一株循環(huán)利用校園污水的柵藻sdec-13的培養(yǎng)方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微藻生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13 的培養(yǎng)方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 微藻資源豐富，不會(huì)因收獲而破壞生態(tài)系統(tǒng)，可大量培養(yǎng)而不占用耕地。另外，它 的光合作用效率高，生長(zhǎng)周期短，單位面積年產(chǎn)量是糧食的幾十倍乃至上百倍。而且微藻脂 類含量在20%至70%，是陸地植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，不僅可生產(chǎn)生物柴油或己醇，還有望成 為生產(chǎn)氨氣的新原料，因此微藻作為極具潛力的生物能源引起廣泛的關(guān)注和研究。然而由 于微藻的培養(yǎng)成本高，使其成為制約微藻開發(fā)的兩大瓶頸問(wèn)題之一。
[0003] 應(yīng)對(duì)培養(yǎng)成本高該一問(wèn)題，研究者提出了利用污水作為替代培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)微藻該 一概念。近年來(lái)由于人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的迅速發(fā)展，氮磯等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量排入水體，造成水體富 營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類異常繁殖及水質(zhì)惡化。利用污水作為培養(yǎng)微藻的替代培養(yǎng)基能極大程度 上節(jié)省為滿足微藻生長(zhǎng)所需而提供的水資源及氮磯營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗成本，同時(shí)能夠有效的 去除污水中的氮磯等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)起到污水凈化的作用，研究表明由于微藻生長(zhǎng)速度快，繁殖 代謝胚盛等特點(diǎn)，其污水凈化效率高，并且相比其他傳統(tǒng)的物化方法，利用微藻處理污水該 一生物凈水方法具有處理成本低且沒(méi)有二次污染等問(wèn)題的阻礙。
[0004] 因此，研究者提出處理污水與生產(chǎn)生物質(zhì)禪合該樣的理念，即微藻將污水作為資 源利用，消耗其中的氮磯等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)合成自身所需的物質(zhì)及生物質(zhì)能源，實(shí)現(xiàn)污水處理 由處理系統(tǒng)向生產(chǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，該一理念的實(shí)現(xiàn)兼具環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益。
[0005] 本發(fā)明就是基于W上背景涉及一種循環(huán)利用校園污水作為替代培養(yǎng)基培養(yǎng)柵藻 SDEC-13同時(shí)積累生物質(zhì)的新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對(duì)微藻生產(chǎn)生物柴油培養(yǎng)成本高的問(wèn)題，提供了一種利用校園污水作為 替代培養(yǎng)基并循環(huán)利用來(lái)培養(yǎng)柵藻SDEC-13的新方法。該方法既降低微藻培養(yǎng)成本，又可 W實(shí)現(xiàn)污水資源化利用同時(shí)能夠積累油脂，蛋白，多糖等有價(jià)值的生物質(zhì)。最終校園污水 可W循環(huán)使用兩次來(lái)作為柵藻SDEC-13的培養(yǎng)基，經(jīng)兩次利用后，氮磯得到高效去除，出水 可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》佑B 18918-2002) -級(jí)A限值即TN<15mg'L-i， TP<0. 5mg ? L-1。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0008] -株循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13的培養(yǎng)方法，包括如下步驟：
[0009] 1)柵藻SDEC-13于BG-11培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)；
[0010] 2)將富集培養(yǎng)后的柵藻柵藻SDEC-13接種于裝有校園污水的生物反應(yīng)器中，初始 接種密度達(dá)0. 76*106個(gè)/mU生物量濃度約為0. 1 Ig/L，688皿下吸光度為0. 2 ;
[0011] 3)將步驟（2)中接種完畢的生物反應(yīng)器置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫 度24-3(TC，光照強(qiáng)度2000 - 4000LUX，連續(xù)光照，曝氣量180-230血/min,培養(yǎng)時(shí)間16天；
[0012] 4)將步驟3)培養(yǎng)的柵藻SDEC-13進(jìn)行離也，收獲生物質(zhì)，離也后的藻泥置于冷凍 干燥器中處理2化后，得SDEC-13干藻粉；收集離也后的藻液上清液待用；
[0013] 5)將步驟4)中的藻液上清液作為校園污水再次使用，重復(fù)步驟2)，將得到的生物 反應(yīng)器再次置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫度24-30°C，光照強(qiáng)度2000 - 4000LUX, 連續(xù)光照，曝氣量180-230mL/min，培養(yǎng)時(shí)間10天；
[0014] 6)將步驟5)培養(yǎng)的柵藻SDEC-13進(jìn)行離也，收獲生物質(zhì)，離也后的藻泥置于冷凍 干燥器中處理2化后，得SDEC-13干藻粉。
[0015] 優(yōu)選的是，步驟1)中，所述的BG-11培養(yǎng)基成分和用量如下；NaN〇3l500mg ? [1， K2HPO422. 5 ~84. 3mg ? [1，MgS04 ? 7&0 75mg ? [1，CaCls ? 2&0 36mg ? [1，巧樣酸 6mg ? [1， 巧樣酸鐵饋 6mg ? [1，邸TANaalmg ? [1，NaaOyOmg ? [1，H3BO32. 86mg ? [1，MnCl] ? 4&0 1. 86mg ? L_i，ZnS〇4 ? 7&0 0. 22mg ? [1，化2M0O4 ? 2&0 0. 39mg ? L_i，CuS04 ? 5&0 0. 08mg ? [1， Co(N03)2 ? 6H2O 0. 05mg ? L-i，pH ;6. 9-7. 5。
[0016] 優(yōu)選的是，步驟2)中，所述校園污水的初始水質(zhì)為；TN ;37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N : 27. 2 - ：M. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，0)D ;240. 2 - 368. 8mg/L，抑；8. 5-8. 9。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13培養(yǎng)基，所述柵藻 SDEC-13培養(yǎng)基為校園污水，初始水質(zhì)參數(shù)（mg/L) 為；TN;37.6 - 47.8mg/L，NH4+-N;27.2-34. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，COD :240. 2 - 368. 8mg/L，pH ;8. 5-8. 9,接種密度為生物量 0.1 g/L，接種后的藻細(xì)胞密度為0. llg/L，688nm下吸光度為0. 2。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的校園污水經(jīng)六層紗布過(guò)濾。
[0019] 上述的柵藻 SDEC-13,為 Scenedesmus qua化icauda S呢C-13,其保藏編號(hào)為 CCTCC NO ;M 2014498,保藏日期為2014年10月19日，保藏單位為中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中也，保 藏地址是中國(guó)湖北省武漢市武漢大學(xué)。
[0020] 優(yōu)選的是，所述柵藻SDEC-13培養(yǎng)基為校園污水，初始水質(zhì)參數(shù)（mg/L)為；TN ; 37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N ;27. 2 - 34. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，0)D :240. 2 - 368. 8mg/L， pH ;8. 5-8. 9,接種密度為生物量0.1 g/l，接種后的藻細(xì)胞密度為0. llg/L，688皿下吸光度 為 0.2。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的校園污水經(jīng)六層紗布過(guò)濾。
[0022] 優(yōu)選的是，所述的培養(yǎng)基培養(yǎng)循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13,得到循環(huán)利用校 園污水的柵藻SDEC-13藻粉。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種培養(yǎng)權(quán)利要求1的循環(huán)利用校園污水的柵藻SDEC-13的培養(yǎng) 方法，包括如下步驟：
[0024] 1)柵藻SDEC-13于BG-11培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)；
[0025] 2)將富集培養(yǎng)后的柵藻柵藻SDEC-13接種于裝有校園污水的生物反應(yīng)器中，初始 接種密度達(dá)0. 76*106個(gè)/mU生物量濃度約為0. 1 Ig/L，688皿下吸光度為0. 2 ;
[0026] 3)將步驟（2)中接種完畢的生物反應(yīng)器置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫 度24-3(TC，光照強(qiáng)度2000 - 4000LUX，連續(xù)光照，曝氣量180-230血/min,培養(yǎng)時(shí)間16天；
[0027] 4)將步驟3)培養(yǎng)的柵藻SDEC-13進(jìn)行離也，收獲生物質(zhì)，離也后的藻泥置于冷凍 干燥器中處理2化后，得SDEC-13干藻粉；收集離也后的藻液上清液待用；
[0028] 5)將步驟4)中的藻液上清液作為校園污水再次使用，重復(fù)步驟2)，將得到的生物 反應(yīng)器再次置于人工氣候室中培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為：溫度24-3(TC，光照強(qiáng)度2000 - 4000LUX， 連續(xù)光照，曝氣量180-230mL/min，培養(yǎng)時(shí)間10天；
[0029] 6)將步驟5)培養(yǎng)的柵藻SDEC-13進(jìn)行離也，收獲生物質(zhì)，離也后的藻泥置于冷凍 干燥器中處理2化后，得SDEC-13干藻粉。
[0030] 優(yōu)選的是，步驟1)中，所述的BG-11培養(yǎng)基成分和用量如下；NaN〇3l500mg ? [1， K2HPO422. 5 ~84. 3mg ? [1，MgS04 ? 7&0 75mg ? [1，CaCls ? 2&0 36mg ? [1，巧樣酸 6mg ? [1， 巧樣酸鐵饋 6mg ? [1，邸TANaalmg ? [1，NaaOyOmg ? [1，H3BO32. 86mg ? [1，MnCl] ? 4&0 1. 86mg . [1，ZnS04 ? 7&0 0. 22mg . [1，NasMoCM ? 2&0 0. 39mg . [1，CuS04 ? 5&0 0. 08mg . [1， Co(N03)2 ? 6H2O 0. 05mg ? L-i，pH ;6. 9-7. 5。
[003。 優(yōu)選的是，步驟2)中，所述校園污水的初始水質(zhì)為；TN ;37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N