利用啤酒工业废水养殖小球藻的研究

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1、摘要藻类是单细胞的植物，具有繁殖快，环境适应能力强等优势。因此在环保、生物产品生产、生物能源行业受到越来越多的关注。但目前藻类生产油脂遇到的最大困难在于用人工培养基进行微藻培养的成本过高，导致无法工业化大规模应用。所幸者，许多种类的微藻具备自养、兼养与异养等多种生理状态，在一定的条件下可以相互转换。这就为我们利用各种有机废水作为替代性微藻培养基，规模化低成本养殖经济微藻提供了可能。然而，各种有机废水中有机成分非常复杂，究竟哪些有机物更有利于微藻的繁殖与次生代谢产物的积累，则还缺乏足够的研究。为了提高微藻对有机废水中复杂有机物的利用能力、提升微藻治理污水的能力，菌藻共生培养是新的突破

2、口。本研究以啤酒废水驯养小球藻(Chlorellavulgaris)为切入点，以各种常见的有机碳源为研究对象，分别在人工培养基、啤酒废水以及两者混合体系中开展研究；培养方法微藻纯种培养和菌藻共生培养；糖源的添加分别采用了一次性批次培养和流加培养。初步探明小球藻对不同碳源的偏好、以及不同生态环境条件下不同碳源及其补充方式等对小球藻繁殖和油脂积累之间的联系。最后以食用菌金针菇与小球藻建立简单菌藻共生体为研究对象进行创新探索。为利用高COD食品工业有机废水中培养经济微藻，获得高附加值微藻生物质产品，实现污水净化双重目标打好基础。主要研究结果如下：1．选取11种碳源(麦芽糊精、木糖、蔗糖、

3、葡萄糖、NaHC03、乙酸钠、麦芽糖、丙酸钠、丁酸钠、甘油、淀粉)加入BGll基础培养基中进行小球藻培养，以研究小球藻在不同碳源培养基中生长情况。研究结果表明：除了传统常用的葡萄糖外，麦芽糖也适合作为小球藻生长和油脂积累的碳源，其培养的小球藻细胞密度可达2,985×108cell·L～，含油率可达26．54％，仅次于葡萄糖。各种碳源对小球藻细胞密度增长的影响大小次序为葡萄糖>麦芽糖>蔗糖>麦芽糊精>甘油>木糖>淀粉>丙酸钠>乙酸钠>丁酸钠>NaHC03；各种碳源对小球藻细胞含油率增长的影响大小次序为葡萄糖>麦芽糖>甘油>蔗糖>麦芽糊精>NaHC03>丁酸钠>淀粉>丙酸钠>木糖>乙酸

4、钠。2．纯啤酒废水培养的小球藻生物量低，补充了葡萄糖和一些其他元素的培摘要养基中的小球藻生物量有了明显提高；用啤酒废水代替蒸馏水配置的补充了10∥L葡萄糖的培养基中，小球藻的生物量可以达到4．9g／L，比添加10∥L葡萄糖的BGl1培养基中小球藻的生物量略高。说明啤酒废水可以用于小球藻的兼养培养。对啤酒废水中主要污染物的最高去除率分别为：CODer：78．4％，TP：80．2％，TN：72．．3％。3．：在相同条件下进行小球藻一次性培养和流加培养，碳源添加总量均为109，培养周期7天。结果表明，与一次性培养相比，流加培养可以提高小球藻生物量并促进细胞内油脂的积累。一次性培养时，小球

5、藻的最高生物量为4．2∥L，流加培养时小球藻的最高生物量为6．3∥L，是一次性培养的1．5倍；一次性培养小球藻的含油量为细胞干重的51．34％，而流加培养下，小球藻的含油量达到6()．12％，是一次性培养的1．17倍。4．采用菌藻共生体能提高小球藻对啤酒废水中营养物质的利用效率。单独培养小球藻时，啤酒废水中COD、TN、TP的去除率分别为70．7％、71．4％、66．2％，而采用菌藻共生体时，啤酒废水中COD、TN、TP的去除率分别为81．3％、82．6％、74．1％。因此，采用菌藻共生能提高废水治理效果，同时菌藻共生体颗粒直径在2mm-5mm之间，可以直接通过过滤收集，简便易行。

6、关键词：小球藻；生物量；油脂；碳源；啤酒废水AbstractABSTRACTAlgaeareunicellularplants．haveadvantageinbreedingfast，adaptabilitymanyellvironmental．Soithasmoreandmoreattentioninenvironl舶entalprotection．biologicalproducts。bio—energyindustry．ButthegreatestdifficultyinthealgallipidproductionisthehighcostofsymheticJ__nedi

7、unlformicroalgaeCulture．itresultthelarge—scaleapplicationcannotbeindustrialized．Fortunately,manyspeciesofmicroalgaehayeavarietyofphysiologicalstatesliketheselfsupport，eonclJrrentlyraisingandheterotrophic．undercertainconditionsitcanbeint