某柱型鼓泡式光生物反应器中小球藻的最佳生长条件研究

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为了探究某柱型鼓泡式光生物反应器大规模生产微藻的最佳培养条件，本文采用实验研究的方法，在某柱型鼓泡式光生物反应器中进行小球藻（Chlorella.pyrenoidosa）的培养，分别从通入的 CO2浓度、光暗循环周期、螺旋桨搅拌转速三个方面研究了不同输入条件下小球藻的生长情况，为工业上利用柱型鼓泡式光生物反应器大规模培养小球藻提供了实验参考。得到的主要结果如下：
　　首先，为了找到小球藻生长的最佳 CO2浓度，我们设置了0.035%、5%、10%、15%、20%五种不同浓度的实验。相比纯空气（CO2浓度为0.035%）而言，将通入气体中的CO2含量提高到5%可以明显促进小球藻的生长，其生长率几乎为纯空气下培养的两倍，培养周期结束时测得的最高生物量为4.001×106cell/mL。若进一步提高CO2的浓度，则会对小球藻的生长带来不同程度的抑制。总体来说，在CO2浓度为0-5%的范围内，适当增加CO2的含量有利于小球藻的生长。
　　其次，针对目前国内研究较少的光暗循环周期，本文共进行了四种不同光暗比的实验：24：0、18：6、12：12、6：18（L：D）。得到的结论是光暗周期为24:0的小球藻生长最好，在培养周期结束时生物量达到峰值，为4.649×106cell/mL。同时，我们还发现在相同的光暗比条件下，光照强度由5000lux升高到7000lux后，小球藻的细胞浓度变多，说明光强的增加有利于提高其生物量。
　　最后，基于本文中的柱型鼓泡式反应器，我们进行了关于螺旋桨搅拌转速的研究。结果发现，当转速较小时，小球藻依然保持了正常生长状态，而转速较大时，小球藻的生长出现了停滞现象。在所研究的5种转速条件下，转速为适中的90rpm时，小球藻在生长率和最高生物量方面都表现出最好的优势，该转速下培养的小球藻得到的最高生物量为4.667×106cell/mL。相比之前没有搅拌桨的所有实验组的生物量都有所提升，说明在柱型鼓泡式光生物反应器中增加搅拌桨装置对小球藻的生长具有积极的促进作用。

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作者
吴寒菁;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科动力工程
授予学位硕士
导师姓名吴晶;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类植物生态学和植物地理学;
关键词
小球藻; 二氧化碳浓度; 光暗循环周期; 搅拌桨转速; 光生物反应器; 最佳生长条件;

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