在潜在的循环经济模式下，回收热液液化的水相物质及生物炭用于微小小球藻（Chlorella minutissima）的培养

《Journal of Applied Phycology》：Recycling hydrothermal liquefaction aqueous phase and biochar for Chlorella minutissima cultivation under a potential circular economy approach

　　

摘要

热液液化（HTL）产生的大量副产品包括水相（HTL-AP）和生物炭（BC），为资源回收提供了机会。本研究评估了HTL-AP和BC作为营养补充剂在循环经济模式下用于培养Chlorella minutissima的潜力。HTL-AP含有较高的有机质含量以及硝酸盐、磷酸盐和必需的微量元素，而BC则具有不同的孔隙结构和富含碳的表面官能团。在HTL-AP的处理中，1%（体积比）的添加量使生物量产量比对照组（1.08克/升）增加了18.5%。当HTL-AP替代11种微量营养素时，3%（体积比）的添加量使生物量产量增加了约40%，同时实现了最高的特定生长率（μ = 0.139天^-1）和最大特定生长率（μ_max = 0.196天^-1），证明了HTL-AP能够提供必需的微量元素。相比之下，HTL-AP浓度≥2%会逐渐抑制C. minutissima的生长，而BC的添加仅表现出轻微的抑制作用（<10%）。HTL-AP和BC的联合使用减轻了高浓度HTL-AP的抑制效应，并保持了有利的生长动力学（μ = 0.10–0.12天^-1），尽管在HTL-AP和BC浓度≥0.5%时生物量产量仍然较低。此外，生物量产量与硝酸盐（r = 0.952）、磷酸盐（r = 0.897）和总营养物去除效率（r = 0.917）之间存在强烈的正相关关系。研究表明，HTL-AP中的营养成分可以有效地回收再用于微藻培养，而BC的直接应用仍需进一步研究。这些发现为将HTL副产品整合到可持续和循环的微藻生物精炼过程中提供了重要见解。