利用水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水培養(yǎng)產(chǎn)油微藻技術(shù)研究.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)利用尼羅羅非魚(Tilapia nilotica)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水作為培養(yǎng)基培養(yǎng)普通小球藻(Chlorella vulgaris)，研究分析微藻對(duì)廢水中污染性營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)物的去除效果，即藻類的生物凈化作用。同時(shí)探索用廢水培養(yǎng)出的微藻油脂含量以及成份，評(píng)估此條件下微藻生物柴油生產(chǎn)的可行性。
　　 整個(gè)實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)部分，第一部分為比較水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中培養(yǎng)與對(duì)照組BG11培養(yǎng)基中培養(yǎng)的小球藻生長(zhǎng)方面的差別;第二部分為比較實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照

2、組小球藻對(duì)培養(yǎng)基中富營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)物的去除能力;而第三部分主要是分析小球藻的油脂含量和成份。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水培養(yǎng)出來的普通小球藻生長(zhǎng)速率為2.73×105 cell/h，高于對(duì)照組的2.23×105 cell/h，經(jīng)過192h的培養(yǎng)藻細(xì)胞濃度可以分別達(dá)到5.765×107和4.805×107 cell/mL。實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)基中的藻類細(xì)胞形態(tài)在生長(zhǎng)中后期發(fā)生變化，不規(guī)則形狀的細(xì)胞數(shù)目增多，而且藻細(xì)胞多以團(tuán)狀或簇狀形式聚集存在。相比之

3、下，對(duì)照組培養(yǎng)基中的細(xì)胞形態(tài)依然保持相對(duì)規(guī)則，且以單細(xì)胞為主。在192h的培養(yǎng)周期中兩種培養(yǎng)基的始終處于堿性狀態(tài)(pH8～9)。實(shí)驗(yàn)采用FIA(流動(dòng)注射分析)方法測(cè)定培養(yǎng)基氮、磷指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)微藻對(duì)廢水中氮、磷元素的去除率分別為98.50％和99.35％，均高于對(duì)照組的13.97％和91.40％。使用超臨界氧化技術(shù)(SCWO)測(cè)定培養(yǎng)基碳素指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)微藻對(duì)TOC的去除率為22.26％略低于對(duì)照組的27.27％。利用FTIR(傅立葉紅外光譜)

4、分析方法測(cè)定水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中培養(yǎng)出的普通小球藻的理論油脂含量為32.14％，與對(duì)照組的32.99％并無顯著差異。而通過靜態(tài)正己烷油脂提取法獲得的實(shí)際油脂含量為22.68％。利用GC-MS(氣質(zhì)聯(lián)用)分析微藻油脂成份，發(fā)現(xiàn)其主要含有月桂酸(C12∶0)，豆蔻酸(C14∶0)，棕櫚酸(C16∶0)，硬脂酸(C18∶0)，油酸(C18∶1)和亞油酸(C18∶2)，符合生物柴油的成份組成。
　　 本實(shí)驗(yàn)中還嘗試設(shè)計(jì)并制造了一種新型的光合生

5、物反應(yīng)器，用來利用養(yǎng)殖廢水大量增殖培養(yǎng)微藻，并生產(chǎn)生物柴油。此反應(yīng)器屬于垂直管狀氣提式光照反應(yīng)器，采用LED光源和氣泵循環(huán)動(dòng)力。雖然反應(yīng)器在許多地方需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)，但就其長(zhǎng)期運(yùn)行和持續(xù)產(chǎn)出的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性來看，用于與水產(chǎn)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)耦合工作，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益和資源最大化利用具有很大的潛力。
　　 總之，利用水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水培養(yǎng)產(chǎn)油微藻，既可以起到凈化養(yǎng)殖廢水減少污染的目的，又可以開辟出一條探索開發(fā)新型碳中性生物能源的道路，是一