臺灣博碩士論文加值系統

生質能源為目前廣泛使用的再生能源。其主要是由廢食用油或是利用植物吸收太陽光進行光合作用，將大氣中的二氧化碳轉化成醣類，再轉化成生質能源。微藻被認為是一個良好的生物燃料來源，是可進行光合作用之單細胞植物，比起其他的生質作物，微藻能快速且大量生產生物質量與累積大量油脂於細胞中，並且擁有較高的光效率，因此有可能部分取代傳統石化燃料，成為新興的能源。不同的藻類的油脂含量亦不相同，在控制培養條件的狀況下可增加30~60％之藻體乾重。另外藻類也可吸收溫室氣體CO2而達到減碳的目的，因此，生產微藻不僅能產生生質柴油，更為一零碳排放系統。
文獻指出擬球藻脂肪含量可高達藻體之58％，故本研究利用擬球藻做為實驗藻種，並探討外加電磁場對微藻生長之影響，並確認是否提升水中污染物氮、磷的去除率。文獻指出，磁場能加速藻細胞生長及活化光機發的光合作用電子傳遞系統，弱的磁場密度在200G內可於短時間內提升藻細胞密度，且能刺激微藻吸收培養基中的營養鹽，但亦有可能對藻細胞的生長造成抑制現象。
外加磁場之研究結果顯示，確實可提高擬球藻之藻密度，在磁場強度於200G的培養條件下，擬球藻的比生長速率達到最高為0.26d-1，比未外加磁場的情況下約增加271％；50G及100G較0G分別增加約186％及150％；350G時僅增加約21％。利用生活污水做為培養基之研究結果顯示，擬球藻具有利用生活污水做為生長基質之能力，擬球藻於外加磁場條件下培養其生長較未外加磁場迅速。外加磁場試驗測得之油脂含量結果顯示，與未外加磁場相比皆較低，0G、50G、100G、200G、350G時藻體中的脂肪含量分別為50%、14%、27%、22%、21%。外加磁場試驗測得之蛋白質含量結果顯示，於各批次試驗結束後所測得的脂肪含量則越低，擬球藻蛋白質含量的增加率越高。
外加磁場試驗下水質變化情形顯示，氨氮在水中的含量隨著藻密度增加而增加。而擬球藻對污水中氨氮的去除呈現正相關，其去除率在200G與0G分別為66%及69%。擬球藻對於硝酸鹽氮的消耗則沒有一定的變化趨勢。在磁場強度50G、100G、200G、350G下，擬球藻對水中磷酸鹽的去除率分別為100%、 57%、68%、35%。擬球藻對污水中磷酸鹽的消耗有外加磁場可達100%，未加磁場則無法完全利用完污水中之磷酸鹽。

Biomass Energy is currently the most widely used renewable energy. The main waste oil or used by plants to absorb sunlight for photosynthesis, the atmospheric carbon dioxide into sugars, converted into biofuel. Microalgae is considered to be a good source of bio-fuels, is available for photosynthesis of single-celled plants, compared to other biomass crops, can be fast and mass production of microalgae biomass and accumulation of oil in a large number of cells, and have more high optical efficiency, and therefore may completely replace the traditional fossil fuels, become a new source of energy. Fat content of different algae is not the same culture conditions in the control condition increased from 30 to 60% of algae dry weight. Algae can also absorb the greenhouse gas CO2 to achieve the objective of carbon reduction, therefore, not only the production of microalgae to produce biodiesel, the more a zero carbon emissions system.
Fat content due to the Nannochloropsis oculata can be as high as 58%, so this study intends to sp algae species as experimental, and with the increase in microbial activity electromagnetic fields to enhance substrate removal. Weak magnetic field density can enhance the cell density in the short, medium, and can stimulate algae absorb nutrients, on the magnetic properties of water to achieve the intended goals, and the total fat content of algae increase. The results show that adding the magnetic field can indeed improve the algae cell density to be the ball, but the body lipid content in the algae is reduced.

中文摘要 i
英文摘要 ii
目錄 iii
表目錄 v
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 5
1.3 研究架構 5
第二章 文獻回顧 7
2.1 生質能 7
2.2 藻類簡介 8
2.2.1 光合作用 9
2.2.2 油脂之合成 12
2.3 藻類培養環境探討 14
2.3.1 光照強度 14
2.3.2 溫度 14
2.3.3 pH 14
2.3.4 營養物質 15
2.3.5 碳源 15
2.3.6 鹽度 16
2.3.7 溶氧濃度 16
2.3.8 生物因子 16
2.4 電磁場原理及發展 17
2.4.1 磁化對水之探討 17
2.4.2 磁化技術應用 17
2.4.3 磁化效應對生物體之影響 18
第三章 研究方法與實驗設備 22
3.1 藻種 22
3.1.1 藻種來源 22
3.1.2 藻種保存 23
3.1.2-1 低溫保種 23
3.1.2-2 一般保種 23
3.2 培養基組成 24
3.3 藻類培養 26
3.3.1 前培養 26
3.3.2 主培養 27
3.4 實驗培養條件與實驗內容流程 28
3.4.1 批次實驗前之準備工作 29
3.4.2 實驗步驟 29
3.5 實驗設備 30
3.6 實驗分析方法 33
3.6.1 藻細胞濃度測定 33
3.6.2 生質體組成分析 34
3.6.3 營養鹽組成分析 35
第四章 結果與討論 36
4.1 微藻外觀及型態 36
4.2 藻類生長濃度曲線 38
4.2.1 微藻吸光度與藻密度之檢量線 39
4.3 磁場對擬球藻生長之影響 39
4.3.1 培養基批次培養試驗 39
4.3.2 污水培養試驗 41
4.4 磁場對擬球藻生質體組成之探討 42
4.4.1 培養基批次培養試驗 42
4.4.2 污水培養試驗 44
4.5 於不同磁場下對水質變化情形之分析 45
4.5.1 培養基批次培養試驗 45
4.5.2 污水培養試驗 49
第五章 結論 53
5.1 結論 53
5.2 建議 54
參考文獻 55

英文文獻
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