藻类培养方法技术

本发明专利技术涉及生物过程技术方法，其中将来自厌氧生物净化的有机悬浮液的水相作为培养基组份引入藻类培养中。本发明专利技术也涉及厌氧生物净化的有机悬浮液的水相作为藻类培养的培养基组份的应用。本发明专利技术也涉及厌氧生物净化的有机悬浮液的水相用于改善光生物反应器中藻类的生长条件的应用。本发明专利技术也涉及藻类用于净化厌氧生物净化的有机悬浮液的水相，尤其厌氧生物净化的废水滤液的应用。本发明专利技术也涉及生物过程技术装置(100)，其包含生物反应器(1)，尤其是消化塔，和光生物反应器(3)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及厌氧生物净化的有机悬浮液的水相的进一步净化。本专利技术也涉及藻 类，尤其是微藻的培养。本专利技术涉及生物过程技术方法，其中将厌氧生物净化的有机悬浮液的水相作为培 养基组份引入藻类培养中。本专利技术也涉及本专利技术的方法被设计为制备方法。本专利技术也涉及 厌氧生物净化的有机悬浮液的水相作为藻类培养的培养基组份的应用。本专利技术也涉及厌氧 生物净化的有机悬浮液的水相用于改善光生物反应器中藻类的生长条件的应用。本专利技术也 涉及藻类用于净化厌氧生物净化的有机悬浮液的水相，尤其是厌氧生物净化的废水滤液的 应用。本专利技术也涉及生物过程技术装置以及所述装置用于本专利技术的方法的应用，所述生物 过程技术装置包含生物反应器，尤其是消化塔，和光生物反应器。
技术介绍
用于净化废水，主要是来自城市污水处理的废水废水的装置和方法是已知的。其 实例是所谓的净化装置或者说污水净化装置。其主要用于净化从公共下水道收集并运输到 净化装置的城市废水。废水净化的目的是去除废水中不希望的成分，以获得净化的废水，其 可被排放于例如河流和水体(所谓的排水渠)中，而不会由于化学或微生物负荷对环境或 居民产生伤害。通常结合使用机械(物理)、生物和化学的方法，用于去除不希望的成分。相应地， 现代净化装置包含至少三级，其中串联连接至少一个物理净化步骤、至少一个生物净化步 骤和至少一个化学净化步骤。生物方法主要用于分解有机负荷高的废水中有机化合物。这通常通过将有机化合 物有氧分解为无机终产物如二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等来进行。为此，将生物质以 活性污泥形式用于所谓的曝气池中，或作为细菌菌苔例如以所谓的滴滤池形式使用。在此， 待除去的有机化合物不仅被代谢过程能量利用和“贫化”，即通过用空气中的氧气转化而分 解，而且在厌氧过程中有利于生物质的生长。富集的生物质必须定期从生物净化阶段去除 并在后处理的消化塔中例如进行发酵，其中释放出沼气且尽管如此仍剩余大量污泥废物。 该污泥废物可部分地用作肥料。但该污泥废物主要在焚烧装置中被成本高昂地去除。厌氧生物废水净化也是已知的。其同样用于通过微生物分解过程去除废水中有害 的或者有干扰的有机碳化合物，但所述微生物分解过程在无氧存在下进行。在此情况中，厌 氧微生物从有机碳化合物的转化中获得对其代谢所必需的能量，并将这些有机碳化合物转 化为有机酸、其它烃类和转化为二氧化碳和甲烷。这里，废水净化在空气密封的反应器中进 行。通常人们将厌氧工艺分为生物质未固化的流动体系，其中生物质主要存在于悬浮 液中；和生物质固化的流动体系，其中生物质主要固化存在于反应器的内部结构中且为待 净化的废水所环流。一个已知的实例是所谓的“Emscher井”,它是由Immhoff于1906年获得专利的两级净化塔，其可以在位于下部的消化池中进行厌氧消化。除消化塔而外，流动床反应器、厌氧曝气池、UASB-反应器或固定床反应器也用于 已知的厌氧废水净化。但是厌氧处理的不仅是城市废水和下水道污泥,也有其它废水,例如エ业废水,尤 其是食品エ业的废水，或者来自可重复利用的原料发酵的废水。例如在糖厂加工甜菜时产 生高负荷废水，其由已知的厌氧废水浄化装置浄化。这里使废水两级分解在第一阶段即 所谓的酸化中，废水中所含的高分子量糖和其它有机化合物被微生物转变成有机酸。这些 酸是第二阶段，即所谓的产甲醇阶段中的细菌可分解的底物。所述产甲烷阶段是通过将 CSB(溶解的可氧化有机物质)转化成气态产物CH4和CO2而净化废水的微生物阶段，这样 所述气态产物没有成本且自由地离开水。在已知的厌氧净化工艺中实现的有机杂质剩余浓度不允许直接导入排水渠中。因 此，通常需要进ー步的有氧生物、物理和/或化学浄化步骤。用于废水厌氧生物净化并可同时制得沼气的方法和装置公开于例如DE 10 2005 063 228A1 中。厌氧净化的废水也包含一定浓度的生物质，尤其是细菌，该浓度不允许直接导入 排水渠中。因此通常借助于物理方法，尤其借助于过滤由废水中去除所述生物质。过滤时 特别应用借助于膜进行的分离エ艺。膜分离技术中的分离步骤可根据分离限制尺寸分为微 滤、超滤和纳滤以及反滲透。在分离过程中，生物质作为固体物质至少直接在膜上积聚，而 过滤的液体则流过膜。已知多种过滤系统用于后处理厌氧净化的废水。例如DE 100 04 096A1和DE 10154549A1描述了适于微滤或超滤厌氧处理的废水的过滤系统。通常使用动态过滤，其中 在浓缩过程中得到浓缩物(截留物)和滤液(透过物)。在此，浓缩物包含悬浮的、分散的 或乳化的颗粒以及对应于所选择的过滤系统(例如所选择的膜)的分离能力的溶解的物 质。通常浓缩物被回流于厌氧浄化步骤。滤液是不含有尺寸大于过滤系统的分离限制尺寸 的颗粒的处理液。尽管在分解有机杂质时使用这样的厌氧生物废水净化，尤其结合随后的过滤，净 化效率高，但这样浄化的废水还含有大量的磷酸盐和氮。因此，为了防止排水渠负荷大量的 磷酸盐和氮，必须对环境无害地清除这些废水。废水的厌氧净化导致产生沼气。废水的厌氧净化导致产生大量C02。也将获得大 量的甲烷，其可以燃烧进ー步形成CO2以获得能量。为了减少甚至防止以危害环境的量释 放CO2，必须或者減少CO2的产量或者将形成的CO2以与环境相容的方式固定或转化。这里 光合作用是自然界中少数几种消耗CO2的过程之一。由CO2、水和作为能源的光，将CO2固定 在植物和藻类中，由此生成水和氧气。全球毎年通过光合作用固定约3600亿吨C02。其中 在全球海洋中微藻固定约1750亿吨C02。微藻形成了全球海洋中食物链的基础。如果光合作用的生物质生产既起碳储存器的作用又起化石燃料或化石原料的替 代品的作用，则其可以显著降低大气中CO2的含量。因为在利用光合作用产生的生物质的 能量时将只释放与生长期间光合作用固定的一祥多的CO2，所以在持续进程的前提条件下， 如果替代了用化石原料生产的产物，则减少了 co2。由于其尺寸小和分布精细，藻类，尤其是微藻，相较于更高等的植物具有更高的光合作用效率的特点。更好的对可用的阳光的利用导致了比陆生植物更高的生物质产量。光 生物反应器中的微藻具有1至10倍于陆生植物的更高的生物质产率，这伴随着提高的C02 消耗。此外，微藻可以产生多种高品质的亲酯性或亲水性的物质，如维生素、颜料、脂肪酸、 氨基酸和药用活性物质，例如抗生素。在这里，重要的物质类别是例如必需的脂肪酸、脂类、 甾醇和类胡萝卜素、多糖、蛋白质或氨基酸和藻胆蛋白(颜料)以及作为富集蛋白质、缺乏 核酸的原料的总生物质。这些产物可以作为高品质的食物、食品补充剂、饲料、药品或作为 化妆品工业和化学工业中的合成物质的替代品使用。微藻一方面包括原核蓝细菌，也包括真核微藻类。相较于较高级的陆生植物，微藻生物质的特征是不含木质素、纤维素含量和核酸 含量少以及高达干物质的60 %的较高的碳水化合物和蛋白质含量。使用作为废弃产物的C02是在净能量产出的条件下使用阳光生产微藻的基本前 提，这样藻类生物质的材料_能量利用或甚至纯能量利用变得可持续。由此可对减少由燃 烧化石能量载体而产生的大气co2做出贡献。这已在一些试验设备中结合多种化石能量载 体的燃烧进行了研究。除了太阳能和C02之外，如同每种其它植本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦特·特勒施，
申请(专利权)人：弗朗霍夫应用科学研究促进协会，
类型：发明
国别省市：