一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法技术

本发明专利技术公开了一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，包括以下步骤：(1)采用抽水泵将微藻培养槽中的污水抽入高浓度气体溶解装置中，同时向高浓度气体溶解装置中通入二氧化碳；(2)通过控制所述高浓度气体溶解装置使二氧化碳均匀溶解于污水中获得高二氧化碳水，然后通过所述高浓度气体溶解装置的排水孔将高二氧化碳水回放至微藻培养槽中。本申请方法能提高水中无机CO2浓度，降低原生动物污染机会，抑制氨氮病原菌，降低微藻死亡率，增加微藻生长，提高微藻品质，增加微藻产量，DO安定化；二氧化碳溶于水的过程为无气泡溶解，避免损伤藻类，提高微藻培养纯度，降低微藻培养成本。

A Method for Increasing the Solubility of CO2 in Water for Microalgae Culture

The invention discloses a method for increasing CO2 solubility of water for microalgae culture, which comprises the following steps: (1) pumping sewage from microalgae culture tank into a high concentration gas dissolving device, at the same time introducing carbon dioxide into the high concentration gas dissolving device; (2) uniformly dissolving carbon dioxide in sewage to obtain high carbon dioxide by controlling the high concentration gas dissolving device. The high carbon dioxide water is then returned to the microalgae culture tank through the drainage hole of the high concentration gas dissolving device. The application method can increase the concentration of inorganic CO2 in water, reduce the pollution chance of protozoa, inhibit the pathogenic bacteria of ammonia nitrogen, reduce the mortality rate of microalgae, increase the growth of microalgae, improve the quality of microalgae, increase the yield of microalgae, stabilize DO; the process of dissolving carbon dioxide in water is non-bubble dissolution, avoid damaging algae, improve the purity of microalgae culture, and reduce the cost of microalgae culture.

【技术实现步骤摘要】
一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法
本专利技术属于微藻养殖
，尤其涉及一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法。
技术介绍
微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。藻类个体大小悬殊，其中，只有在显微镜下才能分辨其形态的微小藻类类群被人们称为微藻(microalgae)，故此微藻不是一个分类学上的名称。微藻含有天然β-胡萝卜素，具有抑制肿瘤、抗辐射和升高白细胞的作用，尤其对萎缩性胃炎、口腔溃疡、皮肤疾病和放化疗患者有着明显的辅助治疗效果。微藻胶体(ECP)有较强的抗肿瘤活性引起国内外专家的关注。藻类的粗蛋白含量超过60％，生物学产量高于任何作物，被应用于食品工业、动物饲料领域。微藻的生长状况能直接反映水质情况，判断空气中的毒性气体，打破常规气体样品的分析和检测，Naessens.M等人将小球藻固定在疏水膜上和膜电极相连制成生物反应器，反映空气甲醇蒸汽和四氯乙烯含量；微藻生长脱氮除磷、难降解有机物、及Co、Mn、Hg等重金属离子，还能吸收一定浓度NOx，SOx，H2S，可用于检测和净化环境。藻中富含的酯类和甘油是制备液体燃料的良好原料；微藻热解制备的生物质燃油热值高，是木材或农作物秸秆的1.4～2倍。在世界能源消耗中，生物质能已占14％。微藻最大的可利用之处在于其干细胞中含有微藻油70％以上，是亚临界生物技术合成生物柴油的最佳原料，是理想的可再生能源。由于微藻在生长繁殖过程中需要不断地消耗碳源和各种营养物质，二氧化碳浓度过低会使得微藻培养水pH值高，造成培养水被原生动物污染，使得微藻生长缓慢、死亡率高、品质差，导致增加微藻养殖成本，污水排放污染环境。因此，微藻养殖过程中都需要不断地向养殖水体中添加碳源和营养物质。而现有微藻养殖中碳源的添加都采用的是向养殖水体中直接通入二氧化碳气体，通过二氧化碳气体与养殖水体进行气液交换来补充养殖水体中的二氧化碳含量，由于养殖水体本身具有很高的二氧化碳浓度，很显然该种气液交换方式二氧化碳的溶解效率很低，二氧化碳气体通入养殖水体后很快又从水中逸出，形成很大浪费。现有的微藻养殖中，人们各种生物反应器来提高二氧化碳气体进入养殖水体后的接触面积，使二氧化碳在养殖水体中得到大面积的均匀分布，仍然不能解决二氧化碳通入后的迅速逸出问题，大部分的二氧化碳气体依旧不能充分溶解到养殖水中，例如：专利申请CN201010531490.X，公开了一种能提高二氧化碳利用率的用于微藻养殖的二氧化碳的添加方法，包括以下步骤：a.将二氧化碳通入到水中，使二氧化碳溶解于水中；b.控制二氧化碳充分溶解并达到饱和溶解度；c.将达到饱和溶解度的水加入到微藻养殖水体中。其有益效果是，能有效解决二氧化碳的浪费问题，降低微藻养殖的养殖成本。该专利申请在一定程度上能解决二氧化碳通入后的迅速逸出问题，但二氧化碳溶于水过程有气泡，会对藻类造成一定伤害，会降低微藻品质和产量，不能很好的降低微藻养殖成本。我国人口多，增长速度快，耕地面积以每年1.6％的比率递减，光和效率高于常规作物，微藻具有营养物质丰富、经济效益高、用途广泛的特点，使藻类在各领域的研究工作蓬勃发展，尤其在医药业，对人类的身体健康有着突出的贡献，可带来巨大的经济效益，是一个很有潜力的经济开发项目。因此，研制出一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法尤为重要。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法。本申请方法能够提高水中无机CO2浓度，降低原生动物污染机会，抑制氨氮病原菌，降低微藻死亡率，增加微藻生长，提高微藻品质，增加微藻产量，DO安定化；二氧化碳溶于水的过程为无气泡溶解，避免损伤藻类，提高微藻培养纯度，降低微藻培养成本。为了能够达到上述所述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，包括以下步骤：(1)采用抽水泵将微藻培养槽中的污水抽入高浓度气体溶解装置中，同时向高浓度气体溶解装置中通入二氧化碳；(2)通过控制所述高浓度气体溶解装置使二氧化碳均匀溶解于污水中获得高二氧化碳水，然后通过所述高浓度气体溶解装置的排水孔将高二氧化碳水回放至微藻培养槽中。进一步地，在步骤(1)，所述高浓度气体溶解装置设置在微藻培养槽外。进一步地，在步骤(1)，污水从高浓度气体溶解装置的中上部进入装置，二氧化碳从高浓度气体溶解装置的上方进入装置，使得二氧化碳和污水充分接触溶解并达到所需浓度，然后从高浓度气体溶解装置底部的排水孔排出。进一步地，在步骤(1)，所述二氧化碳通入高浓度气体溶解装置的速度为4～6L/min。进一步地，在步骤(2)，还包括通过所述高浓度气体溶解装置控制水中二氧化碳的溶解度。进一步地，在步骤(2)，还包括通过所述高浓度气体溶解装置控制水的pH值。进一步地，在步骤(2)，所述高二氧化碳水中二氧化碳的浓度为1～2‰，该高二氧化碳水从高浓度气体溶解装置排出的温度为15～33℃。本申请的原理：水分子是聚合为大的分子团存在，其活性下降，自净能力丧失，水质恶化，自然界是通过水的流动、撞击是水分子团变小，以增加其活性，但滞留一段时间后，其由聚合为大的水分子团，水中溶氧量、二氧化碳溶解度又会降低，原生动物会浸入，水质变差，甚至还会发臭。因此，微藻培养的水需要定期进行增加二氧化碳溶解度来改善水质，给微藻提高良好的生长环境，提高微藻产量。水分子间有62％的间隙，直接向水中通入二氧化碳，二氧化碳很难进入到水分子间的空隙里，不仅导致大量二氧化碳气体逸出，而且还会使得水中产生气泡，影响微藻的生长。通过采用高浓度气体溶解装置，改变了水分子团的大小，让二氧化碳容易进入到水分子间的空隙里，替换了原本存在于水分子间的气体，提高了水的二氧化碳溶解度，改善水质。本申请以高浓度二氧化碳水来调控微藻养殖池水体pH值，降低原生动物污染机会，使微藻能用于适宜的环境，生长良好，进而减少外界污染。由于本专利技术采用了以上技术方案，具有以下有益效果：(1)在微藻培养过程中，培养水pH呈不断上升趋势，本申请通过向水中补加CO2不仅可以维持培养体系pH的相对稳定，还可以增强光合作用所需CO2的供应，提高光合效率；通入的二氧化碳可以是发电厂排放的CO2废气，不仅可以净化环境，而且达到降低微藻养殖成本的作用。(2)本申请方法能够提高水中无机CO2浓度，降低原生动物污染机会，抑制氨氮病原菌，降低微藻死亡率，增加微藻生长，提高微藻品质，增加微藻产量，DO安定化；二氧化碳溶于水的过程为无气泡溶解，避免损伤藻类，提高微藻培养纯度，降低微藻培养成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：图1为本申请增加微藻培养用水CO2溶解度的工作示意图；图2为本申请增加微藻培养用水CO2溶解度的方法示意图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用抽水泵将微藻培养槽中的污水抽入高浓度气体溶解装置中，同时向高浓度气体溶解装置中通入二氧化碳；(2)通过控制所述高浓度气体溶解装置使二氧化碳均匀溶解于污水中获得高二氧化碳水，然后通过所述高浓度气体溶解装置的排水孔将高二氧化碳水回放至微藻培养槽中。

【技术特征摘要】
1.一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用抽水泵将微藻培养槽中的污水抽入高浓度气体溶解装置中，同时向高浓度气体溶解装置中通入二氧化碳；(2)通过控制所述高浓度气体溶解装置使二氧化碳均匀溶解于污水中获得高二氧化碳水，然后通过所述高浓度气体溶解装置的排水孔将高二氧化碳水回放至微藻培养槽中。2.根据权利要求1所述的一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，其特征在于：在步骤(1)，所述高浓度气体溶解装置设置在微藻培养槽外。3.根据权利要求1所述的一种增加微藻培养用水CO2溶解度的方法，其特征在于：在步骤(1)，污水从高浓度气体溶解装置的中上部进入装置，二氧化碳从高浓度气体溶解装置的上方进入装置，使得二氧化碳和污水充分接触溶解并达到所需浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玮瑲，薛命雄，李玉芬，李卉柔，
申请(专利权)人：北海生巴达生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45