專利名稱：含CO₂廢氣在微藻養殖中的應用方法
技術領域：
本發明涉及環保領域、微藻養殖領域，尤其涉及一種含(X)2廢氣在微藻養殖中的應用方法。
背景技術：
微藻養殖需要大量的碳源和氮源。如螺旋藻生長需要量最大是碳源一碳酸氫鈉小蘇打，生產每噸干藻粉大約需要7 8噸小蘇打，按現價僅此一項成本就高達9800 11200元，占藻粉總生產成本的40 50%。螺旋藻養殖傳統的方法是跑道式養殖，藻池的攪拌器使藻液強迫流動。加入的大量的二氧化碳碳源發生了逸散，混合效率極低，再則每個養殖大棚都鋪設管道大大地增加了生產成本，造成了資源大量浪費，因此，該方法現在也未得到推廣。小蘇打廠每年要排放大量的尾氣，不僅浪費了資源而且污染了環境。其所排放的尾氣中含有12 15%的二氧化碳。這樣的尾氣是從車間碳化塔里排出的，塔內固體就是小蘇打，其為食品級，該塔也不是密閉的，其它氣體組份與空氣相近，即氮氣、氧氣、二氧化碳等，所以也符合衛生標準。目前還沒有人將小蘇打廠尾氣和微藻養殖相結合，既解決微藻養殖碳源問題，又解決小蘇打廠尾氣排放的能源環保問題。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種含CO2廢氣在微藻養殖中的應用方法。微藻生長一般碳源為碳酸氫鈉或二氧化碳，在其生長過程中碳源逐漸被消耗，培養液PH值就會隨著升高，這樣不僅會造出碳源缺乏，而且培養液的pH值往往會超過微藻生長最適范圍，因此，該問題是微藻在養殖過程中出現的共同問題。為了實現本發明目的，本發明提供了一種含(X)2廢氣在微藻養殖中的應用。所述含(X)2廢氣優選小蘇打廠排出的廢氣。所述小蘇打廠的碳化塔排出的尾氣CO2含量一般為12 15%，小蘇打廠生產小蘇打的工藝為天然堿或鹵水生產小蘇打。目前小蘇打廠一般都是利用天然堿或鹵水生產小蘇打，碳化塔排出的廢氣(X)2含量一般都是12 15%，再說其含量的高低不會影響通氣效果， 如果濃度高可混入空氣予以降低，濃度低可延長通氣時間也能達到效果。關鍵是氣液混合反應的實現。所述微藻優選為螺旋藻。所述微藻養殖為傳統養殖方法。微藻藻種可購于中國普通微生物菌種保藏管理中心或微藻養殖生產企業。進一步地，本發明提供了一種微藻養殖方法，其在微藻養殖過程中使用含CO2廢氣來調節微藻培養液的PH值。所述pH值范圍優選為7 11，更優選為8. 5 9. 5。
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更進一步地，該方法包括如下步驟(1)微藻養殖池中養殖微藻；(2)當微藻養殖池中的培養液PH值達到10以上時，將小蘇打廠的碳化塔排出的尾氣，接入到養殖池中；當PH值降低到9. 5以下時，停止供氣；循環進行步驟(2)。步驟( 所述小蘇打廠碳化塔排出的尾氣是通過氣液混合器或射流器接入到養殖池中，所述氣液混合器或射流器中所用液體為微藻采收液。小蘇打廠排出的尾氣通入微藻培養液，可以使其pH值最低降到7. 5以下，每次降的幅度越大，所形成的碳酸氫鈉量就越多，即培養液PH值越高通入該尾氣的反應效率越高，所以通過該方法維持微藻生長最適的PH值范圍，同時提供生長需要的碳源。所述氣液混合器或射流器為常規型號的氣液混合器或射流器，生產廠家如海泰美信工業(北京)有限公司和河北棗強射流真空設備總廠。氣液混合器或射流器中所用液體優選為微藻采收液。目的是在輸送的過程中就使氣液充分混合反應生成碳酸氫鈉，提高了混合反應的效率和節省了處理時間。當然也可以將該采收液收集到集中池，液體厚度 0. 5 細用氣升式進行氣液混合。本發明的效果本發明是將含有二氧化碳的尾氣通入微藻采收后的過濾液使其反應生成碳酸氫鈉，既增加了碳源，又調整了培養液的PH值，促進了微藻迅速生長，省去添加小蘇打的費用的目的。顯著降低了微藻的生產成本，減少了小蘇打廠的碳排放，為節能減排、應對氣候變化做出應有的貢獻。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發明的保護范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。實施例1(1)以螺旋藻養殖為例，首先配制Z-氏培養液碳酸氫鈉16. 8g/L，磷酸氫二鉀 0. 5g/L，硝酸鈉2. 4g/L，硫酸鉀1. Og/L,氯化鈉1. Og/L,七水合硫酸鎂0. 2g/L，二水合氯化鈣0. 04g/L,七水合硫酸亞鐵0. 2g/L，EDTA 二鈉0. 08g/L,混合均勻。起始pH值為8. 25，培養溫度25 37°C，自然光照。(2)螺旋藻養殖場一般養殖池離采收車間和廠房有一段距離，養殖池中藻液用污水泵輸送到采收車間過濾進行螺旋藻采收，采收完濾液再從采收車間泵回養殖池，在濾液泵回養殖池的過程中，利用氣液混合器(海泰美信工業(北京)有限公司生產)將濾液與小蘇打廠排出的廢氣混合，達到氣液混合反應的目的。(3)在螺旋藻培養液pH值為9. 94，通過氣液混合器將小蘇打廠的排出的尾氣與該培養液混合，輸送到養殖池培養液PH值降至為8. 05，應用化學滴定法測定氣液混合前后培養液的碳酸氫鈉含量分別為4. 07g/L和19. 25g/L，結果表明通過該種方法氣液混合，培養液接近下降2個pH值，其碳酸氫鈉卻增加了 4. 73倍。(4)上述操作步驟在內蒙古螺旋藻基地利用塑料大棚內(660m2)跑道式養殖，晴天條件下，每天凈生長量達到OD值0. 7 1. 1之間，年產量達到780kg/棚。這比當地企業單位產量平均提高了 14. 7%，這表明該方法具有重要的實用價值。實施例2(1)以螺旋藻養殖為例，首先配制實施例1的Z-氏培養液起始pH值為8. 25，培養溫度25 37°C，自然光照。(2)螺旋藻養殖場一般養殖池離采收車間和廠房有一段距離，養殖池中藻液用污水泵輸送到采收車間過濾進行螺旋藻采收，采收完濾液再從采收車間泵回養殖池，在濾液泵回養殖池的過程中，利用氣液混合器(海泰美信工業(北京)有限公司生產)將濾液與小蘇打廠排出的廢氣混合，達到氣液混合反應的目的。(3)在螺旋藻培養液pH值為9. 66，通過氣液混合器將小蘇打廠的排出的尾氣與該培養液混合，輸送到養殖池培養液PH值降至為8. 57，應用化學滴定法測定氣液混合前后培養液的碳酸氫鈉含量分別為6. 37g/L和16. 42g/L，結果表明通過該種方法氣液混合，培養液接近下降1個PH值，其碳酸氫鈉卻增加了 2. 58倍。(4)上述操作步驟在內蒙古螺旋藻基地利用塑料大棚內(660m2)跑道式養殖，晴天條件下，每天凈生長量達到OD值0. 7 1. 1之間，年產量達到800kg/棚。這比當地企業單位產量平均提高了 17.6%，這表明該方法具有重要的實用價值。實施例3(1)以螺旋藻養殖為例，首先配制實施例1的Z-氏培養液，起始pH值為8. 25，培養溫度25 37°C，自然光照。(2)螺旋藻養殖場一般養殖池離采收車間和廠房有一段距離，養殖池中藻液用污水泵輸送到采收車間過濾進行螺旋藻采收，采收完濾液再從采收車間泵回養殖池，在濾液泵回養殖池的過程中，利用氣液混合器(海泰美信工業(北京)有限公司生產)將濾液與小蘇打廠排出的廢氣混合，達到氣液混合反應的目的。(3)在螺旋藻培養液pH值為9. 5，通過氣液混合器將小蘇打廠的排出的尾氣與該培養液混合，輸送到養殖池培養液PH值降至為8. 5，應用化學滴定法測定氣液混合前后培養液的碳酸氫鈉含量分別為6. 23g/L和16. 35g/L，結果表明通過該種方法氣液混合，培養液下降1個PH值，其碳酸氫鈉卻增加了 2. 62倍。(4)上述操作步驟在內蒙古螺旋藻基地利用塑料大棚內(660m2)跑道式養殖，晴天條件下，每天凈生長量達到OD值0. 7 1. 1之間，年產量達到850kg。這比當地企業單位產量平均提高了 25. 1%，這表明該方法具有重要的實用價值。實施例4(1)以螺旋藻養殖為例，首先配制實施例1的Z-氏培養液，起始pH值為9，培養溫度25 37°C，自然光照。(2)螺旋藻養殖場一般養殖池離采收車間和廠房有一段距離，養殖池中藻液用污水泵輸送到采收車間過濾進行螺旋藻采收，采收完濾液再從采收車間泵回養殖池，在濾液泵回養殖池的過程中，利用射流器(河北棗強射流真空設備總廠生產)將濾液與小蘇打廠排出的廢氣混合，達到氣液混合反應的目的。(3)在螺旋藻培養液pH值為11，通過氣液混合器將小蘇打廠的排出的尾氣與該培養液混合，輸送到養殖池培養液PH值降至為10. 5，應用化學滴定法測定氣液混合前后培養液的碳酸氫鈉含量分別為2. 16g/L和5. 34g/L，結果表明通過該種方法氣液混合，培養液接近下降0. 5個pH值，其碳酸氫鈉卻增加了 2. 47倍。(4)上述操作步驟在內蒙古螺旋藻基地利用塑料大棚內(660m2)跑道式養殖，晴天條件下，每天凈生長量達到OD值0. 7 1. 1之間，年產量達到760kg。這比當地企業單位產量平均提高了 11.8%，這表明該方法具有重要的實用價值。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.含CO2廢氣在微藻養殖中的應用。
2.如權利要求1所述的應用，其特征在于，所述含(X)2廢氣是小蘇打廠排出的廢氣。
3.如權利要求2所述的應用，其特征在于，所述小蘇打廠排出的廢氣中(X)2含量為12 15%。
4.如權利要求2所述的應用，其特征在于，所述小蘇打廠生產小蘇打的工藝為天然堿或鹵水生產小蘇打。
5.如權利要求1 4任意一項所述的應用，其特征在于，所述微藻為螺旋藻。
6.一種微藻養殖方法，其特征在于，在微藻養殖過程中使用含CO2廢氣來調節微藻培養液的PH值。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述pH值范圍為7 11。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述pH值范圍為8.5 9. 5。
9.如權利要求4 8任意一項所述的方法，其特征在于，其包括如下步驟(1)微藻養殖池中養殖微藻；(2)當微藻養殖池中的培養液pH值達到10以上時，將小蘇打廠的碳化塔排出的尾氣， 接入到養殖池中；當PH值降低到9. 5以下時，停止供氣；循環進行步驟(2)。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述小蘇打廠碳化塔排出的尾氣是通過氣液混合器或射流器接入到養殖池中，所述氣液混合器或射流器中所用液體為微藻采收液。
全文摘要
本發明提供了一種含CO2廢氣在微藻養殖中的應用方法。本發明是將含有二氧化碳的尾氣通入微藻采收后的過濾液，CO2與碳酸鈉和水生成碳酸氫鈉，能夠調控培養液的pH值范圍和碳源供給水平，促進微藻迅速生長，省去添加小蘇打的費用的目的。顯著降低了微藻的生產成本，減少了小蘇打廠的碳排放，為節能減排、應對氣候變化做出應有的貢獻。
文檔編號C12N1/12GK102533560SQ20121001153
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者李博生 申請人:北京林業大學