[發明專利]一種用于微藻的浮珠浮選采收方法

有效

• 申請號: 202111479368.7
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114149924B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 文豪;丁可可;章浩文;尹鴻偉;秦微;王對雨
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: C12N1/12
• 分類號: C12N1/12;C12N1/02;C12R1/89
• 代理公司: 深圳力拓知識產權代理有限公司 44313
• 代理人: 夏鋒

本發明公開了一種用于微藻的浮珠浮選采收方法，包括以下步驟：步驟一，制備海藻酸鈉浮珠；步驟二，微藻采收；本發明利用具有空心結構的浮珠采收微藻，具有設備投入少、采收能耗低的優點，節約了采收成本，并且浮珠的形態較氣泡更加穩定，浮珠的使用量也更加精確，提高了微藻浮選采收過程的可控性，有利于實現工業化推廣；另外，本發明的浮珠使用后可進行回收，再次應用于微藻浮選，從而實現了循環利用，減少了浪費，進一步降低了生產成本，大幅減少了絮凝劑特別是化學絮凝劑的使用量，降低了對環境的污染，進一步節約了采收成本，本發明采用復炸油用作為海藻酸鈉浮珠原材料之一，實現了資源的再利用，降低了成本。

技術領域

本發明涉及微藻分離技術領域，具體為一種用于微藻的浮珠浮選采收方法。

背景技術

微藻是一類在水中生長的種類繁多且分布極廣的微小生物，微藻是地球上將無機碳(CO₂)與無機氮(NO_x)轉化為有機碳(糖類與油脂)和有機氮(蛋白質)效率最高的一種生物；微藻既有原核又有真核微生物，具有單細胞或簡單的多細胞結構，可以在惡劣的環境中生長和繁殖；微藻在生物能源、生物醫藥、環境治理等方面日益發揮著重要的作用；研究表明，微藻是一種潛在的可再生燃料來源，微藻生物質能夠滿足全球25％的能源需求；微藻中富含蛋白質、脂質等營養物質，可以作為動物飼料的蛋白質來源；微藻中可以提取多種化學物質，如胡蘿卜素、蝦青素、藻膽蛋白等生物活性物質，已被廣泛應用于醫藥和化妝品等領域；

目前，基于轉基因藍藻開發的防治對蝦白斑綜合征的對蝦疫苗成效顯著；利用廢水培養微藻不僅獲得了豐富的生物質資源，而且實現了廢水的資源化利用；基于微藻的這些優勢，使得微藻的規模化培養和資源化利用得到國內外廣泛關注，但利用微藻的生產成本過高，尤其是微藻的采收成本過高；由于微藻的形體微小(3um-30um)，且帶負電，故容易形成穩定的懸浮液，不易與培養液分離；另外，微藻的密度與水體相當，且濃度很低(1g/L)，給其大規模的采收帶來很大的挑戰；據測算，微藻產業鏈中采收環節的成本約占整個生產成本的20％～30％；

傳統的微藻采收方法包括離心法、過濾法和絮凝法，存在著對微藻細胞損傷大、效率低、能耗高等問題，氣浮法(DAF)相較于傳統的采收方法，具有快速、效率高等優勢，易于大規模產業化應用，但產生氣泡的過程，仍需要消耗較高的能量；

傳統的微藻采收方法和氣浮法的采收能耗和采收效率如表1所示，由表1?可以看出，傳統的微藻采收方法如壓力式過濾法和離心法的采收率較低，且能耗偏高，而真空過濾法、電絮凝法和溶解氣浮法的采收效率雖然很高，但能耗較高，對設備要求較高且成本較昂貴；因此尋求高效率、低成本的微藻采收技術是微藻產業化應用亟需解決的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于微藻的浮珠浮選采收方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于微藻的浮珠浮選采收方法，包括以下步驟：步驟一，制備海藻酸鈉浮珠；步驟二，微藻采收；

其中在上述步驟一中，制備海藻酸鈉浮珠包括以下步驟：

1)制備混合液A：稱取3g海藻酸鈉粉末分散在100mL蒸餾水中，攪拌至完全溶解，取40mL完全溶解的海藻酸鈉溶液與2mL的5％(w)碳酸鈣懸浮液均勻混合，得到混合液A；

2)制備乳化液：將上述步驟1)中所制備的混合液A加入到100mL?含4mL?Span-80的復炸油中，240r/min攪拌下反應15min，得到乳化液；

3)制備混合液B：取上述步驟2)中所制備的乳化液，在攪動下滴加20mL含80mmol/L醋酸的復炸油，反應10min，提升攪拌槳至液面下油相中，于溫和攪拌下加入150mL的50mmol/L氯化鈣溶液，反應15min，得到混合液B；