《全閉合循環的新型微藻基生物沼氣工藝的套用基礎研究》是依託上海交通大學，由靳強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：全閉合循環的新型微藻基生物沼氣工藝的套用基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：靳強
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對我們提出的一種全閉合循環的新型微藻基生物沼氣工藝，在已展開的工程層面的實驗研究基礎上，根據化學工程學和微生物學的相關理論，從微生物種群結構、營養物質循環和能源流動分布等多個視角，採用DGGE、FISH和電極電位等原位測試技術以及半反應方法和自由能分析等理論推導方法，從機理層面剖析全閉合循環方式對整個工藝過程的內在影響機理，探討微生態環境變換下的種群結構及其變化規律，揭示反硝化反硫化和營養元素利用機理，勾畫微生物反應的微觀和巨觀能量流動分配圖像，闡明好氧菌群與微藻種群之間的互生耦合機制，為減少工程套用的運行成本、降低環境影響和提高能量輸出效率提供全面可靠的理論支持。
結題摘要
針對第三代生物質能源，我們提出了一種全閉合循環的新型微藻基生物沼氣工藝，在初步工程研究上開展了基礎性研究。從全生命周期的視角，分析了新型微藻閉合沼氣工藝的環境影響、經濟效益和社會表現，通過對微藻和好氧菌之間的共生關係，提出了進一步改進的方法。採用“火用”理論，比較了微藻工藝和光伏技術、傳統沼氣工藝的太陽能利用和轉化效率，分析了微藻培養、脫氧、厭氧和好氧循環工藝的每一步驟和機理，評價了微藻閉合工藝的理論潛力。探討了培養過程中微生物群落之間的關係，討論了微藻中維生素B12、B1、B7營養缺陷的發生情況及其從外部來源如異養細菌中獲得維生素的方法，梳理了菌藻相互關係脈胳，為互利共生的工程套用提供理論支持。以小球藻(FACHB-8)、柵藻(FACHB-1297)和銅綠微囊藻(FACHB-905)對研究對象，通過RSM方法，最佳化了微藻的培養基及培養條件，探討了各類微藻的代謝途徑和自身的化學組成的回響關係，分析了碳氮平衡等環境條件對微藻生物量增長及脂含量的影響規律，為工程化套用提供了重要的科學支撐。
