水熱氧化法回收污泥氮磷用于培養(yǎng)產(chǎn)油柵藻

朱 偉，趙 帥，王若辰，張 昱，呂 藝

(1.河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210098；2.河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210098)

化石燃料的使用產(chǎn)生了眾多環(huán)境問題，且日益枯竭，因此需要尋找一種替代燃料來滿足世界能源需求。生物柴油的燃燒特性與化石燃料相似，并具有可持續(xù)、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，具有作為新能源的潛力[1]。在制造生物柴油的原材料中，微藻具有產(chǎn)油率較高、不需要占用農(nóng)田進(jìn)行培養(yǎng)等優(yōu)勢(shì)[2-3]。但使用微藻產(chǎn)油需要提供大量的營養(yǎng)物質(zhì)，使用微藻生產(chǎn)1t生物柴油，淡水培養(yǎng)條件下需要消耗330 kg氮和120 kg磷[4]。為了解決營養(yǎng)成分的問題，有研究利用廢棄生物質(zhì)，如污水[5]、禽畜糞便[6-7]等，提供氮磷和有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)成分。

中國市政污泥年產(chǎn)量大、分布面廣，且仍在持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)《城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，2015年、2017年、2019年全國污泥產(chǎn)量(以含水率80%計(jì))分別為4 300萬t、6 000萬t、6 500萬t，污泥的處理和處置需要大量的能源和場(chǎng)地。污泥中含有豐富的生物可利用營養(yǎng)成分，包括氮、磷、鉀等[8]。如果可以使用市政污泥進(jìn)行微藻的培養(yǎng)，對(duì)于污泥的處理和綠色新能源的轉(zhuǎn)化具有重要意義。

脫水污泥無法直接用于培養(yǎng)微藻，需要通過某種手段進(jìn)行預(yù)處理，將污泥中的營養(yǎng)成分提取到液相中。提取廢棄生物質(zhì)中營養(yǎng)成分用于微藻培養(yǎng)的方法主要有化學(xué)氧化[9]、水熱液化[10]等。對(duì)于產(chǎn)量大、體積大的污泥來說，要求處理方法效率高、用時(shí)短、操作簡(jiǎn)單。

化學(xué)氧化利用氧化劑或氧化劑產(chǎn)生的自由基破壞大分子，將廢棄生物質(zhì)中的有機(jī)大分子態(tài)的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物可以利用的小分子態(tài)或無機(jī)態(tài)，常用的氧化劑有過氧化氫[11]和過硫酸鉀[12]等。水熱液化可以通過高溫促使大分子分解，使廢棄生物質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)溶解于液相中。Shanableh[13]在亞臨界條件下通過水熱液化處理污泥，可水解污泥中95%以上的有機(jī)固體，得到的液相產(chǎn)物中含有大量的有機(jī)物。Aida等[14]在225℃下對(duì)污泥進(jìn)行水熱液化處理15 min后，氮回收率為50%～70%，磷回收率約20%。

將化學(xué)氧化和水熱條件聯(lián)用，在水熱條件下使用氧化劑處理污泥，可以加速自由基的產(chǎn)生，強(qiáng)化處理效果。Zhang等[15]使用過氧化氫作為氧化劑水熱氧化處理污泥，液相產(chǎn)物中含有大量小分子有機(jī)酸和氨氮。Abelleira等[16]將熱水解和過氧化氫相結(jié)合水熱氧化處理污泥，在138℃下處理34 min后，可有效去除有機(jī)物，效果相比不添加過氧化氫時(shí)有明顯的提高。Wang等[17]在126℃下使用過氧化氫和過硫酸鉀作為氧化劑水熱氧化處理藍(lán)藻藻液30 min后，可回收90%以上的氮磷，液相產(chǎn)物可以用于培養(yǎng)微藻。

微藻對(duì)營養(yǎng)的利用可以從兩個(gè)層面來論述，一個(gè)是營養(yǎng)物質(zhì)形態(tài)方面，對(duì)于微藻來說使用小分子有機(jī)碳源、氮源培養(yǎng)更容易被利用[18-19]，而大分子難以被微藻利用且可能有抑制生長(zhǎng)的作用，Misaki等[20]發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中腐殖酸含量過高時(shí)，會(huì)增加培養(yǎng)基的色度，影響光合作用；另一個(gè)是營養(yǎng)物質(zhì)濃度方面，過高的總有機(jī)碳(TOC)可能抑制微藻的生長(zhǎng)，進(jìn)行稀釋處理能夠減輕抑制作用[21]，Wang等[17]將水熱氧化得到的液相產(chǎn)物稀釋至TOC質(zhì)量濃度為1 g/L，可顯著優(yōu)化微藻的生長(zhǎng)情況和產(chǎn)油能力，產(chǎn)油量可超過BG11培養(yǎng)基。

脫水污泥產(chǎn)出穩(wěn)定、量大、富含營養(yǎng)物質(zhì)，具有作為微藻營養(yǎng)來源的潛力。而水熱氧化法可以在相對(duì)低溫的條件下快速、高效地提取污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)。微藻的生長(zhǎng)對(duì)碳源、氮源等營養(yǎng)物質(zhì)的形態(tài)和濃度有一定的要求。本文以脫水污泥作為預(yù)處理原料，選取產(chǎn)油量高且耐受能力強(qiáng)的斜生柵藻[22-25]作為產(chǎn)油藻種，探究水熱氧化對(duì)脫水污泥中營養(yǎng)物質(zhì)的提取效果。通過稀釋手段處理水熱氧化的液相產(chǎn)物，利用從污泥中提取的氮磷培養(yǎng)斜生柵藻，得出最合適的產(chǎn)油方案。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 污泥的來源和基礎(chǔ)參數(shù)

脫水污泥取自南京市某污水廠，污泥含水率為79.1%，污泥烘干后，TN和TP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2.107%和1.972%，有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.77%，污泥樣本保存于室溫下。

1.2 水熱氧化反應(yīng)參數(shù)的確定

水熱氧化處理過程為：將每100 g污泥與1 L氧化劑溶液混合于錐形瓶中，設(shè)置溫度及時(shí)間后放入高壓蒸汽鍋中，反應(yīng)結(jié)束后，對(duì)錐形瓶中固液混合物進(jìn)行離心處理(轉(zhuǎn)速為4 200 r/min，時(shí)間為6 min)，棄殘?jiān)∏逡骸?/p>

為了獲得最合適的水熱氧化反應(yīng)條件，首先設(shè)置氧化劑濃度為0.05 mol/L，反應(yīng)時(shí)間為30 min，選取過氧化氫和過硫酸鉀兩種氧化劑，根據(jù)Wang等[17]在藍(lán)藻藻漿上應(yīng)用水熱氧化的研究，溫度分別設(shè)定為105℃、115℃、121℃和126℃，測(cè)試氧化劑種類和反應(yīng)溫度的影響。

根據(jù)所得氮、磷提取率結(jié)果確定合適的氧化劑和溫度，測(cè)試氧化劑用量和反應(yīng)時(shí)間的影響，將氧化劑質(zhì)量濃度分別設(shè)定為0.01 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L和0.2 mol/L，反應(yīng)時(shí)間分別設(shè)定為15 min、30 min、60 min和90 min。氮、磷提取率計(jì)算公式為

(1)

(2)

式中：EN和EP分別為氮、磷提取率，%；ρTN和ρTP分別為離心后清液中TN、TP質(zhì)量濃度，mg/L；ρW為反應(yīng)前污泥的質(zhì)量濃度，ρW=100 g/L；wTN為干污泥中TN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，wTN=2.107%；wTP為干污泥中TP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，wTP=1.972%；k為污泥含固率，k=20.9%。

1.3 培養(yǎng)基的制備

在測(cè)得最合適的反應(yīng)條件下進(jìn)行水熱氧化。為滿足柵藻生長(zhǎng)的要求，用HCl和NaOH稀溶液，將培養(yǎng)基pH值調(diào)節(jié)至7.5左右。調(diào)節(jié)pH值后會(huì)有大量腐殖酸沉淀析出，使用0.45 μm玻璃纖維濾膜抽濾去除。調(diào)節(jié)pH值并去除沉淀后，使用蒸餾水將培養(yǎng)基分別稀釋3、5和10倍，與未稀釋的培養(yǎng)基結(jié)果對(duì)比，以觀察稀釋對(duì)柵藻生長(zhǎng)和產(chǎn)油的影響。對(duì)照組培養(yǎng)基選用BG11，配制方法參考Hamouda等[26]的研究。

1.4 藻種來源和培養(yǎng)環(huán)境

斜生柵藻藻種來自中科院的淡水藻種庫(編號(hào)FACHB-416)。藻種保存于BG11培養(yǎng)基中，pH值不低于7.5，溫度為(25±1)℃，光照強(qiáng)度為2 500 lx，光暗循環(huán)交替時(shí)間為12 h，將錐形瓶每天搖動(dòng)2次或3次。

試驗(yàn)前使用高壓蒸汽鍋對(duì)所需的培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，冷卻后進(jìn)行接種。接種初始藻細(xì)胞密度為40萬個(gè)/mL，培養(yǎng)的光照強(qiáng)度為4 500 lx，其他條件與保存藻種時(shí)一樣。

1.5 藻細(xì)胞的計(jì)數(shù)及比生長(zhǎng)速率的計(jì)算

柵藻生物量計(jì)數(shù)使用血小球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)法。顯微鏡(Olympus CX31)放大倍數(shù)為400倍。連續(xù)重復(fù)3次計(jì)數(shù)，如果差別小于10%，取平均值為藻細(xì)胞密度數(shù)值，否則重新進(jìn)行計(jì)數(shù)。培養(yǎng)到達(dá)對(duì)數(shù)期時(shí)計(jì)算比生長(zhǎng)速率：

μ=(lnN2-lnN1)/t

(3)

式中：μ為比生長(zhǎng)速率, d-1；N2和N1分別為對(duì)數(shù)期和培養(yǎng)初始的藻細(xì)胞密度,萬個(gè)/mL；t為培養(yǎng)到達(dá)對(duì)數(shù)期時(shí)的天數(shù)，d。

1.6 培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分質(zhì)量濃度測(cè)定及利用率計(jì)算

每次取5 mL藻液，以4 200 r/min轉(zhuǎn)速離心處理6 min，取上清液。使用過硫酸鉀在高壓蒸汽鍋中對(duì)上清液進(jìn)行消解后，用分光光度計(jì)(Shimadzu UV-2450)測(cè)定TN、TP的質(zhì)量濃度，測(cè)定方法參考Ebina等[27]的方法，使用TOC分析儀(Shimadzu TOC-V)測(cè)定TOC。硝氮和氨氮的測(cè)定分別參考HJ/T 346—2007《水質(zhì) 硝酸鹽氮的測(cè)定 紫外分光光度法(試行)》和HJ 535—2009《水質(zhì) 氨氮的測(cè)定 納氏試劑分光光度法》。營養(yǎng)成分利用率計(jì)算公式為

(4)

式中：U為營養(yǎng)成分利用率，%；ρS、ρE分別為培養(yǎng)初始和結(jié)束時(shí)營養(yǎng)成分的質(zhì)量濃度，mg/L。

1.7 藻產(chǎn)量及含油率的測(cè)定

培養(yǎng)達(dá)到穩(wěn)定期后，將所有藻液進(jìn)行離心，下層固體即為藻細(xì)胞生物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行冷凍干燥，干燥至恒重后，刮取所有干藻進(jìn)行稱重，為最終藻干重，單位體積藻液提取出的藻干重即為藻產(chǎn)量。干藻置于4℃冰箱內(nèi)保存待用。

油脂提取參照Bligh等[28]的方法，具體操作為①稱取約100 mg干藻，記錄質(zhì)量；量取4 mL氯仿、8 mL甲醇，在50 mL離心管中與干藻混勻，25℃下使用40 kHz超聲處理60 min；進(jìn)行6 min的離心分離處理，轉(zhuǎn)速為1萬r/min；使用0.45 μm濾膜抽濾上清液，濾液倒入新的50 mL離心管中；剩余的藻渣按照上述步驟萃取數(shù)次，將各次所得濾液混合。②向混合濾液中加入16 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaCl溶液，于分液漏斗中充分搖勻后，靜置待其分層；將下層溶液釋放于圓底燒瓶中，加入適量氯仿，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對(duì)溶液進(jìn)行濃縮。③取4 mL玻璃瓶，稱量并記錄質(zhì)量；將濃縮后的液相產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)移到玻璃瓶中，在45℃下用氮吹儀將玻璃瓶吹至恒重，此時(shí)玻璃瓶質(zhì)量減去空玻璃瓶質(zhì)量即為萃取出的油脂質(zhì)量。

含油率和油脂產(chǎn)量計(jì)算公式為

(5)

W=PWa

(6)

式中：P為含油率，%；mo為萃取出的油脂質(zhì)量，mg；ma為稱取干藻質(zhì)量，mg；W為產(chǎn)油量，g/L；Wa為藻產(chǎn)量，g/L。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)參數(shù)的比較

2.1.1氧化劑種類和溫度對(duì)氮、磷提取率的影響

選取過氧化氫和過硫酸鉀兩種氧化劑，分別在105℃、115℃、121℃和126℃下進(jìn)行測(cè)試，氧化劑濃度為0.05 mol/L，氧化時(shí)間為30 min，并設(shè)置無氧化劑組為對(duì)照組。圖1顯示了不同溫度下不同氧化劑對(duì)氮、磷提取率的影響?？梢钥闯觯谠囼?yàn)設(shè)計(jì)的溫度范圍內(nèi)，3組中氮、磷提取率均隨溫度升高而上升。不添加氧化劑時(shí)氮、磷的提取率比較低，氮、磷提取率最高分別約為13%和6%；使用過氧化氫氧化劑后，提取率略有提高，氮、磷提取率最高分別約為21%和13%；使用過硫酸鉀氧化劑后，提取率明顯高于另外兩組，氮、磷提取率最高分別約為80%和50%。因此在后續(xù)測(cè)定反應(yīng)時(shí)間和氧化劑濃度的試驗(yàn)中選取過硫酸鉀為氧化劑，溫度為126℃。

(a)氮提取率

(b) 磷提取率

2.1.2氧化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)氮、磷提取率的影響

設(shè)置了4種過硫酸鉀濃度，分別為0.01 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L和0.2 mol/L，在126℃下分別反應(yīng)15 min、30 min、60 min和90 min。圖2顯示不同過硫酸鉀濃度、不同反應(yīng)時(shí)間得到的氮、磷提取率。從圖2可以看出，氮、磷提取率與氧化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間均呈正相關(guān)關(guān)系，與反應(yīng)時(shí)間相比，氧化劑濃度的影響更為顯著。在過硫酸鉀量濃度為0.2 mol/L，反應(yīng)時(shí)間為90 min的條件下，氮、磷提取率均可達(dá)到95%；但在過硫酸鉀濃度為0.2 mol/L，反應(yīng)時(shí)間為60 min的條件下，氮、磷提取率可達(dá)到90%左右，考慮到能量投入和工藝的效率，后續(xù)培養(yǎng)柵藻的試驗(yàn)中以此作為反應(yīng)條件進(jìn)行培養(yǎng)基的制備。

(a)氮提取率

(b) 磷提取率

2.2 結(jié)果分析

2.2.1柵藻的生長(zhǎng)曲線

使用由污泥水熱氧化處理液制成的培養(yǎng)基對(duì)柵藻進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基分為4種稀釋倍數(shù)：未稀釋、稀釋3倍、稀釋5倍和稀釋10倍，使用BG11培養(yǎng)基作為對(duì)照組。根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果繪制的藻細(xì)胞密度變化曲線，如圖3所示。結(jié)果顯示，稀釋倍數(shù)在10倍以內(nèi)時(shí)，藻細(xì)胞密度隨著稀釋倍數(shù)的增加而升高，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均在22 d左右達(dá)到穩(wěn)定期。稀釋10倍的培養(yǎng)基在達(dá)到穩(wěn)定期時(shí)藻細(xì)胞密度超過600萬個(gè)/mL，接近BG11的水平。根據(jù)生長(zhǎng)曲線計(jì)算到達(dá)對(duì)數(shù)期的比生長(zhǎng)速率，BG11培養(yǎng)的柵藻平均比生長(zhǎng)率為0.147 d-1，未稀釋、稀釋3倍、稀釋5倍、稀釋10倍的污泥水熱氧化處理液培養(yǎng)的柵藻平均比生長(zhǎng)率分別為0.007 d-1、0.058 d-1、0.103 d-1和0.150 d-1，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的稀釋倍數(shù)范圍內(nèi)，比生長(zhǎng)率隨著稀釋倍數(shù)的增大而增大，稀釋10倍時(shí)略高于BG11。

圖3 不同培養(yǎng)基中柵藻生長(zhǎng)曲線

2.2.2柵藻的藻產(chǎn)量、含油率和產(chǎn)油量

將培養(yǎng)得到的柵藻進(jìn)行干燥，并通過有機(jī)溶劑萃取其中的油脂，得到的藻產(chǎn)量、含油率和產(chǎn)油量如圖4所示。由于藻細(xì)胞粒徑的差異，藻產(chǎn)量的變化規(guī)律并不和藻細(xì)胞密度一樣隨著稀釋倍數(shù)升高而升高，而是在稀釋3倍時(shí)最高；含油率在未稀釋和稀釋3倍、稀釋5倍時(shí)隨著稀釋倍數(shù)升高而降低，但在稀釋10倍時(shí)含油率反而最高；各組最終的產(chǎn)油量均接近或超過BG11，在稀釋10倍時(shí)達(dá)到最高，為0.137 g/L，與BG11相比提高了63%。

圖4 不同培養(yǎng)基中柵藻藻產(chǎn)量、含油率和產(chǎn)油量

2.2.3柵藻對(duì)培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的利用

培養(yǎng)基初始營養(yǎng)成分質(zhì)量濃度如表1所示, 各稀釋組營養(yǎng)成分質(zhì)量濃度為未稀釋組營養(yǎng)成分質(zhì)量濃度除以相應(yīng)的稀釋倍數(shù)。根據(jù)測(cè)定的培養(yǎng)過程中各組培養(yǎng)基內(nèi)營養(yǎng)成分的變化情況，分別計(jì)算各組中營養(yǎng)成分的利用率，結(jié)果如圖5所示。BG11中營養(yǎng)成分的利用率(不含氨氮和TOC)均超過其他試驗(yàn)組，可達(dá)到90%以上。污泥水熱氧化處理液稀釋后，所有組均顯示TN、TP和氨氮的利用率增加，且稀釋倍數(shù)越高，利用率越高。TOC利用率與稀釋倍數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，稀釋倍數(shù)越高，利用率越低。而硝氮的利用率受稀釋倍數(shù)的影響并不明顯。

表1 培養(yǎng)基初始營養(yǎng)成分質(zhì)量濃度 單位： mg/L

圖5 不同培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分利用率

2.3 討 論

2.3.1水熱氧化回收污泥氮磷的可行性

污泥絮團(tuán)在水熱環(huán)境下，絮體內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，胞外聚合物發(fā)生水解，絮體中微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)受到破壞[29-30]，微生物細(xì)胞中大量氮、磷、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)釋放到液相中來[31]，此外，絮團(tuán)內(nèi)部及胞外聚合物中富含的有機(jī)物[32]大分子結(jié)構(gòu)也會(huì)被高溫破壞，分解為小分子形態(tài)，溶解于液相中。本試驗(yàn)中選取的水熱溫度相對(duì)較低，破碎細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分解大分子的作用較為有限，因此在低氧化劑濃度下氮、磷的提取效果不明顯。而過硫酸鉀在水熱條件下被活化[33]，生成的硫酸根自由基具有較強(qiáng)的氧化性，且產(chǎn)生的速率遠(yuǎn)高于室溫情況[34-35]。硫酸根自由基能有效地破壞污泥絮體中微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子形態(tài)，使污泥中的營養(yǎng)物質(zhì)溶解于液相產(chǎn)物中。

水熱處理和化學(xué)氧化劑的聯(lián)合作用能夠破壞污泥中微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，釋放其中的氮、磷、有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)，并利用氧化劑產(chǎn)生的自由基氧化這些營養(yǎng)物質(zhì)，破壞其大分子結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為小分子形態(tài)或無機(jī)形態(tài)，從而快速、高效地從污泥中提取養(yǎng)分。在126℃、反應(yīng)時(shí)間60 min、氧化劑濃度為0.2 mol/L的條件下，氮、磷的提取率可達(dá)90%,這與Wang等[17]的研究結(jié)果相似，說明水熱氧化可以高效地從污泥中以液相產(chǎn)物的形式回收氮磷。

2.3.2稀釋對(duì)柵藻生長(zhǎng)和產(chǎn)油的影響

通過水熱氧化處理污泥，得到了含有高濃度營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基，各營養(yǎng)成分的質(zhì)量濃度均可接近或超過BG11的水平。但是直接用未稀釋的培養(yǎng)基培養(yǎng)微藻效果并不好。

微藻對(duì)TOC具有明顯的耐受閾值，在TOC質(zhì)量濃度超過1 100mg/L時(shí)，微藻的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)遭到顯著的抑制[36]，因此，未稀釋的原始培養(yǎng)基中過高的TOC水平可能阻礙柵藻的生長(zhǎng)。未稀釋的培養(yǎng)基較高的色度[20]也會(huì)影響柵藻的光合作用，從而抑制柵藻生長(zhǎng)。此外，微藻對(duì)于重金屬離子十分敏感，光合作用很大程度上會(huì)受到重金屬的抑制[37-38]；酚類、抗生素類和某些有機(jī)酸也會(huì)對(duì)微藻產(chǎn)生化感作用，抑制微藻的代謝[39-40]。因此，污泥中含有的重金屬等其他有害物質(zhì)也可能進(jìn)入培養(yǎng)基，對(duì)柵藻產(chǎn)生毒害作用。

通過稀釋污泥水熱氧化處理液降低了各種對(duì)柵藻生長(zhǎng)存在不利影響的組分濃度，從而減輕了對(duì)柵藻生長(zhǎng)的抑制效果，提高了柵藻對(duì)各類營養(yǎng)成分的利用率，促進(jìn)柵藻的生長(zhǎng)。經(jīng)稀釋后，雖然各類營養(yǎng)成分濃度有所降低，但藻細(xì)胞密度和產(chǎn)油量在稀釋10倍時(shí)仍可接近或超過BG11，說明和無機(jī)培養(yǎng)基相比，有機(jī)態(tài)的培養(yǎng)基更適宜柵藻的生長(zhǎng)和產(chǎn)油，且在本文的稀釋倍數(shù)范圍內(nèi)，有毒物質(zhì)含量的降低對(duì)于柵藻生長(zhǎng)的促進(jìn)作用遠(yuǎn)高于營養(yǎng)物質(zhì)濃度降低對(duì)柵藻生長(zhǎng)的不利影響。如果繼續(xù)加大稀釋倍數(shù)，可以降低有害物質(zhì)的濃度，但營養(yǎng)物質(zhì)濃度也會(huì)進(jìn)一步降低，因此，稀釋倍數(shù)最合適的區(qū)間尚需進(jìn)一步研究。

3 結(jié) 論

a.通過水熱氧化從污泥中成功回收了90%以上的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)，并且獲得了相對(duì)合適的水熱氧化處理參數(shù)：溫度為126℃、反應(yīng)時(shí)間為60 min、氧化劑過硫酸鉀量濃度為0.2 mol/L。

b.水熱氧化處理液作為培養(yǎng)基直接用于培養(yǎng)斜生柵藻，培養(yǎng)效果不理想，藻細(xì)胞密度和營養(yǎng)成分利用率都比較低。但通過稀釋處理可以降低培養(yǎng)基中有害物質(zhì)的濃度，使柵藻更容易利用其中的營養(yǎng)成分，促進(jìn)柵藻生長(zhǎng)和產(chǎn)油，得到較高的產(chǎn)油量。

c.與BG11培養(yǎng)出的柵藻的產(chǎn)油量相比，使用稀釋10倍的污泥氧化液培養(yǎng)柵藻，得到的產(chǎn)油量提高了63%。