[发明专利]一种化学吸收与生物转化耦合的CO2捕集方法

说明书

本发明涉及微藻培养以及固碳领域，尤其涉及通过微藻处理氨水吸收二氧化碳的废液的问题。能够在提高微藻产量的同时处理吸收液，并且提高微藻蛋白质等产物的产量，克服了由于氨抑制导致的对微藻生长的抑制。本发明提供一种化学吸收与生物固碳相耦合的方法，通过将氨水吸收CO₂后的废液作为碳源和氮源供给微藻生长，还同时缓解了微藻培养过程中氨抑制的方法，用补料或者通气的方法，在微藻培养的过程中，保持所述培养基中氨氮浓度不超过150mg/L或者是培养基pH稳定(稳定7～8)。

技术领域

本发明涉及微藻培养领域，通过微藻处理氨水吸收CO2的废液，尤其涉及一种化学吸收与生物转化耦合的CO₂捕集方法。

背景技术

传统工艺中，氨水吸收CO₂产生的高能耗一直是一个重要的问题。为了解决吸收液解吸过程中的能耗问题，本文拟设计一种氨水吸收—微藻固定相结合的CO₂捕集系统。因此，将氨水吸收CO₂生成的主要物质NH₄HCO₃作为氮源和碳源，加入到微藻培养系统中，促进微藻生长。同时，微藻产生的藻粉中，可以提取中多糖、油脂、蛋白质等营养成分。

然而，在碱性条件下，NH₄HCO₃作为营养物质培养微藻，当浓度较高时，水中的氨多以游离氨(NH₃)的形式存在，容易产生氨毒性，抑制微藻生长。同时，当pH＞9时，游离态NH₃还容易发生氨逃逸。当培养基中主要是自养培养时，在培养过程中不外加物质的条件下，由于水中的无机碳被微藻吸收，极易导致溶液总pH上升，导致严重的氨毒性以及氨逃逸。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种化学吸收与生物转化耦合的CO₂捕集方法，能够在实现利用吸收液的同时，解决氨抑制和氨损失的问题，同时实现后期产物的增长。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种化学吸收与生物转化耦合的CO₂捕集方法，包括如下步骤：

1)通过氨水吸收二氧化碳生成的碳酸氢铵作为模拟吸收液，加入到微藻培养基中，作为营养物质供给微藻生长；

2)通气条件下，通入5％CO₂+95％N₂作为模拟烟气，以20mL/min的速率通入培养基中，在促进微藻生长的基础上，保持pH在7_～8之间。

所述步骤1)具体：通过把终浓度248mg/L的碳酸氢铵分批加入，每隔12d补加一次，在微藻培养过程中，氨氮的浓度从最高248mg/L降低到最高150mg/L。

有益效果：

1、将NH₄HCO₃分批加入，从而实现对NH₄HCO₃一定程度上的浓度控制。

2、由于氨毒性和氨逃逸主要存在于高pH(pH＞9)的条件下，通过通入CO₂模拟烟气到培养基中，在处理烟气废气的同时，同时实现微藻的生长和pH的控制。

附图说明

图1为将氨水吸收CO₂后生成的吸收液与微藻培养相结合模拟结构示意图；

图2为四种培养条件下36天OD₆₈₀的变化曲线：

(a)为不通气条件下的OD值，(b)为通气条件下的OD值；

图3为四种培养条件下36天培养基中氮源浓度的变化曲线:

(a)为批式培养的氮浓度变化曲线，(b)为补料条件下的氮浓度变化曲线；