用生活污水稀釋餐廚垃圾厭氧消化液培養(yǎng)色球藻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微藻生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用生活污水稀釋餐廚垃圾厭氧消化液培 養(yǎng)色球藻的方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，由于人類日益增長(zhǎng)的能量需求導(dǎo)致化石燃料的廣泛使用，不僅造成了全 球性的能源危機(jī)也造成了世界范圍內(nèi)的環(huán)境污染。水資源和能源的危機(jī)成為本世紀(jì)人類面 臨的重大挑戰(zhàn)，尋找一種環(huán)境友好的新型能源是解決這些挑戰(zhàn)的有效手段。微藻作為生態(tài) 系統(tǒng)中的重要組成部分，具有生長(zhǎng)速度快，周期短，不占用耕地，并可用于制備生物柴油等 優(yōu)點(diǎn)。然而由于其培養(yǎng)成本相對(duì)較高，大規(guī)模培養(yǎng)相對(duì)較難。
[0003] 許多研究者已開始使用污水培養(yǎng)藻類從而降低其培養(yǎng)成本并作為一種高效的氮 磷控制技術(shù)。餐廚垃圾厭氧消化液是對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行厭氧處理后所產(chǎn)生的有色高氨氮廢 水，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，對(duì)其進(jìn)行二次處理會(huì)消耗大量能源，直接作為培養(yǎng)基 進(jìn)行微藻培養(yǎng)會(huì)因?yàn)槠溥^高的氨氮濃度而抑制微藻生長(zhǎng)，Ting Cai等人在2013年用人工海 水將消化液稀釋成不同倍數(shù)來(lái)培養(yǎng)微擬球藻(Ting Cai，Xumeng Ge,Stephen Y.Park，Yebo Li，2013Comparison of Synechocystis sp.PCC6803and Nannochloropsis salina for lipid production using artificial seawater and nutrients from anaerobic digestion effluent.Bioresource Technology 144 255-260)，其中含有3%消化液的培 養(yǎng)基獲得最大生物量與油脂產(chǎn)率，并具有最佳的總氮、總磷去除率，但用人工海水稀釋消化 液到3%會(huì)浪費(fèi)大量水資源。相比于消化液，生活污水是居民在日常生活中排出的廢水，具 有排放量大、有機(jī)物豐富等特點(diǎn)。若直接將生活污水排放會(huì)污染水體引起富營(yíng)養(yǎng)化。但若用 生活污水稀釋消化液作為培養(yǎng)基，不僅可以中和消化液中的高氨氮，提高其透光率，還可以 減少水資源的浪費(fèi)，同時(shí)處理兩種典型污水并大幅度降低藻類的培養(yǎng)成本，獲得微藻提供 的生物柴油等營(yíng)養(yǎng)成分。
[0004] 本發(fā)明是基于以上背景并利用污水處理和生產(chǎn)生物質(zhì)相耦合的理念，利用生活污 水稀釋消化液并用來(lái)培養(yǎng)色球藻SDEC-6同時(shí)獲得生物質(zhì)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)上述污水處理和微藻培養(yǎng)成本高的問題，提供了一種用生活污水稀釋 消化液并用來(lái)培養(yǎng)微藻獲得生物質(zhì)的方法。該方法既能解決微藻培養(yǎng)成本高的問題，又能 同時(shí)處理兩種污水，降低水中氮磷濃度并同時(shí)獲得有價(jià)值的生物質(zhì)。
[0006] 為解決上述問題，本實(shí)驗(yàn)的技術(shù)方案如下：
[0007] (1)將色球藻SDEC-6置于BG11培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)；
[0008] (2)配置不同稀釋濃度的混合培養(yǎng)液，消化液與生活污水的比例分別1:4~1:199， 稀釋比倍數(shù)分別為5倍~200倍。BG11、生活污水、消化液分別作為對(duì)照組進(jìn)行培養(yǎng)。將（1)制 得的藻細(xì)胞種子液接種到裝有上述混合污水的錐形瓶中，接種后生物質(zhì)密度為0.13~ 0.14g/L〇
[0009] (3)將（2)制得的反應(yīng)裝置置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為:溫度25°C，光照 60001ux，進(jìn)行連續(xù)光照，培養(yǎng)周期為10d。
[0010] (4)將（3)培養(yǎng)的色球藻SDEC-6進(jìn)行離心收獲，將離心后的藻泥進(jìn)行冷凍干燥，獲 得干藻粉，用于成份分析。
[0011] 優(yōu)選的是，（2)中所述的消化液經(jīng)六層紗布過濾并以4500~6500r/min的速度離心 8~1 Omin;生活污水經(jīng)六層紗布過濾。
[0012]本發(fā)明所述的混合培養(yǎng)液最佳稀釋倍數(shù)范圍為50~200倍，稀釋五倍及單純消化 液均未生長(zhǎng)。
[0013] 本發(fā)明的有益效果：
[0014] 1.本發(fā)明以消化液和生活污水為混合培養(yǎng)液，提供一種能同時(shí)處理兩種污水，并 同時(shí)解決了以自來(lái)水稀釋消化液浪費(fèi)水資源的問題，同時(shí)獲得相比于任一種污水單獨(dú)培養(yǎng) 更高的生物質(zhì)，顯著提高色球藻生長(zhǎng)速率和生物質(zhì)產(chǎn)率的新方法，并大大降低了微藻培養(yǎng) 的成本。
[0015] 2.本發(fā)明為用消化液與生活污水的混合液培養(yǎng)色球藻SDEC-6,不僅在很大程度上 提高了其生長(zhǎng)速率，也大大提高了其油脂含量及生物質(zhì)含量，可作為一種較好的培養(yǎng)方式。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1:色球藻SDEC-6在BG11、生活污水及生活污水稀釋消化液不同倍數(shù)的生長(zhǎng)曲 線。
[0017]圖2:色球藻SDEC-6在BG11、生活污水及生活污水稀釋消化液不同倍數(shù)的油脂積累 特性。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下通過實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，
[0019] 實(shí)施例中的色球藻篩選自濟(jì)南泉城公園，并保存于中國(guó)淡水藻種庫(kù)。實(shí)驗(yàn)例中的 生活污水取自山東大學(xué)千佛山校區(qū)流經(jīng)化糞池之后的污水，經(jīng)六層紗布過濾后可直接使 用，測(cè)得其初始水質(zhì)為：TN: 41 · 6mg/L，NH3-N: 30 · lmg/L，TP: 2 · 4mg/L，⑶D: 250 · 3mg/L，PH: 8.6;消化液取自濟(jì)南十方環(huán)保公司，經(jīng)六層紗布過濾后，再以4500~6000r/min的速度離心 8~lOmin后可用，其初始物質(zhì)濃度為：TN: 2016 · 6mg/L，NH3-N: 1973 · 4mg/L，TP: 20 · lmg/L， C0D：6096.1mg/L,PH：8.3〇
[0020] 實(shí)施例1色球藻SDEC-6在不同培養(yǎng)液中的生長(zhǎng)特性
[0021] 本發(fā)明提出的用生活污水稀釋消化液并培養(yǎng)色球藻SDEC-6同時(shí)獲得生物質(zhì)的方 法
[0022] 包括如下步驟：
[0023] (1)將實(shí)驗(yàn)室存有的色球藻SDEC-6藻液置于BG11培養(yǎng)基中進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，BG11培 養(yǎng)基成分如下：NaN03 1.5g/L，K2HP〇4 0.04g/L，MgS〇4.7H20 0.075g/L，CaCl2.2H20 0.036g/ L,Citric acid 0.006g/L,Ferric ammonium citrate 0.006g/L,EDTANa2 0.OOlg/L, Na2C03 0.02g/L,A5 lml/L.
[0024] (2)獲得的液體種子液稀釋十倍后680nm處其吸光度為0.203。