随着养猪业的快速发展,猪场沼气工程数量迅速增加,从而产生了大量的猪粪沼液,给环境带来极大的压力。现有的常规沼液处理技术存在运行成本高、能耗大等问题,沼液资源未得到较好利用。藻类是低等光合自养植物,利用合适的光、C02和必需无机盐即可实现快速生长,藻粉可用于生产生物能源、动物饲料和肥料等。因此,利用微藻处理猪场沼液,既实现了沼液无害化和资源化处理,又创造了经济效益,利于养猪场的可持续发展。本研究旨在探索一套小球藻处理猪粪沼液的完整方案,为猪场沼液的处理及资源化利用提供一条可行性途径。主要研究结果如下:本实验室分离得到一株高耐污小球藻,通过18S rDNA鉴定为蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa),并命名为 C.pyrenoidosa LQ6。γ-聚谷氨酸、阳离子型聚丙烯酰胺(Cationic-type polyacrylamide,CPAM)、聚合氯化铝(Poly aluminium chloride,PAC)、非离子型聚丙烯酰胺和壳聚糖(Chitosan,CTS)对猪粪沼液都有一定的絮凝作用。经过絮凝剂浓度和沼液pH优化实验及藻类生长实验,筛选出高效经济絮凝剂PAC耦合CPAM。经PAC耦合CPAM絮凝后,沼液生化需氧量、总氮、总磷浓度分别下降了 33.54%、6.26%和67.70%。利用它培养小球藻120 h后,生物量达4.13 g/L,比未经絮凝的沼液高31.53%。将PAC耦合CPAM絮凝后的沼液应用于Cpyrenoidos.LQ6的培养,并在室内培养中进行了优化,得到优化条件为:1.33g/LNa2C03,接种量1.0g/L,24小时光照,光强5,000～10,000lx,温度25 ℃,氮磷比7.0,CO2通气量为(10 mL/min),通气组成0.5%CO2(v/v)。在优化工艺下培养360h,C.pyrenoidosaLQ6生物量达到了 10.84 g/L。沼液中总氮、总磷、铵态氮和生化需氧量的去除率分别为95.76%、97.71%、98.78%和53.30%。藻细胞油脂、总糖和蛋白质含量分别为62.63%、12.18%和3.15%,表明其是较好的生物柴油生产藻株。优化工艺下的连续培养表明,在更新率为5%时,C.pyrenoidosa LQ6处理沼液效果最好。此时小球藻生物量为9.79 g/L,比10%、15%和20%分别高8.66%、28.48%和41.88%,沼液总氮、总磷、铵态氮、生化需氧量的去除率分别为96.41%、97.70%、99.42%和64.81%。室外培养下,Cpyrenoidos.LQ6在鼓泡式柱状反应器中的生长和氮磷去除明显优于在跑道池中的。经过10 d培养,柱状反应器和跑道池中的生物量分别为3.95 g/L和0.61 g/L;总氮和总磷的去除率分别为71.54%和73.85%,比跑道池中总氮和总磷的去除率分别高出67.07%和16.02%。室外培养下,随柱状反应器的光径增加,C.pyrenoidosa LQ6的生长及氮磷去除效率显著降低。在4 cm、10 cm、18 cm和25 cm光径的鼓泡式柱状反应器中培养 10d 后,Cp.pyrenoidoso LQ6 的生物量分别达到 3.95、1.38、1.13 和 0.77g/L;总氮和总磷的去除率分别达到了 71.54%、39.79%、32.24%、20.01%和 73.85%、68.59%、67.87%、51.79%。