CN102863115B

CN102863115B - 一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法

Info

Publication number: CN102863115B
Application number: CN201110189591.8A
Authority: CN
Inventors: 杨海麟; 张玲; 夏小乐; 辛瑜; 王武; 李昌灵; 李宇佶; 陈吉铭; 王泽霖
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-07-07
Also published as: CN102863115A

Abstract

本发明提供了一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，包括以下步骤：(1)预处理发酵工业废水；(2)加入微藻进行处理；(3)收集微藻；(4)制成藻粉。较佳地，预处理包括稀释发酵工业废水和调节发酵工业废水的pH值，从而适于微藻生长，CO₂气体为收集发酵工厂释放的CO₂，作为微藻培养的主要碳源，处理在光生物反应器进行，优选透明的槽式封闭光生物反应器。本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法在发酵工业废水处理的同时，实现CO₂减排和生产藻粉，降低生产成本，可达到废物资源的综合利用，实现节能减排的绿色生产，适用从实验室到工业规模化微藻培养，设计巧妙独特，适于大规模推广应用。

Description

一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法

技术领域

本发明涉及环境工程及生物能源技术领域，更具体地，涉及光生物反应器技术领域，特别是指一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法。

背景技术

当今，能源紧缺，环境污染和粮食不足是三大世界难题。微藻在解决上述难题中具有非常重要的作用。

微藻是一种能进行光合自养的微生物，具有高效的光利用率，以及快速高效地从环境中吸取营养物质(如CO₂、氮、磷等)并转化成有机化合物的能力，在生态系统中处于初级生产者，在整个物质循环中作用巨大，生产效率高，发展前景诱人。微藻培养只需要一些简单的营养，铵盐或硝酸盐，磷酸盐及一些微量金属元素，最重要的是还需要大量的CO₂。而且微藻也可应用到环境工程中，进行污水处理来帮助净化水。微藻能够降低污水中导致富营养化的物质的浓度，如硝酸盐、磷酸盐等。另外，微藻还对重金属具有很强的吸收能力，还能进行重金属或放射性物质的富集从而达到清除效果。且微藻富含油脂、蛋白质、碳水化合物、微量元素及其它生物活性物质，因而可作为饵料，食品和生物能源的主要来源之一。

发酵行业的废水排放量约占全国工业废水排放总量的1.8％，是轻工业中污染较重的行业。发酵工业的废水、废渣槽中含有丰富的蛋白质、氨基酸、糖类和多种微量元素，具有较高的COD值，不加利用直接排放既浪费了资源，同时也增加了污染物处理成本。发酵工业废水属高浓度有机、氨氮、高盐分、强酸性废水，是较难处理的工业废水之一。目前，除了少量氨基酸废水能资源化利用，且主要制备氨基酸饲料，提取氨基酸及其盐类和制备氨基酸农药等。这虽然在一定程度上能提高资源利用率，但废水利用潜力很有限，仍有大部分废水排出。这带来很大的环境污染压力。

当前，环境污染严重，大量的污水得不到有效的处理，工厂产生大量的CO₂温室气体得不到处理。藻类培养对于污水处理、CO₂减排及清洁生物能源生产与利用方面的重要作用、以及改善生态环境的重大意义，使微藻的研究与开发成为目前最热门的研究与应用领域之一。虽然微藻具有较高的环境和经济价值，但要实现微藻产业化经济的利用，仍受限于微藻工业化规模培养的工艺条件及相应光生物反应器的研制。

为了解决存在的上述问题，需要提供一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，在发酵工业废水处理的同时，生产藻粉等产品，降低生产成本，可达到废物资源的综合利用，实现节能减排的绿色生产，适用从实验室到工业规模化微藻培养。

发明内容

本发明的主要目的就是针对以上存在的问题与不足，提供一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，在发酵工业废水处理的同时，实现CO₂减排和生产藻粉，降低生产成本，可达到废物资源的综合利用，实现节能减排的绿色生产，适用从实验室到工业规模化微藻培养，设计巧妙独特，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)预处理发酵工业废水；

(2)加入微藻进行处理；

(3)收集微藻；

(4)制成藻粉。

所述发酵工业废水可以是任何发酵工业废水。较佳地，所述发酵工业废水包括氨基酸工业废水、柠檬酸工业废水、酵母生产工业废水或沼液。预处理是为了使发酵工业废水适于微藻生长。

所述发酵工业废水，不同发酵工厂产生的废水中氮磷等含量一般相差不大。一般地，在所述步骤(1)中，所述发酵工业废水中总氮为40.0～8000.0mg/L，氨氮为35.0～7000.0mg/L，总磷浓度为3.0～50.0mg/L，pH2.0～8.5。

为了便于微藻处理所述发酵工业废水，较佳地，在所述步骤(1)中，所述预处理包括稀释所述发酵工业废水和调节所述发酵工业废水的pH值，从而适于所述步骤(2)中所述微藻生长。更佳地，在所述步骤(1)中，所述发酵工业废水稀释(例如用水)至总氮浓度为35.0～350.0mg/L，pH值调节至6.0～7.5。

所述微藻可以采用任何合适的微藻，一般要求是含油脂高、CO₂耐受能力强及氮磷去除率高的优势藻种，较佳地，在所述步骤(2)中，所述微藻选自养小球藻(Chlorellaautotuophica)、微拟球藻(Nannochloropsis salina)、布朗葡萄藻(Botyococcus Braunii)、纤细角毛藻(Chaetoceros Gracilis)、海绿球藻(Halochlorococcum marinum)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana Parke)、新月菱形藻(Nitzschia closterium)、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum Bohlin)、杜氏藻(Dunaliella sp.)和棱形藻(Nitzschia sp.)的一种或几种。

所述普通小球藻可以采用任何合适的普通小球藻，更佳地，所述普通小球藻是小球藻C9-JN2010，保藏编号为：CCTCC NO：M 2010373，为绿色、单个球形藻体、壁薄，学名分类为一种普通小球藻(Chlorella vulgaris)，其于2010年12月31日保藏在中国典型培养物保藏中心(China Center for Type Culture Collection，简称CCTCC)，或者是微拟球藻或布朗葡萄藻。

所述微藻的初始接种密度和培养调节可以根据需要或微藻的特性确定，较佳地，在所述步骤(2)中，所述微藻的初始接种密度为1.0×10⁶cfu/ml～1.0×10⁸cfu/ml，所述培养的条件为：光照周期为10h∶14h～16h∶8h，光照强度为5000lux～15000lux，培养温度为12～35℃，pH为6.0～7.5，CO₂气体通气量为0.01～0.2VVm，停留时间为3～6天。

所述CO₂气体可以是任何来源的CO₂气体。较佳地，所述CO₂气体为收集发酵工厂释放的CO₂，作为微藻培养的主要碳源。可以和空气直接混合，也可以对废气做一定处理(如，除尘、除硫等)后再混合，从而有效利用废气，并减少污染。

微藻处理发酵工业废水可以处于任何合适的容器中，较佳地，在所述步骤(2)中，所述处理在光生物反应器进行。

所述光生物反应器的形状和容积可以任意。更佳地，所述光生物反应器是封闭槽式光生物反应器，容积为10m³～10000m³，所述处理的方式为微藻间歇或连续培养。

所述封闭槽式光生物反应器可以透明，也可以不透明，更进一步地，所述封闭槽式光生物反应器是透明的封闭槽式光生物反应器，可以采用玻璃或聚合物等其它透明材质，采用太阳光光源和LED三色冷光源的一种或两种作为光源。例如所述太阳光光源可以采用菲涅尔聚光器进行太阳光的收集，所述LED三色冷光源可以是防水、防腐及防爆的LED红、橙和蓝三色冷光光源，功率为100～400W。

所述封闭槽式光生物反应器可以采用任何合适方式保持合适温度，更进一步地，所述封闭槽式光生物反应器采用发酵工厂产生的余热或加热器维持在12～35℃。

为了确定处理是否完成，较佳地，在所述步骤(2)中，所述处理进行至所述发酵工业废水中总氮浓度低于15.0mg/L，氨氮浓度小于1.0mg/L，总磷浓度低于0.5mg/L。从而发酵工业废水中的氮磷含量分别降低了80.0％～95.0％(W)和80.0％～99.0％(W)，符合国家一类水排放标准(COD≤60.0mg/L，TN≤20.0mg/L，NHX-N≤15.0mg/L，TP≤1.0mg/L)。

为了确定处理是否完成，较佳地，在所述步骤(2)中，所述处理进行至所述微藻浓度达5.0×10⁷cfu/ml～3.0×10⁸cfu/ml。从而，藻体细胞干重蛋白质35.0％～65.0％(W)，碳水化合物15.0％～30.0％(W)，脂肪5.0％～20.0％(W)及纤维2.0％～8.0％(W)，符合食品及饲料等生产标准(蛋白质17.0％～40.0％(W)，碳水化合物10.0％～49.5％(W)，脂肪3.0％～8.0％(W)，纤维3.0％～12.0％(W)等)。

本发明的有益效果在于：

a.本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法包括以下步骤：(1)稀释发酵工业废水；(2)加入微藻进行处理；(3)收集微藻；(4)制成藻粉，从而在发酵工业废水处理的同时，实现CO₂减排和生产藻粉，降低生产成本，可达到废物资源的综合利用，实现节能减排的绿色生产，适用从实验室到工业规模化微藻培养，设计巧妙独特，适于大规模推广应用。

b.本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法将适度稀释的发酵工业废水为培养基，不需要外加氮磷等营养元素，可以减轻水资源负担和降低污水处理及生物能源生产的成本，在进行发酵工业废水处理和CO₂减排的同时可获得生物能源，设计独特巧妙，是一种绿色生产、低成本的污水再利用与生物能源生产技术，适于大规模推广应用。

c.本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法采用的光生物反应器为透明的封闭槽式光生物反应器，光的利用效率高、气泡分布均匀，气液混合和传质效果良好，整个培养方法剪切力非常小，利于微藻的生长，结构合理，操作方便，具有优良的藻细胞生长环境，光、CO₂利用效率高，动力消耗小，反应器占用空间小，设备成本低，适用于实验室到工业化规模(槽式光生物反应器的容积为10m³～10000m³)微藻培养，适于大规模推广应用。

d.采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，能实现氮、磷及CO₂高去除效率(如，处理后的污水符合国家一类水排放标准(COD≤60.0mg/L，TN≤20.0mg/L，NH_X-N≤15.0mg/L，TP≤1.0mg/L))，污水中的氮磷含量分别降低了80.0％～95.0％(W)和80.0％～99.0％(W)，并且藻浓度及蛋白质、油脂的含量高(分别为光反应器内的藻浓度达5.0×10⁷cfu/ml～3.0×10⁸cfu/ml，其蛋白质、油脂、碳水化合物和纤维含量分别为35.0％～65.0％(W)、5.0％～20.0％(W)、10.0％～30.0％(W)和2.0％～8.0％(W)，批处理时间可缩短到3～6天，可达到保护环境和生物资源再生产的双重效果，实现较高的经济和社会综合效益，适于大规模推广应用。

附图说明

图1A是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的氮去除效果示意图。

图1B是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的磷效果示意图。

图1C是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水及藻生长效果示意图。

图1D是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的藻蛋白含量示意图。

图1E是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的藻碳水化合物含量示意图。

图1F是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的藻油脂含量示意图。

图1G是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法连续培养小球藻C9-JN2010、微拟球藻和布朗葡萄藻处理发酵工业废水的纤维含量示意图。

图2A是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法分批和连续培养小球藻C9-JN2010处理发酵工业废水的氮去除效果示意图。

图2B是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法分批和连续培养小球藻C9-JN2010处理发酵工业废水的磷去除效果示意图。

图2C是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法分批和连续培养小球藻C9-JN2010处理发酵工业废水的生物量积累效果示意图。

图3A是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法但是分别采用透明的封闭槽式光生物反应器与普通气升式光反应器分批培养小球藻C9-JN2010处理发酵工业废水的氮、磷去除效果示意图。

图3B是采用本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法但是分别采用透明的封闭槽式光生物反应器与普通气升式光反应器分批培养小球藻C9-JN2010处理发酵工业废水的生物量效果示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法基本流程如下：将收集好的发酵工业废水经水适当稀释并调节pH后充入在光生物反应器内，接种微藻，随后将工业排放的CO₂废气收集并与空气适当混合，然后通入光生物反应器，进行控制藻的连续培养，随后流出的藻液进行分离收集，收集后藻体进行干燥并用于藻粉生产。

所述微藻的初始接种密度为1.0×10⁶cfu/ml～1.0×10⁸cfu/ml，所述培养的条件为：光照周期为10h∶14h～16h∶8h，光照强度为5000lux～15000lux，培养温度为12～35℃，pH为6.0～7.5，CO₂气体通气量为0.01～0.2VVm，停留时间为3～6天。

废水中氮、磷的转化率即去除率是衡量本工艺污水处理效果的一项重要指标，计算方法如下所示：

氮、磷的转化率(％)＝(C₁-C₂)×100％/C₁

式中：C₁-废水培养基中初始氮、磷的含量，mg；

C₂-处理后废水培养液中氮、磷的含量，mg。

微藻蛋白质的含量是衡量本工艺生产藻粉质量的一项重要指标，计算方法如下所示：

蛋白质的含量(％)＝m₁/m₀×100％

式中：m₀-提取蛋白质的藻体干重，g；

m₁-蛋白质的质量，g。

微藻油脂的含量或油脂的得率是衡量本工艺生产藻粉质量的一项重要指标，计算方法如下所示：

油脂的得率(％)＝m₁/m₀×100％

式中：m₀-提取油脂的藻体干重，g；

m₁-粗油脂的质量，g。

微藻碳水化合物的含量是衡量本工艺生产藻粉质量的一项重要指标，计算方法如下所示：

碳水化合物的得率(％)＝m₁/m₀×100％

式中：m₀-提取碳水化合物的藻体干重，g；

m₁-碳水化合物的质量，g。

微藻纤维的含量是衡量本工艺生产藻粉质量的一项重要指标，计算方法如下所示：

纤维的得率(％)＝m₁/m₀×100％

式中：m₀-提取纤维的藻体干重，g；

m₁-纤维的质量，g。

实施例1

利用下述相同工艺分别培养自养小球藻(Chlorella autotuophica)，微拟球藻(Nannochloropsis salina)及布朗葡萄藻(Botyococcus Braunii)三种微藻，初始接种密度为1.0×10⁶cfu/ml，培养的条件为：光照周期为16h∶8h，光照强度为5000lux，培养温度为12℃，pH为6.0，气体通气量为0.01VVm。连续培养480h，氮、磷去除效果、藻生物量及藻体主要营养组分含量见图1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G所示。

由图1A分析可知，在0～144h培养过程中，随着培养时间延长，自养小球藻和微拟球藻对氮的消耗速度加快，在48h至96h之间氮的消耗速度最快，到144h达到最大值，氮的去除率分别为90.0％(W)和94.0％(W)，随后一直维持在此的水平。而布朗葡萄藻，在0～216h培养过程中，随着培养时间延长，氮的消耗速度加快，在216h达最大值，氮的去除率为80.0％(W)，之后一直维持在此的水平。

由图1B分析可知，在0～144h培养过程中，随着培养时间延长，自养小球藻和微拟球藻对磷的消耗速度加快，在48h至96h之间磷的消耗速度最快，到120h达到最大值，磷的去除率分别为90.0％(W)和98.0％(W)，随后一直维持在此的水平。而布朗葡萄藻，在0～240h培养过程中，随着培养时间延长，氮的消耗速度加快，在240h达最大值，磷的去除率为80.0％(W)，之后一直维持在此的水平，其处理时间长且效率较低。

由图1C分析得知，当培养到240h，自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻生长达到稳定期，其生物量达到最大值分别为1.0×10⁸cfu/ml，2.0×10⁸cfu/ml和5.0×10⁷cfu/ml。

由图1D，图1E，图1F和图1G分析得知，当培养到240h，自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻生长达到稳定期，收集藻体进行蛋白、碳水化合物和油脂的提取与分析，自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻的总蛋白含量分别为藻体干重的50.0％(W)、65.0％(W)和35.0％(W)，自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻的总碳水化合物含量分别为藻体干重的25.0％(W)，15.0％(W)和30.0％(W)。自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻的总油脂含量分别为藻体干重的15.0％(W)，5.0％(W)和20.0％(W)。自养小球藻、微拟球藻及布朗葡萄藻的总纤维含量分别为藻体干重的5.0％(W)，2.0％(W)和8.0％(W)。

实施例2

采用分批发酵和连续发酵二种培养方式在相同的培养条件适度稀释并以过滤除杂菌或杂藻后的发酵工业废水作为培养基，将培养好的浓度为3.0×10⁷cfu/ml的高浓度产油自养微藻接种到光反应器中，培养温度为25℃，pH为7.0，光照周期为14h∶10h，光照强度为10000lux，通气量为0.1VVm下培养自养小球藻，培养480h，氮、磷去除效果(％(W))及藻生物量的关系见图2A-2C所示。

由图2A分析得知，随着培养的时间延长，二种培养方式对氮磷的利用加快。分批培养过程中，在0～96h氮的利用速度不断加快，随后去除率达到80％(W)，在96～288h还不稳定，随后氮去除率趋于稳定在80％(W)。在连续培养过程中，在0～96h氮的利用速度不断加快且去除率高达95％(W)，随后一直保持在此水平。

由图2B分析得知，随着培养的时间延长，二种培养方式对磷的利用加快。在分批培养过程中，在0～120h磷的利用速度不断加快且去除率高达95％(W)，随后一直保持在此水平。连续培养过程中，在0～72h磷的利用速度不断加快，随后去除率达到98.0％(W)，72～216h还不稳定，随后磷去除率趋于稳定在98.0％(W)。

由图2C分析得知，随着培养的时间延长，二种培养方式对氮和磷的利用加快，藻生物量也在不断增加。在分批培养过程中，在0～96h藻体生长不断加快且藻体浓度达1.4×10⁸cfu/ml，在96h～144h维持在此水平，随后藻体浓度开始下降，最终为8.0×10⁷cfu/ml。连续培养过程中，在0～96h藻体生长速度不断加快，藻体浓度达1.5×10⁸cfu/ml，在96～240h还不稳定，随后藻体浓度趋于稳定在1.6×10⁸cfu/ml。

实施例3

采用连续发酵培养方式在相同的培养条件适度稀释并以过滤除杂菌或杂藻后的发酵工业废水作为培养基，将培养好的浓度为1.0×10⁸cfu/ml的高浓度产油自养微藻接种到光反应器中，培养温度为35℃，pH为7.5，光照周期为10h∶14h，光照强度为15000.0lux，通气量为0.2VVm下培养自养小球藻，分别采用透明槽式光生物反应器和气升式光生物反应器进行普通小球藻C9-JN2010(保藏编号为：CCTCC NO：M 2010373)的分批培养，培养周期为240h，氮、磷去除效果及生物量关系见图3A-3B所示。

由图3A分析得知，采用透明的槽式光生物反应器分批培养过程中，氮、磷的利用速度较快且除率最高分别达95.0％(W)和99.0％(W)，而采用普通气升式光生物反应器分批培养过程中，氮、磷的利用速率相对较慢，其去除率最高分别为85.0％(W)和95.0％(W)。

由图3B分析得知，采用透明的槽式光生物反应器分批培养过程中，藻体生长也较快，在0～144h内，随着培养时间的延长，藻体生长速度较快，最终藻的生物量最高3.0×10⁸cfu/ml，随后藻体生物量开始下降，而采用普通气升式光生物反应器分批培养过程中，藻体生长也较快，在0～144h内，随着培养时间的延长，藻体生长速度较快，最终藻的生物量最高2.6×10⁸cfu/ml，随后藻体生物量开始下降。

因此，本发明的以发酵工业废水为培养基并利用普通小球藻C9-JN2010高密度培养工艺进行污水处理，向该培养基中接种小球藻C9-JN2010，其中，初始接密度为1.0×10⁶cfu/ml～1.0×10⁸cfu/ml，光照周期为10h∶14h～16h∶8h，光照强度为5000lux～15000lux，培养温度为12～35℃，pH为6.5～8.5，通气量为0.01～0.2VVm，培养480h后，藻细胞浓度高，且所述生物光反应器1内的氮、磷等含量符合国家一类排放水标准(COD≤60.0mg/L，TN≤20.0mg/L，NH_X-N≤15.0mg/L，TP≤1.0mg/L)。通过小球藻的深度处理后，水中总氮浓度低于30.0mg/L，氨氮浓度小于15.0mg/L，总磷浓度低于3.0mg/L，污水中的氮磷含量分别降低了80.0％～95.0％(W)和80.0％～99.0％(W)和CO₂减排，pH为6.0～7.5，微藻蛋白质、油脂、碳水化合物和纤维含量分别为35.0％～65.0％(W)、5.0％～20.0％(W)、10.0％～30.0％(W)和2.0％～8.0％(W)。能实现污水处理，CO₂减排和藻粉(包括食品、保健品、饲料及生物柴油等)生产、氮、磷及CO₂高去除效率，并且藻浓度含量高，达到保护环境和生产藻粉的双重效果，操作简便快速、成本低、无污染、社会和经济综合效益高，适于大规模推广应用。

而采用透明的槽式光生物反应器与普通气升式光生物反应器分别培养普通小球藻C9-JN2010，透明的槽式光生物反应器与普通气升式光生物反应器相比，透明的槽式光生物反应器更有利于藻细胞的生长和污水处理，生物量为3.0×10⁸cfu/ml，比后者提高了15.0％左右，同时对污水中的氮磷的去除效果也更好，最大去除率分别为95.0％(W)和99.％(W)，其去除率比后者分别提高了11.8％和4.2％左右。

综上所述，本发明的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，在发酵工业废水处理的同时，实现CO₂减排和生产藻粉，降低生产成本，可达到废物资源的综合利用，实现节能减排的绿色生产，适用从实验室到工业规模化微藻培养，设计巧妙独特，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

（1）预处理发酵工业废水；

（2）加入微藻进行处理；

（3）收集微藻；

（4）制成藻粉；

所述微藻是小球藻C9-JN2010，保藏编号为：CCTCC NO：M2010373。

2.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述发酵工业废水中总氮为40.0～8000.0mg/L，氨氮为35.0～7000.0mg/L，总磷浓度为3.0～50.0mg/L，pH2.0～8.5。

3.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述预处理包括稀释所述发酵工业废水和调节所述发酵工业废水的pH值，从而适于所述步骤（2）中所述微藻生长。

4.根据权利要求3所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述发酵工业废水稀释至总氮浓度为35.0～350.0mg/L，pH值调节至6.0～7.5。

5.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述微藻的初始接种密度为1.0×10⁶cfu/ml～1.0×10⁸cfu/ml，所述培养的条件为：光照周期为10h：14h～16h：8h，光照强度为5000lux～15000lux，培养温度为12～35℃，pH为6.0～7.5，CO₂气体通气量为0.01～0.2VVm，停留时间为3～6天。

6.根据权利要求5所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，所述CO₂气体为收集发酵工厂释放的CO₂，作为微藻培养的主要碳源。

7.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述处理在光生物反应器进行。

8.根据权利要求7所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，所述光生物反应器是封闭槽式光生物反应器，容积为10m³～10000m³，所述处理的方式为微藻间歇或连续培养。

9.根据权利要求8所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，所述封闭槽式光生物反应器是透明的封闭槽式光生物反应器，采用太阳光光源和LED三色冷光源的一种或两种作为光源。

10.根据权利要求8所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，所述封闭槽式光生物反应器采用发酵工厂产生的余热或加热器维持在12～35℃。

11.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述处理进行至所述发酵工业废水中总氮浓度低于15.0mg/L，氨氮浓度小于1.0mg/L，总磷浓度低于0.5mg/L。

12.根据权利要求1所述的利用微藻处理发酵工业废水并生产藻粉的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述处理进行至所述微藻浓度达5.0×10⁷cfu/ml～3.0×10⁸cfu/ml。