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生物诱导中空纤维膜及CO2捕集微藻养殖反应器制备方法技术

技术编号:41324452 阅读:28 留言:0更新日期:2024-05-13 15:02
本发明专利技术提供生物诱导中空纤维膜及CO<subgt;2</subgt;捕集微藻养殖反应器制备方法,本发明专利技术是以具有大表面积中空纤维膜为基材,在其表面固定生物友好诱导扩增生长因子,在膜内传质扩散供给CO<subgt;2</subgt;碳源和膜表面诱导扩增生长因子双重协同作用下,水体中微藻在膜表面着床、繁殖与扩增;膜表面的生物友好性诱导扩增生长因子具有优异的CO<subgt;2</subgt;的传质速率,提高了膜表面CO<subgt;2</subgt;的浓度,进一步提高固碳和微藻养殖效率。CO<subgt;2</subgt;捕集微藻养殖反应器充分利用中空纤维膜独特的内外表界面和高比表面积特性,将膜内腔的气相CO<subgt;2</subgt;与膜外的液相养殖水体分为气、液两相,CO<subgt;2</subgt;由中空纤维膜内腔传质扩散至膜表面为微藻提供碳源,极大提高单位立体空间微藻养殖效率,微藻干粉产率高达500g/m<supgt;3</supgt;·d‑10000g/m<supgt;3</supgt;·d或以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物技术与环境保护领域,具体涉及生物诱导中空纤维膜及co2捕集微藻养殖反应器制备方法


技术介绍

1、碳捕集利用与封存技术(ccus)是实现大气中co2浓度降低的有效方法。该技术是将产生的co2进行捕集,并对所捕集的co2进行利用或封存,以避免其排放到大气中。微藻固碳被认为是一种环境友好性较高的碳捕集技术。微藻具有光合速率高、环境适应性强、处理效率高、可调控、脂质产量高及生长速度快以及易与其他工程技术集成等优点,且可获得高效、立体、高密度的培养技术,同时固碳后产生大量的藻体具有很好的利用价值,因此具有高度的工业化潜力。

2、微藻固碳技术中常见的微藻培养方法是悬浮培养和固定化培养。其中,悬浮培养的微藻是分散悬浮在培养液中,co2气体以气泡的形式鼓入培养液;固定化培养的微藻细胞附着在固体基质表面以生物膜的形式生长,待微藻生物膜生长成熟后,可直接通过机械手段刮取藻细胞。目前发展的悬浮培养和固定化培养技术,均存在以下问题:(1)微藻养殖所需要的碳源co2气体是以气泡的形式鼓入反应器中,直接与溶液接触,这样一方面大部分co2气体逸散至大气中,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种生物诱导中空纤维膜,利用具有大表面积且对O2/CO2气体高亲和作用的中空纤维膜作为基材,在膜表面固定生物友好的诱导扩增生长因子,在中空纤维膜由内至外传质扩散供给气态CO2碳源和膜表面诱导扩增生长因子双重协同作用下,促使水体中微藻在极大比表面积、生物诱导增殖的中空纤维膜表面着床、繁殖与扩增。

2.如权利要求1所述一种生物诱导中空纤维膜,其表面可固定生物有好的诱导扩增生长因子,所述的扩增生长因子是由一种或多种组成,扩增生长因子包括海藻胶、明胶、肝素、壳聚糖、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸(PPA)、单乙醇胺...

【技术特征摘要】

1.一种生物诱导中空纤维膜,利用具有大表面积且对o2/co2气体高亲和作用的中空纤维膜作为基材,在膜表面固定生物友好的诱导扩增生长因子,在中空纤维膜由内至外传质扩散供给气态co2碳源和膜表面诱导扩增生长因子双重协同作用下,促使水体中微藻在极大比表面积、生物诱导增殖的中空纤维膜表面着床、繁殖与扩增。

2.如权利要求1所述一种生物诱导中空纤维膜,其表面可固定生物有好的诱导扩增生长因子,所述的扩增生长因子是由一种或多种组成,扩增生长因子包括海藻胶、明胶、肝素、壳聚糖、聚乳酸(pla)、聚己内酯(pcl)、聚乙烯醇(pva)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚丙烯酸(ppa)、单乙醇胺(mea)、二乙醇胺(dea)、三乙醇胺(tea)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(amp)和等醇胺类、聚多巴胺、多巴胺、二乙烯三胺、羟乙基乙二胺等有机胺类。

3.如权利要求1所述中空纤维膜表面的生物友好性诱导扩增生长因子可提供大量的co2活性反应位点,提高了co2的传质速率,有助于提高中空纤维膜表面气相co2的浓度,进一步提高co2捕集固碳和微藻养殖效率。

4.如权利要求1所述co2捕集微藻养殖反应器是采用极大比表面积的中空纤维膜基材,可以充分利用中空纤维膜独特的内外表界面和高比表面积特性,将膜内腔的气相co2与膜外的液相微藻养殖水体分为气、液两相,co2由中空纤维膜内腔传质扩散至膜表面为微藻提供碳源,以自然光或人造光为微藻扩增繁殖提供能量光源,微藻在高比表面积中空纤维膜表面着床、繁殖与扩增,极大提高单位立体空间微藻养殖效率,每天单位体积池体微藻干粉产率高达500g/m3·d-10000g/m3·d或以上。

5.如权利要求4所述co2捕集微藻养殖反应器是微藻的着床的载体,微藻固定化培养提高了光的利用率、培养装置运行稳定性高且需水量低。

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄小军田懿楼婷飞
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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