本發(fā)明涉及微藻油脂生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是涉及一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法。

背景技術(shù)：

1、乙醇作為一種重要的溶劑、清洗劑、提取劑和燃料，在食品飲料、醫(yī)藥、化工、燃料等多個行業(yè)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，隨著這些行業(yè)的不斷發(fā)展，大量含乙醇廢水也隨之產(chǎn)生。在制藥行業(yè)，乙醇被廣泛應(yīng)用于藥物合成中的溶劑或反應(yīng)介質(zhì)，許多藥品和中間體的提取和精制依賴醇類溶劑，因此廢水中乙醇濃度普遍較高。類似地，化妝品、食品加工、紡織、汽車燃料等行業(yè)的生產(chǎn)過程也大量使用乙醇，導(dǎo)致這些行業(yè)中同樣產(chǎn)生了大量的含乙醇廢水。開發(fā)一種高效、環(huán)保的處理含乙醇廢水的方法，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。

2、目前，乙醇廢水的處理技術(shù)主要包括生物降解法和物理化學(xué)法等。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)仍存在一些缺點。生物降解法通過好氧微生物將廢水中的乙醇轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，雖然能夠去除乙醇，但會釋放大量二氧化碳，加劇溫室氣體排放，不利于實現(xiàn)碳中和目標，且處理過程采用曝氣裝置，消耗大量能源，導(dǎo)致處理過程的能耗較高，且存在乙醇汽提的風(fēng)險。還有一種技術(shù)是納濾技術(shù)，它通過膜分離原理有效去除廢水中的乙醇，但存在設(shè)備投資和運行成本較高的問題。因此，亟需開發(fā)一種高效、節(jié)能、環(huán)保的處理方法，以實現(xiàn)乙醇廢水的污染物的減排和資源化利用。

3、近年來，微藻因其碳減排潛力及經(jīng)濟效益等優(yōu)勢受到廣泛關(guān)注。微藻可以通過異養(yǎng)模式利用水中的有機污染物作為主要能量和碳源，轉(zhuǎn)化為微藻生物質(zhì)，其中，脂質(zhì)作為一種生物燃料，具有重要的經(jīng)濟價值和應(yīng)用前景。因此，將廢水處理與生物燃料生產(chǎn)結(jié)合起來，是一種有前景的廢水資源化回收策略。然而，單一微藻系統(tǒng)在廢水處理和脂質(zhì)回收中仍存在一些局限性。例如，脂質(zhì)轉(zhuǎn)化效率不高，尤其是在處理含有毒性污染物的廢水時，微藻的生長易受到抑制，導(dǎo)致去除效果不理想。因此，探索更為高效的協(xié)同技術(shù)成為解決這些問題的重要方向。

4、針對以上問題，本發(fā)明提出了一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法。利用乙酸菌對乙醇到乙酸的轉(zhuǎn)化作用和小球藻的光合作用協(xié)同，增強廢水中乙醇的去除效率，同時促進微藻的生長和脂質(zhì)積累，提升系統(tǒng)的資源回收能力，使廢水處理過程具有更高的成本效益。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法，利用巴氏醋桿菌與小球藻的協(xié)同作用，有效去除廢水中的乙醇，同時促進微藻的脂質(zhì)積累，實現(xiàn)污染物去除和高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)的雙重目標。

2、本發(fā)明提供了一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法，其特征在于：通過向含乙醇廢水中投加乙酸菌和小球藻，利用兩者的協(xié)同作用，實現(xiàn)了乙醇的高效去除，并促進了微藻生物質(zhì)和脂質(zhì)的積累。包括如下步驟：

3、步驟1：將巴氏醋桿菌與索羅金小球藻分別接種于種子培養(yǎng)基中，直至巴氏醋桿菌菌液的光密度(od600)達到1、索羅金小球藻藻液的光密度(od750)達到1，得到乙酸菌接種液和小球藻接種液。

4、步驟2：將所述乙酸菌接種液與小球藻接種液按體積比1:5-1:10混合，制備復(fù)合菌藻體系。

5、步驟3：將所述復(fù)合菌藻體系按體積分數(shù)5-20％接種至含乙醇廢水透明反應(yīng)器中，所述含乙醇廢水中主要成分為乙醇，最終體積濃度為每升廢水含0.5-2.0％無水乙醇。

6、步驟4：利用ph自動加液機將反應(yīng)器內(nèi)ph值控制在6.0-7.0范圍，光照強度通過led燈控制在3000-8000lux，光照周期為12小時光照、12小時黑暗，反應(yīng)溫度控制在25-30℃，培養(yǎng)時間為7-9天。

7、步驟5：培養(yǎng)結(jié)束后將反應(yīng)器內(nèi)微藻離心收獲，進行脂質(zhì)提取。具體地，用氯仿和甲醇的體積比為2:1的混合溶液從凍干的微藻中提取脂質(zhì)。離心收集富含油脂的氯仿層，60℃水浴以蒸去氯仿，稱量所得剩余液體質(zhì)量即為脂質(zhì)干重。

8、本發(fā)明所述的技術(shù)原理是利用乙酸菌能夠在適宜的條件下將廢水中的乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸。乙醇在乙酸菌的代謝作用下，經(jīng)過氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為乙酸，生成的乙酸可為微藻提供對脂質(zhì)積累有益的碳源，促進微藻的生長和脂質(zhì)的積累。小球藻通過光合作用為乙酸菌提供了氧氣，促進了乙酸菌的有氧代謝，提升了乙醇的降解效率。

9、本發(fā)明利用乙酸菌和小球藻的互利共生關(guān)系，形成了一個穩(wěn)定的菌藻協(xié)同處理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，乙酸菌降解乙醇并提供營養(yǎng)物質(zhì)，而小球藻通過光合作用提供氧氣并進一步促進廢水中的有機物降解。兩者協(xié)同作用不僅提高了乙醇的去除效率，還增強了微藻的生物量和脂質(zhì)產(chǎn)量，為含乙醇廢水的資源化治理供了有價值的指導(dǎo)。

10、本發(fā)明的有益效果在于：

11、(1)通過菌藻協(xié)同處理技術(shù)，顯著去除含乙醇廢水中的揮發(fā)性有機化合物乙醇，實現(xiàn)有害污染物的治理。

12、(2)利用乙醇到乙酸的轉(zhuǎn)化，促進微藻的生長和脂質(zhì)積累。這些微藻產(chǎn)物可進一步用于生物燃料或高價值生物產(chǎn)品的生產(chǎn)，實現(xiàn)廢水處理與資源回收的雙重效益。

13、(3)菌藻共培養(yǎng)系統(tǒng)通過微藻光合作用提供氧氣，支持細菌的好氧代謝，減少傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)的能源消耗，降低處理成本，體現(xiàn)低碳環(huán)保的顯著優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法，其特征在于：所述乙醇廢水來源于釀酒、制藥或化工行業(yè)中產(chǎn)生的含醇廢水，或者乙醇揮發(fā)氣體被噴淋吸收捕獲后形成的乙醇廢液。

技術(shù)總結(jié)
一種通過添加乙酸菌促進微藻處理乙醇廢水回收脂質(zhì)的方法涉及利用微藻回收脂質(zhì)領(lǐng)域，特別是以乙醇廢水為底物，通過添加乙酸菌(巴氏醋桿菌CICC?20056)與小球藻(索羅金小球藻FACHB?24)構(gòu)建菌藻共生體系，同時實現(xiàn)乙醇的去除和脂質(zhì)的回收。在此體系中，巴氏醋桿菌利用微藻光合作用產(chǎn)生的氧氣將廢水中的乙醇代謝為乙酸，微藻將乙酸作為底物儲存為脂質(zhì)，二者形成互利共生關(guān)系，實現(xiàn)含乙醇廢水中乙醇的高效去除，并顯著提高微藻的脂質(zhì)積累效率。

技術(shù)研發(fā)人員：崔有為,姜劉絮
受保護的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9