一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻制造技术

本发明专利技术涉及废水废烟气污染控制和微藻生物柴油生产领域，尤其涉及一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻。具体是一株用于处理市政污水和火电厂烟道气并同步实现油脂积累的小球藻（Chlorella vulgaris）DH2。为微藻技术用于废水废处理并联产生物柴油的工艺提供藻种。本发明专利技术小球藻（Chlorella vulgaris）命名为DH2,于2016年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），登记入册编号为CGMCC13056。本发明专利技术具有抗污染能力强,可在实际污水中生长繁殖并积累油脂，可有效去除高含氮市政污水中的氮、磷等污染物，实现废水废气资源转化。

Chlorella vulgaris, which is used for simultaneous treatment of wastewater and exhaust gas to achieve carbon fixation and denitrification

The invention relates to waste water, waste gas pollution control and microalgae biological diesel oil production field, in particular to a Chlorella vulgaris which is used for combined treatment of waste water and exhaust gas and synchronously realizes carbon fixation and denitrification. The concrete is a strain for treatment of municipal wastewater and power plant flue gas and synchronization of oil accumulation of Chlorella vulgaris (Chlorella vulgaris) DH2. Algae are provided for the technology of microalgae used for wastewater treatment and the production of biodiesel. The invention of Chlorella vulgaris (Chlorella vulgaris) named DH2 in September 28, 2016, preserved in general microbial culture collection center Chinese Management Committee (CGMCC), the registered number is CGMCC13056. The invention has strong anti pollution ability, can grow, breed and accumulate grease in the actual sewage, and can effectively remove the nitrogen, phosphorus and other pollutants in the municipal sewage with high nitrogen content, and realize the conversion of waste water and waste gas resources.

【技术实现步骤摘要】
一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻
本专利技术涉及废水废烟气污染控制和微藻生物柴油生产领域，尤其涉及一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻。具体涉及一株用于处理市政污水和火电厂烟道气并同步实现油脂积累的小球藻（Chlorellavulgaris）DH2。拟为微藻技术用于废水废处理并联产生物柴油的工艺提供功能藻种。
技术介绍
现有的能源体系中，煤炭约占能源总需求的3/4，在煤炭消耗中，我国火力发电煤炭消耗占比为60%左右。煤炭燃烧后产生大量CO2(含量约为15%)，同时还产生SO2(100-300mg/m3)、CO、悬浮颗粒物、NOx(100-300mg/m3)等一次大气污染物。由于NOx是雾霾等大气环境问题的重要成因之一,其温室效应也是CO2的300倍，而火电厂是主要的大气氮氧化物排放源,因此必需严格控制燃煤火电厂烟道气的氮排量。我国在2012年推行《火电厂大气污染物排放标准》（BG13223-2011）中规定重点地区NOx的排放限值不可高于100mg/m3。而由于近年来北方地区大气污染严重，雾霾问题日益恶化，2014年5月，发改委、环保部和国家能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，进一步规定严控大气污染物排放，氮氧化物NOx的排放浓度不得高于50mg/m3，并鼓励支持同步开展大气污染物联合协同脱除。而传统的化学脱硝法在应用于超低排放时,不仅脱硝效率有限,运行成本也较高，且容易造成二次污染。微藻是一种可以通过光合作用利用CO2合成自身营养物质如油脂等的生物。有报道称某些微藻细胞可以直接吸收气态NO分子（YOSHIHARAK，NAGASEH，EGUCHIK，etal．Miyamoto，biologicaleliminationofnitricoxideandcarbondioxidefromfluegasbymarinemicroalgaNOA113cultivatedinalongtubularphotobioreactor［J］．JFermentBioeng，1996，82(4):351－354.），尤其是在吸收低浓度（浓度小于100ppm）的NO时具有明显优势；而利用微藻进行废水脱氮除磷的报道已经屡见不鲜。因此，如果将微藻技术应用于废水废烟气联合处理，则可同时实现CO2固定、NOx脱除、废水除磷脱氮，还有可能同时实现生物柴油联产。而微藻技术用于废水废气联合处理的基础是获得具有特殊功能的微藻藻种。因此，获得能在废水废烟气的环境中快速生长、具有良好的脱硝固碳能力，具有一定的油脂积累能力的微藻，对于烟气污染物超低排放、废水脱氮处理、生物质能源联产都具有潜在意义。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术中存在的问题，提供了一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻。目的是实现分离筛选获得小球藻（Chlorellavulgaris）DH2，使该株小球藻可以在不灭菌的市政污水和模拟烟道气（只要含CO2和NOx）中快速稳定生长，并有效的固定烟道气中的CO2和去除烟道气中NOx及废水中的TN同时积累油脂的专利技术目的。为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，小球藻（Chlorellavulgaris）命名为DH2,于2016年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），登记入册编号为CGMCC13056。所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2是单细胞个体或双细胞群体。所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2细胞为圆形或纺锤形。所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2的活细胞一侧饱满一侧偏平。所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2的活细胞直径为1.5-3μm。将所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2接种到装有市政污水的反应器，初始接种量为1×105-1×106个/ml；市政污水的pH为7.0-8.0、COD含量为0-500mg/L、TN含量50-150mg/L、TP含量2.5-8.0mg/L；向反应器中曝模拟烟道气，模拟烟道气成分5-20%CO2和50-100ppmNO，其他成分为N2；微藻在反应系统中在自然光或者人工光源照射下利用模拟烟道气和市政污水中的碳源氮源和其他营养物质生长；培养条件为：光暗比18h:6h，光强1000-1800lux，曝气速度0.05-0.15vvm，温度15-30℃；培养5-15天后，采用离心或者电混凝的方法收集微藻，排出处理后水，收集的微藻用于生物柴油生产或用于其他微藻产品的生产加工，也可以回流到新的处理系统中进行污水废气联合处理。将所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2接种到pH为8.0、化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）含量为310mg/L、总氮TN含量33mg/L、总磷TP含量3.6mg/L的未经灭菌的市政污水中，初始接种量为5×105个/ml，在人工光源照射下使藻种利用污水中的养分生长，培养条件为：光强3000lux，曝气成分:5%CO2、75ppmNO、N2平衡，曝气速率0.1vvm，温度25℃；反应器运行一天后，反应器出口气体成分平均浓度稳定在2.5%CO2、35ppmNO(氮气平衡)，培养5天后，小球藻DH2藻密度可达2.0g/L；采用离心的方法收集微藻，排出处理后水；处理后污水的COD、TN、TP的去除率分别为50.0%、65%、99.2%，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-2002)二级排放标准，收集的微藻油脂含量为22.8%。将所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2接种到pH为8.0、化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand）含量为310mg/L、总氮TN含量33mg/L、总磷TP含量3.6mg/L的未经灭菌的市政污水中，初始接种量为5×105个/ml，在人工光源照射下使藻种利用污水中的养分生长，培养条件为：光强3000lux，曝气成分:15%CO2、50ppmNO、N2平衡，曝气速率0.1vvm，温度25℃；反应器运行一天后，反应器出口气体成分平均浓度稳定在13%CO2、19.8ppmNO(氮气平衡)，培养5天后，小球藻DH2藻密度可达2.8g/L；采用离心的方法收集微藻，排出处理后水；处理后污水的COD、总氮TN、总磷TP的去除率分别为52.1%、67.0%、99.2%，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-2002)二级排放标准，收集的微藻油脂含量为23.5%。本专利技术的有益效果及优点是：本专利技术分离筛选获得的小球藻（Chlorellavulgaris）DH2,具有抗污染能力强,可以在实际污水，即不灭菌的一般城市污水和模拟烟道气中生长繁殖并能积累油脂的优点。市政污水经小球藻（Chlorellavulgaris）DH2处理后，可有效去除高含氮市政污水中的氮、磷等污染物，2日氮、磷等污染物去除率分别可达60%和99%以上。小球藻DH2可以固定烟气中的CO2和吸收NOx，实现同时固碳脱硝；小球藻DH2可以固定模拟烟道气中2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：小球藻（Chlorella vulgaris）命名为DH2,于2016年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），登记入册编号为CGMCC13056。

【技术特征摘要】
1.一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：小球藻（Chlorellavulgaris）命名为DH2,于2016年9月28日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（CGMCC），登记入册编号为CGMCC13056。2.根据权利要求1所述的一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2是单细胞个体或双细胞群体。3.根据权利要求1所述的一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2细胞为圆形或纺锤形。4.根据权利要求1所述的一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2的活细胞一侧饱满一侧偏平。5.根据权利要求1所述的一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2的活细胞直径为1.5-3μm。6.根据权利要求1所述的一株用于废水废气联合处理同步实现固碳脱硝的小球藻，其特征是：将所述小球藻（Chlorellavulgaris）DH2接种到装有市政污水的反应器，初始接种量为1×105-1×106个/ml；市政污水的pH为7.0-8.0、COD含量为0-500mg/L、TN含量50-150mg/L、TP含量2.5-8.0mg/L；向反应器中曝模拟烟道气，模拟烟道气成分5-20%CO2和50-100ppmNO，其他成分为N2；微藻在反应系统中在自然光或者人工光源照射下利用模拟烟道气和市政污水中的碳源氮源和其他营养物质生长；培养条件为：光暗比18h:6h，光强1000-1800lux，曝气速度0.05-0.15vvm，温度15-30℃；培养5-15天后，采用离心或者电混凝的方法收集微藻，排出处理后水，收集的微藻用于生物柴油生产或用于其他微藻产品的生产加工，也可以回流到新的处理系统中进行污水废气联合处理。7.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：于丽新，魏长宏，邵枫，王英荟，齐笑言，李响，刘建民，张戟，马珊珊，于艳玲，
申请(专利权)人：辽宁东科电力有限公司，哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21