水产养殖废水培养螺旋藻的可行性方案研究

论文摘要

利用水产养殖废水培养螺旋藻,可降低培养成本,所得螺旋藻粉可用作畜产、水产养殖业的饲料及饲料添加剂,而螺旋藻在生长繁殖过程中又可以净化废水,使水产养殖废水可循环利用或达到排放标准。利用中水、淡水养殖废水、海水养殖废水、污水处理厂处理后的电厂废水（工业废水）,培养盐泽螺旋藻351、极大螺旋藻438、印度节旋藻TJSD、钝顶螺旋藻834和节旋藻NMG。通过测定水质总氮（TN）、氨氮（NH4+-N）、总磷（TP）、磷酸盐态磷（PO43--P）及化学需氧量（COD）,用以指导螺旋藻培养时添加无机盐的数量和种类。首先以OD560、藻丝颜色为指标,对废水与螺旋藻的适配性进行初步筛选,发现与其它组合相比,添加小苏打的淡水养殖废水培养的盐泽螺旋藻351,其颜色与AB培养基培养时最接近,OD值可达0.423,且同时添加硝酸钠时,不仅使藻体颜色墨绿,而且促进螺旋藻生长,藻液的最大OD值增加至0.501。因此,利用淡水养殖废水培养螺旋藻需要用小苏打调节pH值并提供碳源,用硝酸钠补充氮源。通过单因素实验,研究小苏打、硝酸钠、接种量、光照强度及温度等对盐泽螺旋藻351生长、藻粉产量、蛋白质含量的影响。结果表明:在淡水养殖废水中添加小苏打3.0-13.6g/L、温度25-40℃、光照度6000-12000lx的条件下,该藻种能快速生长。在小苏打9.0g/L,硝酸钠1.0g/L,光照度10000lx,温度32℃条件下培养,干藻粉产量可达3.15g/L;光照度9000lx,温度25℃条件下培养,蛋白质含量达31.7%。在单因素实验的基础上,采用L16（45）正交实验,研究了可使螺旋藻粉蛋白质含量达到国家饲料标准（粗蛋白（%）≧50）的培养条件。结果表明,小苏打9.0g/L、硝酸钠1.5g/L、光照度6000lx、温度40℃时培养所得藻粉的蛋白质含量达到了50.894%,另有几个处理组的蛋白质含量可达≧42.362%。用SPSS软件对正交实验结果进行分析,发现盐泽螺旋藻351在小苏打浓度9.0g/L,培养温度25-35℃,光照度6000-9000lx,硝酸钠浓度1.0-1.5g/L,培养盐泽螺旋藻351,藻液颜色墨绿,蛋白质含量≧40%。对螺旋藻蛋白质含量达到50.894%的实验组的养殖后废水氮磷指标进行了测定,结果表明总氮减少了98.88%、氨氮减少52.63%、未测到TP及PO3-4-P,COD减少了39.97%。由此可见,利用添加小苏打和硝酸盐的淡水养殖废水培养盐泽螺旋藻351,既达到了降低废水中污染物含量,净化淡水养殖废水的目的,又能得到饲料级藻粉。海水直接培养螺旋藻效果不理想,对藻种进行耐盐驯化,得到驯化后可耐受30‰氯化钠的藻种:极大螺旋藻438和钝顶螺旋藻834。添加小苏打调节pH值后培养极大螺旋藻438和钝顶螺旋藻834,在培养过程中出现沉淀贴瓶底、培养液浑浊等现象。因此,利用海水养殖废水培养螺旋藻的方案尚待进一步探索。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 螺旋藻的营养价值和生理功效
• 1.2 螺旋藻饲料研究进展
• 1.2.1 螺旋藻在畜禽类饲料中的应用
• 1.2.2 螺旋藻在水产养殖饲料中的应用
• 1.3 废水养殖螺旋藻研究进展
• 1.4 本研究养殖螺旋藻藻种的筛选原则
• 第二章 废水养殖螺旋藻藻种的初期筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 藻种的活化
• 2.1.3 主要实验仪器
• 2.1.4 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 废水指标测定结果
• 2.2.2 废水直接培养螺旋藻的生长状况
• 2.2.3 废水添加不同浓度Na HCO3后螺旋藻的生长状况
• 2.3 结论
• 第三章 废水强化营养素后养殖螺旋藻藻种的筛选
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料与仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 盐泽螺旋藻351在废水中的生长情况
• 3.2.2 极大螺旋藻438在废水中的生长情况
• 3.2.3 印度节旋藻TJSD在废水中的生长情况
• 3.2.4 钝顶螺旋藻834在废水中的生长情况
• 3.2.5 节旋藻NMG在废水中的生长情况
• 3.3 小结
• 第四章 淡水养殖废水培养盐泽螺旋藻351及培养条件的优化
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 单因素实验结果与讨论
• 4.2.2 单因素实验所得藻粉产量和蛋白质含量分析
• 4.2.3 正交实验结果及分析
• 4.2.4 盐泽螺旋藻351对淡水养殖废水的净化效果
• 4.3 结论
• 第五章 主要研究结论及进一步工作建议
• 1 主要研究结论
• 2 进一步工作建议
• 参考文献
• 论文、参加科研情况说明
• 致谢