一種利用糖蜜酒精廢醪液培養(yǎng)單針藻生產(chǎn)生物柴油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物柴油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用糖蜜酒精廢醪液培養(yǎng)單針藻生產(chǎn)生物柴油的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油是指以植物油脂、動(dòng)物油脂、微生物油脂、廢餐飲油等為原料油通過酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料。與常規(guī)柴油相比，它具有可再生、易降解、燃燒后污染物排放低、溫室氣體排放低等特點(diǎn)。
[0003]微藻類作為生產(chǎn)生物柴油原料具有許多優(yōu)點(diǎn)，具有簡(jiǎn)單的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；光合作用效率高、生物產(chǎn)量高、生長(zhǎng)繁殖快、生長(zhǎng)周期短；且油脂含量較高；對(duì)生長(zhǎng)條件的要求不高，能夠在極端的條件下生存；且微藻中不含有硫、無毒且可降解。因此，利用微藻生產(chǎn)生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。
[0004]糖蜜酒精廢醪液是甘蔗或甜菜糖廠在精制糖產(chǎn)品過程中，所得的副產(chǎn)物糖蜜經(jīng)過發(fā)酵及蒸餾后所排放的廢醪液，其化學(xué)耗氧量(COD)達(dá)40000?50000mg/L，生物需氧量(BOD)達(dá)20000?30000mg/L，氨氮1500?2500mg/L，其中還含有許多氨基酸、蛋白質(zhì)、糖類以及Na、K、Ca、Mg、P等礦物元素，其固形物含量為8 %?10 %。
[0005]云南省是全國(guó)主要蔗糖產(chǎn)地之一，全省擁有80多家制糖企業(yè)，遍布全省14個(gè)地州，涉及40多個(gè)縣。這些糖廠都附設(shè)有酒精生產(chǎn)車間，但其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性高濃度有機(jī)廢水，具有潛在的危害性。一個(gè)配有日產(chǎn)量為20t酒精生產(chǎn)能力的糖廠，其排放的酒精生產(chǎn)廢水污染負(fù)荷，相當(dāng)于一個(gè)40萬人口的城市排放生活污水的污染負(fù)荷，會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、缺氧、魚蝦絕跡、水質(zhì)惡化、發(fā)臭，嚴(yán)重污染地表地下水。如酒精生產(chǎn)排放的廢水污染負(fù)荷是云南最主要的水污染源，占云南廢水排放污染負(fù)荷總量約40%。
[0006]如何對(duì)酒精廢醪液進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的治理，至今仍是糖廠污染治理的一個(gè)難題。目前國(guó)內(nèi)使用的一些技術(shù)和方法，如氧化塘、農(nóng)灌法、厭氧制沼氣、蒸發(fā)濃縮、制取單細(xì)胞蛋白飼料等，有的投資太高、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行性差、效果不顯著，有的條件苛刻、使用范圍受限制，難以進(jìn)一步推廣運(yùn)用。而用廢醪液作為基本培養(yǎng)基培養(yǎng)微藻生產(chǎn)生物柴油，不僅可以解決環(huán)境污染處理問題，還能為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益，完全可做到“變廢為寶”，將會(huì)為云南省制糖企業(yè)帶來很好的前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種利用糖蜜酒精廢醪液培養(yǎng)單針藻生產(chǎn)生物柴油的方法，該方法過程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種利用糖蜜酒精廢醪液培養(yǎng)單針藻生產(chǎn)生物柴油的方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1、制備培養(yǎng)基:將廢醪液稀釋，作為產(chǎn)油微藻的基本培養(yǎng)基，然后向基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入無機(jī)鹽，調(diào)整PH值，制備得到培養(yǎng)基；
[0010]步驟2、產(chǎn)油微藻培養(yǎng):將上述培養(yǎng)基高壓高溫滅菌20min，接入產(chǎn)油單針藻，藻細(xì)胞密度控制在16個(gè)/ml，進(jìn)行光照搖瓶培養(yǎng)；
[0011]步驟3、制備生物柴油:將培養(yǎng)到穩(wěn)定期的微藻富集，提取油脂，制備得到生物柴油。
[0012]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
[0013]步驟I中廢醪液梯度稀釋80?110倍，制備得到的培養(yǎng)基的pH值為6.8?7.1。
[0014]步驟I中培養(yǎng)基的制備方法為:在基本培養(yǎng)基中加入下述無機(jī)鹽及用量:NaNO3:600-800mg/L ；K2HPO4.3H20:30_50mg/L ；MgS04.7H20:65_85mg/L ；CaCl2.2H20:30_45mg/L ;Na2C03:10_30mg/L ; Mn Cl2.4H20: 1.0-2.5mg/L ； ZnSO4.7H20: 0.1 -0.3mg/L ；CuSO4: 0.05-0.lmg/L ； (NH4) 6Mo7024:2_6mg/L ；Co (NO 3) 2.6H20: 0.02-0.06mg/L ；Na2.EDTA: 0.5-2mg/L ；H3BO3:2_6mg/L ;檸檬酸:4_8mg/L ;檸檬酸鐵:4_8mg/L ;調(diào)整 PH 值至6.8?7.1，配置成培養(yǎng)基。
[0015]步驟2中培養(yǎng)條件為:光照培養(yǎng)溫度為23?26°C，光照強(qiáng)度為2500?40001ux，搖床轉(zhuǎn)速為130?160r/min，制備得到單針藻培養(yǎng)液。
[0016]步驟3中制備生物柴油具體為:將培養(yǎng)液離心富集，離心條件為3000r/min轉(zhuǎn)速條件下離心6min，并以蒸餾水反復(fù)洗滌2次后凍干；添加凍干藻粉2倍體積石英砂研磨20min后用體積比為2:1的氯仿-甲醇進(jìn)行油脂提取，有機(jī)溶劑重復(fù)提取3次后收集有機(jī)相濃縮，上述提取油脂加2mL 3%硫酸-甲醇進(jìn)行甲酯化制備得到生物油脂。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018](I)本發(fā)明能節(jié)省碳源和氮源，提高了糖的利用率和轉(zhuǎn)化率，降低了生產(chǎn)成本；廢醪液實(shí)現(xiàn)零排放，有利于保護(hù)環(huán)境；將環(huán)境污染的處理和微藻的培養(yǎng)結(jié)合在一起，變廢為寶。
[0019](2)本發(fā)明與一般光照自養(yǎng)培養(yǎng)微藻相比，生長(zhǎng)周期縮短了 67?75%，到達(dá)穩(wěn)定期時(shí)候的最大生物量較一般光照自養(yǎng)培養(yǎng)微藻提高了 5?22%，達(dá)到4.2?4.88mg/L，油脂含量提高了 8?17%，達(dá)到54?58.5%。
[0020](3)本發(fā)明中產(chǎn)油微藻能很好地在廢醪液培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，不但解決了環(huán)境污染問題，而且將污染物轉(zhuǎn)化為可再生的生物能源。微藻在廢醪液中不但能很好地生長(zhǎng)，縮短了生長(zhǎng)周期，而且還能促進(jìn)產(chǎn)油微藻油脂含量的增加。可能存在的作用機(jī)制是，廢醪液里邊的氮源、碳源能被微藻很好地吸收并利用，廢醪液里邊也可能存在促進(jìn)微藻生長(zhǎng)的作用因子。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]將廢醪液梯度稀釋80倍，作為產(chǎn)油微藻的基本培養(yǎng)基，然后向基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入下述無機(jī)鹽及用量(mg/L) =NaNO3:700mg/L ；K2HPO4.3H20:40mg/L ；MgS04.7H20:75mg/L ;CaC12.2H2O: 40mg/L ;Na2CO3: 20mg/L ;MnCl2.4H20: lmg/L ；ZnS04.7H2O:0.2mg/L ；CuSO4:0.075mg/L ； (NH4) 6Mo7024:4mg/L ；Co (NO 3) 2.6H20: 0.04mg/L ；Na2.EDTA: 1.25mg/L ；H3BO3:4mg/L ;梓檬酸:6mg/L ;梓檬酸鐵:7mg/L ;用1.0M的NaOH調(diào)節(jié)pH值調(diào)至6.8 ;高壓高溫滅菌20min，接入產(chǎn)油單針藻，藻細(xì)胞密度控制在16個(gè)/mL，光照培養(yǎng)溫度為23°C，光照強(qiáng)度為25001ux，搖床轉(zhuǎn)速為130r/min，進(jìn)行光照搖瓶培養(yǎng)。
[0024]實(shí)施例2
[0025]將廢醪液梯度稀釋90倍，作為產(chǎn)油微藻的基本培養(yǎng)基，然后向基礎(chǔ)培養(yǎng)基