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2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会

召开年：2016
召开地：杭州
出版时间： 2016-04-15

主办单位：;中国高科技产业化研究会;;

会议文集：2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会论文集

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1.低频低强度超声波促进微藻产油策略
- 肖若楠;马超;裴轩瑗;刘冰峰
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻含油量低是目前制约生物柴油产业化的关键限制性因素，因此提高微藻的油脂积累，为生物柴油的制备提供优质的原料成为降低生产成本的有效途径。为了实现微藻油脂的高效累积,本文采用低频、低强度超声波对微藻进行处理.本研究以产油微藻Scenedesmus sp.Z-4作为研究对象,考察了不同超声条件(包括超声频率、超声阶段、超声功率、超声持续时间、超声脉冲间隔)同其油脂含量、生物量、底物消耗能力的作用规律,确定了促进微藻油脂累积的最佳超声条件:超声频率为20kHz;超声阶段为微藻生长周期的对数期;超声功率为20W/L;处理时间为30min/d;超声脉冲间隔为2s.此时,微藻油脂含量相较于对照组的21％提高至29％、干重由2.1g/L提高至2.7g/L,油脂产率由0.42g/L增加到0.783g/L,提高幅度分别为38.1％、28.6％和86.4％.可见,低频低强度超生波是一种有效的提升微藻油脂产率的技术手段.
2.脱硝功能微藻的筛选
- Liu Lu;刘璐;Yu Yanling;于艳玲;Feng Yujie;冯玉杰;Yue Xiuli;岳秀丽
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：氮氧化物是烟气的主要成分之一,是造成温室效应、酸雨等环境问题的主要污染物之一.近年来,微藻脱硝技术能否作为烟气治理的新途径已成为研究热点.本研究从宜兴富营养化河水中筛选具有高效脱硝的微藻藻株.首先采用含不同硝酸盐氮浓度的BG11培养基进行初步筛选,获得在较高氮浓度下仍能生长良好的藻株;随后对获得的藻株通模拟烟气,复筛出能利用NO作为营养的微藻藻株,并对所获得的藻株进行了生长特性及脱硝效率的研究.实验结果表明,共筛得4株在高硝酸盐氮条件下仍可生长良好的藻株,其中藻株L2、L3、L4可利用一定浓度的NO作为氮源,用于维持机体生长.
3.缺氮培养诱导莱茵衣藻产油机理的探讨
- 宋琪;刘双;于道永
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻油脂是生物柴油的一种理想原料,而缺氮作为一种有效的环境胁迫条件,可以诱导微藻油脂的积累,但关于该过程的作用机制尚未完全清楚.活性氧是细胞内重要的信号物质,参与了生物体的逆境胁迫损害和保护机制,可以诱导抗氧化次生代谢产物和动物细胞内脂类物质的合成.本文以莱茵衣藻为研究对象,分别在正常、缺氮和加入活性氧抑制剂的条件下培养,观察其OD750变化,并用荧光倒置显微镜观察细胞内油脂的变化,探讨缺氮胁迫、活性氧和微藻油脂含量之间的关系.结果表明:1)缺氮条件会抑制野生型莱茵衣藻CC-125的生长,但对无细胞壁突变型莱茵衣藻CC-503的生长影响不大;2)缺氮条件会诱导CC-125和CC-503两种莱茵衣藻中的油脂合成;3)加入活性氧抑制剂会影响缺氮诱导莱茵衣藻油脂合成过程,使油脂合成减少.以上结果表明活性氧可能参与了缺氮条件下莱茵衣藻油脂积累的过程,也表明CC-503可能是一种极有潜力的产油藻种.
4.吸附放射性核素的优势藻种筛选原则初探
- 李鑫
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：随着核科学与技术的发展,放射性废水的产生量越来越大,如不进行妥善处理,必然会给环境和人类健康带来长期影响.微藻生物吸附技术在放射性废水处理领域已经引起了越来越多的关注,而吸附放射性核素的优势藻种筛选是其研究和应用的基础.本文在介绍一般筛选原则的基础上,提出了利用水华藻种、"污水脱氮除磷-微藻吸附剂"耦合、"微藻生物燃料-微藻吸附剂"耦合、"污水脱氮除磷-微藻生物燃料-微藻吸附剂"耦合的新思路,可为微藻生物技术的应用模式和优势藻种的筛选原则提供理论参考.
5.利用微藻提取油脂技术研究进展
- 连培聪
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻作为生产可再生清洁燃料的良好生物质原料受到越来越多的关注.本文在分析微藻产油机理和产油影响因素的基础上,重点阐述了微藻破壁技术以及油脂提取技术的研究发展状况,并提出了下一步研究工作重点和该项技术应用前景.目前研究较多的油脂提取方法有超临界CO2、亚临界溶剂提取法、离子液体提取法和脉冲电磁场提取等。微藻因油脂含量高、培养周期短、培养条件易控制且可持续生产等优点已成为良好的生物质资源研究对象。然而，微藻从培养、收获、提取到转化为生物柴油是一个高成本投入过程，己成为微藻研究开发的重要阻碍。在油脂提取过程中，细胞破碎、萃取需持续消耗有机溶剂与能量，因此采取有效的提取方法以缩短提取时间，减少有机溶剂消耗以及降低能量输出，同时确保有效的提取效果已成为重要的降低成本投入环节。
6.不同氮、磷浓度对斜生栅藻生长及脂类积累的影响
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻是一种很好的生产生物柴油的原料.本文研究了不同氮、磷浓度对淡水藻-斜生栅藻的生长及脂类积累的影响.斜生栅藻的生长符合Monod方程,相关参数被获得:在氮和磷饱和下,最大种群增长速率为2.21×106cells mL-1d-1,氮和磷的半饱和常数分别为12.1mg/L、0.27mg/L.在氮(2.5mg/L)和磷(0.1mg/L)限制条件下,斜生栅藻积累的脂类含量分别高达30％和53％.然而,脂类产量并没有提高.为了提高脂类含量和产量,还需做进一步的研究.
7.微藻固定化培养油脂刺激策略研究
- 沈英;赵云;徐新苗
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻油脂可作为生物柴油的重要来源.本文研究了布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)生物膜在Basal培养基和畜禽养殖污水中生物质和生物油的生长情况.研究表明B.braunii生物膜在污水中的生物质产量(4.17g/m2/day)高于Basal培养基(2.46g/m2/day),但油含量却有所降低.为进一步提高B.braunii生物膜的产油量,分别对B.braunii生物膜进行抑N刺激(蒸馏水)、营养刺激(Basal培养基)和胞外聚合物EPS(Extracellular polymeric substances)刺激,在这三种刺激条件下,油含量分别提高至42.2％,62％,51.3％.
8.碘对杜氏盐藻生长的影响
- 李婕;徐仰仓
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：本实验以杜氏盐藻为材料,研究了两种碘源对杜氏盐藻生长及富碘能力的影响.结果表明,任意浓度的KI均会是藻体出现死亡现象.KIO3是进行杜氏盐藻富碘培养的适宜碘源,最适添加浓度为0.5g/L.在此浓度下,藻细胞干重为545mg/L,蛋白质含量为432.51mg/L,叶绿素a含量为8.939mg/L.藻细胞总碘含量为110.48mg/kg,其中无机碘含量为10.39mg/kg,有机碘含量为100.09mg/kg,占总碘含量的90.6％.
9.蓝藻细胞中一氧化氮来源途径的研究
- 许文宗;李飞飞;徐仰仓
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：一氧化氮(NO)作为生物活性分子,在生物体内具有多种来源途径.通过DAN荧光法测定不同培养条件下NO含量的变化,结果表明鱼腥藻7120、聚球藻7002、束毛藻IMS101分别培养在含氮和缺氮的BG-11/BG-110、YBCII/YBCII0、MA(+N)/MA(-N)培养基中NO含量分别降低了22％,19％和升高了46％;缺乏硝态氮的培养条件下,抑制硝酸还原酶活性NO的含量没有发生显著的变化;抑制一氧化氮合酶活性NO含量具有显著的下降超过50％.结果表明,一氧化氮合酶途径为蓝藻NO来源的主要途径.
10.微藻光生物反应器内光辐射传输问题的研究进展
- 李兴灿;赵军明;刘林华
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：光对于微藻的生长和繁殖至关重要,微藻光生物反应器内光辐射传输的研究有助于分析不同波长的光对微藻生长、繁殖和油脂积累的影响,进而提高其产油量和经济价值,同时也可为水体遥感的发展提供有价值的参考数据.本文对国内外学者在微藻光生物反应器内的辐射特性及光辐射输运模型的研究进行了综述,给出了微藻辐射特性计算的详细方法,并提出了今后微藻光生物反应器内的辐射传输问题的研究重点.
11.微藻毛油超临界直接酯交换制备生物柴油
- Cao Ning;曹宁;Liu Minglei;刘明磊;Wang Yong;王勇;Zhang Guizhi;张贵芝;Zhang Yuan;张园
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：以海洋微藻毛油为原料,利用磁力驱动高压反应釜,开展超临界酯交换制备生物柴油实验研究,并对产物油的理化性能进行了分析,开展了与0#石化柴油的物理性能对比.结果表明,制得的产物油可以满足国家B5标准对掺混内燃机燃料油的使用要求.产物油的组分中含有的较多的长碳链分子和不饱和双键结构式是直接导致其粘度过高和低温性能差的主要原因.
12.基于水力空化微藻细胞破壁装置设计与CFD数值模拟
- 张园;王勇;刘明磊;曹宁
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻类生物柴油成为解决能源危机的可靠方式，细胞破壁和油脂的绿色高效提取是制约微藻生物柴油发展的关键技术瓶颈。机械法中的水力空化法由于能耗最小成为更节能有效的破壁技术。空化现象的产生机理是流体经过限流区域时,压力下降,当流体压力低于饱和蒸汽压时,流体出现溶解的气体释放和溃灭,进而引起水力空化.在此条件下,流体中的微藻细胞结构会被破坏,从而实现破壁.本文利用FLUENT6.3软件对多孔板水力空化细胞破壁装置进行数值模拟和分析,优化孔数、布局和厚度等设计参数,得出如下结论:孔板外径80mm,孔板前端距离入口40mm,孔板末端距离出口160mm,孔洞孔径4mm,孔厚9mm,孔数19个,孔洞分布为圆形交错时的空化效果最优.采用该参数的多孔板水力空化装置,流体在近壁面处汽含率可达到0.99甚至可能接近完全汽化,较高汽含率值具有一定的分布范围,可将微藻细胞破壁较充分.
13.微藻生物柴油生产系统设计和关键技术
- 刘永平
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：用工业装置生产微藻生物柴油的技术近几年内将取得重大突破,微藻生物柴油产业将成为一个新兴的替代能源产业.中国微藻生物柴油产业化研究和国际水平基本同步,是一个全新的自主创新领域,对工业化生产微藻生物柴油的反应器系统设计、微藻培养控制系统、配套专用设备制造和生产成本四大关键问题,提出了产业化发展的思路.
14.一株钝顶螺旋藻的分离和沼液培养研究
- GUO Qing-qing;国青青;LIU Rui;刘锐;LUO Jin-fei;罗金飞;WANG Gen-rong;王根荣;CHEN Lü-jun;陈吕军
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：从嘉兴市某养猪场沼液储存池中分离出1株螺旋藻ZJWST-S1.通过与典型钝顶螺旋藻品系进行比较,确定该藻种的藻丝颜色、形状、螺距、螺宽、细胞大小等符合钝顶螺旋藻(S.platensis)的形态特征.在摇瓶沼液培养中,ZJWST-S1的生长速率、外观颜色和藻丝特征远高于DLMM S6(0.33d-i),而Ns-90020基本不长,DLMM S2死亡.在室内跑道池沼液的半连续培养中,螺旋藻的平均产率为49.6g·m-2·d-1,蛋白质含量超过50％,总氮总磷的去除率为10％～25％,其转化效率超过80％.上述结果表明,该本地藻种ZJWST-S1可以在沼液中快速生长,在用沼液代替昂贵的Zarrouk培养基高效规模生产优质饲料蛋白方面有很大应用潜力.
15.泡沫分离法采收小球藻的研究
- SHAO Wen-yao;邵文尧;ZHANG Jing-yun;张景云;HE Cai-yun;何彩云
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：本文考察了泡沫分离法采收小球藻的可行性,研究了不同表面活性剂、表面活性剂用量、藻液pH值、藻液原液体积、分离气速等因素对泡沫分离法采收小球藻的影响.结果表明:在本实验中构建的泡沫分离装置条件下采用泡沫分离法收集小球藻时,以十六烷基三甲基溴化胺为表面活性剂,且在其用量为0.25g/L、藻液pH=11、分离原液体积为200mL和分离气速为70mL/min时,富集比和回收率相对较高,富集比和回收率分别为99％和8.391,小球藻的泡沫分离收集效果最好.
16.微藻生物质生产燃料乙醇技术进展
- 王鹏翔;廖莎;师文静;孙启梅
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料,是可再生能源,也是优良的燃油改善剂.微藻是一种高光合效率、高生物量产值的生物质资源,部分微藻经光合作用可在胞内积累大量淀粉和纤维素,是制备燃料乙醇的良好原料.利用微藻生物质生产燃料乙醇,对于缓解石油资源日益紧缺的现状及解决一系列由温室气体引起的环境问题具有乐观的应用前景.本文介绍了微藻作为生物质供应的特性,综述了国内外对于微藻生产燃料乙醇的技术进展、现存在问题及未来的发展前景.除了暗发酵与基因工程手段，美国藻醇(Algenol)公司现已研发出一种微藻直接光合生产燃料乙醇的技术。
17.异养小球藻制生物柴油技术研究进展
- Bi sheng-lei;毕生雷;Liu yue;刘钺;Du feng-guang;杜风光;Wang fang-fang;王方方;Zheng shi-wen;郑世文;Jin hong-bo;金洪波
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻柴油是一个朝阳产业,同时也是研究热点之一.微藻柴油的规模化生产还面临着生产效率低、生产成本高等诸多问题,需要科研人员进一步加强研究.本文着重介绍了异养小球藻制生物柴油的各个环节的研究现状以及天冠集团所做的工作.具体分析了异养小球藻的培养、采收、油脂提取以及微藻柴油制备工艺。微藻柴油的制备主要通过提取微藻油脂，然后再酷化合成生物柴油，从油脂到柴油是比较成熟的工艺。藻细胞内油脂合成生物柴油完全可以直接原位转酷化制备生物柴油，从而缩短工艺流程、减少能源消耗与物料消耗。
18.高效藻类塘处理北方农村模拟生活污水试验研究
- 孙伟丽;刘绍冉;赵研;姜彬慧
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：实验室条件下,以北方农村模拟生活污水为研究对象,探究在曝气和搅拌两种不同条件下,高效藻类塘对模拟污水中NH4+-N、TP和COD的去除作用.研究结果表明,藻类塘对NH4+-N的去除率最高可达97.2％,对TP的去除率最大可达64.8％,对COD的去除率最大可达87.77％,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准.
19.两种光合生物反应器内进行污水养藻的效果对比
- 王新锋;卢海凤;李保明
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻生长、繁殖过程中依赖光能的补给.微藻在生长和繁殖过程中可以从水体中吸收碳氮磷等元素.无论是微藻进行自养生长还是进行兼性生长,光能都可以为为微藻提供能量.然而,不同的光生物反应器的光转化利用效率不同.本研究通过比较温室内管道式反应器和跑道式反应器两种典型的微藻培养反应器,得出两种反应器内微藻的生长速率和微藻对于营养物质的吸收利用率.为较大规模污水培养微藻提供工艺流程的参考价值.
20.微藻污水处理与制取生物柴油耦合技术研究综述
- 连培聪
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：能源危机和水危机已成为困扰世界的两大难题,对于快速发展中的中国而言尤为突出.在此背景下,以富含氮磷的污水为资源,制取微藻,并利用筛选出含油量高的藻种制取生物柴油,成为当前研究的一大热点.本文重点阐述了微藻污水处理,微藻制取生物柴油,以及微藻污水处理与制取生物柴油耦合技术三项内容,并分析下一步研究工作重点和该项技术应用前景.
21.利用微藻制备生物能源的研究进展
- Hao Guoli;郝国礼;Liu Jia;刘佳;Chen Chao;陈超;Li Xingjie;李兴杰;Jiang Feng;姜峰
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：随着全球范围内的能源需求不断增加,化石燃料日趋枯竭,环境污染日益严重,因此开发可再生、环保的替代燃料已成为经济可持续发展最重要课题之一.微藻具有巨大的生物能源生产潜力.本文结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题,综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作,以及微藻能源与低碳的关系,并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述.
22.栗酒裂殖酵母CDC2基因克隆及淡水舟形藻表达载体构建
- Liu Yu;刘玉;Zhu Wanpeng;朱万鹏;Wang Yingying;王莹莹;Ji Yanru;姬妍茹;Zhang Hongsheng;张洪升;Deng Jun;邓军;Liu Yufeng;刘宇峰
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：目的:对栗酒裂殖酵母中CDC2基因进行克隆,并采用基因工程手段构建淡水舟形藻表达载体. 方法:利用试剂盒提取栗酒裂殖酵母的总DNA,以其为模板进行PCR克隆CDC2基因,再将pBI121载体质粒和CDC2基因进行BamH I和Sma I双酶切,电泳分离和检测,然后切割载体和基因片段所在的凝胶分别进行胶回收,最后连接回收片段构建载体. 结果:克隆得到长度约为1.2kb的CDC2基因片段与NCBI网站所公开的CDC2基因序列最大同源性达98％,连接长度分别约为11.5kb和1.2kb的双酶切片段得到重组载体pBI121-CDC2,并导入淡水舟形藻中成功表达. 结论:成功构建栗酒裂殖酵母CDC2基因的淡水舟形藻表达载体.
23.放射性核素微藻吸附技术及可行应用模式探讨
- 李鑫
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：随着核科学与技术的发展,放射性废水的产生量越来越大,如不进行妥善处理,必然会给环境和人类健康带来长期影响.传统的放射性废水处理技术以物理法和物理化学法为主,存在药剂消耗大、能耗高、容易产生二次污染以及处理低浓度放射性废水时效率低、成本高的局限性.放射性核素的微藻吸附技术是近年来新兴的可持续生物修复手段,具有低成本、低能耗、放射性核素去除效率高、藻细胞易于收获分离、无二次污染及环境生态友好等特点.本文简要介绍了微藻吸附放射性废水中放射性核素的技术原理和优势,并在此基础上探讨了微藻吸附技术潜在、可行的应用模式.
24.海洋微藻的电场絮凝收集研究
- 章表明;王加友;王大志;孙鸿曼;李秀颖;胥维昌
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：微藻因具有生长周期短、面积产量大及油脂含量高等优势,被认为是最具发展潜力的生物质能源之一.目前,微藻能源成本太高,难以实现商业化应用.微藻细胞的收集是能源微藻生物质获得的重要环节,通常的离心收集法成本太高.相对于淡水,海水介质具有较高的电导率,更适合使用电场絮凝,研究了高密度海洋微藻的电场絮凝收集方法.将絮凝分离藻细胞后的水体，重新接种湛江等鞭金藻进行培养(营养盐中不添加铁元素)，结果生长情况与使用新鲜海水培养未见明显差异，说明絮凝后培养水体可以重复利用。
25.微藻光反应器研究进展
- 《2016微藻产业发展论坛暨第三届微藻技术创新交流研讨会》 | 2016年
摘要：藻类不仅富含蛋白质、脂肪和碳水化合物这三大类人类所必需的物质,而且还含有各种氨基酸、维生素、抗生素、高不饱和脂肪酸以及其它多种生物活性物质,它除了作为食品外,还是生产药品、生化试剂、精细化工产品、燃料以及其它材料的一种重要原料.随着全球性资源短缺压力的日益增加,开发和利用海洋藻类将是长远解决人类食品资源和能源的重要途径.随着人类对微藻认识的不断加深,开发和研制新型高效光生物反应器及其在微藻的高密度培养方面的应用研究已成为微藻生物技术的一个重要组成部分.本文将介绍微藻光反应器的种类、特点以及研究进展.目前，微藻培养主要有开放式和封闭式两种光生物反应器。所谓开放式光生物反应器就是指开放池培养系统。其培养技术经过了广泛深入的试验，已普遍应用于商业化微藻大规模培养中，它具有投资少、成本低、技术要求简单等优点。密闭式光生物反应器(closed culture sys. tem)即通常所指的光生物反应器，是用透明材料组建的一类生物反应器，除了它们能采集光能外，其它诸多方面与传统的微生物发酵用生物反应器相似。密闭式光合生物反应器培养条件稳定，可无菌操作，容易进行高密度培养，己成为今后的发展方向。