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本發(fā)明涉及生物質(zhì)能利用技術(shù)，旨在提供平板氣升環(huán)流式養(yǎng)藻光合反應(yīng)器及其進行微藻養(yǎng)殖的方法。該平板氣升環(huán)流式養(yǎng)藻光合反應(yīng)器為箱型結(jié)構(gòu)，箱型結(jié)構(gòu)的頂部有一個直徑為3cm的開孔，內(nèi)部通過隔板分隔成三塊區(qū)域，分別為中心流上升區(qū)和兩個兩側(cè)流下降區(qū)；該進行微藻養(yǎng)殖的方法包括步驟：接種微藻液體至平板氣升環(huán)流式養(yǎng)藻光合反應(yīng)器中，在平板氣升環(huán)流式養(yǎng)藻光合反應(yīng)器的一側(cè)設(shè)置光源，用氣泵向平板氣升環(huán)流式養(yǎng)藻光合反應(yīng)器中送入的空氣或工業(yè)煙氣。本發(fā)明能形成一個旋轉(zhuǎn)的交替更迭的大渦流動，加強了氣液攪拌和物質(zhì)傳遞，能夠明顯改善藻液流場和促進閃光效應(yīng)，有利于提高微藻光合作用和生物質(zhì)產(chǎn)量。

成果簡介：二十二碳六烯酸（DHA）是人體所必需的一種多不飽和脂肪酸，是大 腦細胞膜的重要構(gòu)成成分，可輔助腦細胞發(fā)育，對治療高血脂癥、動脈粥樣硬化 178天津大學科技成果選編 等能起到有效作用。本課題組通過開發(fā)破囊壺菌高密度異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)二十二碳六 烯酸（DHA）關(guān)鍵工程化技術(shù)，篩選出高產(chǎn) DHA 的破囊壺菌工業(yè)菌株 2 株。同 時優(yōu)化獲得了破囊壺菌生產(chǎn) DHA 的工藝條件，批量發(fā)酵培養(yǎng)破囊壺菌，獲得 DHA 的提取技術(shù)，在分離純化 DHA 的基礎(chǔ)上，能夠進一步優(yōu)化中式技術(shù)，獲得高純 度（90%）DHA，實現(xiàn)商業(yè)價值。 成果水平： 國內(nèi)領(lǐng)先，團隊專有技術(shù) 應(yīng)用范圍：海洋生物能源與生物資源可持續(xù)發(fā)展利用技術(shù)，利用海洋微生物進行 高附加值、高產(chǎn)能的海洋生物能源開發(fā)（提取 DHA），主要可應(yīng)用于海洋微藻產(chǎn) 氫產(chǎn)脂、生物醫(yī)藥、生物食品、保健等領(lǐng)域。 市場分析及前景：據(jù)統(tǒng)計目前市售食品級低濃度（22％-25％）DHA 價格在 26.9-36.5 萬元/噸；食品級高濃度 DHA（27％-30％）為 73-109.5 萬元/噸，而純 度為99.9％的DHA售價高達16.8萬美元/公斤。當前DHA的生產(chǎn)主要來自魚油， 普遍存在分離成本高、具有魚腥味、有污染物等問題。海洋微生物的不飽和脂肪 酸成分簡單，易于分離純化，用于發(fā)酵生產(chǎn) DHA 可以有效解決利用魚油生產(chǎn) DHA 的問題，降低 DHA 的生產(chǎn)成本，產(chǎn)業(yè)過程污染少，隨著國內(nèi)消費者健康意 識的不斷提升以及購買力的提高，國內(nèi) DHA 的需求必將進一步增加，其開發(fā)應(yīng) 用前景廣闊。 主要技術(shù)指標：分離得到 200 多株可培養(yǎng)的破囊壺菌菌株，獲得高產(chǎn) DHA 和類胡蘿卜素的破囊壺菌工程菌株，如 Aurantiochytrium sp. PKU#SW7 和 Thraustochytriidae sp. PKU#Mn16，其 DHA 占細胞干重達 20%；另已獲得 4 株破 囊壺菌基因組二代測序結(jié)果；申請發(fā)表專利（破囊壺菌的分離純化培養(yǎng)，破囊壺 菌快速測定方法等）；獲得粗制 DHA 工藝技術(shù)。 投資規(guī)模：包括設(shè)備、資金、場地、人員等。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓等

自養(yǎng)型富油微藻具有光合作用效率高、環(huán)境適應(yīng)能力強、生長周期短、生物產(chǎn)量高的特點，是理想的生物質(zhì)能源材料。利用藻類生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料對緩解人類面臨的糧食、能源、環(huán)境三大危機，有著巨大的潛力。本項目開發(fā)的富油舟形藻屬硅藻類，是富油潛力藻種之一。對原始藻種馴化和篩選后，在不補充CO2的情況下，以自養(yǎng)方式培養(yǎng)藻細胞，干重可達3.66g/L，生長周期15天，油含量達到40%以上，達到了國際先進水平。現(xiàn)完成實驗室3L規(guī)模的小試階段，500L規(guī)模的中試培養(yǎng)正在進行中，10噸級規(guī)模的光生物反應(yīng)器正在建設(shè)投產(chǎn)，可年產(chǎn)960kg的干藻粉。更大規(guī)模的光生物反應(yīng)器正在籌備之中。富油小球藻是本實驗室開發(fā)的第二個品種。以BG11為培養(yǎng)基，在100L光生物反應(yīng)器中，優(yōu)化后的藻細胞自養(yǎng)培養(yǎng)，干重可達5.5g/L培養(yǎng)基，總油脂含量可達藻細胞干重的50%左右，達到國內(nèi)外先進水平。已達到500L的中試培養(yǎng)規(guī)模，10噸級規(guī)模的光生物反應(yīng)器正在建設(shè)投產(chǎn)。以年產(chǎn)10 M gallons生物柴油的投資成本計，約10年即可完全收回投資成本。自養(yǎng)型微藻的無機鹽占到總成本的60%以上。本項目已成功把沼氣發(fā)酵和小球藻的培養(yǎng)兩個體系進行偶聯(lián)，即利用沼氣發(fā)酵的沼液作為小球藻的培養(yǎng)基，同時把沼氣中的CO2作為微藻培養(yǎng)的CO2來源。偶聯(lián)后小球藻的各項指標和無機鹽培養(yǎng)相近。這樣既解決了微藻培養(yǎng)的培養(yǎng)基成本問題，又提高了沼氣的純度與質(zhì)量，還減少了沼液的環(huán)境污染。已申請專利一項。

1 成果簡介原料油脂費用占生物柴油生產(chǎn)成本的 80％以上，目前原料油脂價格高居不下并不斷上漲，制約了生物柴油產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。國內(nèi)外生產(chǎn)生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕櫚油、地溝油等。它們與農(nóng)業(yè)爭地，與食品及飼料爭原料，單位生物量的產(chǎn)油率低，生產(chǎn)周期長，消耗大量的水資源、化肥和能源。 清華大學發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油的新技術(shù)，其技術(shù)特征在于：通過對一種特別藻株特殊品系的篩選和代謝途徑的改變， Chlorella protothecoides 0710 strain 由光合自養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛墚愷B(yǎng)，細胞由綠變黃，生長繁殖更快，油脂含量提高 3~4 倍，達細胞干重的 61％以上。又將工業(yè)界成熟的發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于高油脂異養(yǎng)微藻的生產(chǎn)，進一步提高發(fā)酵規(guī)模和細胞密度，現(xiàn)細胞發(fā)酵密度超過了 100 g/L，獲取了大量異養(yǎng)干藻粉后提取油脂，經(jīng)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)生成了高質(zhì)量的生物柴油。 該技術(shù)的創(chuàng)新點： （ 1）發(fā)明了微藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)生物柴油新技術(shù)，打通了以糖、淀粉、有機廢水、二氧化碳等為原料、工業(yè)自動化條件下高效生產(chǎn)生物柴油的新途徑； （ 2）異養(yǎng)藻細胞發(fā)酵產(chǎn)量和油脂含量不斷創(chuàng)造新高（ 細胞干重 100 g/L，含油量 60％），提高了該技術(shù)工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟性； （ 3）在發(fā)酵前引入利用 CO2和光合作用來減少糖或淀粉的消耗，降低成本同時減少溫室氣體的排放。 該技術(shù)獲 3 項國家發(fā)明專利和 2007 年全國發(fā)明大會獎。2 應(yīng)用說明與有實力的企業(yè)界合作，在工業(yè)化規(guī)模上進一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運作。 主要生產(chǎn)原料為二氧化碳及以下 3 類之一：（ 1） 甜高粱、甘蔗等糖質(zhì)原料；（ 2） 木薯、玉米等淀粉質(zhì)原料；（ 3） 含糖有機廢水。 生產(chǎn)設(shè)備：微藻培養(yǎng)池、光生物反應(yīng)器、工業(yè)發(fā)酵設(shè)備及廠房為主。 生產(chǎn)消耗：電能、蒸汽等（無污染等環(huán)境問題）。 產(chǎn)品應(yīng)用：微藻生物柴油質(zhì)量好，應(yīng)用范圍與目前市場上銷售的柴油完全相同。 投資風險：本技術(shù)創(chuàng)新性強，沒有前人的實踐、范例和經(jīng)驗；通過工業(yè)化和規(guī)模化來實現(xiàn)進一步降低成本的目標；高技術(shù)、高投入、預(yù)期高回報的同時也存在投資風險。3 應(yīng)用范圍中國境內(nèi)的生物柴油能源市場等。4 效益分析全世界油脂價格和液體燃料價格瘋狂上漲，對世界經(jīng)濟、政治和國家安全等產(chǎn)生重大影響。5 合作方式（ 1） 合作研究開發(fā)：清華大學方投入前期的專利技術(shù)、成果、儀器、實驗室和研究人員，政府或企業(yè)方投入研發(fā)資金（至少若干百萬元起步）、設(shè)備和工程技術(shù)人員，雙方共同合作，在工業(yè)化規(guī)模上進一步降低微藻發(fā)酵過程的成本，實現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化運作。雙方風險共擔，成果共享。 （ 2） 技術(shù)轉(zhuǎn)讓：清華大學方將前期的專利、技術(shù)、成果獨家轉(zhuǎn)讓給企業(yè)方，同時協(xié)助企業(yè)方完成進一步的研發(fā)、生產(chǎn)和商業(yè)化運作。企業(yè)方首先投入技術(shù)轉(zhuǎn)讓費用，享有對該技術(shù)的壟斷權(quán)。

本發(fā)明公開了一種利用微藻同時生產(chǎn)葉黃素和油脂的方法，包括以下步驟：(1)微藻細胞的收集；(2)微藻細胞的稱取；(21)葉黃素的提取進和(22)油脂的提取過程；同時設(shè)有對葉黃素和油脂提取順序?qū)φ{(diào)的試驗以確定最優(yōu)化的提取順序和水平。本發(fā)明采用超聲波對微藻進行破碎，超聲波的空化效應(yīng)和醇溶解作用具有更佳的協(xié)同效果，利于細胞的破碎機細胞內(nèi)油脂成分擴散；利用甲醇—二氯甲烷作為提取溶劑，葉黃素的提取效果最佳，而且剩余藻體的油脂損失較少，通過對葉黃素的提取工藝進行正交優(yōu)化，在最優(yōu)工藝條件下得到的葉黃素提取率為94.59％，比優(yōu)化前提高了1.43倍，剩余藻體的油脂含量為32.56％，葉黃素提取前后原始小球藻油脂的脂肪酸組成基本上沒有變化。

外觀：無色的或淡黃色粉末 提取來源：褐藻 含量：20%~60% 檢測方式：硫酸-苯酚法 溶解性：溶于水，不溶于醇和油脂。 包裝規(guī)格：1kg/5kg/25kg 儲存條件：置于陰涼干燥處，避光 保質(zhì)期：24個月

相關(guān)專利提出了一種新型球囊，用于肺動脈擴張時，減少肺動脈損傷，炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肺動脈再次狹窄或閉塞。

相關(guān)專利提出了一種新型球囊，用于肺動脈擴張時，減少肺動脈損傷，炎癥反應(yīng)導(dǎo)致肺動脈再次狹窄或閉塞。應(yīng)用范圍:該指引導(dǎo)管提出一種新型的球囊。該導(dǎo)管較以往的球囊功能更加多，不僅可以擴張肺動脈，同時還攜帶藥物至病變肺動脈，抑制肺動脈的再次狹窄。目前市場未見類似產(chǎn)品。效益分析:本實用新型的目的在于提供一種新型的球囊。該球囊通過納米技術(shù)將抑制炎癥的藥物附著于球囊表面。目前的球囊只能臨時的擴張肺動脈。使用新型的球囊不僅可以擴張肺動脈，同時還有抑制肺動脈再次狹窄和閉塞的作用。

本發(fā)明提供了一種適用于提高固碳效率的微藻規(guī)模培養(yǎng)裝置，包括具有至少一條跑道的跑道池和安裝于所述跑道池中的攪拌槳，所述攪拌槳安裝在所述跑道的一端，通過攪拌槳的旋轉(zhuǎn)使跑道中的藻液流動；其特征在于：還包括若干透明蓋板，所述透明蓋板成間斷地分布在所述跑道的上方，所述透明蓋板的底部和所述藻液的上表面相接觸。實現(xiàn)了氣?液?蓋的接觸，延長了氣液接觸的時間，提高了CO2溶解效率。跑道池內(nèi)的曝氣單元能產(chǎn)生微小氣泡，并且產(chǎn)生的氣泡不聚并，提高了CO2溶解的效率，與此同時，曝氣單元還具有通暢性不易堵、具有抗壓性不易破碎的特性，并且，制作成本低廉、易安裝易維護，能夠在規(guī)模化培養(yǎng)的跑道池內(nèi)實現(xiàn)多點間斷放置。

海洋微藻生物固定燃煤煙氣中 CO2 的性能與機理研究，該研究的 2 篇論 文入選 ESI 高被引論文，受到世界范圍內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域科研工作者的關(guān)注。