本发明公开了一种盐胁迫下强化污泥脱水液中小球藻油脂积累的方法,属于微藻培养技术领域。本发明以污泥脱水液作为培养液,减轻污泥脱水液回流对污水处理的负荷;利用生物柴油副产物 粗甘油作为外加碳源,在补充了COD的同时,有效解决因粗甘油废液不能及时有效地利用和处理而成为新的污染源这一问题。本发明以外加粗甘油的污泥脱水液为培养液,通过外加NaCl的盐胁迫处理,可在利用废水中营养物质的同时,在短时间内实现油脂产量的大幅度提升,在优选的方案中,油脂产率可达到17.33mg·L 1·h 1。

[技术问题]

污水处理过程中，污泥脱水液多被循环到前面的污水流进行处理，加大了处理负荷，影响系统的稳定运行。前期研究表明利用污泥脱水液可培养富油微藻。然而，以自养为主的微藻高密度培养时的光限制，以及废水中可利用的碳源限制等，导致微藻的生物产量和油脂含量有限。在不利的营养条件(如贫营养、高光、高盐、低温)胁迫下，藻细胞中的生物碳流会倾向高能产物储存的方向流动，从而提高油脂含量。但是，不利营养条件下，往往会造成微藻生物量的锐减。

[技术方案]

针对上述问题，本发明提供了一种盐胁迫下强化污泥脱水液中小球藻油脂积累的方法，所述油脂积累是指使细胞中的生物碳流倾向高能产物储存的方向流动。本发明利用污泥脱水液培养小球藻，并外加甘油作为有机碳源，污泥脱水液中小球藻细胞在盐胁迫下可促使细胞中的生物碳流倾向高能产物储存的方向流动，从而提高油脂含量，最终实现生物柴油的生产。目前并没有利用盐胁迫，在外加粗甘油的污泥脱水液中培养普通小球藻，进而大量产生和积累高能产物即油脂的方法公开。

生物柴油，当今世界公认为理想的可再生能源，也是目前最常用的生物燃料之一。目前，生物柴油主要以植物和动物脂肪酸为原料进行生产。微藻，作为生产生物柴油的良好原料之一，能利用阳光、水、CO2合成自身生长所需物质。微藻种类繁多，并且其中相当部分含油量极高，在适宜的培养条件下，这些微藻可获得干藻质量的50％～70％的含油率。同时，高光合作用效率、可适应恶劣生长环境、短生长周期、高生物产量等特点，更使微藻成为生产生物柴油的优势原料。

目前，限制微藻生物能源产业化的因素亟待解决。首先微藻培养需要消耗大量水资源和无机营养盐，这是影响其产业化效益的瓶颈之一。据此已有大量的研究在寻求适宜微藻培养的不同废水。尤其在市政废水和畜禽养殖废水中的藻类培养更为广泛，因为这些废水量大、可用性强。但养殖废水氨浓度高，需要稀释后用于微藻培养。市政污水处理厂不同工段会产生不同的废水流，Wang等研究了初沉池进水、初沉池出水、好氧出水和污泥脱水液培养小球藻的可行性。此外，微源生物柴油规模化还取决于藻细胞的产油效率。国内外学者围绕微藻细胞高密度培养和油脂积累特性方面进行了大量研究，表明营养条件和培养模式对微藻生物量和油脂含量有显著影响。尤其在不利的营养条件(如贫营养、高光、高盐、低温)胁迫下，藻细胞中的生物碳流会倾向高能产物储存的方向流动，从而提高油脂含量，有些藻种油脂含量甚至高达80％以上。但是，不利营养条件下，往往会造成微藻生物量的锐减，所以在提高油脂含量的同时，保持生物量的稳定，是目前主要的研究方向。

污泥脱水液是市政废水经二级处理后产生的污泥脱水后所形成的废水。污水处理过程中，污泥脱水液多被循环到前面的污水流进行处理，加大了处理负荷，影响系统的稳定运行。前期研究表明利用污泥脱水液可培养富油微藻，在实现废水深度处理的同时，产生的微藻生物质可作为生物能源的原料。然而，以自养为主的微藻高密度培养时的光限制，以及废水中可利用的碳源限制等，导致微藻的生物产量和油脂含量有限。发明人此前研究了污泥脱水液中加入粗甘油培养小球藻的方法(CN107177506A)，发现通过在污泥脱水液中补加粗甘油能够提高微藻的生物产量。

江南大学（Jiangnan University），坐落于无锡市，是中华人民共和国教育部直属高校，国家“双一流”建设高校， “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校，入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目，是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。

(1)本发明以污泥脱水液作为培养液，减轻污泥脱水液回流对污水处理的负荷；利用生物柴油副产物-粗甘油作为外加碳源，在补充了COD的同时，有效解决因粗甘油废液不能及时有效地利用和处理而成为新的污染源这一问题。

(2)本发明以外加粗甘油的污泥脱水液为培养液，提高了小球藻的生物量；在此基础上通过外加NaCl的盐胁迫处理，可在利用废水中营养物质的同时，能够在短时间内(48h)实现油脂产量的大幅度提升，在优选的方案中，油脂产率可达到17.33mg·L-1·h-1。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。