[发明专利]一种增大藻丝螺距和长度提高螺旋藻生长固碳速率的方法

说明书

本发明涉及生物质能利用技术，旨在提供一种增大藻丝螺距和长度提高螺旋藻生长固碳速率的方法。包括：取钝顶螺旋藻的藻株，以常规方法培养至藻丝螺距为40～50μm，藻丝长度为320～360μm；调整培养条件，最终获得的钝顶螺旋藻的藻丝螺距为60～70μm，藻丝长度为720～760μm；在跑道池光生物反应器中放大培养规模，以提高藻液中的生物质密度和过滤采收效率。本发明能使螺旋藻的藻丝螺距增大的同时增大藻丝长度，提高螺旋藻液的生物质密度，使得藻液流经过滤装置后的生物质采收效率和钝顶螺旋藻的生长固碳速率得到大幅提高。

技术领域

本发明是关于生物质能利用技术，特别涉及一种增大藻丝螺距和长度提高螺旋藻生长固碳速率的方法。

背景技术

螺旋藻的藻丝螺距及长度与生物质密度以及过滤装置采收效率有密切关系，当螺距小于滤网孔径39μm和藻丝长度小于300μm时，导致螺旋藻生物质密度降低，并且藻丝会通过滤网进入废液导致采收效率降低，从而使收获得到的生物质产量降低28％。因此提高螺旋藻藻丝螺距及长度，可有效提高螺旋藻生物质密度和过滤采收效率，对于实际生产具有重要的经济意义。螺旋藻特有的螺旋结构对环境变化具有明显的响应，随着环境因子的变化，其直径、螺距、藻丝长度及偏手性均会发生明显变化。国内外学者研究表明：蛋白含量变化可使得藻丝螺距在20-150μm范围内变化，藻丝长度在100-3000μm范围内变化，其原因可能是某种蛋白的基因编码表达增强。另有学者研究指出，螺旋藻丝上的HCO₃^-转运蛋白变少会使得藻丝长度变小，故通过调控环境因子如光照、温度、HCO₃^-及CO₃^2-浓度等，对于调节螺旋藻藻丝螺距及长度具有重要作用。但是如何优化调控藻种筛选和培养生长条件增大螺旋藻的藻丝螺距及长度、并进而提高生长固碳速率和过滤采收效率尚很不清楚，故有必要采取有效措施提高其生长采收效益。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种增大藻丝螺距和长度提高螺旋藻生长固碳速率的方法。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种通过增大藻丝螺距和长度提高螺旋藻生长固碳速率的方法，包括以下步骤：

(1)取钝顶螺旋藻的藻株，以常规方法培养至藻丝螺距为40～50μm，藻丝长度为320～360μm；培养过程中，控制藻液中的HCO₃^-浓度为1.0-1.5g/L，CO₃^2-浓度为7.5-8.5g/L，光照强度为28000～32000lux，藻液温度为28-30℃；

(2)调整培养条件，控制藻液中的HCO₃^-浓度为2.5-3.0g/L，CO₃^2-浓度为10.5-11.5g/L，光照强度为68000～72000lux,藻液温度为33-35℃；最终获得的钝顶螺旋藻的藻丝螺距为60～70μm，藻丝长度为720～760μm；

(3)取步骤(2)中所获钝顶螺旋藻作为藻种，在跑道池光生物反应器中放大培养规模，培养过程中控制条件：藻液pH值为9.5-10.5，NO₃^-浓度为145-155mg/L，PO₄^3-浓度为38-42mg/L；培养时间为72小时，以提高藻液中的生物质密度和过滤采收效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：