污泥厭氧發(fā)酵液培養(yǎng)產(chǎn)油微藻的研究.pdf

1、富含油脂的微藻，作為可替代化石燃料的第三代生物質(zhì)能源，其生長階段需要大量的碳源、氮源與磷源，這使得微藻在培養(yǎng)階段生產(chǎn)成本過高。盡管利用廢水培養(yǎng)微藻的研究已逐漸得到學術界的重視，但以污水廠剩余污泥厭氧發(fā)酵液培養(yǎng)微藻的研究甚少。本文通過探索幾種有效的處理方式，充分釋放污泥中的氮磷、有機物，研究污泥厭氧發(fā)酵液培養(yǎng)小球藻的可行性。微藻生物量、油脂含量的積累與其對污染物質(zhì)的去除同樣具有重要的研究價值。本文研究了溫度、初始pH、光照周期等關鍵因素對

2、小球藻在發(fā)酵液中生物量、油脂積累的影響，并詳細探索了其污染物質(zhì)去除能力的變化，以期達到小球藻培養(yǎng)與污染物質(zhì)去除的雙重目的，在實現(xiàn)剩余污泥的資源化利用的同時將副產(chǎn)物對環(huán)境的影響降至最低。
　?、偻ㄟ^對比幾種有利于污泥破解、促進污泥厭氧發(fā)酵的預處理方式，探索出合理的處理方式，將污泥中富含的氮磷、有機物最大化的釋放，并研究最佳的產(chǎn)酸效果。本實驗中，堿超聲厭氧發(fā)酵使污泥中的污染物質(zhì)最大釋放，產(chǎn)酸效果最好。經(jīng)堿超聲預處理后的剩余污泥在厭氧發(fā)

3、酵第5天達到最佳營養(yǎng)物質(zhì)溶出量，達到最佳的產(chǎn)酸效果。
　?、趯l(fā)酵液稀釋成不同的倍數(shù)，排除發(fā)酵液中COD與氨氮過高對小球藻培養(yǎng)的制約后，使營養(yǎng)物質(zhì)被小球藻最大化的利用，并探索出混養(yǎng)模式下小球藻生物量積累較好，異養(yǎng)模式下小球藻仍能保持較高污染物質(zhì)去除能力的特點。實驗發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵液稀釋5倍，混養(yǎng)條件下，小球藻生物量達到最高，并且對有機物、氮磷的利用情況最好，成功實現(xiàn)了污泥厭氧發(fā)酵液培養(yǎng)產(chǎn)油小球藻的可能。
　?、垩芯苛硕鄠€環(huán)境因子對

4、小球藻去除發(fā)酵液中污染物質(zhì)的影響:在初始pH的影響實驗中發(fā)現(xiàn)，初始pH=10時SCOD的去除能力達到最大，而pH=6時對氨氮與TP的去除率最高，分別為94.70％與91％。光照周期的影響實驗表明，光照周期為24∶0時，SCOD、氨氮與TP的去除率最大，分別為82.37％、96.09％與92.58％。而溫度影響實驗得出，T=25℃時，小球藻對污泥厭氧發(fā)酵液中污染物質(zhì)去除能力最高，對SCOD、氨氮、TP去除率分別為80.56％、94.12％

5、、92.10％。
　　④為了進一步獲得小球藻的生物質(zhì)能源，實驗同樣研究了環(huán)境因子對小球藻生物量、油脂積累的影響。實驗發(fā)現(xiàn):與其他單因素實驗相比，初始pH=6、光照周期為12∶12、25℃培養(yǎng)溫度三種環(huán)境條件下，小球藻在發(fā)酵液中的生物量積累最高，生物量可以達到0.42g/L以上。初始pH=8、光照周期為18∶6、T=35℃，藻細胞含油率最高，但在光照周期為12∶12，初始pH=6，T=25℃的情況下，培養(yǎng)系統(tǒng)中油脂相對總含量最高，其