申请日2014.06.06
公开(公告)日2014.08.13
IPC分类号C12R1/89; C12N1/12
摘要
本发明公开了一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的培养基及培养方法。该技术不仅可以低成本处理味精厂废水，废物利用，变废为宝，而且可获得有重要经济价值的丛粒藻，一举多得。丛粒藻传统培养基为朱氏13号培养液，生长慢、产量低、投资大、易污染、效益低，现在我采用封闭式的圆形水泥跑道池培养，成本低，不易污染，易于操作，而且培养基增加了味精厂废水、氟化钠、土壤浸出液、海泥浸出液、牛粪浸出液、鸡粪浸出液、L-精氨酸、磷酸二氢钾、山梨醇、甘露醇、硫代乙醇酸钠等，有机肥和无机肥混合使用，营养更全面、均衡，丛粒藻生长速度大幅提高，产量提高320%。
摘要附图
权利要求书
1.一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的培养基，其特征在于配方如下：味精厂废水100毫升，氟化钠5毫克，土壤浸出液1.5毫升，海泥浸出液1.8毫升，牛粪浸出液2毫升，鸡粪浸出液1毫升，L-精氨酸3毫克，磷酸二氢钾6毫克，麦饭石粉10毫克，920植物生长刺激素5国际单位，维生素S-3溶液1毫升，M-F微量元素溶液1毫升，胰蛋白10毫克，过磷酸钙12毫克，三羟甲基氨基甲烷0.1毫克，尿素2毫克，羟基乙酸1毫升，钛溶液2毫升，酵母浸粉10毫克，脱氧胆酸钠5毫克，山梨醇12毫克，甘露醇8毫克，硫代乙醇酸钠4毫克，次氯酸钠消毒后的纯净淡水1000毫升，
钛溶液配法：把736.6毫克草酸钛，溶解于100毫升蒸馏水中，加入5克氢氧化铵，使之成碱性，发生沉淀，用离心法将沉淀集中，用20毫升0.05mol/L的硫酸溶解即得，
M-F微量元素溶液配法：硼酸0.2克，氯化锰0.2克，三氧化钼0.2毫克，硫酸铜0.02克，硫酸锌0.02克，氯化钴0.02克，溶解于1000毫升蒸馏水中，最后滴入一滴浓硫酸，摇匀即得;
维生素S-3溶液配法：硫胺素盐酸盐50毫克，尼古丁酸10毫克，泛酸钙10毫克，对氨基苯甲酸1.0克，维生素H0.1克，肌醇0.5克，叶酸0.2微克，胸间氮苯0.3克，蒸馏水1000毫升。
2.一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的方法，其特征在于具体步骤如下：
培养设备为一圆环形跑道池，圆环外直径50米，内环直径47米，跑道池宽度为1.5米，跑道池为混砖结构，跑道池水槽深65厘米，工作状态时藻液水深50厘米，跑道池中间安一水车，由电动机带动，转动的水车驱动培养液在圆环形跑道池中流动，水车转动速度不宜太快，只要保持藻液流动，藻细胞不下沉即可，太快会形成较大的剪切力而打碎藻细胞，环形水槽上方安装一排玻璃，相当于盖子，这样培养液处于一种半封闭状态，既不阻挡太阳光照射藻液，进行光合作用，又能避免空气中的灰尘、泥沙、树叶、纸屑、原生动物和微生物的孢子进入培养液造成污染，将圆环形跑道池用自来水洗刷干净，后用0.2%过氧乙酸消毒溶液浸泡2小时，再用次氯酸钠消毒过的淡水冲洗2遍，放入权利要求1所述的培养基至水深45厘米，开动水车转动20分钟，停止水车，选择处于指数生长期、生命力旺盛、洁净无污染的藻种接种，接种密度4×104cell/mL，接种后开动水车搅动藻液，使藻细胞均匀分布，补充培养液至水深50厘米，开动水车进行培养，室外培养，太阳光照射，最佳温度25±2℃，最佳光照强度4000-10000Lux，至第7天，再补充新鲜权利要求1所述的培养基至水深50厘米，以弥补因挥发消耗的水分，至第9天，藻细胞密度达600×104cell/mL，停止电机，通过培养池底部的地漏将藻液放出，将圆环形跑道池洗刷干净后，加入中药消毒液消毒30分钟，后 进入下一轮培养;
所述中药消毒液由以下重量比的物质组成：每100份85%乙醇中加入以下重量份的中药材：板蓝根30～50份、柴胡15～25份、薄荷15～25份、栀子5～15份、艾叶5～15份，中药消毒液制作方法：将新鲜板蓝根、柴胡、薄荷叶、艾叶、山栀果切碎，于60-70℃下烘干，再用中药材粉碎机分别粉碎至70目备用，用托盘天平分别称取烘干并粉碎的板蓝根120克，柴胡60克，薄荷叶60克，艾叶30克，山栀果30克，置于三角烧瓶中充分混合后，加入1000毫升85%乙醇，浸泡48小时，200筛绢过滤，将清液静置沉淀36小时，撇去液面漂浮物，取中上层的清液，即为复方中药消毒液，密封于黑色试剂瓶中，贴上标签，置于4℃冰箱备用。
3.根据权利要求2所述的一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的方法，其特征在于，对选用的所述的圆环形跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用紫外灯消毒，消毒10-20分钟。
4.根据权利要求2所述的一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的方法，其特征在于，对选用的所述的圆环形跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用高压氮气喷射消毒，消毒5-10分钟。
5.根据权利要求2所述的一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的方法，其特征在于，对选用的所述的圆环形跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用高压二氧化碳喷射消毒，消毒5-6分钟。
6.根据权利要求2所述的一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的方法，其特征在于，对选用的所述的圆环形跑道池，洗刷干净后分两个阶段消毒，先使用高压氮气喷射消毒，消毒2-3分钟，使用高压二氧化碳喷射消毒，消毒2-3分钟，消毒完毕后再进行藻类培养。
说明书
利用味精厂废水养殖丛粒藻的培养基及培养方法
技术领域
本发明属于水产养殖领域，尤其涉及一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的培养基及培养方 法。
背景技术
味精厂废水是一种高浓度有机废水，具有CODcr、BOD5、菌体含量、硫酸根、氨氮含量 高及pH值低即六高一低特点。我国味精工业每年废水排放量高达1000万吨以上，COD最高 可达5-6万mg/L且酸碱度不稳定，有臭味，如直接排入江河，不仅浪费废水中有机质，而 且会严重污染环境。味精厂废水传统处理方法有以下几种：
一、SBR法
SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的简称，早在1914年就已开 发，后经美国Irvine教授等研究改进，于1980年在印地安那州实施，取得了满意的效果并逐 渐大量推广。该工艺由按一定时间顺序间歇运行的反应器组成，SBR工艺的一个完整操作过 程包括五个时期：进水期，反应期，沉淀期，排水排泥期，闲置期。
SBR反应器的优点：
(1)运行操作灵活，效果稳定。SBR法在运行操作过程中，可以根据味精厂废水水量、水质 的变化、出水水质的要求来调整一个运行周期中各个工序的运行时间、反应器的混合液容积 变化和运行状态;
(2)工艺简单，运行费用低。SBR原则上不需要二沉池、回流污泥及设备，一般不必设调节 池，多数情况下可省去初沉池。SBR法工艺简单，便于自动控制。SBR系统构筑占地少、节省 投资;
(3)反应推动力大，净化速率高。采用限制曝气和半限制曝气方式运行时，有机物浓度变化 在时间上是一个理想的推流过程，从而保持了最大的反应推动力;
(4)能有效防止丝状菌膨胀。限制曝气的SBR最不容易出现污泥膨胀;
(5)运行效果稳定，即无完全混合的跨越流，也无接触氧化法中的沟流;
(6)对水质、水量变化适应性强，耐冲击能力强。
SBR法缺点：设计麻烦，基础建设投资大，出水处的有机质含量仍然较高，管理操作麻烦， 费时费力，经济效益低。
二、生物接触氧化法
生物接触氧化法具有活性污泥与生物滤池的优点，生物接触氧化池内设置填料，填料淹 没在味精厂废水中，填料上长满生物膜，废水与生物膜接触过程中，水中有机物被微生物吸 附、氧化分解并转化成新生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流进入沉淀池后被除去，废 水得到净化。
1、优点
(1)由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污泥法曝 气池及生物滤池，可以达到较高的容积负荷;
(2)因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其F/M仍保持在一定水平，因此污泥产量与活 性污泥法相当。
2、缺点
(1)使用生物接触氧化池时，如果设计或者运行不当，易引起填料堵塞，影响处理效果;
(2)此方案所需构筑物过多，占地面积大，建设投资大;
(3)处理后的出水仍较浑浊，有机物去除率较低;
(4)需要较多的填料和填料支撑结构。
也有的厂家采用物理化学混凝法处理味精废水，通过混凝处理可去除水中小颗粒悬浮 物、胶体物质和部分有机物。混凝处理工艺简单、造价低、运行成本也低，例如沈阳红梅味 精厂采用自制的聚硅酸铝铁作为絮凝剂，研究了投加量、搅拌强度、沉降时间和反应温度对 絮凝效果的影响，结果表明聚硅酸铝铁作絮凝剂处理效果很好，制备方法简单，成本低，投 药量少，形成絮体量大，沉降性能好，无毒，不会引入其它有害离子。但缺点是占地面积大， 操作麻烦，处理效果受天气、温度及生产工艺影响较大，基础建设投资大。
为了解决目前技术的不足，我发明了一种利用味精厂废水养殖丛粒藻技术，既能低成本 处理味精厂废水，又能获得有重要经济价值的生物产品-丛粒藻，变废为宝，化害为利，综合 利用效益好，可大幅度减少废水处理设备投资及运转费用，一举多得，是味精厂废水处理的 最佳选择。
丛粒藻属绿藻门Corophlahyt、绿藻纲Corophloaheey、绿球藻目Corophlease、丛粒藻科 Coroaeaety、丛粒藻属Corocset，也有人将它归属黄藻门Xanthopbyta。因细胞和群体形状象 成串的葡萄而称葡萄藻;又因含油量高，大量繁殖形成水华时，水面可见一层棕黄色油膜而 称“油藻”，还有文献称之为黄被藻。丛粒藻属已报道的有4种，最常见的是布氏丛粒藻。细 胞椭圆形，长6-12微米，宽3-6微米，嵌在交错成层漏斗形胶质被内，常2个或4个细胞成一 组，各个胶质漏斗在中央互相联合，所有细胞或多或少呈辐射排列，因此整个群体很均匀。 群体大小达10微米-0.5毫米。繁殖旺盛时，肉眼可见水面如微细灰尘，呈绿或红色，但多数 褐红色，这取决于藻的生理状况和环境条件。细胞含色素体1个，环状或叶状，黄绿色，有1 个裸露蛋白核，同化产物为淀粉和油类。以似亲孢子营无性生殖，纵分裂形成孢子，大群体 可断裂为小群体。广泛分布世界温带和热带地区，主要在淡水，偶尔生长在半咸或海水。现 已查明，欧亚大陆、美洲和大洋洲均有，英格兰岛最多。我国长江以南江苏、湖北及云南均 有。研究发现，丛粒藻能大量合成并储存多种烃类物质，总烃含量超过细胞干重30%，最高达 86%。研究还证明，丛粒藻是构成石油生烃母质主要成分，所产烃类热值很高，被认为是极具 开发潜力的生物柴油来源。生长最适温度25℃，最佳光照强度5000Lux。
丛粒藻传统培养基为朱氏13号培养液(Chu，1942)，即KNO350毫克，K2HPO410毫克，MgSO4· 7H2O25毫克，CaCl2·6H2O20毫克，FeCl31毫克，1000毫升蒸馏水并使用开放跑道池培养， 生长慢、产量低、投资大、易污染、效益低，现在我采用封闭式的圆形水泥跑道池培养，成 本低，不易污染，洗刷方便，易于操作，而且我在培养基中增加了味精厂废水、氟化钠、土 壤浸出液、海泥浸出液、牛粪浸出液、鸡粪浸出液、L-精氨酸、磷酸二氢钾、麦饭石粉、920 植物生长刺激素、维生素S-3溶液、M-F微量元素溶液、胰蛋白、过磷酸钙、三羟甲基氨基甲 烷、尿素、羟基乙酸、钛溶液、酵母浸粉、脱氧胆酸钠、山梨醇、甘露醇、硫代乙醇酸钠等 营养成分，有机肥和无机肥混合使用，营养更加全面、均衡，丛粒藻生长速度和产量大幅提 高，培养周期缩短，产量提高320%。
发明内容
为了克服目前技术的不足，本发明提供了一种利用味精厂废水养殖丛粒藻的培养基，配 方如下：
味精厂废水100毫升，氟化钠5毫克，土壤浸出液1.5毫升，海泥浸出液1.8毫升，牛粪浸 出液2毫升，鸡粪浸出液1毫升，L-精氨酸3毫克，磷酸二氢钾6毫克，麦饭石粉10毫克，920 植物生长刺激素5国际单位，维生索S-3溶液1毫升，M-F微量元素溶液1毫升，胰蛋白10毫克， 过磷酸钙12毫克，三羟甲基氨基甲烷0.1毫克，尿素2毫克，羟基乙酸1毫升，钛溶液2毫升. 酵母浸粉10毫克，脱氧胆酸钠5毫克，山梨醇12毫克，甘露醇8毫克，硫代乙醇酸钠4毫克，次 氯酸钠消毒后的纯净淡水1000毫升;
钛溶液配法：把736.6毫克草酸钛，溶解于100毫升蒸馏水中，加入5克氢氧化铵，使之成 碱性，发生沉淀，用离心法将沉淀集中，用20毫升0.05mol/L的硫酸溶解即得。
M-F微量元素溶液配法：硼酸0.2克，氯化锰0.2克，三氧化钼0.2毫克，硫酸铜0.02克， 硫酸锌0.02克，氯化钴0.02克，溶解于1000毫升蒸馏水中，最后滴入一滴浓硫酸，摇匀即 得。
维生素S-3溶液配法：硫胺素盐酸盐50毫克，尼古丁酸10毫克，泛酸钙10毫克，对氨基苯 甲酸1.0克，维生素H0.1克，肌醇0.5克，叶酸0.2微克，胸间氮苯0.3克，蒸馏水1000 毫升;
一种利用味精厂废水养殖丛粒藻技术，具体步骤如下：
培养设备为一圆环形跑道池，圆环外直径50米，内环直径47米，跑道池宽度为1.5 米，跑道池为混砖结构，跑道池水槽深65厘米，工作状态时藻液水深50厘米。跑道池中间 安一水车，由电动机带动，转动的水车驱动培养液在圆环形跑道池中流动，水车转动速度不 宜太快，只要保持藻液流动，藻细胞不下沉即可，太快会形成较大的剪切力而打碎藻细胞。 环形水槽上方安装一排玻璃，相当于盖子，这样培养液处于一种半封闭状态，既不阻挡太阳 光照射藻液，进行光合作用，又能避免空气中的灰尘、泥沙、树叶、纸屑、原生动物和其它 微生物的孢子等进入培养液造成污染。将圆环形跑道池用自来水洗刷干净，后用0.2%过氧乙 酸消毒溶液浸泡2小时，再用次氯酸钠消毒过的淡水冲洗2遍，放入培养液至水深45厘米， 开动水车转动20分钟，停止水车，选择处于指数生长期、生命力旺盛、洁净无污染的藻种接 种，接种密度4×104cell/mL，接种后开动水车搅动藻液，使藻细胞均匀分布，补充培养液 至水深50厘米，开动水车进行培养，室外培养，太阳光照射，最佳温度25±2℃，最佳光照 强度4000-10000Lux，至第7天，再补充新鲜培养液至水深45厘米，以弥补因挥发消耗的水 分。至第9天，藻细胞密度达600×104cell/mL，停止电机，通过培养池底部的地漏将藻液 放出，将圆环形跑道池洗刷干净后，加入中药消毒液消毒30分钟，后进入下一轮培养;
所述中药消毒液由以下重量比的物质组成：每100份85%乙醇中加入以下重量份的中药 材：板蓝根30～50份、柴胡15～25份、薄荷15～25份、栀子5～15份、艾叶5～15份，中药消 毒液制作方法：将新鲜板蓝根、柴胡、薄荷叶、艾叶、山栀果切碎，于60-70℃下烘干，再 用中药材粉碎机分别粉碎至70目备用，用托盘天平分别称取烘干并粉碎的板蓝根120克，柴胡 60克，薄荷叶60克，艾叶30克，山栀果30克，置于三角烧瓶中充分混合后，加入1000毫升85% 乙醇，浸泡48小时，200筛绢过滤，将清液静置沉淀36小时，撇去液面漂浮物，取中上层的清 液，即为复方中药消毒液，密封于黑色试剂瓶中，贴上标签，置于4℃冰箱备用。
优选地，对选用的所述的跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用紫外灯消毒，消毒10-20分钟。 优选地，对选用的所述的跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用高压氮气喷射消毒，消毒5-10 分钟;
优选地，对选用的所述的跑道池，洗刷干净后进行消毒，使用高压二氧化碳喷射消毒，消毒 5-6分钟;
优选地，对选用的所述的跑道池，洗刷干净后分两个阶段消毒，先使用高压氮气喷射消毒， 消毒2-3分钟;使用高压二氧化碳喷射消毒，消毒2-3分钟;消毒完毕后再进行藻类培养。
有益结果：
为了克服味精厂废水传统处理方法缺点，本人发明了一种利用味精厂废水养殖丛粒藻技 术，不仅可以低成本处理味精厂废水，废物利用，变废为宝，而且可获得有重要经济价值的 丛粒藻，一举多得，实在是巧妙之极，妙不可言。丛粒藻传统培养基为朱氏13号培养液 (Chu，1942)，即KNO350毫克，K2HPO410毫克，MgSO4·7H2O25毫克，CaCl2·6H2O20毫克，FeCl31毫克，1000毫升蒸馏水并使用开放长方形跑道池培养，生长慢、产量低、投资大、易污染、 效益低，现在我采用半封闭式的圆形跑道池培养，成本低，生长快不易污染，洗刷方便，易 于操作，而且我在培养基中增加了味精厂废水、氟化钠、土壤浸出液、海泥浸出液、牛粪浸 出液、鸡粪浸出液、L-精氨酸、磷酸二氢钾、麦饭石粉、920植物生长刺激素、维生素S-3溶 液、M-F微量元素溶液、胰蛋白、过磷酸钙、三羟甲基氨基甲烷、尿素、羟基乙酸、钛溶液、 酵母浸粉、脱氧胆酸钠、山梨醇、甘露醇、硫代乙醇酸钠等营养成分，有机肥和无机肥混合 使用，营养更加全面、均衡，丛粒藻生长速度和产量大幅提高，培养周期缩短，产量提高320%。