一种整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法技术

本发明专利技术提供一种整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法，包含微藻的光反应、油脂萃取、发酵、副成品生成等步骤，其特征在于，用微藻生长所产生的氧气来供给藻体的发酵，反之，藻体发酵产生的二氧化碳则供给微藻生长所需的二氧化碳碳源，使光反应器与发酵槽的运作形成一循环的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物工程和清洁能源领域，具体涉及藻类生物柴油及藻体发酵再利用领域。
技术介绍
按，习用一般藻类培养时是直接通入空气的方式提供二氧化碳，或将火力发电厂排出的废气通入培养槽中，利用空气当作二氧化碳的来源成本便宜，不受地点的限制，但空气中二氧化碳的含量低，无法提供足够的碳源来支持高浓度藻体的生长，火力发电厂排出的废气中含有高浓度的二氧化碳，但只有位于火力发电厂周边的地点才能应用这种方法培养藻类，对大多数没有发电厂废气供应的培植场并不适用者。其上述习用的技术，改变藻类培养所需的二氧化碳的浓度，会影响藻体生成油脂的含量者。
技术实现思路
本专利技术主要目的在于提供，是将藻类的生成与藻体的发酵整合成一循环的系统，让培养藻类所需的二氧化碳可由藻体发酵所产生的二氧化碳提供，则藻体发酵所需的氧气可经由藻体生成所产生的氧气供给者。为达前揭之目的，本专利技术整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法，系用微藻生成所产生的氧气与藻体发酵所产生的二氧化碳，相互供给使用，使微藻得到最短的生成时间与藻体在发酵槽内得到最佳发酵效果，而形成循环的生成流程。本专利技术将藻类的生成与藻体的发酵整合成一循环的系统，让培养藻类所需的二氧化碳可由藻体发酵所产生的二氧化碳提供，则藻体发酵所需的氧气可经由藻体生成所产生的氧气供给者。本专利技术是以如下技术方案实现的，包括微藻的光反应、油脂萃取、 发酵、副成品制备等步骤。微藻，为经筛选所欲培养，具可生成高浓度油脂的藻类。通常为杜氏藻、小球藻等。光反应器，为培养微藻生成的装置，可藉由光反应器的运用，控制藻类的照光、碳源供给、温度、PH值等生长环境条件，使微藻提高其含油量。所述碳源供给的二氧化碳。碳占了微藻干重的40% 50%，若以二氧化碳作为碳源，欲生成IKG的细胞，约需1. 5 2. OKG的二氧化碳以供生长，较高二氧化碳通气量可以使藻类的油脂含量提升。所述光反应器中藻类的照光温度。温度上升会导致二氧化碳的溶解度下降，影响光合作用以致生长变差，油脂含量亦会随温度上升而下降。另有研究显示，在低温培养，藻类会为了维持细胞膜的流动性，会增加油脂中的多元不饱和脂肪酸。所述光反应器中藻类生长PH值。藻类培养过程中，各种不同藻类有不同之适合生长PH值，其中二氧化碳的消耗是造成PH值改变的主因。PH值的变化会影响培养基中无机物的溶解度，进而影响藻类代谢。油脂萃取，将经由光反应器培养完成的微藻，进行萃取油脂的动作，微藻经油脂萃取后可产出藻体与油脂，油脂再用于制备生物柴油。发酵槽，将藻体分解发酵生成固体发酵物与发酵液，固体发酵物与发酵液再制作成副成品。副成品，由发酵槽经发酵动作后产出的固体发酵物与发酵液所制做成，其固体发酵物可制做成保健食品与肥料如医疗方面如藻类DHA已被证实可有效预防冠状动脉、发炎和一些癌症等；藻类中的丙三醇可用于化妆品；市面上盛行的螺旋藻健康食品亦属此类；利用藻类固定化技术，可用于移除水中重金属、铵盐、磷酸盐，避免湖泊优养化；及其它如生化肥料以及废气废水处理，其发酵液可制做成有机液态饲料。食品添加物方面，藻类蛋白可以避免营养不良；被萃取过后的藻类残渣可以供给渔产养殖业作为鱼虾之饲料。将光反应器内微藻的生成过程中会产生氧气，提供给藻体在发酵槽内发酵所需损耗的氧气以增加达到更好的发酵效果，藻体在发酵槽内发酵时产生的二氧化碳，则可供给微藻在光反应器内生长条件下最需要的二氧化碳，使微藻的生长所产生的氧气与藻体在发酵槽内发酵所产生的二氧化碳，两者所产生的气体可相互供给，并形成循环的状态，使其缩短藻类成长的天数并使发酵槽内可得到最佳发酵效果。本专利技术能够提高藻类的含油量，从藻类细胞中萃取出油脂转化成生物柴油，并将萃取过后剩余藻体透过发酵方式取得医药或保健食品之原料，将最后较没有利用价值藻体做成饲料或肥料，且微藻生成产生的氧气与藻体发酵产生的二氧化碳，可相互供给使用，使微藻的生成与藻体的发酵可形成循环的生成流程者。附图说明图1 本专利技术之培养整合流程示意图。 具体实施例方式本专利技术之整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法，其包含微藻1、光反应器 2、油脂萃取3、发酵槽4、副成品5等；其中微藻1，为经筛选所欲培养，具可生成高浓度油脂的藻类。光反应器2，为培养微藻1生成的装置，可藉由光反应器2的运用，控制藻类的照光，每Mhr后取样，利用分光光度计680nm之下测吸光值、碳源供给，碳占了微藻干重的 40% 50%，若以二氧化碳作为碳源，欲生成IKG的细胞，约需1. 5 2. OKG的二氧化碳以供生长，较高二氧化碳通气量可以使藻类的油脂含量提升、温度，温度上升会导致二氧化碳的溶解度下降，影响光合作用以致生长变差，油脂含量亦会随温度上升而下降。将温度控制在30°C下培养、PH值调整至7. 0等生长环境条件，进一步调控微藻1的代谢，使微藻1提高其含油量。油脂萃取3，将经由光反应器2培养完成的微藻1，进行萃取油脂的动作，微藻1经油脂萃取3后可产出藻体31与油脂32，油脂32再用于制备生物柴油。发酵槽4，将藻体31所分解发酵生成的固体发酵物41与发酵液42制作成副成品5。副成品5，由发酵槽4经发酵动作后产出的固体发酵物41与发酵液42所制做成， 其固体发酵物41可制做成保健食品51与肥料52，其发酵液42可制做成有机液态饲料53。使用实施整合式藻类生殖柴油及藻体发酵再利用方法时，[请参阅图1]首先选择所欲培养含高浓度油脂的微藻1，将所选定培养的微藻1置入光反应器2内，让微藻1可藉由光反应器2，可藉由光反应器的运用，控制藻类的照光、碳源供给、温度、PH值等生长环境条件，进一步调控藻类的代谢，使藻类提高其含油量，使微藻1于油脂生成时，得以生成具有高浓度的油脂，将经光反应器2生成完成的微藻1，置入萃取油脂的装置内进行油脂萃取 3的动作，经油脂萃取3动作后可得具有丰富的多醣体与蛋白质的藻体31，及微藻1内所含高浓度的油脂32，高浓度的油脂32可转换成生物柴油，将藻体31置入发酵槽4内进行分解发酵，可得固体发酵物41和发酵液42，其固体发酵物41可制做成保健食品51和肥料52， 其发酵液42可制做成有机液态饲料53等副成品，将微藻1的生成过程中产生的氧气21，提供给藻体31在发酵槽4内发酵所需损耗的氧气，以增加达到更好的发酵效果；藻体31在发酵槽4内发酵时产生的二氧化碳43，则可供给微藻1在光反应器2内生长条件下最需要的二氧化碳，使微藻1的生长所产生的氧气21与藻体31在发酵槽4内发酵所产生的二氧化碳43，两者所产生的气体可相互供给，并形成循环的状态，使其缩短藻类成长的天数并使发酵槽4内可得到最佳发酵效果。本专利技术优点在于，利用光反应器2与发酵槽4，将微藻1生长所产生的氧气21，可与藻体31发酵产生的二氧化碳43，相互传输供给所需之气体，使光反应器2与发酵槽4的运作形成一循环的状态。唯以上所述者，仅为本专利技术之一较佳实施例而已，当不能以之限定本专利技术之范围。 即大凡依本专利技术申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属本专利技术专利涵盖之范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法，其特征在于：使微藻生长所产生的氧气与藻体在发酵槽内发酵产生的二氧化碳相互供给，形成循环状态。

【技术特征摘要】
1.一种整合式藻类生物柴油及藻体发酵再利用方法，其特征在于使微藻生长所产生的氧气与藻体在发酵槽内发酵产生的二氧化碳相互供给，形成循环状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包含微藻的光反应、油脂萃取、发酵及副成品生成。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于光反应中碳源供给的二氧化碳，碳占了微藻干重的40% 50%。4.根据权利要求1或2所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚俊杰，李顺来，谢晓惠，郑嘉惠，
申请(专利权)人：中美生物资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US