本文關(guān)鍵詞：雞糞沼液培育蛋白核小球藻累積生物量及螺旋藻固碳研究

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【摘要】：由于環(huán)境污染的問題,雞糞厭氧發(fā)酵液(即雞糞沼液)的后續(xù)處理和回收利用日益受到關(guān)注。微藻被廣泛用于污水修復(fù)和CO2同化,修復(fù)過程同時伴有高附加值副產(chǎn)品的產(chǎn)生。利用雞糞沼液培育微藻,除能降低其中的污染物水平還可以生產(chǎn)大量的生物質(zhì)。但雞糞沼液并不適合直接培養(yǎng)微藻,必須經(jīng)過合適的預(yù)處理操作單元來改善其生化特性以滿足后續(xù)微藻對營養(yǎng)物質(zhì)的回收利用。本研究篩選出在特殊生長條件下(雞糞沼液／高濃度CO2)適合生長的微藻種類,采用響應(yīng)面分析法確定蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa Y3在雞糞沼液中生長的最優(yōu)營養(yǎng)參數(shù),考察其在優(yōu)化條件下可收獲的最大生物量和葉綠素a含量,其次探討了天然高分子聚合物殼聚糖作為絮凝劑處理雞糞沼液脫除污染物的效率,考察了其絮凝性能,挖掘絮凝預(yù)處理后的液體作為蛋白核小球藻培養(yǎng)基的可能性和潛力。試驗結(jié)果總結(jié)如下：蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa Y3是最適合處理雞糞沼液的藻種,2%(v/v)雞糞沼液是最合適的培養(yǎng)基質(zhì),鈍頂螺旋藻Spirulina platensis是適合固定高濃度CO2的藻種。在光照周期為L：D=15：9,CO2濃度為10%(v/v)時,Spirulina platensis可收獲最高的生物量和葉綠素a含量分別為1.184g/L和20.275mg/L,CO2固定量為1.134g/L,最終收獲的微藻中蛋白質(zhì)含量達(dá)到42%(w/w)。 通過單因素試驗、Plackett-Burman設(shè)計和中心復(fù)合設(shè)計(CCD)確定影響蛋白核小球藻C.pyrenoidosa Y3(分離自太湖)在雞糞沼液中生長并累積高生物量的最優(yōu)營養(yǎng)條件是2%(v/v)雞糞沼液中添加4.81g/L NaHCO3和92.9mg/L MgSO4·7H2O,在20d培養(yǎng)周期內(nèi)可收獲的最大生物量是0.819g/L。在該優(yōu)化條件下,葉綠素a含量最高可以達(dá)到27.51mg/L,大約100.0%NH4-N和59.5%TP被微藻去除并轉(zhuǎn)化為生物量。 殼聚糖絮凝預(yù)處理雞糞沼液最優(yōu)起始pH是8.5,最佳溶劑是HC|,處理后的水樣適合培養(yǎng)蛋白核小球藻C. pyrenoidosa Y3,處理5%(v/v)雞糞沼液時最優(yōu)添加量為600mg/L,COD、濁度和色度的去除率分別為83.5%、100%和93.1%；處理10%(v/v)雞糞沼液時最優(yōu)添加量為1650mg/L,COD、濁度和色度的去除率分別為82.2%、99.3%和91.6%,殼聚糖絮凝預(yù)處理雞糞沼液的主要作用機(jī)理是顆粒間的吸附架橋機(jī)理和網(wǎng)捕卷掃作用。 溶解于HCl的150mg/L殼聚糖絮凝預(yù)處理5%(v/v)雞糞沼液后的液體用來培養(yǎng)蛋白核小球藻C.pyrenoidosa Y3,在20d培養(yǎng)周期內(nèi)可收獲的生物量和葉綠素a含量分別是0.739g/L和21.03mg/L,是5%(v/v)雞糞沼液直接培養(yǎng)C. pyrenoidosa Y3收獲的生物量和葉綠素a含量的1.7倍和1.2倍。溶解于HCI的1650mg/L殼聚糖絮凝預(yù)處理10%(v/v)雞糞沼液后的液體用來培養(yǎng)蛋白核小球藻C. pyrenoidosa Y3,在20d培養(yǎng)周期內(nèi)可收獲的生物量和葉綠素a含量分別是0.719g/L和13.71mg/L,而其在10%(v/v)雞糞沼液中不能存活。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q949.2

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本文編號：1227764