一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及小球藻培养技术及方便面厂废水处理领域，具体涉及一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法。
【背景技术】
[0002]随着全球资源危机和环境问题的不断加剧，水污染、温室效应等问题越来越受到人们的广泛关注。人们的环保意识也不断增强。因此加强水资源的循环利用以及减少大气排放CO2是减轻水污染以及改善温室效应实现节能减排的重要途径。而且大型食品企业每年要排放大量的废气其中含有15-20%的二氧化碳，这不仅浪费了资源也污染了环境。目前普遍采用开放式自养生产方式，产量低且易受自然条件的影响，生产效益较低。小球藻(Chlorella)为绿藻门小球藻属普生性单细胞绿藻，是一种球形单细胞淡水藻类，分布广泛，易于培养，具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生长速度快等特点，目前已有研究表明小球藻在富含氮磷的养殖污水中利用光能和污水中的氮磷合成自身营养物质，能够去除污水中的氮磷，起到净化污水的效果，能够很好地改善水富氧化。如专利CN103074231B公开了一种利用生物丁醇的工业废水废气生产微藻的方法及其应用，此发明中将生物丁醇工业废水和营养元素混合均匀，消毒处理，得到藻液培养基；上述过程将废水废气的处理与微藻培养结合起来，利用生物丁醇的工业废水废气配制藻液培养基生产微藻，实现了资源的有效利用和污染的零排放，防止了环境污染。但上述方法中没有综合利用CO2气体动态调节培养液的PH值。
【发明内容】
[0003]为了克服上述的困难，本发明的目的在于提供一种利用食品工业废水废气培养小球藻的方法，耦合食品工业废气多介质催化氢化过程分离出来的CO2与小球藻培养过程并与污水处理和节能减排有机结合在一起，降低了生产成本，实现了绿色生产。
[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0005]1、食品工业废水预处理:在食品厂污水排出口进行取样，待废水取回后加入少量活性炭吸附30min，后用多层纱布进行分离，而后加热煮沸2min，冷却后置于4°C的环境下密闭保存；
[0006]2、食品工业废气预处理:将食品工业废气通过引风机引入填充多种固体填充物的分离塔中，将CO2有效的分离出来，然后将CO 2气体储存在气体收集瓶中；
[0007]3、藻种的培养:将食品工业废水与SE培养基按照1:1的体积比(v/v)混合均匀，而后通入预处理好的CO2气体调节培养液的PH值，将藻种经无菌操作接种于灭过菌的培养基中，将藻种与培养液1:2体积比进行接种，然后置于光照培养箱中进行兼养培养；
[0008]4、培养液PH范围的控制:利用PH检测仪动态检测小球藻培养液的PH，当培养液中的PH值达到8.5以上时，将收集的CO2气体通入培养液中，当PH值降低到6.5以下时，停止通气；循环进行步骤4，使得培养液的的PH值始终控制在6.5-8.5范围内。
[0009]食品厂排出的废气中的0)2气体通入小球藻培养液，可以使其PH值降到8.5以下，而且每次降的幅度越大，所形成的碳酸氢钠量就越多，即培养液PH值越高通入该尾气的反应效率越高，所以通过该方法维持小球藻生长最适的PH值范围，同时可以为其提供其生长需要的碳源。
[0010]进一步，所述的步骤(3)中:液体培养基优选SE培养基则配制所需试剂NaNO30.5mL/L 12.5g/50mldH20 K2HPO4 0.5mL/L 8.75g/50mL3.75g/50mL dH20 MgSO4.7H200.5mL/L 3.75g/50mL dH20 CaCl2.2H20 0.5mL/L 1.25/50mLdH20 KH2PO40.5mL/L8.75g/50mLdH20 NaCl 0.5mL/L 1.25g/50mldH20 FeCl3.6H20 0.5mL/L 0.25g/50mldH20
[0011]进一步，所述的EDTA-Fe lmL/L NH4Cl:取5ml浓盐酸用蒸馏水稀释至100ml.EDTA-2Na称取1.0g溶解至20ml蒸馏水中称取FeCl3.6H20 1.0g溶于20ml以上步骤已经配制完成的NH4Cl中，然后与20ml已经配制完成的0.05mol/LEDTA-2Na混合，加入蒸馏水稀释至500ml。
[0012]进一步，所述的步骤(3)中:PH值得优选范围为6.5-8.5。
[0013]进一步，所述的兼养培养优选条件为培养温度20?30°C、摇床转速150r/min。
[0014]进一步，所述的光照箱采用自然光照或LED光源培养，光照强度为2000-5000Lux，通风量6?10m3/h培养周期为7天。
[0015]进一步，所述的培养基的灭菌方法优选为:臭氧灭菌
[0016]本发明的有益效果如下:
[0017](I)利用小球藻的异养特性，针对日益严峻的水体富营养化，探索利用食品工业废水废气来生产具有较高价值的小球藻，实现了废水资源化处理和利用，同时减少了 CO2气体的排放，从根源上减轻了温室效应，实现了节能减排绿色生产。
[0018](2)本发明提供的利用食品工业废水废气生产小球藻的方法可适用于大规模的生产小球藻。并且得到的小球藻可以用于提取各种营养物质，比如虾青素、叶绿素、类胡萝卜素等各种生物活性物质，还可以用于制备藻粉高蛋白饲料等，实现较高的经济和社会综合效益。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不受具体限制
[0020]实施例1
[0021]1、食品工业废水预处理:在兰州某方便面厂污水排出口进行取样，待废水取回后加入少量活性炭吸附30min，后用多层纱布进行分离，而后加热煮沸2min，冷却后置于4°C的环境下密闭保存。经检测废水经过吸附、沉淀、分离、煮沸后的水质指标为CODcrS.4mg/L、TP3.0mg/L、TN10.0mg/L、PH7.5 ；
[0022]2、食品工业废气预处理:将食品工业废气通过引风机引入填充多种固体填充物的分离塔中，将CO2有效的分离出来，然后将CO 2气体储存在气体收集瓶中；
[0023]3、藻种的培养:将兰州某方便面厂废水与SE培养基按照1:1的体积比(v/v)混合均匀，而后通入预处理好的CO2气体调节培养液的PH值，将小球藻藻种经无菌操作接种于通过臭氧灭菌消毒过的培养基中，将小球藻(Chlorella vulgaris)与培养液1:2体积比(v/v)进行接种，然后置于LED光照培养箱中进行异养培养，光照强度为2000LUX，温度为25°C、摇床转速150r/min、通风量10m3/h，培养周期为7天；
[0024]4、培养液PH范围的控制:利用PH检测仪动态检测小球藻培养液的PH，当培养液中的PH值达到8.5以上时，将收集的CO2气体通入培养液中，当PH值降低到6.5以下时，停止通气；循环进行步骤4，使PH值范围控制在6.5-8.5之间。
[0025]经过小球藻(Chlorella vulgaris)处理后的废水指标为CODcrl.81mg/L、ΤΡ0.594mg/L、TN2.77mg/L对食品工业废水中主要污染物的最高去除率分别达到了CODcr:78.4%，TP:80.2%，TN:72.3%0
[0026]实施例2
[0027]1、食品工业废水预处理:在兰州某方便面厂污水排出口进行取样，待废水取回后加入少量活性炭吸附30min，后用多层纱布进行分离，而后加热煮沸2min，冷却后置于4°C的环境下密闭保存。经检测废水经过吸附、沉淀、分离、煮沸后的水质指标为CODcr的水质指标为 C0Dcr8.4mg/L、TP3.0mg/L、TN10.0mg/L、PH7.5 ；
[0028]2、食品工业废气预处理:将食品工业废气通过引风机引入填充多种固体填充物的分离塔中，将CO2有效的分离出来，然后将CO 2气体储存在气体收集瓶中；
[0029]3、藻种的培养:将兰州某方便面厂废水与SE培养基按照1:1的体积比(v/v)混合均匀，而后通入预处理好的CO2气体调节培养液的PH值，将小球藻藻种经无菌操作接种于通过臭氧灭菌消毒过的培养基中，将小球藻(小球藻(Chlorella sorokiniana)与培养液1:2体积比(v/v)进行接种，然后置于LED光照培养箱中，进行异养培养，光照强度为2000Lux，温度为25°C、摇床转速150r/min、通风量10m3/h，培养周期为7天；
[0030]4、培养液PH范围的控制:利用PH检测仪动态检测小球藻培养液的PH，当培养液中的PH值达到8.0以上时，将收集的CO2气体通入培养液中，当PH值降低到6.0以下时，停止通气；循环进行步骤4，使PH值范围控制在6.5-8.5之间。
[0031]经过小球藻(Chlorella sorokiniana)处理后的废水指标为C0Dcr2.1mg/L、ΤΡ0.6mg/L、TN3.0mg/L对食品工业废水中主要污染物的去除率分别达到了CODcr:75.0% , TP:80.0% , TN:70.0%o
【主权项】
1.一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)食品工业废水预处理:在兰州某方便面厂污水排出口进行取样，待废水取回后加入少量活性炭吸附，后用多层纱布进行过滤，而后加热煮沸冷却后置于一定的环境下密闭保存； (2)食品工业废气预处理:将兰州某方便面厂废气通过引风机引入填充多种固体填充物的分离塔中，将0)2有效的分离出来，然后将CO2气体储存在气体收集瓶中； (3)藻种的培养:将兰州某方便面厂废水与SE培养基按照1:1的体积比(v/v)混合均匀，而后通入预处理好的CO2气体调节培养液的PH值，将藻种经无菌操作接种于灭过菌的培养基中，将藻种与培养液1:2体积比进行接种，然后置于光照培养箱中进行兼养培养； (4)利用PH检测仪动态控制培养液的pH。2.根据权利要求1所述的一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法，其特征在于:步骤(I)中所述的食品工业废水活性炭吸附时间为30min，加热煮沸时间为2min，其保存条件于4°C环境下密闭保存。3.根据权利要求1所述的一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的培养液PH值的范围为6.5-8.5。4.根据权利要求1所述的一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的对培养基的灭菌采用臭氧杀菌处理。5.根据权利要求1所述的一种利用方便面厂排放的废水废气培养小球藻的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的兼养培养条件为温度20?30°C、摇床转速150r/min、光照箱采用自然光照或LED光源培养，光照强度为2000-5000LUX，通风量6?10m3/h培养周期为7天。
【专利摘要】本发明涉及小球藻培养和食品工业废水废气利用的技术领域，特别涉及一种利用食品工业废水废气生产小球藻的方法及其应用。该方法将废水处理废气排放与小球藻培养结合起来，利用小球藻的异养特性,针对如今日益恶化的水体富营养化以及环境问题中出现的温室效应现象,实现了废水废气的资源化处理和利用，充分实现较高的经济和社会综合效益。
【IPC分类】C12R1/89, C12N1/12
【公开号】CN105039163
【申请号】CN201510413352
【发明人】都宝君
【申请人】都宝君
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月14日