一种利用微藻同步产油、固碳、脱硫、除硝的方法和装置

摘要

本发明公开了一种利用微藻同步产油、固碳、脱硫、除硝的方法，包括如下步骤：1、微藻藻种的选择；2、配制微藻培养基：3、光生物反应器的消毒；4、微藻的接种；5微藻的培养；6、微藻的收获。该装置包括光生物反应器、光照系统、温控系统、pH和烟道气控制系统、交流电源、电源总开关，各系统与光生物反应器相互配合，该装置是专门针对该方法设计的，该方法依托该装置。该方法直接利用烟道气培养产油微藻，在获得微藻油脂(微藻生物柴油的原料)的同时实现烟道气CO₂的生物固定、硫氧化物(主要是二氧化硫SO₂)和氮氧化物(主要是一氧化氮NO)脱除。该装置结构合理，自动控制烟道气的通入和关闭，对烟道气中CO₂、SO₂和NO的去除效率高。

主权项

一种利用微藻同步产油、固碳、脱硫、除硝的方法，其特征在于包括如下步骤：1.1微藻藻种的选择：选择的微藻是在营养胁迫条件下可以大量积累油脂的产油微藻，且总脂含量不低于微藻干重的30％；1.2配制微藻培养基：配制适合微藻生长所需的培养基，该培养基中各成分的浓度如下：硝酸钠50‑300mg L^‑1水，三水合磷酸氢二钾50‑75mg L^‑1水，柠檬酸铁6mg L^‑1水，柠檬酸6mg L^‑1水，乙二胺四乙酸二钠1mg L^‑1水，七水合硫酸镁50mg L^‑1水，二水合氯化钙36mg L^‑1水，三氧化钼0.0129mg L^‑1水，六水合氯化钴0.0404mg L^‑1水，七水合氯化锌0.1043mg L^‑1水，四水合氯化锰1.8mg L^‑1水，硼酸2.86mg L^‑1水，五水合氯化铜0.0546mg L^‑1水；1.3光生物反应器的消毒：将光生物反应器装满质量百分比浓度为0.15％的双氧水溶液，消毒过夜，再用无菌水将光生物反应器内壁冲洗干净；1.4微藻的接种：将处于对数生长期的微藻藻种离心收集，接种至培养基中，使微藻的接种浓度为0.05‑0.5g L^‑1；1.5微藻的培养：1.5.1、培养条件的控制：连续光照，第一天光照强度为50‑100μmol m^–2s^–1，之后的光照强度为200‑2000μmol m^–2s^–1，培养基的温度为15‑35℃，培养基的pH值为7.0‑8.0，连续向光生物反应器底部的气体分散器通入过滤除菌的空气或模拟烟道气，空气和模拟烟道气通过气流切换器进行切换，空气或模拟烟道气经气体分散器形成细小的气泡，气泡在上升过程中对培养基进行搅拌；1.5.2培养基pH和烟道气通入的控制：设置pH在线控制器的pH值范围为7.0‑8.0，利用pH传感器检测培养基的pH，pH传感器将检测的pH值反馈给pH在线控制器，当pH传感器检测的pH值达到8.0时，pH在线控制器控制气流切换器与烟道气通气管连通，同时与空气管道阻隔，模拟烟道气通过烟道气通气管通入光生物反应器底部的气体分散器中，模拟烟道气经气体分散器形成细小的气泡，在气泡上升的过程中，模拟烟道气中的二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物被微藻吸收，微藻吸收二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物后，培养基的pH逐步降低，当pH传感器检测到培养基的pH下降至7.0时，pH在线控制器控制气流切换器与烟道气通气管阻隔，同时与空气管道连通，停止向培养基中通入模拟烟道气，停止通入模拟烟道气后，培养基的pH又开始上升，当pH传感器检测到培养基的pH又上升到8.0时，pH在线控制器再次控制气流切换器与烟道气通气管连通，同时与空气管道阻隔，向光生物反应器底部的气体分散器中再次通入烟道气，如此循环反复，间断地向生物反应器底部的气体分散器中通入模拟烟道气；1.6微藻的收获：培养5‑10天后，培养结束，将含微藻的培养基收集于离心瓶，离心收集微藻细胞，冷冻干燥备用。