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《浙江大学》 2012年
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葡萄藻在废弃物中培养的适应性及调控研究

葛亚明  
【摘要】:包括生物质能在内的新能源是当今世界各国优先发展的科研重点之一。由于微藻具有繁殖快、含油量高、不占用耕地、固碳效率高及易于与现有工业技术集成等优势,以其为原料的微藻燃料成为近年来生物质能领域的研究热点。然而,目前微藻燃料仍面临生产成本过高从而难以实现商业化的主要问题。因此,如何降低其生产成本是相关科研亟待解决的重点和难点。微藻燃料生产涉及微藻培养、微藻采收、油质提取等多个环节,其中,微藻培养涉及的因素最多,故该环节可改进的潜力也很大。目前微藻培养过程通常需投入大量人力、物资及能耗,如光生物反应器构建、温光条件控制、淡水资源占用、化学肥料投加、灭菌处理能耗等。因此,本研究主要围绕降低微藻培养成本的思路,以葡萄藻765(Botryococcus braunii 765)为研究对象,开展了低成本光生物反应器的构建及灭菌新技术、不同碳源对葡萄藻生长代谢的影响及其调控适应机制、葡萄藻在竹制品工业废水中的生长代谢及相应废水水质变化情况、葡萄藻在猪场稳定塘废水中的生长代谢状况及相应废水水质变化情况等研究工作,主要取得了以下结果: (1)成功构建了一套3L光生物反应器,该反应器具有构建和运行成本低、结构简易、操作简便、运行稳定等优点;成功应用了一种用于光生物反应器灭菌的新方法,即次氯酸钠法,该方法具有简便易行、成本低廉、易于推广等优点。 (2)在上述构建的光生物反应器内,葡萄藻765能够在2%-20%CO2曝气条件下维持良好的生长状态;采用20%C02曝气时能够获得最大藻体密度2.3 g/L、最高烃类物质含量24%、最高油质含量12.7%;葡萄藻对高浓度CO2曝气的适应与藻体集落形态变化、代谢调控pH值及体内胡萝卜含量提高等因素有关。另外,葡萄藻765能够以NaHCO3作为碳源进行生长,且生长状况与以Na2CO3为碳源时相似;葡萄糖(5 g/L)在有光照的情况下能够刺激葡萄藻765快速生长,其最高藻体密度可达2.1 g/L;而在没有光照情况下该藻种不能利用葡萄糖进行完全异养生长。 (3)在不经灭菌的竹制品工业废水中接种培养8天后,葡萄藻765藻体密度和烃类含量分别为同等条件下人工培养基(BG11培养基)培养的1.92和1.98倍,且在此期间废水中未检测到其它藻种;接种12天后,废水中的葡萄藻藻体密度开始下降,并出现少量小球藻和轮虫。此外,废水中总氮、硝氮和总磷的含量随葡萄藻藻体密度的增加而下降,当废水中葡萄藻藻体密度达到最高时(5.27×105个/mL),废水中总氮、硝氮和总磷的去除率分别为70.6%、66.1%和74.0%。 (4)尽管研究所用的养猪场稳定塘废水的色度和浊度都很高,且未经灭菌处理和pH值调节,葡萄藻765仍能在该废水中呈现良好的生长状态,并能在开放培养模式下维持较长时间(24天以上)的生态竞争优势。葡萄藻765在稳定塘废水培养下的最大藻体密度为0.94 g/L,是同等条件下人工培养基(BG11培养基)的1.73倍;在稳定塘废水中该藻的最大烃含量为23.8%,是对照BG11培养基的2倍多。此外,当稳定塘废水中葡萄藻的藻体密度最大时,废水总氮和总磷的去除效率分别达93.7%和98.6%。 总之,本研究表明可以用烟道气中的高浓度CO2为葡萄藻培养提供碳源,用养猪场稳定塘废水为葡萄藻培养提供营养底物及淡水载体,这不仅有利于降低葡萄藻的培养成本,同时对环境保护也具有重要意义。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X173

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈智远;何炼;姚建刚;刘璐;田硕;;UASB/生化工艺处理竹制品废水[J];中国给水排水;2010年24期
2 郝建欣,丛威,康瑞娟,蔡昭铃;盐藻在气升式光生物反应器中的光自养培养[J];过程工程学报;2002年05期
3 董庆霖;邢向英;蔡颖;邬慧雄;吕明江;;雨生红球藻的新繁殖方式及其藻蓝蛋白的合成[J];化学工程;2008年10期
4 许常虹;俞敏娟;;成油藻——布朗葡萄藻的研究[J];水生生物学报;1988年01期
5 刘永梅;刘永定;李敦海;沈银武;;氮磷对水华束丝藻生长及生理特性的影响[J];水生生物学报;2007年06期
6 孙凯峰;胡章喜;段舜山;;N、P营养盐胁迫对两株布朗葡萄藻生长的影响[J];水生生物学报;2010年03期
7 胡章喜;徐宁;李爱芬;段舜山;;布朗葡萄藻在不同培养基中的生长效应[J];生态科学;2007年04期
8 胡章喜;安民;段舜山;徐宁;孙凯峰;刘晓娟;李爱芬;张成武;;不同氮源对布朗葡萄藻生长、总脂和总烃含量的影响[J];生态学报;2009年06期
9 唐赢中,黄利群,严国安;藻类产烃研究进展[J];生物工程进展;1997年02期
10 朱富寿;梁威;吴振斌;谢田;;蓝藻的生理特性及生态竞争优势[J];生物学教学;2009年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢仁荣;;几种理化因子对一株野生丛粒藻生长的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
2 吴夏芫;李环;韦萍;;能源微藻——葡萄藻生物学特性的研究进展[J];安徽农业科学;2008年17期
3 吴夏芫;李环;韦萍;;能源微藻——葡萄藻培养的研究进展[J];安徽农业科学;2008年20期
4 梁成伟;张晓雯;苏忠亮;;经济微藻重要次级代谢产物合成途径的研究进展[J];安徽农业科学;2008年26期
5 李会;李环;韦萍;;小球藻的风干致死及干燥保护研究[J];安徽农业科学;2011年01期
6 马彩虹;麻晓霞;马玉龙;任佳;马丽萍;;不同氮磷浓度对小球藻生长性能的影响[J];安徽农业科学;2012年22期
7 马梅;王朋云;;布朗葡萄藻培养方面的研究概况[J];现代农业科技;2008年15期
8 陈卫民;戴树桂;张清敏;;水环境中亚硝酸盐聚集的原因及其对动植物的影响[J];安全与环境学报;2011年06期
9 刘明;马润宇;丛威;吴霞;;膜法浓缩盐藻的细胞破损原因初探[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年06期
10 梁英;石伟杰;田传远;;氮浓度对海绿球藻生长及总脂含量的影响[J];水产科学;2011年11期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 ;DEVELOPMENT OF BIODIESEL FROM INEDIBLE FEEDSTOCK THROUGH VARIOUS PRODUCTION PROCESSES.REVIEW[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 胡洪营;李鑫;杨佳;;基于微藻培养的污水再生处理与生物柴油生产耦合技术[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
3 ;The oleaginous Botryococcus from the Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin,Northwestern China:Morphology and its paleoenvironmental significance[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
4 钟云娜;陈群;潘伟斌;杨丽丽;;铜绿微囊藻细胞破碎液对溶藻细菌L7胞外活性物质溶藻机制的影响[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年
5 卢碧林;;低碳新能源微藻生物柴油现状与创新[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
6 缪晓玲;吴庆余;;利用微藻制备生物质液体燃料[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
7 张婧;宋赛娜;杨赟博;曹毅;;利用微藻生产生物柴油的现状和前景[A];第四届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年
2 颜日明;聚球藻7942光自养本征生长动力学及其能量利用研究[D];华东理工大学;2011年
3 徐玲;布朗葡萄藻的培养优化与分离技术[D];江南大学;2011年
4 吴迪;微藻综合品质信息快速无损获取技术和方法研究[D];浙江大学;2011年
5 张芳;微藻油脂合成调控及膜分散原位萃取研究[D];浙江大学;2011年
6 王逸云;小球藻外源基因转化系统的建立及其表达植酸酶的研究[D];大连理工大学;2006年
7 刘世名;小球藻(Chlorella Vulgaris)高密度异养培养[D];华南理工大学;1999年
8 吉利民;陇东西峰地区三叠系油源、成烃母质及其发育的古环境研究[D];中国地质大学;2005年
9 陈思晔;大型海藻细胞光生物反应器培养重要工程参数的研究[D];上海交通大学;2008年
10 陈卫民;亚硝酸盐对铜绿微囊藻生理特性的影响[D];南开大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 江怀真;培养条件对海水小球藻生长及油脂积累的影响[D];中国海洋大学;2010年
2 王朋云;丛粒藻形态多样性、遗传多样性分析与培养条件优化[D];中国海洋大学;2010年
3 焦媛媛;海洋微藻快速生长及油脂富集技术的初步研究[D];中国海洋大学;2010年
4 谢爽;利用污水污泥和高浓度二氧化碳培养海洋微藻技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 向安;云南富营养化高原湖泊噬藻体及其宿主多样性的初步研究[D];昆明理工大学;2010年
6 黄浙丰;基于时序神经网络的藻类水华预测模型研究[D];浙江大学;2011年
7 袁程;微藻生产生物柴油评价及其高产条件的优化[D];河北农业大学;2011年
8 吴凯;太湖水华蓝藻上浮特征及其机理研究[D];南京大学;2011年
9 石琛;环境因子氮、磷、重金属对安氏伪镖水蚤生长和摄食的影响[D];暨南大学;2011年
10 杨利敏;舟形藻对造纸废水中COD去除效率及其影响因素的研究[D];华中师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖华山,谢志强,郭建生,黄代青,曾雅娟;5种不同形式氮源对紫球藻生长影响的研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);2001年02期
2 郑维发,曾昭琪;淡水蓝藻的高温适应[J];湖泊科学;1994年04期
3 高光,高锡芸,秦伯强,季江;太湖水体中碱性磷酸酶的作用阈值[J];湖泊科学;2000年04期
4 高光,秦伯强,朱广伟,范成新,季江;太湖梅梁湾中碱性磷酸酶的活性及其与藻类生长的关系[J];湖泊科学;2004年03期
5 韩小波,孔繁翔,阎荣;太湖铜绿微囊藻磷摄取动力学若干重要参数与其竞争优势相关研究[J];湖泊科学;2004年03期
6 匡武;殷福才;孙世群;王军;;UASB工艺在啤酒废水处理中的应用[J];中国给水排水;2006年16期
7 王军,杨素玲,丛威,蔡昭铃;营养条件对产烃葡萄藻生长的影响[J];过程工程学报;2003年02期
8 王军,杨素玲,丛威,蔡昭铃;产烃葡萄藻在气升式光生物反应器中的分批补料培养[J];过程工程学报;2003年04期
9 祁佩时;丁雷;刘云芝;黄华山;韩洪彬;;复合微氧水解-好氧工艺处理抗生素废水[J];环境工程;2006年01期
10 万蕾;朱伟;赵联芳;;氮磷对微囊藻和栅藻生长及竞争的影响[J];环境科学;2007年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吕庭君;竹浆废水酸析处理效果及酸析固废农用处理初步研究[D];浙江大学;2007年
2 黎良新;大中型沼气工程的沼气净化技术研究[D];广西大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王艳菊;葛亚明;刘俊稚;;利用污水和烟道气培养葡萄藻的研究进展[J];上海农业科技;2011年02期
2 许常虹;俞敏娟;;成油藻——布朗葡萄藻的研究[J];水生生物学报;1988年01期
3 吴夏芫;李环;韦萍;;能源微藻——葡萄藻生物学特性的研究进展[J];安徽农业科学;2008年17期
4 吉利明;祝幼华;王少飞;;鄂尔多斯盆地三叠系延长组葡萄藻形态特征[J];古生物学报;2008年02期
5 吉利明;宋之光;李剑峰;;鄂尔多斯盆地三叠系原油葡萄藻母质输入的生物标志物特征[J];微体古生物学报;2008年03期
6 吉利明;李剑峰;宋之光;;鄂尔多斯盆地延长组葡萄藻的石油地质意义[J];石油勘探与开发;2009年02期
7 何承全;;北部湾沿岸地区第三纪盘星藻属和葡萄藻属[J];古生物学报;1981年02期
8 谢仁荣;;几种理化因子对一株野生丛粒藻生长的影响[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
9 梅洪;张成武;殷大聪;耿亚红;欧阳峥嵘;李夜光;;利用微藻生产可再生能源研究概况[J];武汉植物学研究;2008年06期
10 李经荣;向维达;范乃敏;;山东垦利孤东地区上第三系馆陶组生物群[J];石油勘探与开发;1990年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐爱华;刘永定;刘其芳;沈银武;肖媛;王英才;;利用光生物反应器规模化培养雨生红球藻[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
2 程金辉;周春梅;何承全;詹家祯;;Oligosphaeropsis gen.nov.,一个始新世沟鞭藻新属的古环境意义[A];中国古生物学会第26届学术年会论文集[C];2011年
3 张栩;周百成;蔡昭铃;丛威;欧阳藩;;气升式藻类光生物反应器的特性和应用[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
4 李元广;;封闭式光生物反应器微藻高密度培养与CELSS系统[A];中国空间科学学会空间生命专业委员会2003年中国空间生命科学与航天医学会议论文摘要集[C];2003年
5 程桂林;程丽华;张林;陈欢林;;膜式光生物反应器脱除空气中CO_2的研究[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
6 贾廷彬;何兴炳;;宜宾市竹产业发展现状及对策分析[A];第二届中国林业学术大会——S11 木材及生物质资源高效增值利用与木材安全论文集[C];2009年
7 马星霞;蒋明亮;覃道春;吕文华;;我国竹材变色菌和霉菌的分离与鉴定[A];中国菌物学会2009学术年会论文摘要集[C];2009年
8 李乐园;胡云平;胡恩柱;荣龙;刘红;;月球生物圈概念设计与实施构想[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
9 胡大伟;侯大棚;胡恩柱;李明;刘红;;BLSS中光生物反应器控制器数值仿真和虚拟现实研究[A];中国空间科学学会第七次学术年会会议手册及文集[C];2009年
10 向文洲;苏娇娇;徐少琨;何慧;萧邶;;微藻产油的技术问题与出路[A];庆祝中国藻类学会成立30周年暨第十五次学术讨论会摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 步培银 尹娟;宜兴局力促竹制品远销海内外[N];江苏经济报;2004年
2 杨剑锋 汪东才;铅山毛竹产业化引领税收节节高[N];上饶日报;2005年
3 刘元义;浙江安吉集中处理竹制品污水[N];中国环境报;2007年
4 周建华 张杰;毛竹之乡遭遇“买竹难”[N];中国税务报;2006年
5 竹青;我国加强竹制品出口正当时[N];国际商报;2007年
6 黄学芳施旭峰;浙江安吉依托产业优势打造竹制品市场[N];国际商报;2007年
7 本报记者  罗光前 通讯员  王建军 王华;竹海绘新图[N];湖南日报;2006年
8 通讯员 刘元义 陈云富;安吉民资试水竹制品污水处理[N];中国绿色时报;2007年
9 通讯员 潘柏林 郁斌;安吉竹业“汇通”天下[N];中国绿色时报;2007年
10 孙吉晶;竹制品开发前景看好[N];宁波日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 葛亚明;葡萄藻在废弃物中培养的适应性及调控研究[D];浙江大学;2012年
2 徐玲;布朗葡萄藻的培养优化与分离技术[D];江南大学;2011年
3 王永红;集胞藻6803封闭式光生物反应器混合营养培养及其生理学研究[D];华东理工大学;2000年
4 陈必链;紫球藻的光生物反应器培养及降血糖调血脂的研究[D];华南理工大学;2004年
5 王永忠;固定化光合细菌光生物制氢反应器传输与产氢特性[D];重庆大学;2008年
6 陈思晔;大型海藻细胞光生物反应器培养重要工程参数的研究[D];上海交通大学;2008年
7 张川;光合细菌生物膜制氢反应器传输与产氢特性[D];重庆大学;2010年
8 颜日明;聚球藻7942光自养本征生长动力学及其能量利用研究[D];华东理工大学;2011年
9 范立海;膜法细胞光合固定和催化转化去除CO_2的研究[D];浙江大学;2010年
10 屈晓凡;微小空间内光合细菌产氢行为及鼓泡强化产氢实验研究[D];重庆大学;2011年
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1 董文静;利用富营养废水培养能源微藻布朗葡萄藻的研究[D];河南师范大学;2012年
2 潘若琳;竹制品的应用及其创新设计方法研究[D];中南林业科技大学;2011年
3 诸发超;能源微藻敞开式跑道池光生物反应器的实验与CFD模拟研究[D];华东理工大学;2012年
4 高婷;沼液培养微藻及光生物反应器的设计[D];浙江工业大学;2012年
5 刘灵丰;螺旋盘管式微藻光生物反应器内两相流动及固碳特性研究[D];重庆大学;2012年
6 陆琬青;传统炊饮竹器设计特色及在现代的传承与创新[D];江南大学;2012年
7 张恒;基于套管式新型光生物反应器的微藻培养实验系统设计及初步调试[D];天津大学;2012年
8 康少锋;基于CFD的平板式光生物反应器内部结构的优化设计[D];华东理工大学;2013年
9 汪琨;转人源胸腺肽α_1基因蓝藻高密度培养的研究[D];厦门大学;2002年
10 万海龙;光合细菌、硝化细菌的分离鉴定及其产品的初步研究[D];西南师范大学;2003年
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