一株循环利用校园污水的栅藻sdec-13的培养方法和应用
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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己醇，还有望成 为生产氨气的新原料，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。
[0003] 应对培养成本高该一问题，研究者提出了利用污水作为替代培养基来培养微藻该 一概念。近年来由于人类经济活动的迅速发展，氮磯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磯营养物质的消耗成本，同时能够有效的 去除污水中的氮磯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 代谢胚盛等特点，其污水净化效率高，并且相比其他传统的物化方法，利用微藻处理污水该 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。
[0004] 因此，研究者提出处理污水与生产生物质禪合该样的理念，即微藻将污水作为资 源利用，消耗其中的氮磯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，该一理念的实现兼具环境效益与经济效益。
[0005] 本发明就是基于W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】
[0006] 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 W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W循环使用两次来作为栅藻SDEC-13的培养基，经两次利用后，氮磯得到高效去除，出水 可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》佑B 18918-2002) -级A限值即TN<15mg'L-i， TP<0. 5mg ? L-1。
[0007] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0008] -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：
[0009] 1)栅藻SDEC-13于BG-11培养基中富集培养；
[0010] 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/mU生物量浓度约为0. 1 Ig/L，688皿下吸光度为0. 2 ;
[0011] 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24-3(TC，光照强度2000 - 4000LUX，连续光照，曝气量180-230血/min,培养时间16天；
[0012] 4)将步骤3)培养的栅藻SDEC-13进行离也，收获生物质，离也后的藻泥置于冷冻 干燥器中处理2化后，得SDEC-13干藻粉；收集离也后的藻液上清液待用；
[0013] 5)将步骤4)中的藻液上清液作为校园污水再次使用，重复步骤2)，将得到的生物 反应器再次置于人工气候室中培养，培养条件为：温度24-30°C，光照强度2000 - 4000LUX, 连续光照，曝气量180-230mL/min，培养时间10天；
[0014] 6)将步骤5)培养的栅藻SDEC-13进行离也，收获生物质，离也后的藻泥置于冷冻 干燥器中处理2化后，得SDEC-13干藻粉。
[0015] 优选的是，步骤1)中，所述的BG-11培养基成分和用量如下；NaN〇3l500mg ? [1， K2HPO422. 5 ~84. 3mg ? [1，MgS04 ? 7&0 75mg ? [1，CaCls ? 2&0 36mg ? [1，巧樣酸 6mg ? [1， 巧樣酸铁馈 6mg ? [1，邸TANaalmg ? [1，NaaOyOmg ? [1，H3BO32. 86mg ? [1，MnCl] ? 4&0 1. 86mg ? L_i，ZnS〇4 ? 7&0 0. 22mg ? [1，化2M0O4 ? 2&0 0. 39mg ? L_i，CuS04 ? 5&0 0. 08mg ? [1， Co(N03)2 ? 6H2O 0. 05mg ? L-i，pH ;6. 9-7. 5。
[0016] 优选的是，步骤2)中，所述校园污水的初始水质为；TN ;37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N : 27. 2 - ：M. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，0)D ;240. 2 - 368. 8mg/L，抑；8. 5-8. 9。
[0017] 本发明还提供了一种循环利用校园污水的栅藻SDEC-13培养基，所述栅藻 SDEC-13培养基为校园污水，初始水质参数（mg/L) 为；TN;37.6 - 47.8mg/L，NH4+-N;27.2-34. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，COD :240. 2 - 368. 8mg/L，pH ;8. 5-8. 9,接种密度为生物量 0.1 g/L，接种后的藻细胞密度为0. llg/L，688nm下吸光度为0. 2。
[0018] 优选的是，所述的校园污水经六层纱布过滤。
[0019] 上述的栅藻 SDEC-13,为 Scenedesmus qua化icauda S呢C-13,其保藏编号为 CCTCC NO ;M 2014498,保藏日期为2014年10月19日，保藏单位为中国典型培养物保藏中也，保 藏地址是中国湖北省武汉市武汉大学。
[0020] 优选的是，所述栅藻SDEC-13培养基为校园污水，初始水质参数（mg/L)为；TN ; 37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N ;27. 2 - 34. 2mg/L，TP 2. 40 - 2. 91mg/L，0)D :240. 2 - 368. 8mg/L， pH ;8. 5-8. 9,接种密度为生物量0.1 g/l，接种后的藻细胞密度为0. llg/L，688皿下吸光度 为 0.2。
[0021] 优选的是，所述的校园污水经六层纱布过滤。
[0022] 优选的是，所述的培养基培养循环利用校园污水的栅藻SDEC-13,得到循环利用校 园污水的栅藻SDEC-13藻粉。
[0023] 本发明还提供了一种培养权利要求1的循环利用校园污水的栅藻SDEC-13的培养 方法，包括如下步骤：
[0024] 1)栅藻SDEC-13于BG-11培养基中富集培养；
[0025] 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/mU生物量浓度约为0. 1 Ig/L，688皿下吸光度为0. 2 ;
[0026] 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24-3(TC，光照强度2000 - 4000LUX，连续光照，曝气量180-230血/min,培养时间16天；
[0027] 4)将步骤3)培养的栅藻SDEC-13进行离也，收获生物质，离也后的藻泥置于冷冻 干燥器中处理2化后，得SDEC-13干藻粉；收集离也后的藻液上清液待用；
[0028] 5)将步骤4)中的藻液上清液作为校园污水再次使用，重复步骤2)，将得到的生物 反应器再次置于人工气候室中培养，培养条件为：温度24-3(TC，光照强度2000 - 4000LUX， 连续光照，曝气量180-230mL/min，培养时间10天；
[0029] 6)将步骤5)培养的栅藻SDEC-13进行离也，收获生物质，离也后的藻泥置于冷冻 干燥器中处理2化后，得SDEC-13干藻粉。
[0030] 优选的是，步骤1)中，所述的BG-11培养基成分和用量如下；NaN〇3l500mg ? [1， K2HPO422. 5 ~84. 3mg ? [1，MgS04 ? 7&0 75mg ? [1，CaCls ? 2&0 36mg ? [1，巧樣酸 6mg ? [1， 巧樣酸铁馈 6mg ? [1，邸TANaalmg ? [1，NaaOyOmg ? [1，H3BO32. 86mg ? [1，MnCl] ? 4&0 1. 86mg . [1，ZnS04 ? 7&0 0. 22mg . [1，NasMoCM ? 2&0 0. 39mg . [1，CuS04 ? 5&0 0. 08mg . [1， Co(N03)2 ? 6H2O 0. 05mg ? L-i，pH ;6. 9-7. 5。
[003。 优选的是，步骤2)中，所述校园污水的初始水质为；TN ;37. 6 - 47. 8mg/L，NH/-N