以市政污水为底物的微藻油脂积累和碳流分析

第30卷第6期2012年6月可再生能RenewableEnergyResourcesV0l-30No．6Jun．2012以市政污水为底物的微藻油脂积累和碳流分析李超，冯玉杰，张大伟，初晓婉(1．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨150090；2．哈尔滨丁业大学威海校区环境科学与工程系，山东威海264200)摘要：微藻培养的高成本阻碍了微藻生物柴油的工业化推广。文章以市政污水作为Chlorellavulgaris的培养基，分别在水力停留时间(HRT)24，48，96h和间歇运行时对其进行培养。随着HRT的增加，C．vulgaris在系统生物群落中所占的比例增大，而且细胞密度和脂含量也分别由HRT24h时的O．088g，L和8．4％提高到间歇时的0．】64g／L和14．3％。HRT对废水处理效果的影响较小，不同HRT时，COD和TP的去除率分别在66．1％一71．1％和37．6％～51．1％．TN的去除率则仅为5．9％～11．2％。对间歇污水处理过程碳元素流动分析表明，污水中的71．1％有机碳被微藻利用，其中94．6％被转化为微藻生物质，其余被代谢为C0：释放，废水中有机碳(COD)转化为微藻油脂的转化率为11．6mg／(mg·L)。关键词：市政污水；微藻油脂；ChlorellaVUlgaris中图分类号：TK6：TK91文献标志码：A文章编号：1671—5292(20l2)06—0093—04MicroalgaelipidaccumulationandcarbonfluxanalysisbasedonmunicipalwastewaterusedasmediumLIChao，FENGYu—jie’，ZHANGDa-wei，CHUXiao—wan(1．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090．China；2．DepartmentofEnvironmentalScience&Engineering，HarbinInstituteofTechnology(Weihai)，Weihai264200，China)Abstract：Thecommercialproductionofmicroalgaebiodieselwashinderedbythehighercostofalgaecultivation．Inthisstudy，municipalwastewaterwasusedtocultivateChlorellavulgarisUfl—derhydraulicretentiontime(HRT)24h，48h，96handbatchcultivation．TheratioofC，vulgarisintotalbiomasswasenhancedalongwiththeinereaseofHRT．Furthermore．celldensityandlipidcontentalsoincreasedfrom0．088g／Land8．4％underHRT24hto0．164g／Land14．3％underbatchcultivation，respectively．ThetreatmentofwastewaterwasnotinfluencedbyHRTsignificantly．TheremovalefficiencyofCODandTPwas66．1％-71．1％and37．6％-51．1％．respectively．However。TNremovalefficiencywasonly5．9％~11．2％．Thecarbonfluxanalysisofbatchcultivationshowedthat71．1％oforganiccarboninwastewaterwasusedbymicroalgae．Furthermore．94．6％ofusedorganiccarbonwasconvertedintoalgaebiomass，andothersintoC02．Thetransferratioofwastewateror—ganiccarbon(COD)tomicroalgaelipidwas11．6m#(mg·L)．Keywords：municipalwastewater；microalgaelipid；ChlorellaVUlgaris0前言微藻生物柴油是近年来生物能源研究的热点方向。微藻生长速度快，单细胞的藻类l0～30min收稿日期基金项目作者简介通讯作者即可繁殖一代。微藻能量转换效率高，可以达到10％～20％。而陆地植物对太阳能的转换率最大不超过0．5％