[发明专利]一种利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法

说明书

本发明涉及一种利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法。本发明提供的方法包括步骤：捕获发酵排放二氧化碳废气制备得到第一溶液；净化发酵排放废水制备得到第二溶液；将第一溶液和第二溶液配制成为混合溶液，然后根据需要补加微藻生长所需其他营养物质，配制成微藻培养液；在微藻培养液中接种活性微藻，然后通入二氧化碳进行培养，获得微藻。本发明利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水，通过微藻吸收发酵废水中的营养物质，可以净化水质，可实现发酵工业生产过程中废水废气零排放，同时降低微藻生产成本，获得高价值微藻液或微藻粉，实现节能减排绿色生产。

技术领域

本发明属于生物能源利用技术领域，具体涉及一种利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法。

背景技术

发酵工业常以淀粉、糖类、木质纤维素、木薯等为原料，利用微生物进行大规模物质加工及转换，生产酒精、氨基酸、柠檬酸、酶制剂、维生素等产品。在发酵过程中，微生物好氧发酵繁殖，由于呼吸作用，会产生大量高浓度CO₂气体，如何采取有效的废气处理方式，使废气达标排放，减少发酵废气对环境的影响，是发酵企业重点关注的问题。高效固定并利用高浓度CO₂气体生产高附加值产品，微藻生物或许是个突破口。

发酵工业行业多，原料广，产品种类多，发酵生产中会产生大量废水，其主要特点是，含有大量有机物和悬浮物。所含营养物主要为碳水化合物、蛋白质、纤维素、醇类、有机酸、氮、磷、钾等，还含有大量胶质和生物菌体。经传统厌氧加好氧处理后不能完全去除有机质及氮磷等，且能耗大，成本高。

微藻是一类单细胞或简单多细胞光合自养型生物，其数量多、分布广、生长快、繁殖周期短，碳元素也是构成微藻细胞的主要元素，含量占细胞干重的 36%-65%，碳源成本在微藻的培养过程中占有比较大的比例。因而通过微藻高效固定CO₂并释放氧气，平均1kg藻细胞干重可固定1.8kg CO₂。微藻不仅是高效固定CO₂的“工厂”，能去除废水中残留的氮磷等营养物质，藻体还可作为食物、饲料、肥料、生物活性提取物等原料为人类所用。随着粮食安全、环境恶化，利用微藻减排已成为国际CO₂减排和新资源开发领域的前沿研究热点和高技术竞争点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法，解决了发酵工业生产过程中废气、废水处理效果不好、成本高的问题，实现了发酵工业生产过程中废水废气零排放，同时低成本生产微藻，实现节能减排绿色生产。

本发明提供了一种利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法，包括步骤：捕获发酵排放二氧化碳废气制备得到第一溶液；净化发酵排放废水制备得到第二溶液；将第一溶液和第二溶液配制成为混合溶液，然后根据需要补加微藻生长所需其他营养物质，配制成微藻培养液；在微藻培养液中接种活性微藻，然后通入二氧化碳进行培养，获得微藻。

另外，根据本发明上述的利用活性微藻耦合处理发酵排放废气与废水的方法，还可以具有如下的附加技术特征。

根据本发明，第一溶液为发酵排放二氧化碳废气在碳捕获装置内反应形成，第一溶液含有碳酸根和/或碳酸氢根；其中，碳捕获装置内包括饱和食盐水及氨气，或者碱溶液。第一溶液的制备方法包括但不限于：方法一，发酵排放二氧化碳废气在碳捕获装置内与碱溶液反应形成，碱溶液可以为氢氧化钠溶液；方法二，发酵排放二氧化碳废气在碳捕获装置内与饱和食盐水及氨气反应形成，制备方法可参照工业制碱氨碱法与联碱法。