能源微藻选育及基于厌氧发酵液培养的生物质生产研究

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1、分类号单位代码密级：公幵号闻令学位论文能源微藻选育及基于厌氧发酵液培养的生物质生产研究计划课题（利用微藻清洁制备生物燃料关键技术研究生：季方指导教师：董仁杰教授申请学位门类级别：工学博士专业名称：农业工程研究方向：生物质工程所在学院：工学院年月分类号：单位代码：密级：公幵学号：学位论文能源微藻选育及基于厌氧发酵液培养的生物质生产研究计划课趣（利用微藻清洁制备生物燃料关键技术研究生：季方指导教师：董仁杰教授申请学位门类级别：工学博士专业名称：农业工程研宄方向：生物质工程所在学院：工学院年月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，

2、除了文中已经注明引用和致谢的内容外，论文中不包含本人和其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名时间：一■年月曰关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定。本人同意中国农业大学有权保存及向国家有关部门和机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人同意中国农业大学将本学位论文的全部或部分内容授权汇编录入《中国博士学位论文全文数据库》或《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行出版，并享受

3、相关权益。保密的学位论文在解密后应遂守此协议）学位论文作者签名时间：年上月丨日务导师签名：时间：年月丨日摘要发展生物质能源是缓解当前化石能源不断枯竭、资源紧缺形势的有效途径之一。以微藻为代表的第三代可再生能源的研宄受到广泛关注。“十二五”期间，沼气工程逐渐发展且产生了大量的厌氧发酵液，若这些厌氧发酵液不能被很好地消纳，则会对环境产生巨大危害。微藻不仅可能在不久的将来部分替代化石能源，还可以和废水处理相耦合，利用废水中的营养元素生产适于生物柴油转化的生物质。本文从自然水体中筛选出若干生物量较高的藻株，并对其进行培养条件优化，同时以猪场厌氧发酵液为底物，分别用批次和流加模式培养所得微藻

4、，在处理厌氧发酵液的同时得到微藻生物质。本文对个采样点采集的水样进行藻株分离纯化，从中选出株生物量较高的藻株进行形态学及分子生物学（和序列）鉴定。结果表明，这些藻株均与链带藻（的同源性最为接近。对这株微藻进行光自养培养，培养后，生物量最高的为链带藻和，分别为和且这两种藻株的油脂含量较高，达和脂肪酸集中在有潜在作为生物质能源生产的可能性。本文采用因素水平二次回归正交旋转中心复合试验设计对链带藻和的培养条件进行优化，并进行响应面分析，得到链带藻最大生物量累积的条件为温度°，光照强度光周期光：暗），培养后的生物量累积可达。链带藻最佳的环境因子组合为温度°光照强度光周期，培养后的生物量为。

5、本文使用稀释倍、倍和倍的猪场厌氧发酵液培养微藻，两种野生藻株均能较好地生长。培养后最高生物量分别达到和。同时，两藻株对厌氧发酵液中总氮的去除率达，铵态氮（的去除率甚至达到了°，且能完全去除正磷（。试验结果表明，使用稀释倍的厌氧发酵液，这两种藻株生长最好。为进一步提高微藻的生物量及对厌氧发酵液中氮、磷的去除水平，本文使用流加培养模式对两藻株进行培养。连续培养后，链带藻的生物量达对厌氧发酵液中、和的单位体积日去除量分别为、和链带藻的生物量高达对厌氧发酵液中、和的单位体积日去除量分别为、和，与批次培养相比，生物量增加了倍，氮、磷的去除量增加到倍以上。关键词：链带藻，分离鉴定，厌氧发酵液，

6、脱氮除磷，流加培养AbstractWiththerapidlyincreasingglobalenergydemandsandfossilfuelcrisis,moreatentionhasbeenpaidtotheproductionofalternativeenergysourcesintherecentpast.Microalgaeisoneofthemostpotentiallyviableenergysourcesofthethirdgenerationbiofuel,whichcouldbeusedasanalternativerenewablesourceoffuel

7、topartiallyreplacefossilfuelsinthefuture.Microalgaecanutilizeorganiccarbon,inorganicnitrogenandphosphatecontentsinwastewatertogeneratebiomasssuitableforbiodieselconversion.Lm^gequantitiesofuntreatedanaerobicdigestionwastewaterresultingf