微生物捕集烟道气中二氧化碳的试验研究

论文摘要

近年来,温室效应的加剧已经成为全球环境问题之中最重要、最亟待解决的问题之一。由于温室效应的加剧而带来的海平面上升,病虫害增加,气候反常等问题给世界经济带来的损失无法估计。在所有的温室气体之中,对其影响最大的是CO2。由于我国以煤炭为主的特殊的能源消费结构,我国二氧化碳的排放量居高不下。因此,各种固定CO2和缓解温室效应的方法值得被研究。此外,化石能源的日益减少,也导致新型生物质能源的研究将备受关注。微生物固定二氧化碳技术在处理燃煤电厂烟道气中的较低浓度C02的过程中更是表现出了它的巨大优势。本论文通过试验研究了铜绿微囊藻的光合作用效率（固定CO2的效率）与烟道气中CO2浓度之间的关系。其试验具体内容和相关结果包括以下几点：1,安排了正交试验,研究了铜绿微囊藻的生长因子中的光照,温度和充氧时间三个因子,并对试验数据进行分析和处理,得出这三个因素都为显著因素,其中温度对铜绿微囊藻的生长影响最重要；2,试验模拟了燃煤电厂烟道气的成份,即较高浓度的二氧化碳（13%-18%）和较低浓度的氧气（5%左右）,得出的结论是烟道气中二氧化碳的浓度适合铜绿微囊藻的生长,其生长速度明显高于空气中的生长速度,即烟道气中二氧化碳适合使用铜绿微囊藻捕集；3,本次试验通过傅立叶变换红外光谱试验研究了铜绿微囊藻的菌体中碳的赋存状态,给其作为生物质能源的开发和转化做了准备。因此,该课题的研究对我国开展烟道气中C02的微生物捕集和生物质能源的开发都具有重大的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 主要设备清单
• 插图清单
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 我国二氧化碳排放的现状
• 1.1.1 几种主要的处理烟道气的方法
• 1.2 固定二氧化碳的微生物及固定机理
• 1.2.1 微生物固定二氧化碳的研究现状
• 1.2.2 本课题研究的意义
• 1.2.3 本课题研究的内容
• 1.2.4 拟解决的主要技术问题
• 2. 吸收方案的设计
• 2.1 光生物反应器的确定
• 2.2 吸收方案的比较和确定
• 2.2.1 喷淋法
• 2.2.2 鼓泡法
• 2.3 吸收装置结构的确定
• 本章小结
• 3 微生物的选择和纯培养
• 3.1 蓝藻的优点
• 3.1.1 蓝藻的选择
• 3.1.2 铜绿微囊藻的培养
• 3.2 培养基的配制
• 3.3 铜绿微囊藻生长因子的优化试验
• 3.3.1 试验指标的确定
• 3.3.2 生长因子的选择
• 3.3.3 铜绿微囊藻生长周期的研究
• 3.3.4 试验方案的安排
• 3.3.5 方差分析
• 本章小结
• 4 捕集二氧化碳效率的研究
• 4.1 捕集效率的影响因素
• 2的浓度的影响'>4.1.1 CO₂的浓度的影响
• 4.2 试验数据的分析和计算
• 4.2.1 反应速度的计算
• 2浓度对反应速度的影响'>4.2.2 CO₂浓度对反应速度的影响
• 本章小结
• 5 铜绿微囊藻中固定碳的研究
• 5.1 铜绿微囊藻的营养组成
• 5.2 碳的存在状态的研究
• 5.2.1 傅里叶变换红外光谱试验
• 5.2.2 微藻资源化的应用进展
• 5.2.3 特殊说明
• 本章小结
• 6 工业应用的前景及展望
• 6.1 减排职责的市场化和具体化
• 6.1.1 国际层面减排措施
• 6.1.2 国内层面减排措施
• 6.1.3 我国减排的迫切性
• 2技术的前景'>6.2 微生物捕集CO₂技术的前景
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果