一種利用啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)小球藻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微藻培養(yǎng)和工業(yè)廢水利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用啤酒的工業(yè)廢水生產(chǎn)小球藻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口增長和資源短缺的矛盾不斷加劇，水資源已面臨短缺危機(jī)，水污染問題也已成為一個(gè)非常嚴(yán)重的全球問題。加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用是減輕污染和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。小球藻(Chlorella)是高價(jià)值微藻，具有在一般水域甚至在廢水中快速生長的特性，目前普遍采用的開放式自養(yǎng)生產(chǎn)方式成本較高，為了提高生產(chǎn)效益，許多學(xué)者把小球藻的生產(chǎn)納入綜合利用和環(huán)境治理之中。啤酒廢水中化學(xué)耗氧量(COD)、BOD高達(dá)1000mg/L以上且BOD: COD值一般都在0.15以上，可生化性好，目前常用的污水處理方法是活性污泥法及其改進(jìn)形式和生物接觸氧化法，但傳統(tǒng)活性污泥法曝氣動(dòng)力消耗大，單位廢水處理費(fèi)用高，同時(shí)易發(fā)生污泥膨脹和產(chǎn)生大量污泥，使許多用戶在經(jīng)濟(jì)和管理上難以承受，而且處理后水中的氮、磷含量仍然很高，大量排放易造成水體富營養(yǎng)化，同時(shí)也是一種資源浪費(fèi)。利用微藻在去除這些營養(yǎng)物的同時(shí)，可將它們轉(zhuǎn)化為藻的組成成分，處理廢水后的藻體含豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分。通過微藻產(chǎn)品市場化抵消廢水處理的成本，實(shí)現(xiàn)啤酒廢水處理的低成本化，形成微藻培養(yǎng)與工業(yè)廢水處理耦合的新工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的就是對于以上存在的不足，提出一種利用啤酒工業(yè)廢水生產(chǎn)小球藻的方法。其培養(yǎng)方法把污水處理與小球藻培養(yǎng)相結(jié)合，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到廢物資源的綜合利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的綠色生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種利用啤酒工業(yè)廢水生產(chǎn)小球藻的方法，包括如下步驟:
[0005]1、啤酒廢水預(yù)處理:啤酒廢水是在啤酒廠污水處理池入口處取樣，屬于混合廢水。啤酒廢水取回來后加熱煮沸并保持5min，用多層紗布過濾，冷卻后置于:TC的環(huán)境下密封保存；
[0006]2、將啤酒廢水與BGll液體培養(yǎng)基按照1: 1、1: 3、1:1的體積比(v/v)混合均勻，3組培養(yǎng)基依次標(biāo)記為c、d、e,然后分別在c、d、e組培養(yǎng)基內(nèi)添加不同濃度的葡萄糖，最終使3組培養(yǎng)基中葡萄糖的最終含量分別為5g/L、7.5g/L、10g/L ;此外，設(shè)計(jì)兩個(gè)對照組，a組和f組，a組釆用100%廢水(即啤酒廢水不添加其他任何物質(zhì))作為培養(yǎng)基，f組用啤酒廢水代替蒸餾水配制BGll培養(yǎng)基，然后再添加葡萄糖至含量為10g/L ;
[0007]3、將藻種分別接入a、c、d、e、f培養(yǎng)基中，接種量為10%，至于搖床上進(jìn)行兼養(yǎng)培養(yǎng)；
[0008]4、在相同的時(shí)間內(nèi)對每組進(jìn)行取樣并測定總P、NH4+-N、NO2-N, Ν03—Ν。
[0009]進(jìn)一步，所述的步驟⑴中液體培養(yǎng)基優(yōu)選BGll培養(yǎng)基則配制所需試劑:NaN03、K2HP04、MgSO4.7H20、CaCl2.2H20、檸檬酸、檸檬酸鐵銨、Na2CO3^ EDTA、MnCl2.4Η20、Η3Β03、NaMoO4.5H20、ZnSO4.7H20、Co (NO3)2.6H20、CuSO4.5H20、葡萄糖
[0010]進(jìn)一步，所述的步驟3中藻種優(yōu)選為:小球藻Chlorella vulgaris、小球藻Chlorella sorokiniana、小球藻 Chlorella zofingiensis。
[0011]進(jìn)一步，所述的小球藻培養(yǎng)條件優(yōu)選為:培養(yǎng)溫度25°C、搖床轉(zhuǎn)速150r/min、光照強(qiáng)度2000k，培養(yǎng)周期為5天。
[0012]進(jìn)一步，所述的，步驟4中取樣時(shí)間優(yōu)選為:每隔24h對每組進(jìn)行取樣測定。
[0013]本發(fā)明帶來的有益效果如下:
[0014]1、利用小球藻的異養(yǎng)特性，針對日益嚴(yán)峻的水體富營養(yǎng)化，探索利用啤酒廢水來生產(chǎn)具有較高價(jià)值的小球藻，實(shí)現(xiàn)了廢水資源化處理和利用。
[0015]2、本發(fā)明提供的利用啤酒工業(yè)廢水生產(chǎn)小球藻的方法可應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)微藻，所要添加的營養(yǎng)元素含量較低，成本低。并且得到的微藻可以進(jìn)行高值化利用，比如提取蝦青素、葉黃素、類胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)，制備藻粉高蛋白飼料等，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綜合效益。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的總P的去除效果示意圖
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施I不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的NH/-N的去除效果不意圖
[0018]圖3是本發(fā)明實(shí)施I不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的NO2一N的去除效果不意圖
[0019]圖4是本發(fā)明實(shí)施I不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的NO3一N的去除效果不意圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]1、啤酒廢水預(yù)處理:于啤酒廠污水處理池入口處取樣，屬于混合廢水。啤酒廢水取回來后加熱煮沸并保持5min，用多層紗布過濾，冷卻后置于:TC的環(huán)境下密封保存；
[0022]2、將啤酒廢水與BGll液體培養(yǎng)基按照1: 1、1: 3、1:1的體積比(v/v)混合均勻，3組培養(yǎng)基依次標(biāo)記為c、d、e,然后分別在c、d、e組培養(yǎng)基內(nèi)添加不同濃度的葡萄糖，最終使3組培養(yǎng)基中葡萄糖的最終含量分別為5g/L、7.5g/L、10g/L ;此外，設(shè)計(jì)兩個(gè)對照組，a組和f組，a組釆用100%廢水(即啤酒廢水不添加其他任何物質(zhì))作為培養(yǎng)基，f組用啤酒廢水代替蒸餾水配制BGll培養(yǎng)基，然后再添加葡萄糖至含量為10g/L ;
[0023]3、將小球藻分別接入a、c、d、e、f組培養(yǎng)基中，接種量為10% (v/v),至于搖床上進(jìn)行兼養(yǎng)培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度25°C、搖床轉(zhuǎn)速150r/min、光照強(qiáng)度2000k，培養(yǎng)周期為5天；
[0024]4、每隔24小時(shí)對每組進(jìn)行取樣并測定總P、NH4+-N、NO2-N, Ν03—Ν。
[0025]5、測定方法:
[0026]a、總P的測定:
[0027]從各組中分別取Iml試樣，稀釋至50ml+lml抗壞血酸+2ml鉬酸鹽，15分鐘后在700nm可見光下測定吸光度；
[0028]b、NH4+_N 的測定:
[0029]從各組中分別取ImL水樣稀釋至50mL+lmL酒石酸鈉鉀溶液+Iml納氏試劑—1min之后，在425nm可見光波長下測定吸光度；
[0030]c、NO2-N 的測定:
[0031]從各組中分別取ImL水樣稀釋至50mL+lmL對氨基苯磺酸(反應(yīng)5min) +ImL醋酸鈉+ImL鹽酸α —萘胺溶液一30min后在520nm波長檢測吸光度；
[0032]d、N03—N 的測定
[0033]從各組中分別取ImL水樣+lmLlmol/L鹽酸稀釋至50mL —分別在紫外波長275nm下測定吸光度。
[0034]6、測定結(jié)果:
[0035]6.1不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的總P的去除效果如圖1所示，橫縱坐標(biāo)分別表示處理時(shí)間與總P濃度，系列I?5分別表示a、c、d、e、f五種處理方式。
[0036]6.2不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的NH/-N的去除效果如圖1所不，橫縱坐標(biāo)分別表不處理時(shí)間與NH/-N濃度，系列I?5分別表不a、C、d、e、f五種處理方式。
[0037]6.3不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的N02—N的去除效果如圖1所不，橫縱坐標(biāo)分別表不處理時(shí)間與NO2—N濃度，系列I?5分別表不a、C、d、e、f五種處理方式。
[0038]6.4不同處理組的啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)的小球藻對工業(yè)污水中的N03—N的去除效果如圖1所不，橫縱坐標(biāo)分別表不處理時(shí)間與NO3—N濃度，系列I?5分別表不a、C、d、e、f五種處理方式。
[0039]實(shí)施例2
[0040]I)、啤酒廢水預(yù)處理:于蘭州某啤酒廠污水處理池入口處取樣，屬于混合廢水。啤酒廢水取回來后加熱煮沸并保持5min，用多層紗布過濾，冷卻后置于:TC的環(huán)境下密封保存；
[0041]2)、將啤酒廢水與BGll液體培養(yǎng)基按照1: 1、1: 3、1:1的體積比(v/v)混合均勻，3組培養(yǎng)基依次標(biāo)記為c、d、e,然后分別在c、d、e組培養(yǎng)基內(nèi)添加不同濃度的葡萄糖，最終使3組培養(yǎng)基中葡萄糖的最終含量分別為5g/L、7.5g/L、10g/L ;此外，設(shè)計(jì)兩個(gè)對照組，a組和f組，a組釆用100%廢水(即啤酒廢水不添加其他任何物質(zhì))作為培養(yǎng)基，f組用啤酒廢水代替蒸餾水配制BGll培養(yǎng)基，然后再添加葡萄糖至含量為10g/L ;
[0042]3)、將小球藻分別接入a、c、d、e、f組培養(yǎng)基中，接種量為10% (v/v)，至于搖床上進(jìn)行兼養(yǎng)培養(yǎng)，培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度25°C、搖床轉(zhuǎn)速150r/min、光照強(qiáng)度2000k，培養(yǎng)周期為5天；
[0043]4)、每隔24小時(shí)對各組進(jìn)行取樣測定總P、NH4+-N、NO2-N, Ν03—Ν。
[0044] 測定方法與實(shí)施例1 一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用啤酒工業(yè)廢水培養(yǎng)小球藻的方法，其特征包括以下步驟: (1)啤酒廢水預(yù)處理:啤酒廢水是在啤酒廠污水處理池入口處取樣，屬于混合廢水。啤酒廢水取回來后加熱煮沸，用多層紗布過濾，冷卻后密封保存； (2)各組培養(yǎng)基的制備:將啤酒廢水與BGll液體培養(yǎng)基按照1:1、1:3、1:1的體積比(v/v)混合均勻，3組培養(yǎng)基依次標(biāo)記為c、d、e,然后分別在c、d、e組培養(yǎng)基內(nèi)添加不同濃度的某種營養(yǎng)物質(zhì)，最終使3組培養(yǎng)基中某種營養(yǎng)元素的最終含量分別為5g/L、7.5g/L、10g/L ;此外，設(shè)計(jì)兩個(gè)對照組，a組和f組，a組釆用100%廢水(即啤酒廢水不添加其他任何物質(zhì))作為培養(yǎng)基，f組用啤酒廢水代替蒸餾水配制BGll培養(yǎng)基，然后再添加某種營養(yǎng)元素至含量為10g/L ; (3)藻種的接種:將藻種分別接入a、c、d、e、f組培養(yǎng)基中，接種量為10%(v/v)，至于搖床上進(jìn)行兼養(yǎng)培養(yǎng)； (4)取樣及測定:在相同的間隔時(shí)間內(nèi)對每組進(jìn)行取樣并測定總P、NH4+-N、N02--N、NO3-N02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用啤酒的工業(yè)廢水培養(yǎng)小球藻的方法，其特征在于:步驟(I)中所述的啤酒廢水加熱煮沸時(shí)間保持5min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用啤酒的工業(yè)廢水培養(yǎng)小球藻的方法，其特征在于:步驟(I)中所述的啤酒廢水密閉保存的條件為3°C的環(huán)境下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用啤酒的工業(yè)廢水培養(yǎng)小球藻的方法，其特征在于步驟(2)中所述的某種營養(yǎng)元素為葡萄糖。
【專利摘要】本發(fā)明涉及微藻培養(yǎng)和工業(yè)廢水利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用啤酒的工業(yè)廢水生產(chǎn)小球藻的方法及其應(yīng)用。該方法將廢水處理與微藻培養(yǎng)結(jié)合起來，利用小球藻的異養(yǎng)特性,針對如今日益嚴(yán)峻的水體富營養(yǎng)化的趨勢,實(shí)現(xiàn)了廢水資源化處理和利用，并且所要添加的營養(yǎng)元素含量較低，成本低。實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綜合效益。
【IPC分類】C12N1/12
【公開號(hào)】CN105219648
【申請?zhí)枴緾N201510412072
【發(fā)明人】都寶君
【申請人】都寶君
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年7月14日