光合自養(yǎng)—異養(yǎng)微藻生物膜的生長產(chǎn)油特性研究
發(fā)布時間:2021-03-19 16:07
隨著全球化石能源急劇減少及環(huán)境污染問題日益加劇,發(fā)展綠色可再生能源已經(jīng)成為解決能源環(huán)境危機(jī)的重要突破口。微藻生物質(zhì)作為第三代生物質(zhì)能源,源于其光合效率高、生長周期短、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是一種極具潛力的新型生物質(zhì)原料。由于微藻生物膜內(nèi)CO2和光傳輸阻力相對較小,其內(nèi)微藻的光合作用效率高,且生物膜具有操作穩(wěn)定、采收方便等優(yōu)點(diǎn),相比于懸浮態(tài)微藻培養(yǎng)具有更大優(yōu)勢。因此本文以親水性有機(jī)尼龍微孔濾膜作為微藻生物膜吸附材料,對微藻進(jìn)行生物膜培養(yǎng)。對比了兩種培養(yǎng)形態(tài)下光合自養(yǎng)與光合自養(yǎng)-異養(yǎng)生物膜在生物膜生長產(chǎn)油特性和生物膜微觀形態(tài)方面的差異性。從光傳遞角度研究了培養(yǎng)基循環(huán)流動式培養(yǎng)下光強(qiáng)、初始接種面積密度對光合自養(yǎng)-異養(yǎng)生物膜生長產(chǎn)油特性的影響。從營養(yǎng)物質(zhì)角度研究了培養(yǎng)基循環(huán)流動式培養(yǎng)下營養(yǎng)物質(zhì)濃度、培養(yǎng)基間歇供給、異養(yǎng)加入時間對光合自養(yǎng)-異養(yǎng)生物膜生長產(chǎn)油特性的影響。全文主要結(jié)論如下:(1)光合自養(yǎng)與光合自養(yǎng)-異養(yǎng)微藻生物膜的細(xì)胞直徑隨著生長逐漸變大,光合自養(yǎng)-異養(yǎng)生物膜的細(xì)胞平均直徑要比光合自養(yǎng)生物膜的細(xì)胞平均直徑大17.1%;在生物膜形態(tài)上光合自養(yǎng)-異養(yǎng)生物膜要比光合自養(yǎng)生物膜疏...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光合作用原理
圖 1.1 光合作用原理[28]Fig. 1.1 schematic of photosynthesis的淀粉和油脂是其最重要的儲能物質(zhì)[21]。如圖 1.2 CO2分子固定在一個二磷酸核酮糖(ribulose bis糖磷酸酯上形成一種不穩(wěn)定的 6 碳中間產(chǎn)物,不穩(wěn)-磷酸甘油醛(glyceraldehyde-3-P)。在淀粉合成路徑葡萄糖六磷酸(glucose-6-P)和葡萄糖一磷酸(gluco磷酸化酶(AGPase)催化轉(zhuǎn)化成 ADP-葡萄糖[22],再3]。在油脂合成路徑中,三磷酸甘油醛通過糖酵解被酶乙酰輔酶 A 羧化酶(ACCase)催化生成丙二酰終合成油脂[24, 25]。
圖 1.3 糖酵解(A)和甘油三酯合成(B)路徑[26]Fig1.3.Glycolysis and the triacylglycerol biosynthetic pathway.2 微藻的懸浮態(tài)培養(yǎng)微藻的懸浮態(tài)培養(yǎng)是指微藻細(xì)胞均勻分散在培養(yǎng)基中,呈懸浮態(tài),主要包的培養(yǎng)池培養(yǎng)和封閉式的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)[27]。而封閉式光生物反應(yīng)器構(gòu)劃分,可分為平板式、柱式和管式光生物反應(yīng)器。開放式培養(yǎng)池培養(yǎng)開放式培養(yǎng)池培養(yǎng)是指微藻細(xì)胞懸浮液直接與環(huán)境接觸進(jìn)行的培養(yǎng),根的形狀可分為圓池、跑道池以及其它各種非封閉式的培養(yǎng)系統(tǒng),如圖 1.4 跑道池是目前應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)。在池子的一端或兩端安裝有葉輪,旋轉(zhuǎn)的水體(培養(yǎng)基)循環(huán)流動和促進(jìn)氣液交換。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微藻生物膜營養(yǎng)環(huán)境對微藻生長和油脂積累影響[J]. 熊偉,黃云,付乾,鐘年丙,朱恂,廖強(qiáng). 中國環(huán)境科學(xué). 2016(08)
[2]淺談建筑材料的密實(shí)度與孔隙率對材料性質(zhì)的影響[J]. 王萃. 技術(shù)與市場. 2015(07)
[3]氮脅迫下小球藻淀粉與脂肪的合成關(guān)系[J]. 王亞杰,朱順妮,王忠銘,袁振宏. 化工學(xué)報. 2015(06)
[4]氮、磷源及海鹽對微茫藻細(xì)胞生長和油脂積累的影響[J]. 劉平懷,張森,楊勛,郝宗娣,王麗波,黃艷,朱齊南,黃斌. 食品工業(yè)科技. 2013(07)
[5]微藻減排CO2制備生物柴油的研究進(jìn)展[J]. 楊忠華,李方芳,曹亞飛,趙燕,陳庚華,周云川,周衛(wèi),侯亞利. 生物加工過程. 2012(01)
[6]烏桕油脂成分作為生物柴油原料的研究進(jìn)展[J]. 劉火安,姚波. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2010(02)
博士論文
[1]微藻懸浮液中CO2氣泡的動力學(xué)行為及固碳特性研究[D]. 趙莎.重慶大學(xué) 2015
[2]微藻固定煙氣高濃度CO2的藻種改良和過程優(yōu)化調(diào)控[D]. 黃云.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3089843
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
光合作用原理
圖 1.1 光合作用原理[28]Fig. 1.1 schematic of photosynthesis的淀粉和油脂是其最重要的儲能物質(zhì)[21]。如圖 1.2 CO2分子固定在一個二磷酸核酮糖(ribulose bis糖磷酸酯上形成一種不穩(wěn)定的 6 碳中間產(chǎn)物,不穩(wěn)-磷酸甘油醛(glyceraldehyde-3-P)。在淀粉合成路徑葡萄糖六磷酸(glucose-6-P)和葡萄糖一磷酸(gluco磷酸化酶(AGPase)催化轉(zhuǎn)化成 ADP-葡萄糖[22],再3]。在油脂合成路徑中,三磷酸甘油醛通過糖酵解被酶乙酰輔酶 A 羧化酶(ACCase)催化生成丙二酰終合成油脂[24, 25]。
圖 1.3 糖酵解(A)和甘油三酯合成(B)路徑[26]Fig1.3.Glycolysis and the triacylglycerol biosynthetic pathway.2 微藻的懸浮態(tài)培養(yǎng)微藻的懸浮態(tài)培養(yǎng)是指微藻細(xì)胞均勻分散在培養(yǎng)基中,呈懸浮態(tài),主要包的培養(yǎng)池培養(yǎng)和封閉式的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)[27]。而封閉式光生物反應(yīng)器構(gòu)劃分,可分為平板式、柱式和管式光生物反應(yīng)器。開放式培養(yǎng)池培養(yǎng)開放式培養(yǎng)池培養(yǎng)是指微藻細(xì)胞懸浮液直接與環(huán)境接觸進(jìn)行的培養(yǎng),根的形狀可分為圓池、跑道池以及其它各種非封閉式的培養(yǎng)系統(tǒng),如圖 1.4 跑道池是目前應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)。在池子的一端或兩端安裝有葉輪,旋轉(zhuǎn)的水體(培養(yǎng)基)循環(huán)流動和促進(jìn)氣液交換。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微藻生物膜營養(yǎng)環(huán)境對微藻生長和油脂積累影響[J]. 熊偉,黃云,付乾,鐘年丙,朱恂,廖強(qiáng). 中國環(huán)境科學(xué). 2016(08)
[2]淺談建筑材料的密實(shí)度與孔隙率對材料性質(zhì)的影響[J]. 王萃. 技術(shù)與市場. 2015(07)
[3]氮脅迫下小球藻淀粉與脂肪的合成關(guān)系[J]. 王亞杰,朱順妮,王忠銘,袁振宏. 化工學(xué)報. 2015(06)
[4]氮、磷源及海鹽對微茫藻細(xì)胞生長和油脂積累的影響[J]. 劉平懷,張森,楊勛,郝宗娣,王麗波,黃艷,朱齊南,黃斌. 食品工業(yè)科技. 2013(07)
[5]微藻減排CO2制備生物柴油的研究進(jìn)展[J]. 楊忠華,李方芳,曹亞飛,趙燕,陳庚華,周云川,周衛(wèi),侯亞利. 生物加工過程. 2012(01)
[6]烏桕油脂成分作為生物柴油原料的研究進(jìn)展[J]. 劉火安,姚波. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2010(02)
博士論文
[1]微藻懸浮液中CO2氣泡的動力學(xué)行為及固碳特性研究[D]. 趙莎.重慶大學(xué) 2015
[2]微藻固定煙氣高濃度CO2的藻種改良和過程優(yōu)化調(diào)控[D]. 黃云.浙江大學(xué) 2014
本文編號:3089843
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