[发明专利]一株循环利用校园污水的栅藻SDEC-13的培养方法和应用

说明书

本发明涉及一株循环利用校园污水的栅藻SDEC‑13的培养方法和应用。取校园污水经六层纱布过滤处理未经其他灭菌、稀释等繁琐操作直接投入使用，一次利用后再次收集，循环使用直至其不能维持栅藻SDEC‑13的生长。本发明利用校园污水作为替代培养基循环利用培养栅藻SDEC‑13，大大降低了满足微藻生长所需水及营养物质的成本消耗，并且生产的生物质具有产高品质蛋白及油脂的潜能，此外还能便捷经济的处理校园污水，使得校园污水最终能达标排放，因此此方法的应用兼具环境与经济效益，值得推广使用。

技术领域

本发明属于微藻生物技术领域，特别涉及一株循环利用校园污水的栅藻SDEC-13的培养方法和应用。

背景技术

微藻资源丰富，不会因收获而破坏生态系统，可大量培养而不占用耕地。另外，它的光合作用效率高，生长周期短，单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在20％至70％，是陆地植物远远达不到的，不仅可生产生物柴油或乙醇，还有望成为生产氢气的新原料，因此微藻作为极具潜力的生物能源引起广泛的关注和研究。然而由于微藻的培养成本高，使其成为制约微藻开发的两大瓶颈问题之一。

应对培养成本高这一问题，研究者提出了利用污水作为替代培养基来培养微藻这一概念。近年来由于人类经济活动的迅速发展，氮磷等营养物质大量排入水体，造成水体富营养化，导致藻类异常繁殖及水质恶化。利用污水作为培养微藻的替代培养基能极大程度上节省为满足微藻生长所需而提供的水资源及氮磷营养物质的消耗成本，同时能够有效的去除污水中的氮磷等营养物质起到污水净化的作用，研究表明由于微藻生长速度快，繁殖代谢旺盛等特点，其污水净化效率高，并且相比其他传统的物化方法，利用微藻处理污水这一生物净水方法具有处理成本低且没有二次污染等问题的阻碍。

因此，研究者提出处理污水与生产生物质耦合这样的理念，即微藻将污水作为资源利用，消耗其中的氮磷等营养物质来合成自身所需的物质及生物质能源，实现污水处理由处理系统向生产系统的转化，这一理念的实现兼具环境效益与经济效益。

本发明就是基于以上背景涉及一种循环利用校园污水作为替代培养基培养栅藻SDEC-13同时积累生物质的新方法。

发明内容

本发明针对微藻生产生物柴油培养成本高的问题，提供了一种利用校园污水作为替代培养基并循环利用来培养栅藻SDEC-13的新方法。该方法既降低微藻培养成本，又可以实现污水资源化利用同时能够积累油脂，蛋白，多糖等有价值的生物质。最终校园污水可以循环使用两次来作为栅藻SDEC-13的培养基，经两次利用后，氮磷得到高效去除，出水可 达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A限值即TN<15mg·L^-1，TP<0.5mg·L^-1。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一株循环利用校园污水的栅藻SDEC-13的培养方法，包括如下步骤：

1)栅藻SDEC-13于BG-11培养基中富集培养；

2)将富集培养后的栅藻栅藻SDEC-13接种于装有校园污水的生物反应器中，初始接种密度达0.76*10⁶个/mL，生物量浓度约为0.11g/L，688nm下吸光度为0.2；

3)将步骤(2)中接种完毕的生物反应器置于人工气候室中培养，培养条件为：温度24-30℃，光照强度2000–4000Lux，连续光照，曝气量180-230mL/min，培养时间16天；

4)将步骤3)培养的栅藻SDEC-13进行离心，收获生物质，离心后的藻泥置于冷冻干燥器中处理20h后，得SDEC-13干藻粉；收集离心后的藻液上清液待用；