以污泥提取液为生长介质的纤细角毛藻培养与CO_2生物固定

摘要

污水污泥(MSS)中含有大量的氮磷营养盐,以其替代传统培养基作为微藻的营养来源,将显著降低微藻吸收固定CO2的成本,增强微藻在工业碳减排中的应用潜力。本研究以污水污泥提取液与海水的混合液作为纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)的生长介质,同时通入高浓度(5%～20%)CO2,在优化培养条件的基础上,将微藻接种到螺旋管式光生物反应器中进行动态试验,并逐日测定相应的藻生物量和固碳能力。结果表明,在污泥提取液和海水的混合体系中,纤细角毛藻的最适生长条件为:通入10%CO2气体,污泥提取液和海水按照1∶29比例混合,温度为30℃,光照强度为6 000lx。当保持10%CO2的通入速度为20mL·min-1时,生物反应器的适宜运行条件为:藻接种量1×106cells·mL-1,循环流量1 200mL·h-1。在上述优化条件下,最大藻生物量产率(0.36g·L-1·d-1)和最高固碳速率(0.67g·L-1·d-1)出现在循环培养第5d;此外,培养液中氮、磷营养盐的利用程度较高,NO3--N、NH4+-N、NO2--N、PO43--P的去除率分别达到96.9%、93.3%、78.0%和88.5%。