CN101870954A - 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用 - Google Patents

盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN101870954A
CN101870954A CN 201010198712 CN201010198712A CN101870954A CN 101870954 A CN101870954 A CN 101870954A CN 201010198712 CN201010198712 CN 201010198712 CN 201010198712 A CN201010198712 A CN 201010198712A CN 101870954 A CN101870954 A CN 101870954A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seawater
algae
salt algae
dunaliella
cultural method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010198712
Other languages
English (en)
Other versions
CN101870954B (zh
Inventor
刘广发
陈昱
贾立山
陈长平
高亚辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen University filed Critical Xiamen University
Priority to CN 201010198712 priority Critical patent/CN101870954B/zh
Publication of CN101870954A publication Critical patent/CN101870954A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101870954B publication Critical patent/CN101870954B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用，涉及一种微藻。提供一种简单经济，既可用于生物质能源，又能高效进行CO2的捕获与存储的盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用。将海水过滤；在海水培养基中接种藻种，培养14～35天，每日不时搅动，周年养殖，在藻密度达104～106个/ml时收获藻细胞。所述盐藻在生物质能源中的应用，以盐藻为生物质能源的材料，以高盐度海水为培养基，通过盐藻的生长同化CO2，积累油脂和淀粉等生物质能源材料。

Description

盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用
技术领域
本发明涉及一种微藻，尤其是涉及一种盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用。
背景技术
以往的生物质开发研究中，焦点通常集中于高等植物，但易导致粮油价格上涨、生态破坏等问题。微藻具有生物产量高、不与粮争地、不与人争水的优点，越来越受到人们的重视(缪晓玲，吴庆余.微藻生物质可再生能源的开发利用.可再生能源，2003，3(109)：13-16)。微藻的生长需要CO2，其固碳效率高于高等植物。近年来，通过微藻制取生物质油研究已经成为微藻生物质利用的有效方法之一，如小球藻(Dote Y.，Sawayama S.，Inoue S.，et al.Recovery of liquid fuel from hydrocarbon-rich microalgae by thermochemical liquefaction.Fuel，1994，73(12)：1855-1857)、聚胞藻(王睿勇，周文，吴庆余，等.聚胞藻热模拟产烃研究.南京大学学报(自然科学版)，1999，35(5)：525-531.)等绿藻类，对于热解杜氏藻制备生物燃料的研究报道并不多见。盐藻对自然环境有特别强的适应能力，耐受高盐和强光照，具有广适温性、易生长。因此，盐藻作为生物燃料开发可降低给社会和环境带来的影响，将成为未来生物燃料开发的趋势，具备循环经济和节能减排的环保新理念。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单经济，既可用于生物质能源，又能高效进行CO2的捕获与存储的盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用。
本发明所述盐藻的养殖方法包括以下步骤：
1)将海水过滤；
2)在海水培养基中接种藻种，培养14～35天，每日不时搅动，周年养殖，在藻密度达104～106个/ml时收获藻细胞。
在步骤1)中，所述海水的盐度可为40‰～150‰；所述海水可取天然海水，再置于阳光下曝晒蒸发至原体积的20％～80％，或在天然海水中添加NaCl，使最终海水的盐度为40‰～150‰；所述过滤，可采用纱布过滤，所述纱布，使用前可用10～200μL/L的次氯酸钠溶液消毒处理8～60h。
在步骤2)中，所述海水培养基的组成可为母液A和海水，或母液B和海水，所述母液A的组成可为KNO3、NaNO3和K2HPO4·3H2O，所述KNO3的浓度可为0.1mol/L，NaNO3的浓渡可为0.4mol/L，K2HPO4·3H2O的浓渡可为0.01mol/L；所述母液B的组成可为MnCl2·4H2O、ZnCl2和CuCl2·2H2O，所述MnCl2·4H2O的浓度可为7.0mmol/L，ZnCl2的浓度可为0.8mmol/L，CuCl2·2H2O的浓度可为0.2mmol/L；所述母液A和海水，母液A的含量按体积比可为海水的0.5％～5％；所述母液B和海水，母液B的含量按体积比可为海水的0.2‰～10‰；所述在海水培养基中接种藻种的初始接种密度可为102～104个/mL；所述每日不时搅动，可采用每日搅动3～4次。
所述盐藻在生物质能源中的应用，以盐藻为生物质能源的材料，以高盐度海水为培养基，通过盐藻的生长同化CO2，积累油脂和淀粉等生物质能源材料。
本发明提供了一种利用取之不尽的海水、阳光和大气，成本低廉、高产脂类的盐藻养殖方法。盐藻的生长天然需要CO2，其固碳效率高于高等植物，因此又是一种高效的CO2捕获和存储技术。盐藻对自然环境有特别强的适应能力，耐受高盐和强光照、具有广适温性，细胞生长迅速，全细胞都可利用，具有生物产量高，不与粮争地、不与人争水的优点。因此，盐藻作为生物燃料开发已经引起世界主要工业国家的重视，必将成为未来可再生生物质燃料开发的趋势，具备循环经济和节能减排的环保新理念。
附图说明
图1为海水培养基盐度的周年变化。在图1中，横坐标为培养天数(d)，纵坐标为盐度(‰)；■为4月，○为7月，△为10月，
Figure BSA00000140283400021
为1月。
图2为海水培养基细菌含量的周年变化。在图2中，横坐标为培养天数(d)，纵坐标为细菌含量(×106cfu/ml)；■为4月，○为7月，△为10月，
Figure BSA00000140283400022
为1月。
具体实施方式
下述实施例中所用的方法如无特别说明均为常规方法。培养基为涨潮海水，将其置于阳光下曝晒蒸发至原体积的20％～80％，或添加适量的NaCl，将浓缩海水的盐度调至40‰～150‰。每3天取样测定培养液的OD630值、盐度和pH值，并在显微镜下观察盐藻的生长情况。选择1月、4月、7月和10月为一年各季度的代表月份，露天养殖盐藻。在盐藻生长进入生长平衡期后收获，制成藻粉，采用索氏提取法测定脂类含量。按照平板计数法测定藻液中的细菌总数，每季度测一次。检测细菌时每3天取盐藻露天海水养殖溶液，按10倍稀释法系列稀释成不同浓度样液。各吸取100μL样品涂抹在以上述海水养殖溶液配制成的固体培养基表面上(含琼脂1.3％)，于30℃恒温培养48h，计算各种菌落的总数。
在周年浓缩海水养殖盐藻的过程中，无需在培养基中添加缓冲试剂，在养殖过程中也都不必进行pH值调控，但培养液的pH值一直变化不大，全年在7.2～8.2之间波动，可以满足盐藻的生长需要。
随着时间的推移，培养液的盐度逐渐上升，从培养初期的40‰～150‰上升至300‰左右(图1)。但是不同季节的温度、光照条件差异很大，海水蒸发的速度明显不一致，所以不同季节盐度变化的速率差异明显。其中在7月份养殖15天后，盐度可达到312‰，已经出现了盐晶体析出的现象；4月和10月养殖过程中，20天后盐度可达过饱和状况；而一月份养殖25天，培养基盐度达到200‰左右，仍然属于盐藻可生长的范围。若遇雨天以透明塑料进行遮盖。
海水培养基在接种盐藻后，细菌含量约为(2.13～3.55)×107CFU(菌落形成单位)/mL之间(图2)。在7月和10月的养殖过程中，细菌含量都随着养殖时间的推移而降低，最终都减少到8.0×105CFU/mL以下；在1月和4月的养殖初期，细菌含量随着养殖时间的推移而降低，养殖10天以后，细菌含量增加至(1～3)×107CFU/mL范围内。该浓度的细菌对盐藻的生长不构成威胁。全年都未发现其它生物的入侵。
实施例1
以上述配制的浓缩海水培养液养殖巴氏盐藻(Dunaliella bardawil)。养殖过程中，巴氏盐藻的藻细胞干重周年变化在0.3～2.0g/L之间，其中1月～4月的生物量产出较高，8月和9月的产量较低，6月和7月的藻细胞产量最低。另外，该藻株的生长速度周年变化同样很明显，平均每毫升培养液每天所增加的藻细胞数在(2.0～9.0)×105个之间波动，其中3月藻株的生长状态最好；11月次之，6月～9月的高温导致盐藻的生长状态较差。
巴氏盐藻的藻细胞脂类含量在5.0％～25.2％之间波动。其中4月的藻细胞的脂类含量最高，1月、2月、3月、11月和12月次之，6月和7月藻细胞的脂类含量最低。
实施例2
以上述配制的浓缩海水培养液养殖盐藻的高温突变株。养殖过程中，盐藻耐高温突变株的藻细胞干重周年变化在0.3～2.2g/L之间波动。其中3月的生物量产出最高，4月和5月次之，7月的产量最低。另外，该藻株的生长速度周年变化明显，平均每毫升培养液每天所增加的藻细胞数在(1.8～8.0)×105个之间波动，其中8月份藻株生长状态最好；3月～7月次之，而在12月、1月以及2月耐高温盐藻生长较缓慢，与冬季气温较低有关。
耐高温盐藻突变株的藻细胞脂类含量在6.0％～27.1％之间波动。其中11月的藻细胞脂类含量最高，6月～8月的脂类含量偏低，其它月份藻细胞的脂类含量维持在15％左右。
实施例3
以上述配制的浓缩海水培养液养殖盐藻的高脂突变株HL-1和HL-2。HL-1和HL-2的藻细胞干重变化比较接近，都在0.5～1.6g/L之间波动。HL-1和HL-2藻株4月和10月的藻细胞生物量产量(干重)都高于1月和7月(7月最低)，而且高脂盐藻在4月、7月以及10月的藻细胞收获干重都高于耐高温突变株。说明高脂盐藻也具备耐高温的特性。另外，HL-1和HL-2藻细胞生长速度的变化在(2.0～15.5)×105个/mL·d之间，其中都在4月份生长最快，1月份生长最慢，而且高脂盐藻在4月、7月以及10月的生长速度都高于耐高温突变株。
高脂盐藻HL-1和HL-2脂类含量的变化在9.0％～27.8％之间波动。它们的脂类含量都在4月达到最高，分别在1月和7月降到最低。HL-2藻株在寒冷的冬季(1月)脂类含量可达干重的18.5％，明显高于耐高温突变株。由此可以考虑根据它们的特性分别在夏季和冬季养殖以达到最大的经济效益。
利用上述实施例获得的盐藻，可通过催化热解高效流化床，生产可再生生物质油和可燃气。

Claims (10)

1.盐藻的养殖方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将海水过滤；
2)在海水培养基中接种藻种，培养14～35天，每日不时搅动，周年养殖，在藻密度达104～106个/ml时收获藻细胞。
2.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤1)中，所述海水的盐度为40‰～150‰。
3.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤1)中，所述海水取天然海水，再置于阳光下曝晒蒸发至原体积的20％～80％，或在天然海水中添加NaCl，使最终海水的盐度为40‰～150‰。
4.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤1)中，所述过滤，是采用纱布过滤，所述纱布，使用前用10～200μL/L的次氯酸钠溶液消毒处理8～60h。
5.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤2)中，所述海水培养基的组成为母液A和海水，或母液B和海水，所述母液A的组成为KNO3、NaNO3和K2HPO4·3H2O，所述KNO3的浓度为0.1mol/L，NaNO3的浓渡为0.4mol/L，K2HPO4·3H2O的浓渡为0.01mol/L；所述母液B的组成为MnCl2·4H2O、ZnCl2和CuCl2·2H2O，所述MnCl2·4H2O的浓度为7.0mmol/L，ZnCl2的浓度为0.8mmol/L，CuCl2·2H2O的浓度为0.2mmol/L。
6.如权利要求5所述的盐藻的养殖方法，其特征在于所述母液A和海水，母液A的含量按体积比为海水的0.5％～5％。
7.如权利要求5所述的盐藻的养殖方法，其特征在于所述母液B和海水，母液B的含量按体积比为海水的0.2‰～10‰。
8.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤2)中，所述在海水培养基中接种藻种的初始接种密度为102～104个/mL。
9.如权利要求1所述的盐藻的养殖方法，其特征在于在步骤2)中，所述每日不时搅动，是采用每日搅动3～4次。
10.所述盐藻在生物质能源中的应用，以盐藻为生物质能源的材料，以高盐度海水为培养基，通过盐藻的生长同化CO2，积累油脂和淀粉生物质能源材料。
CN 201010198712 2010-06-08 2010-06-08 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用 Expired - Fee Related CN101870954B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010198712 CN101870954B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010198712 CN101870954B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101870954A true CN101870954A (zh) 2010-10-27
CN101870954B CN101870954B (zh) 2013-01-30

Family

ID=42996040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010198712 Expired - Fee Related CN101870954B (zh) 2010-06-08 2010-06-08 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101870954B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517218A (zh) * 2011-12-28 2012-06-27 广东海洋大学 一种海面养殖微藻的方法
CN103602589A (zh) * 2013-11-06 2014-02-26 陈亚民 一种海水淡化装置产生的浓海水的利用方法
CN103881923A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 中国中化股份有限公司 一种利用焦化废水培养微藻的方法
CN107227259A (zh) * 2016-03-23 2017-10-03 亿利资源集团有限公司 一种利用苦咸水养殖杜氏盐藻的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923994A (zh) * 2006-09-25 2007-03-07 江苏省药用植物生物技术重点实验室 盐藻的培养方法
CN101649332A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 上海高技企业发展公司 一种生物柴油的生产方法
WO2010054325A2 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Kuehnle Agrosystems, Inc. Preservation and composition of bioprocess algae for production of lipids, seedstock, and feed

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923994A (zh) * 2006-09-25 2007-03-07 江苏省药用植物生物技术重点实验室 盐藻的培养方法
CN101649332A (zh) * 2008-08-15 2010-02-17 上海高技企业发展公司 一种生物柴油的生产方法
WO2010054325A2 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Kuehnle Agrosystems, Inc. Preservation and composition of bioprocess algae for production of lipids, seedstock, and feed

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Int J Food Sci Nutr.》 20070831 Vanitha A, et al "Comparative study of lipid composition of two halotolerant alga, Dunaliella bardawil and Dunaliella salina." 第58卷, 第5期 *
《中国优秀硕士学位论文全文数据库（工程科技Ⅰ辑）》 20091215 余洋 "基于生物柴油制备的海洋高脂微藻筛选" , 第12期 *
《哈尔滨工业大学学报》 20090630 叶志娟 等 "外源氮磷养殖废水对微藻生理生化特征的影响" 第41卷, 第6期 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517218A (zh) * 2011-12-28 2012-06-27 广东海洋大学 一种海面养殖微藻的方法
CN103881923A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 中国中化股份有限公司 一种利用焦化废水培养微藻的方法
CN103602589A (zh) * 2013-11-06 2014-02-26 陈亚民 一种海水淡化装置产生的浓海水的利用方法
CN107227259A (zh) * 2016-03-23 2017-10-03 亿利资源集团有限公司 一种利用苦咸水养殖杜氏盐藻的方法
CN107227259B (zh) * 2016-03-23 2020-11-03 亿利资源集团有限公司 一种利用苦咸水养殖杜氏盐藻的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101870954B (zh) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Scragg et al. Growth of microalgae with increased calorific values in a tubular bioreactor
Demura et al. Biomass productivity of native algal communities in Minamisoma city, Fukushima Prefecture, Japan
Ramaraj et al. Potential evaluation of biogas production and upgrading through algae
Toyoshima et al. A pilot-scale floating closed culture system for the multicellular cyanobacterium Arthrospira platensis NIES-39
CN103352006A (zh) 一种促进自养微藻中性脂累积的培养方法
CN101870954B (zh) 盐藻的养殖方法及其在生物质能源中的应用
CN103555584B (zh) 产油单针藻lb50的获得及应用
Gour et al. Screening of micro algae for Growth and lipid accumulation properties
CN104357327A (zh) 一种利用豆制品废水大规模培养微藻的方法
Min et al. Advanced wastewater treatment using filamentous algae in raceway ponds with underwater light
CN102293183B (zh) 一种菌藻溞生态采收方法
CN107699519A (zh) 一株硫酸盐还原菌，分离鉴定方法及其应用
CN103409348A (zh) 具有高效溶藻活性的短小芽孢杆菌及其应用
CN103540533B (zh) 产油单针藻lb59的获得及应用
KR101360795B1 (ko) 미세 조류 배양용 표층 부유형 광생물 반응 장치, 및 상기 장치를 포함하는 미세 조류 배양 시설
Nedelcu et al. Research on algae growing in open system with cascade-type installation
Aitken Assessment of the sustainability of bioenergy production from algal feedstock
KR101810782B1 (ko) 제주도 용암 해수로부터 부착성 규조류의 분리 및 대량배양방법
KR101788507B1 (ko) 제주도 용암해수로부터 분리한 부착성 규조류로부터 실리카를 추출하는 방법 및 이를 이용하여 분리한 실리카
Li Inexpensive culturing of freshwater algae in a simulated warm environment using chicken manure medium
CN102408994A (zh) 一种富含油脂新月菱形藻及其优化培养基和规模化培养方法
CN105087384B (zh) 培养光合微生物的方法和生产油脂的方法
Hung et al. Algae harvest energy conversion
KR20180008035A (ko) 제주도 용암 해수로부터 분리, 배양된 부착성 규조류를 이용한 양식용 사료조성물
Saeid et al. Algae biomass as a raw material for production of algal extracts

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130130

Termination date: 20180608