[发明专利]一种利用污泥提取液耦合CO2定向培养富集高价值微藻生物质的方法及定向培养微藻装置

说明书

本发明涉及微藻培养，特别是涉及一种利用污泥提取液耦合CO2定向培养富集高价值微藻生物质的方法及定向培养微藻装置。本发明提供了一种利用污泥提取液耦合CO₂定向培养富集高价值微藻生物质的方法，包括以下步骤：将污泥进行超声破碎，得污泥提取液；将微藻接种于污泥提取液，在接种微藻所得的污泥混合液中添加外源植物激素后进行第一培养；第一培养5～8d后通入CO₂进行第二培养，第二培养至微藻稳定期。本发明所述方法利用污泥提取液耦合CO₂能够有效提高微藻增值类生物质的产量。

技术领域

本发明涉及微藻培养，特别是涉及一种利用污泥提取液耦合CO2定向培养富集高价值微藻生物质的方法及定向培养微藻装置。

背景技术

CO₂长期大量排放会引发温室效应，近年来，世界各国对于CO₂的排放控制和污染治理方面愈发重视，中国也不例外。随着“碳中和”目标的提出，我国预争取2060年前实现“碳中和”，不仅需削减CO₂源排放，还需增加对CO₂的吸收。

随着工业化的发展，我国工业废水年产量也随之增加。有些废水中含有大量毒性大、难降解的成分，增大了废水的处理难度。利用生物多单元组合工艺处理工业废水是一种可行方案，但在生物处理过程中可能会产生大量毒性剩余污泥，毒性剩余污泥属于危险固体废物，处理成本较高，如果未得到有效的处理与处置，将会对环境和人体造成巨大危害。然而，毒性剩余污泥并非毫无用处。

微藻具有光合作用效率高、生长周期短、不需占用农业用地、环境适应能力强等特点。微藻易优化调控提高产量、易粉碎和干燥、且可生产高价值的副产物如蛋白质、色素等。

因此，如何合理且正确利用污泥和CO₂提高微藻增值类生物质的微藻培养方法是当前亟需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用污泥提取液耦合CO2定向培养富集高价值微藻生物质的方法及定向培养微藻装置。本发明所述方法利用污泥提取液耦合CO₂能够有效提高微藻增值类生物质的产量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种利用污泥提取液耦合CO₂定向培养富集高价值微藻生物质的方法，包括以下步骤：

将污泥进行超声破碎，得污泥提取液；

将微藻接种于污泥提取液，在接种微藻所得的污泥混合液中添加外源植物激素后进行第一培养；

第一培养5～8d后通入CO₂进行第二培养，第二培养至微藻稳定期。

优选的，所述超声为间歇超声；所述间歇超声为超声4s，停止4s；所述间歇超声的频率为15～25kHz，间歇超声的时间为20min，间歇超声的温度＜50℃。

优选的，以所述污泥提取液的体积计，所述微藻的初始接种密度为(1～5)×10⁶cell/mL。

优选的，所述外源植物激素包括吲哚-3-乙酸和吲哚丁酸；所述吲哚-3-乙酸和吲哚丁酸的质量比为1:1，以所述污泥混合液的体积计，所述外源植物激素的浓度为0.1～10mg/L。

优选的，所述CO₂的体积百分含量为10％～60％；所述CO₂的通气量为1vvm，所述CO₂的通气方式为间歇曝气；所述间歇曝气为通气4h，停止3h；所述间歇曝气产生的气泡直径为1～10μm。

优选的，所述第一培养和第二培养的温度分别为20～30℃，光照强度分别＞2000Lux，光暗比分别为(0.8～1.5):1。