專利名稱：：一種小球藻及其培養(yǎng)方法和它在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬生物柴油生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種小球藻及其培養(yǎng)方法和它在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：化石能源正面臨枯竭的困境，尋找可持續(xù)再生、環(huán)境友好的新型能源勢在必行。微藻具有生長速率快、收獲時期短、光合利用率高等特點，利用微藻作為生物柴油原材料受到越來越多的關(guān)注。目前已有的作為生物柴油原料的微藻多分離于海水中，主要采用高營養(yǎng)濃度的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，生產(chǎn)成本過高。因此有必要將生產(chǎn)生物柴油與生產(chǎn)其他副產(chǎn)品(如動物飼料、化肥等)或服務(wù)行為(利用廢水培養(yǎng)藻細(xì)胞，在生產(chǎn)生物柴油的同時去除廢水中的氮磷元素)相結(jié)合(VasudevanPT，MicrobiologyBiotechnology,2008)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種小球藻。本發(fā)明的第二個目的在于提供上述小球藻的培養(yǎng)方法。本發(fā)明的最后一個目的在于提供上述小球藻在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用。一種小球藻，所述小球藻的藻種是從城市污水處理廠二級出水中分離得到的，命名為小球藻YJ1，分類命名為小球藻(^/0^/^取，于2009年4月23曰保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏登記號為CGMCCNo.3037。所述城巿污水處理廠二級出水來自北京市高碑店城市污水廠，其處理工藝采用活性污泥法，其水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。表1北京市高碑店城市污水廠二級出水水質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>所述小球藻藻種的分離方法采用平板劃線法，取50mL的二級出水加入到50mL的BG11液體培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)藻細(xì)胞，3~4d后將富集的藻細(xì)胞分別以1倍、2倍、5倍、10倍和20倍的稀釋度涂布于BG11固體培養(yǎng)基的平板上，其中，瓊脂含量為2.5%，放置于光暗比為14h:10h，光照強度為11001ux，溫度為25。C，相對濕度為75%的人工氣候箱中培養(yǎng)，三到四周后固體平板上長出綠色的單個藻落。挑取單藻落在BGll固體培養(yǎng)基的平板上進行平板劃線分離，反復(fù)3次后，得到純藻種，命名為小球藻YJ1。所述小球藻的培養(yǎng)方法，其具體操作步驟如下以城市污水二級出水為培養(yǎng)基，向該培養(yǎng)基中接種小球藻藻種YJ1，其中，初始接種密度為lxl(^個lx105個'mL"，然后在光暗比為12h:12h14h:10h，光照強度為80013001ux，溫度為22'C27。C，相對濕度為70%80%的條件下培養(yǎng)1022d,離心小球藻液，收獲小球藻。所述小球藻在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用，以小球藻YJ1為生物柴油的原料，以城市污水二級出水為培養(yǎng)基，通過小球藻的生長累積油脂。所述城市污水二級出水為城市污水二級處理工藝的二沉池出水，其中，水中氨氮濃度小于25mg'I/1，總磷濃度小于l.Omg丄-1，pH處于68。本發(fā)明的有益效果與其他作為生物柴油原料的藻種相比，本發(fā)明的小球藻可以將城市污水二級出水作為培養(yǎng)基，不需要外加氮磷等營養(yǎng)元素，可減少生物柴油生產(chǎn)成本和減輕水資源負(fù)擔(dān)。利用本發(fā)明的小球藻構(gòu)建城市污水深度處理工藝，在處理污水的同時可獲得生物柴油，是一種生態(tài)友好、成本低廉的污水再生利用與生物柴油生產(chǎn)技術(shù)。圖1為小球藻YJ1以北京高碑店污水處理廠二沉池出水為培養(yǎng)基的生長曲線和油脂含量變化曲線;圖2為小球藻YJ1以北京清河污水處理廠二沉池出水為培養(yǎng)基的生長曲線和油脂含量變化曲線；圖3為小球藻YJ1以北京酒仙橋污水處理廠二沉池出水為培養(yǎng)基的生長曲線和油脂含量變化曲線。具體實施例方式以下實施例中使用的城市污水二級出水分別取自北京市高碑店、清河和酒仙橋污水處理廠，其處理工藝與水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。表2不同污水處理廠二級出水處理工藝與水質(zhì)指標(biāo)污水處理廠工藝TNTPNH4-NPH(mg-U1)(mg'L")(mg'L-1)高碑店活性污泥27.U2.41.6±0.4013±2.57.8±0.2清河A2。15.5±1.10.05±0.012.5士0.017.7±0.2酒仙橋氧化溝16.7±1.20.5±0.122響3±0.517.6±0.1以下實施例中涉及的小球藻生長曲線的測定方法采用藻細(xì)胞技術(shù)法，即利用顯微鏡和血球計數(shù)板計數(shù)藻細(xì)胞數(shù)目(中央25個大方格的藻細(xì)胞數(shù)量)，再換算出培養(yǎng)液中的藻細(xì)胞密度，其中，換算方法為藻密度(個，mL-1)=計數(shù)得到藻細(xì)胞數(shù)量X104。以下實施例中的油脂測定方法參照文獻(xiàn)(ChenF,JournalofAppliedphycology，1991;林紅衛(wèi)，廣西化工，1999)，采用氯仿甲醇提取法獲得油脂。即取40mL藻液離心(10000rpm，10min)濃縮為0.8mL的藻液，之后加入2mL甲醇和1mL氯仿，混合10min后再加入1mL氯仿和1mL去離子水。之后離心(4000rpm，10min)將氛仿層轉(zhuǎn)入預(yù)先稱重的試管，6(TC下氮氣將氯仿吹干，稱重。試管前后質(zhì)量之差即為總脂質(zhì)量，用以下公式計算總脂百分含量。總脂百分含量氣總脂質(zhì)量/藻細(xì)胞干重)X100%。實施例1向北京市高碑店污水處理廠二級出水中接種小球藻藻種YJ1，初始接種密度為5xl(^個TnL'1。在光暗比為12h:12h，溫度為25。C，相對濕度為75%，光照強度11001ux的條件下培養(yǎng)18d左右，在培養(yǎng)的不同時間，測定該小球藻的生長曲線及油脂含量。待培養(yǎng)結(jié)束后6000rpm離心10min，收獲小球藻。結(jié)果如圖1所示，小球藻在該城市污水二級出水中生長的最大藻密度可高達(dá)1(^個'mL";油脂百分含量可高達(dá)43%。實施例2向清河污水處理廠二級出水中接種小球藻藻種YJ1，初始接種密度為lxl04個-mL"。在光暗比為14h:10h，溫度為27°C，相對濕度為70%，光照強度1300lux的條件下培養(yǎng)20d左右，測定該小球藻的生長曲線及油脂含量。待培養(yǎng)結(jié)束后6000rpm離心10min，收獲小球藻。結(jié)果如圖2所示，小球藻在該城市污水二級出水中生長的最大藻密度可高達(dá)1(^個'mL";油脂百分含量可高達(dá)43%。實施例3向酒仙橋污水處理廠二級出水中接種小球藻藻種YJl，初始接種密度為lx105個-mU1。在光暗比為13h:llh，溫度為22。C，相對濕度為80%，光照強度8001ux的條件下培養(yǎng)21d左右，測定該小球藻的生長曲線及油脂含量。待培養(yǎng)結(jié)束后6000卬m離心10min，收獲小球藻。結(jié)果如圖3所示，小球藻在該城市污水二級出水中生長的最大藻密度可達(dá)107個-mL";油脂百分含量可高達(dá)43%。利用上述實施例獲得的小球藻，可通過酯交換反應(yīng)而制成生物柴油。參考文獻(xiàn)1VasudevanPT,BriggsM.Biodieselproduction-currentstateoftheartandchallenges.J.Ind.Microbiology-Biotechnology.2008，35:421~430.2ChenF,JohnsMR,EffectofC/NratioandaerationonthefattyacidcompositionofheterotrophicCM>re//aso油'"i朋a，JournalofAppliedphycology,1991,9(3):203-209.3林紅衛(wèi)，黃文榜，覃海錯等,螺旋藻中類脂提取方法的研究，廣西化工，1999,28(2):7-8。權(quán)利要求1、一種小球藻，其特征在于，所述小球藻的藻種是從城市污水處理廠二級出水中分離得到的，命名為小球藻YJ1，分類命名為小球藻Chlorellasp.，于2009年4月23日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏登記號為CGMCCNo.3037。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的小球藻，其特征在于，所述城市污水處理廠二級出水來自北京市高碑店城市污水廠。3、權(quán)利要求1所述小球藻的培養(yǎng)方法，其特征在于，以城市污水二級出水為培養(yǎng)基，向該培養(yǎng)基中接種小球藻藻種YJ1，其中，初始接種密度為1><104個~1><105個-mL"，然后在光暗比為12h:12h14h:10h，光照強度為80013001ux，溫度為22。C27。C，相對濕度為70%~80%的條件下培養(yǎng)1022d，離心小球藻液，收獲小球藻。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的小球藻的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述城市污水二級出水為城市污水二級處理工藝的二沉池出水，其中，水中氨氮濃度小于25mg丄人總磷濃度小于2.0mg七—1，pH為6~8。5、權(quán)利要求1所述的小球藻在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于，以小球藻YJ1為生物柴油的原料，以城市污水二級出水為培養(yǎng)基，通過小球藻的生長累積油脂。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的小球藻在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于，所述城市污水二級出水為城市污水二級處理工藝的二沉池出水，其中，水中氨氮濃度小于25mg-I/1，總磷濃度小于2.011^七-1，pH處于68。全文摘要本發(fā)明公開了屬于生物柴油生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
的一種小球藻及其培養(yǎng)方法。本發(fā)明的小球藻，命名為小球藻YJ1，菌種保藏登記號為CGMCCNo.3037。本發(fā)明還公開了該小球藻在生物柴油生產(chǎn)中的應(yīng)用，它以城市污水二級出水作為培養(yǎng)基生長，不需要外加氮磷等營養(yǎng)元素，可減少生物柴油生產(chǎn)的成本和減輕水資源負(fù)擔(dān)。利用該小球藻構(gòu)建城市污水深度處理工藝，在處理污水的同時可獲得生物柴油，是一種生態(tài)友好、成本低廉的污水再生利用與生物柴油生產(chǎn)技術(shù)。文檔編號C12P7/64GK101565675SQ20091008379公開日2009年10月28日申請日期2009年5月13日優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日發(fā)明者鑫李,佳楊,胡洪營申請人:清華大學(xué)