高油脂微藻篩選及煉制生物柴油效果分析與評(píng)價(jià).pdf

1、隨著化石燃料的日益枯竭，現(xiàn)代社會(huì)依靠化石燃料的現(xiàn)狀遭到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。探尋可再生能源已迫在眉睫。生物柴油被認(rèn)為是最有望代替化石燃料的可再生能源。由于傳統(tǒng)的植物油和動(dòng)物脂肪的短缺，不能滿足生物柴油生產(chǎn)的原料供給。微藻以其高生長(zhǎng)速率、高油脂產(chǎn)率和生長(zhǎng)空間廣闊等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是最具潛力的生物柴油原料。
　　 本研究旨在篩選出油脂含量高，生物量增長(zhǎng)迅速的微藻，作為煉制生物柴油的原料，在此基礎(chǔ)上探究微藻高密度養(yǎng)殖方式和異養(yǎng)培養(yǎng)的生長(zhǎng)機(jī)理，并對(duì)微

2、藻的采收技術(shù)進(jìn)行研究，最后以從所選微藻中提取的油脂進(jìn)行酯交換化反應(yīng)制取生物柴油，分析其是否符合理想石油代替品的要求，為微藻生物柴油的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化提供相關(guān)依據(jù)。取得的主要結(jié)果包括：⑴從斜生柵藻、小球藻、鹽藻、鹽生杜氏藻、蛋白核小球藻和螺旋藻6株微藻中，經(jīng)篩選發(fā)現(xiàn)小球藻油脂含量最高，生長(zhǎng)速度最快，其較適宜的生長(zhǎng)溫度為30℃，光照強(qiáng)度為6000lux，pH為9.00-10.00。⑵葡萄糖能顯著促進(jìn)小球藻生長(zhǎng)，其適宜葡萄糖濃度為556mg/L

3、(0.2g/L碳)，小球藻可利用葡萄糖進(jìn)行化能異養(yǎng)、光激活異養(yǎng)、光異養(yǎng)及兼養(yǎng)生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)速率大小為:兼養(yǎng)＞光異養(yǎng)＞光激活異養(yǎng)＞化能異養(yǎng)＞光合自養(yǎng)。兼養(yǎng)培養(yǎng)的最大生物量和比生長(zhǎng)速率分別是自養(yǎng)培養(yǎng)的8.6和3.4倍，其比生長(zhǎng)速率接近于光合自養(yǎng)和光異養(yǎng)培養(yǎng)下的比生長(zhǎng)速率之和。葡萄糖主要作為小球藻兼養(yǎng)和光異養(yǎng)培養(yǎng)的碳源，而能量主要源自光。小球藻存在氧化呼吸鏈代謝途徑，其細(xì)胞中有琥珀酸脫氫酶和細(xì)胞色素氧化酶。⑶正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:聚合氯化鋁(PAC

4、)和殼聚糖(CTS)復(fù)合使用采收小球藻效果較好，且投加量少。CTS對(duì)PAC有助凝作用，兩者復(fù)合使用可降低絮凝清液中殘留Al3+的含量。減少了PAC對(duì)微藻的毒性和Al3+對(duì)環(huán)境的危害作用。兩者最優(yōu)組合為:PAC添加量160mg/L、CTS添加量20mg/L、pH值為5、轉(zhuǎn)速150r/min、藻液濃度OD690=0.450、沉降時(shí)間20min。在此條件下絮凝小球藻液，微藻細(xì)胞去除率為99.83％，藻液濃縮倍數(shù)為14.26。⑷小球藻生物柴油氣