产油小球藻高效率培养工艺
   浏览: 99

一、问题描述(200字以内)

需包括问题背景、领域或行业现状、实际需求及存在问题等

近年来兴起的微生物制油由于藻类生长周期短、可工业化培养、占地面积小而备受瞩目并获得了众多国家级科研项目支持。目前使用异养培养技术,增长率可以达到8 g/L*d是自养培养的40倍,但是异养培养过程中产乳酸较多,pH若不加以控制可降低至3左右,严重影响了异养培养的正常进行,而得到油脂还需要经过细胞收集、细胞破碎、油脂提取等工序,工艺链条长引起总体收率低,且效率低、过程能耗高,这些都是影响微藻柴油产业化的关键问题,亟待解决。

二、解题过程(500字以内)

运用TRIZ或其他技术/管理创新方法中具体的原理或工具,分析和解决问题的过程

1、鱼骨图分析

屏幕截图 2023-05-15 103047


2、因果树分析

屏幕截图 2023-05-15 103110

   


3.使用冲突理论:

屏幕截图 2023-05-15 104556

使用技术冲突分析:

培养过程 :为了提高小球藻培养效率,只能提高同批进行培养的罐数量;转换为triz冲突,则是改善:生产率(39),恶化:易操作性(33);查找发明原理:分段原理、嵌套原理、预先作用原理、机械系统替代原理;改善:生产率(33),恶化:能量消耗(22);查找发明原理:预先作用原理、机械系统替代原理、气体或液压结构原理、物理或化学参数改变原理

三、最终方案(500字以内)

简述运用创新方法获得并经验证后的最终方案,简要说明新方案特点与优势等(请配必要的细节图与对比图)

细胞发酵周期分为延滞期、对数生长期、稳定期、衰亡期。使用一台发酵罐专门培养对数生长期的小球藻发酵液,以此做为种子液,不断往其它发酵罐中接种,结果是接种量大、小球藻始终处于旺盛的生长期且占据种群优势,从而减少了培养周期,提高了设备利用率,减少了染菌几率。

四、创新点(200字以内)

使用半连续发酵工艺,发酵延滞期由3天缩短到1天,发酵周期由15天缩短到12天,缩短了培养周期。

五、应用情况及范围

目前上述五项发明专利已经在天冠集团自建千吨级异养小球藻生产线上进行应用,目前发酵环节染菌率由50%降低到3%,细胞生长速度由8 g/L*d提高到了12g/L*d提高。

六、产生的经济效益或社会效益

本案例发明的新工艺,引领了异养小球藻工艺变革方向,为减少微藻柴油生产过程中物料损耗和能源消耗做出了贡献,经过在天冠集团千吨级微藻柴油生产线应用四个月以来,因减少物料损耗、提高收率累计减少成本63万元、因效率提升、降低能耗减少成本89万元。取得了较好的经济效益。