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1、福建农林大学硕士学位论文 i摘摘 要要 随着世界经济的飞速发展， 生物柴油作为石化柴油的替代能源引起各国的重视。但是，原料供应、原料价格和政策的不完善成为制约生物柴油发展的关键，尤其是原料供应成为发展生物柴油的瓶颈。在生产生物柴油的众多原料中，藻类因其具有生物量大、生长周期短、易培养以及含有较高脂类物质等优点，成为制备生物柴油的理想材料，具有广阔的开发利用前景。同时，利用废水来培养富油微藻，一方面既降低了微藻的生产成本，另一方面又治理了水环境污染，成为解决生物柴油原料供应不足和原料价格问题的可行方案。 本课题立足于高效富油藻种的筛选并将藻类培养与污水处理相结合， 利用富油微藻降解污水中的 N、
2、P 等营养物质，使其转化为藻类自身的成分，促进藻类生长，并通过控制培养条件，提高藻细胞中的含油率，以期待获得高效富油去除氨氮的藻株。实验主要结果如下： 1、从富营养化天然水体中筛选出一株含油量较高的藻 Z-4，并确定其最适培养基为朱氏 10 号培养基。 2、培养基中不同营养物质的浓度会影响藻 Z-4 的生长，通过对藻 Z-4 进行单因素试验研究表明：培养基中浓度为 10g/L 的蔗糖可作为最适碳源,浓度为0.0625g/L 的尿素作为最适氮源, 浓度为 0.04g/L K2HPO4为最适磷源，培养基的最佳初始 pH 值为 9.5。经过正交试验后，得出藻 Z-4 的最佳培养条件为蔗糖浓度 7.5
3、g/L,尿素浓度 0.0625g/L，K2HPO4浓度 0.04g/L，初始 pH 值 9.5。 3、培养基中不同营养物质的浓度也会影响藻 Z-4 细胞内的油脂含量。单因素试验研究表明： 藻细胞在培养基中含有 20g/L 蔗糖浓度时细胞内的油脂含量达到最大；在培养基中含有 0.375g/L 的尿素时油脂含量达到最大；在培养基中含有K2HPO4 0.01g/L 时细胞内的油脂含量达到最大；在培养基的初始 pH 值为 6.5 时细胞内的油脂含量达到最大。 通过正交试验得出培养藻 Z-4 细胞内油脂含量达到最大时的最佳培养条件为：蔗糖浓度 15g/L,尿素浓度 0.1563g/L，K2HPO4浓度0
4、.08g/L，初始 pH 值为 7.5。 4、利用养猪废水来培养藻 Z-4，发现藻 Z-4 适合在浓度较低的养猪废水中生长，且在低浓度的条件下，其降解氨氮的效果比较理想，经过处理的废水中的氨氮浓度低于养殖业规定的污染源排放标准。 研究表明在浓度为 40%的废水中加入 0.04 g/L Na2CO3与 1mlA5 溶液有利于藻细胞内油脂含量的提高。 关键词关键词：生物柴油；富油藻；朱氏 10 号培养基；去除氨氮；油脂 福建农林大学硕士学位论文 iiScreening of Efficient Degradation of Ammonia Oil-rich Microalgae and its C
5、haracteristics Abstract With the rapid development of world economy, biodiesel, as the alternative energy of petroleum diesel ,caught the attention.However,the supply of raw material,the prices of raw material and the Imperfect policy ,become the key constraint which restrict the development of bio-
6、diesel, especially ,the supply of raw materials has become the bottleneck of the development of bio-diesel. Among many raw materials of biodiesel, the Alga, due to its advantages of high biomass, short growth cycle, easy to train, and the high lipid, becomes an ideal material for biodiesel, and it h
7、as a broad prospect of development. Simultaneously, using waste water to plant oil-rich microalgae, not only reduces the cost of microalgae production, but also restores water pollution, so it becomes the feasible solution to the inadequate supply of biodiesel raw materials and the problems of raw m
8、aterial prices. The subject based on the screening of oil-rich algae species. Combined the culture of algae with the treatment of water pollution.Taking use of oil-rich microalgae to reduce the N, P and other nutrients, change them into its own composition, promote the growth of algae, by controllin
9、g the culture conditions, to improve the oil content of algae cells, to look forward to obtaining an oil-rich algae which can removal ammonia and nitrogen efficiently.The main experimental results are as follows: (1)Select high oil content algae named Z-4 from natural eutrophic water,and determine t
10、he best medium Chu NO.10 medium; (2)Culture medium with different concentrations of nutrients will affect the growth of algae Z-4, single factor test results show that: the best carbon source is10g/L sucrose, the best source is 0.0625g / L urea, the best concentration of K2HPO4 is 0.04g/L, and the b
11、est initial pH is 9.5.Through orthogonal test, obtained the best algal culture conditions is: 7.5g/L sucrose, 0.0625g/L urea, 0.04g/L K2HPO4, initial pH 9.5. (3)Culture medium with different concentrations of nutrients will also affect the oil content within the algae cells.Single factor test result
12、s show that the oil content of 福建农林大学硕士学位论文 iiialgal cells increase to the maximum when the medium contains 20g/L sucrose, 0.375g/L of urea,0.01g/L K2HPO4, initial pH of 6.5.Through orthogonal test,obtained the best culture conditions when the oil content of algal cells increase to the maximum is:15
13、g/L sucrose, 0.1563g/L urea, 0.08g/LK2HPO4 , initial pH 7.5. (4)Growing the algal by swine wastewater, we can found that low concentrations of swine wastewater is suitable for the growth of algae,and under conditions of low concentration,the degradation of ammonia is good,the treated waste water is
14、lower than the standards of breeding industry sources.The results show that it will help algae cells increased fat content when we mix 0.04 g/L Na2CO3 and 1mlA5 solution into the concentration of 40% of the wastewater. Keywords：Biodiesel； Oil-rich algae；Chu No. 10 medium；Removal of ammonia；The Fat 独
15、创性声明独创性声明 本人声明，所呈交的学位（毕业）论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行为，由本人承担应有的责任。 学位（毕业）论文作者亲笔签名： 日期： 论文使用授权的说明论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位（毕业）论文的规定，即学校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅; 学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保
16、存论文。 保密，在 年后解密可适用本授权书。 不保密，本论文属于不保密。 学位（毕业）论文作者亲笔签名： 日期： 指导教师亲笔签名： 日期： 福建农林大学硕士学位论文 1第一章第一章 前言前言 1.1 生物柴油概述生物柴油概述 随着全球经济一体化的不断发展， 石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的主要内容。近几年，世界原油产量持续减少，预计到 2018 年将下降至 75 亿桶年，仅相当于 1950 年的原油产量1, 2，同时伴随着全球范围内不断增加的能源需求、石油价格飙升以及日益严格的环保要求，发展替代能源成了世界各国保障能源安全的重大战略举措。近年来生物柴油作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。 生物柴油（Biodiesel）是指由大豆油，蓖麻油以及工程微藻等水生植物油脂或者动物脂肪等油脂类物质与短链醇(如甲醇、乙醇等)，经过酯交换反应而得到的有机脂肪酸酯类物质。生物柴油作为一种可再生替代能源，其生产成本和使用性能都与现代石化柴油基本相当，且具有来源广泛、可再生、燃烧充分
