本发明专利技术公开了一种高效处理典型生活污水的栅藻及其培养方法和应用。根据典型生活污水氮磷浓度配制培养基培养四尾栅藻SDEC-8直至稳定期收获藻体。结果表明四尾栅藻SDEC-8在配制的典型生活污水中的生长速率、油脂含量、生物柴油产量均高于在BG11培养液中培养。生活污水总氮总磷浓度分别为40mg·L-1,8mg·L-1时，四尾栅藻SDEC-8的油脂含量、脂肪酸甲酯含量和脂肪酸甲酯产率最高，生物柴油性质最好。此外，配制的典型生活污水经四尾栅藻SDEC-8处理后，氮磷可实现高效去除，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A限值TN<15mg·L-1，TP<0.5mg·L-1。本发明专利技术利用配制的典型生活污水培养四尾栅藻SDEC-8，氮磷高效去除的同时大量高效地获得了微藻生物柴油，降低了微藻培养成本。
【技术实现步骤摘要】
一种高效处理典型生活污水的栅藻及其培养方法和应用
本专利技术属于微藻生物
，特别涉及一种高效处理典型生活污水的栅藻及其 培养方法和应用
技术介绍
近年来，由于全球石化燃料消费量激增，石化储量的减少，引起了世界范围内的能 源危机，再加上石化燃料燃烧排放二氧化碳带来的环境问题，因此，寻找一种廉价的绿色再 生能源已成为世界各国政府以及民众广泛关注的科学与社会问题。研究发现，某些藻类具 有含油量高，易于培养，单位面积产量大，不与农业争地等优点，被视为新一代的，甚至是唯 一能实现替代化石燃料的生物柴油原料。其含有的16碳和18碳的脂肪酸对于生物柴油的 生产最为有利。然而生产成本高是制约微藻生物柴油规模生产的主要因素。而筛选获得容 易培养、生长快、产油高的藻种是克服微藻规模化生产瓶颈的首要的一步。早在上世纪70 年代，美国就启动了耗资2500万美元由美国国家可再生能源实验室（NREL)运作的水生物 物种项目。NREL已从海洋和湖泊中分离到3000多种藻类，从中筛选出生长快、含有高的包 括硅藻、绿藻和蓝藻等藻种300多种，但当时未解决成本问题。世界上其它各国的研究者也 都利用各种手段积极地筛选寻找能适应商业化生产的优良藻种。近几年，国内多家实验室 已经开始分别在科技部、自然科学基金委以及大型企业的资助下，开展大规模采集和筛选 高产油藻株的工作，并且取得了一些进展。选自自然环境的微藻往往在温度、光照和盐度适 应方面具有一定的抗逆性，适于大量培养生产。同时为进一步降低生产成本，利用废水废气 培养微藻开始成为当前能源微藻资源开发的研究热点和难点。藻类可通过光合作用利用废 气和废水，不仅达到废水废气减排的目的，而且还可以通过利用废水废气培养微藻以降低 生产成本，具有商业化减排开发的可行性。 目前，由于氮磷污染所导致的水体富营养化已成为全球普遍关注的问题之一。脱 氮除磷已成为污水处理中重要的一环。传统的物理、化学脱氮除磷工艺在污水处理应用中 很难达到高效、经济、低耗的要求。由于藻类具有光合速率高、生长速率快、环境适应性强、 吸附作用快的优点，利用其处理污水能够实现高效、低成本去除氮、磷等营养物质，如果对 藻类加以利用可以克服传统污水处理方法易引起二次污染，潜在营养物质丢失、资源不能 完全利用等弊端。因此，利用藻类净化污水正成为污水处理中重要的研究方向。 因此，如果能寻求一种耦合污水生产微藻生物柴油和微藻净化污水的新方法，既 能实现污水处理，同时又能收获藻类生物质能源，具有非常重要的应用前景。
技术实现思路
本专利技术目的就在于克服现有技术中的以上不足，提供一种高效处理典型生活污水 的栅藻及其培养方法和应用。该方法既可以提高微藻生物柴油产率和品质、降低微藻培养 成本，又可以实现污水资源化利用。配制的典型生活污水经四尾栅藻SDEC-8处理后，氮磷 可实现高效去除，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002) -级A 限值 TN〈15mg · L-1，ΤΡ〈0· 5mg · L-1。技术方案如下： 本专利技术首先提供了一种高效处理典型生活污水的栅藻，分离于济南市泉城公园富 营养化湖泊中，命名为Scenedesmus quadricauda SDEC-8,已保藏于中国典型培养物保藏 中心，其保藏编号为：CCTCC Ν0:Μ 2014448。保藏日期：2014年9月28日。地址：武汉，中 国典型培养物保藏中心（武汉大学）；邮编=430072 ;保藏编号：CCTCC Ν0:Μ 2014448。四尾 栅藻SDEC-8富含优质油脂，油脂含量可达到细胞干重的31. 8%，脂肪酸中饱和脂肪酸可达 到80%，可作为生物柴油原料。高十六烷值（61.38)和低碘值（29. 38gI2/100g)决定了以 该株微藻为原料制备的生物柴油具有很好的氧化安定性。 在一个方面中，本专利技术提供了 一种四尾栅藻SDEC-8人工污水培养液，其成 份和用量为（NH4)2C0 368. 5 ?291. Img · Γ1，Κ2ΗΡ0422· 5 ?84. 3mg · Γ1，MgSO4 · 7H20 75mg · I71，CaCl2 · 2H20 36mg · I71，梓檬酸 6mg · I71，梓檬酸铁铵 6mg · I71，EDTANa2Img · I71， Naf0320mg · Γ1，Η3Β032· 86mg · Γ1，MnCl2 · 4H20 I. 86mg · Γ1，ZnSO4 · 7H20 0· 22mg · Γ1， Na2MoCM · 2H20 0· 39mg · Γ1，CuSO4 · 5H20 0· 08mg · Γ1，Co (NO3) 2 · 6H20 0· 05mg · Γ1，初始 pH 值在7?8之间，接种后的藻细胞密度为0. 35?0. 40X IO6Cells. mL-1。 优选的是，所述培养基成份和用量为：(NH4) 2C03137mg · L-1，K2HP0445mg · L-1， MgSO4 · 7Η20 75mg · Ι71，CaCl2 · 2Η20 36mg · Ι71，梓檬酸 6mg · Ι71，梓檬酸铁铵 6mg · Ι71， EDTANa2Img · Γ1，Na2C0320mg · Γ1，Η3Β032· 86mg · Γ1，MnCl2 · 4H20 I. 86mg · Γ1，ZnSO4 · 7H20 0· 22mg · I/1，Na2MoCM · 2Η20 0· 39mg · I/1，CuSO4 · 5Η20 0· 08mg · I/1，Co(NO3)2 · 6Η20 0· 05mg · L_\初始pH值=7· 0,接种后的藻细胞密度为0· 38X IO6ceIls. mL'在配制中浓 度生活污水中即（NH4)2CO3浓度为137mg · L-1，K2HPO4浓度为45mg · L-1时，四尾栅藻SDEC-8 获得的油脂产率为53. 84mg · L-1Cf1,脂肪酸甲酯产率17. 53mg · L-1Cf1 在另一个方面中，本专利技术提供一种四尾栅藻SDEC-8人工污水培养液的应用，所述 的培养液培养四尾栅藻SDEC-8,得到四尾栅藻SDEC-8细胞。 在一个实施例方案中，所述四尾栅藻SDEC-8细胞的脂肪酸甲酯含量为 9. 55mg .g-1，饱和脂肪酸含量为80%，十六烷值为61. 38,碘值为29. 38gl2/100g。培养18 天后，离心分离收获四尾栅藻SDEC-8生物质，藻粉在60°C低温干燥后，对其中的脂肪酸组 分进行检测分析，发现使用典型生活污水（(NH 4)2C03137mg · ΙΛ K2HP0445mg · Γ1)培养的四 尾栅藻SDEC-8富含最优脂肪酸组分C18:1，大于其他文献报道的C18:1含量，并且四尾栅 藻SDEC-8生物柴油的低温流动性能得到很大提高，因此使用此方法培养出的普通四尾栅 藻SDEC-8是一种潜在的优质生物柴油原料。 本专利技术还提供了一种培养四尾栅藻SDEC-8的培养方法，包括如下步骤： a)将四尾栅藻SDEC-8接种于BGll培养基中进行无菌培养，制得四尾栅藻SDEC-8 种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效处理典型生活污水的栅藻，其特征在于，分离于富营养化湖泊中，命名为Scenedesmus quadricauda SDEC‑8，已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号：CCTCC NO:M 2014448。
【技术特征摘要】
1. 一种高效处理典型生活污水的栅藻，其特征在于，分离于富营养化湖泊中，命名 为Scenedesmus quadricauda SDEC-8,已保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号： CCTCC NO:M 2014448。2. -种如权利要求1所述的四尾栅藻SDEC-8人工污水培养液，其特征在于：成 份和用量为（NH4)2C0368. 5 ?291. lmg ? I71，K2HP0422. 5 ?84. 3mg ? I71，MgS04 ? 7H20 75mg ? I71，CaCl2 ? 2H20 36mg ? I71，梓檬酸 6mg ? I71，梓檬酸铁铵 6mg ? I71，EDTANa2lmg ? I71， Na2OT320mg ? I71，H3B032. 86mg ? I71，MnCl2 ? 4H20 1. 86mg ? I/1，ZnS04 ? 7H20 0? 22mg ? L' Na2Mo04 ? 2H20 0? 39mg ? I71，CuS04 ? 5H20 0? 08mg ? I71，Co (N03) 2 ? 6H20 0? 05mg ? I71，初始 pH 值在7?8之间，接种后的藻细胞密度为0. 35?0. 40X 106Cells. mL-1。3. -种如权利要求2所述的四尾栅藻SDEC-8人工污水培养液，其特征在于：培养基 成份和用量为：（NH4)2C03137mg ? I71，K2HP0445mg ? I71，MgS04 ? 7H20 75mg ? L' CaCl2 ? 2H20 36mg ? I71，梓檬酸 6mg ? I71，梓檬酸铁铵 6mg ? I71，EDTANa2lmg ? I71，Na2C0320mg ? I71， H3B032. 86mg ? I/1，MnCl2 ? 4H20 1. 86mg ? I/1，ZnS04 ? 7H20 0? 22mg ? I/1，Na2Mo04 ? 2H20 0? 39mg ? I71，CuS04 ? 5H20 0? 08mg ? I71，Co (N03) 2 ? 6H20 0? 05mg ? I71，初始 pH 值=7. 0，接种 后的藻细胞密度为〇. 38X 106cells. mL'4. 一种如权利要求3所述的四尾栅藻SDEC-8人工污水培养液的应用，其特征在于：所 述的培养液...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴海燕，宋明明，胡文容，韩琳，张硕，韩飞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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