将食物废弃物转化为增值产品是解决日益严重的全球食物垃圾管理问题的一个具有前瞻性的方法。微藻因其可利用边际资源进行可持续生长,已被作为研究工业生产和生物医学应用相关代谢物的细胞工厂。从微藻生物质中提取的脂类、脂肪酸、色素和多糖等多种增值产品可广泛应用于功能性食品供应、生物柴油、水产饲料等行业。因此,利用食物垃圾作为微藻养殖生物过程的潜在原料,是一种双赢战略,既可以减轻全球环境负担,又能够实现从废物到财富的价值转化。本文研究的重点是:藻基生物炭应用于微藻废弃培养基的净化吸附及循环再利用;建立食物垃圾（主食类）水解体系,探讨盐生杜氏藻以食物垃圾水解液作为唯一营养源的可行性;通过优化培养条件（水解液浓度和LED光源）制定杜氏藻生物量和类胡萝卜素积累的两阶段培养策略;在发酵罐中扩大杜氏藻培养规模并分析经济可行性;最后本文也基于研究结果进行了研究扩展。主要结论如下:（1）藻基生物炭适用于改善废弃培养基的处理,可提高其再生利用效率。并且3%浓度生物炭对废弃培养基的吸附效果综合最优,既可吸附水体中的藻屑,又对水体盐度影响较小。（2）生物炭处理后的废弃培养基可再循环用于杜氏藻培养。通过综合微藻生长效果和生物炭用量,3%浓度生物炭处理过的废弃培养基最适于杜氏藻的培养。（3）生物炭处理后的废弃培养基可再循环用于食物垃圾的水解。由于添加不同水源介质对食物垃圾的水解效果影响较小,因此3%浓度生物炭处理过的废弃培养基完全可以代替其他水源。（4）食物垃圾水解液营养丰富适宜作为杜氏藻的唯一营养源。结果表明与传统培养基相比,水解液中碳水化合物的有效回收率为82.7%,磷和氮回收率分别为4.5 mg g^-1和3.5 mg g^-1,含有支持微藻生长的有效营养物质;且与纯化碳源相比,水解液协同生物炭处理组的藻类生物量(3.1 g L^-1)显著高于其他处理组。（5）水解液浓度对杜氏藻的生物量积累存在明显差异,但对类胡萝卜素合成影响较小。促进其生长的最佳富糖水解物浓度为10 g L^-1,其低光处理至12天的生物量(2.93 g L^-1)和生物量生产率(0.22 g L^-1d^-1)相对最高;但是不同浓度水解液处理组中,微藻PDS变化趋势相似,表明其引发的糖酵解率相似。（6）蓝光对生物量积累具有潜在刺激作用,其效果优于白光和红光。且在蓝光和水解液浓度10的处理组获得最高生物量及生产率(分别为3.7 g L^-1和0.3 g L^-1d^-1)。（7）通过对水解液浓度和LDE光源优化,制定出两阶段策略。结果表明第一阶段使用低蓝光可以促进杜氏藻生物量的积累,第二阶段中使用高蓝光可以促进β-胡萝卜素积累,高红光则促进合成叶黄素。（8）将两阶段培养策略用于发酵罐中规模化扩培,显著缩短生长周期。最大生物量约为4.1 g L^-1,与传统实验室摇瓶培养相比,其指数期缩短至8天,节约了4天。蓝光处理时β-胡萝卜素生产率可达11.5 mg L^-1d^-1,与此同时,红光处理时叶黄素产率可达8.5 mg L^-1d^-1。（9）对食物垃圾水解液协同藻基生物炭促进杜氏藻生物量和类胡萝卜素积累,进行了简单的经济成本分析,结果表明合成12 g的β-胡萝卜素和9 g的叶黄素只需要2.73 kg生物炭和150 g食物垃圾。（10）通过改变微藻种类和食物垃圾来源进行扩展研究,进一步验证了食物垃圾可作为微藻营养源的可行性。结果表明小球藻可利用食物垃圾（面包）,在半连续发酵体系下高效生产脂质和叶黄素。综上所述,本研究将食物垃圾资源化利用与微藻高价值产物生产相结合,通过参数优化提高了杜氏藻生物量和类胡萝卜素的积累,从而贯彻对废弃物的管理达到减量、减害、营养循环的处理目标。这些发现既为杜氏藻利用该策略商业化规模生产提供了技术指导,也为解决全球废弃物结合微藻生物炼制提供了新思路。