一种微藻收集方法及其应用技术

本发明专利技术涉及微藻生物领域，公开了一种微藻收集方法及其应用。所述方法包括：(1)将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液；(2)采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置。在基本不影响微藻采收量的情况下，本发明专利技术的方法无需对所有微藻培养液进行输送过滤、处理量小、处理效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微藻生物领域，具体地，涉及一种微藻收集方法及其应用。
技术介绍
微藻是一种分布广、生长速度快、结构简单的单细胞生物。通过自身特有的代谢过程，可以生成多种结构独特的有价值化合物，包括多糖、蛋白质、维生素、脂肪酸及脂肪酸脂，是很有前景的经济作物。在微藻生长的同时，还可以固定大量的二氧化碳，对减排大气中的二氧化碳意义重大。由于微藻体积较小，在水中的浓度低，通常浓度不超过百分之一，使得在微藻养殖过程中，收集十分困难，成本也十分巨大。目前，常用的微藻收集方法包括离心分离法和过滤分离法。离心分离法虽然能达到收集微藻的目的，但需要除去大量水分，运行能耗大，成本高，操作繁琐，劳动强度大，不适合大规模的微藻养殖采收。微藻个体体积小，易堵塞滤网。采用过滤分离时，需要加入助滤剂或者絮凝剂，使微藻形成较大的聚集体。但仍需要将固含量很低的微藻培养液全部输送过滤，输送量大，能耗高。CN101597564A公开了一种微藻收获的方法。首先通过自制的微藻收获机将微藻培养装置中的培养液过滤，过滤后的微藻浓缩液置于培养装置中的指定区域，然后通过自制的微藻收获车收集处理指定区域的微藻浓缩液。该方法虽然处理浓缩液的体积较小，但仍需要对所有微藻培养液进行过滤。美国微生物资源公司采用絮凝沉淀法富集盐藻。盐藻采收时，把培养液引入专用的采收沉淀池内，在适宜的搅拌下加入一定比例的絮凝剂，絮凝沉淀盐藻。然后用吸管直接伸到沉淀池的锥形底部真空吸取沉淀的盐藻藻泥。由于加入絮凝剂，每个培养周期都使用新鲜的盐溶液，而且需要将培养液全部引入沉淀池，操作较为繁琐，运行能耗较大，效率有待进一步提高。因此，在基本不影响微藻采收量的情况下，研发一种无需对所有微藻培养液进行输送过滤、处理量小、处理效率高、成本低的微藻收集方法，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种微藻收集方法及其应用，该方法在基本不影响微藻采收量的情况下，无需对所有微藻培养液进行输送过滤、处理量小、处理效率高、成本低。除了
技术介绍
中提及的微藻收集方法，在现有常用的微藻收集方法中，通常利用输送装置(如蠕动泵)输送的方式将微藻培养液输送至分离装置进行分离，得到藻泥。但在输送装置输送的过程中，沉降在底部的微藻聚集体并不和上层清液同步移动，甚至沉降在底部不动。这样，输送装置输送、分离装置分离的大部分是微藻含量极少的上层清液，效率低，能量浪费。而且，上层清液输送完毕后，往往需要人工冲洗、收集沉降在底部的微藻聚集体，工作量大。本专利技术的专利技术人在研究中意外发现，通过先将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液，然后采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置的方式收集微藻，在基本不影响微藻采收量的情况下，无需对所有微藻培养液进行输送过滤、处理量小、处理效率高、成本低。因此，为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种微藻收集方法，该方法包括：(1)将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液；(2)采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置。第二方面，本专利技术提供了一种上述方法在微藻培养中的应用。本专利技术的微藻收集方法，在基本不影响微藻采收量的情况下，无需对所有微藻培养液进行输送过滤、处理量小、处理效率高、成本低。在移动吸盘时可以手动操作也可以自动操作，处理方便灵活，且特别适用于开放式光生物反应器中微藻的收集。根据本专利技术的一种优选的实施方式，对于在碱性条件下培养的微藻，通过将微藻培养至微藻培养液的OD680值为1-10，pH值为7.5-14，然后向培养液中加入作为微藻培养营养成分的三价铁离子化合物柠檬酸铁铵和EDTA铁的混合物，且柠檬酸铁铵和EDTA铁的摩尔比为2-1：1，使微藻培养液中的微藻自然分层沉降的方式进行微藻沉降，不仅因未引入新的离子对培养液性质不会产生影响，不影响培养液(包括培养液中的藻种)的重复利用且不会产生废液排放，而且有明显较高的微藻沉降率，更有利于微藻的聚集、采收。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。第一方面，本专利技术提供了一种微藻收集方法，该方法包括：(1)将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液；(2)采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置。本专利技术方法中，步骤(1)中，微藻培养液经沉降后形成聚集态微藻悬浮液和上层清液。本领域技术人员应该理解的是，上层清液为沉降后微藻含量很少的上层培养液，聚集态微藻悬浮液为沉降后微藻含量很高的下层培养液。本专利技术方法中，优选情况下，吸盘的面积不超过100cm2，进一步优选为10-80cm2。本专利技术方法中，吸盘可以具有一定的几何形状，但对于吸盘的几何形状没有特别的限定，可以为圆形，也可以为非圆形，优选为圆形。其中，吸盘为圆形吸盘时，圆形吸盘的直径可以为0.1-10cm。本专利技术方法中，对于吸盘的材质没有特别的限定，可以为金属，也可以为非金属，优选情况下，吸盘的材质为不锈钢或者塑料。其中，塑料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯等。本专利技术方法中，吸盘的边缘可以设置有万向轮和/或滚珠，也可以不设置万向轮和/或滚珠。为了操作方便，吸盘的边缘优选设置有万向轮和/或滚珠，进一步优选地，吸盘的边缘设置有2-4个均匀分布的万向轮和/或滚珠。本领域技术人员应该理解的是，吸盘和微藻培养装置底部之间的间隙即为万向轮和/或滚珠的高度。考虑到既能使吸盘移动方便，起到支撑作用，又能更好的采收聚集态微藻悬浮液，优选情况下，万向轮和/或滚珠的高度为聚集态微藻悬浮液高度的100-200％，进一步优选为100-150％。本专利技术方法中，对于输送装置没有特别的限定，可以为本领域常用的各种用于输送藻液的装置，优选情况下，输送装置为压力泵或真空泵，进一步优选为蠕动泵。吸盘与输送装置可以通过软管连通。本专利技术方法中，为了更完全地采收聚集态微藻悬浮液，尽可能少的吸收上层清液，同时不使沉降的微藻聚集体漂浮，优选情况下，单位时间吸盘的移动面积为s，万向轮和/或滚珠的高度为h，单位时间输送装置的输送量为v，通过控制吸盘的移动速度和输送装置的输送速度，使得v＝s*h。本领域技术人员应当理解的是，移动面积是指移动吸盘时吸盘经过的微藻培养装置底部区域的面积，单位时间吸盘采收的培养液的量与单位时间内输送装置的输送量相同，本专利技术中，吸盘移动不走重复路线，当在v＝s*h的优选情况下，吸盘能够更完全地采收聚集态微藻悬浮液，尽可能少的吸收上层清液，同时不使沉降的微藻聚集体漂浮。本专利技术方法中，对于移动吸盘的方式没有特别的限定，可以为本领域技术人员能够想到的各种方式，优选情况下，移动吸盘的方式包括：将吸盘通过软管连接至操作杆上，操作杆通过人工操作或安装在移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微藻收集方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液；(2)采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置。

【技术特征摘要】
1.一种微藻收集方法，其特征在于，所述方法包括：(1)将培养后的微藻培养液进行沉降，使微藻培养液形成聚集态微藻悬浮液和上层清液；(2)采用吸盘以移动方式对聚集态微藻悬浮液进行采收，并通过与吸盘连通的输送装置将采收的聚集态微藻悬浮液送入下一级处理装置。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸盘的面积不超过100cm2，优选为10-80cm2。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸盘为圆形吸盘。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述吸盘的边缘设置有万向轮和/或滚珠，优选地，所述吸盘的边缘设置有2-4个均匀分布的万向轮和/或滚珠。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述万向轮和/或滚珠的高度为聚集态微藻悬浮液高度的100-200％。6.根据权利要求5所述的方法，其中，单位时间吸盘的移动面积为s，万向轮和/或滚珠的高度为h，单位时间输送装置的输送量为v，通过控制吸盘的移动速度和输送装置的输送速度，使得v＝s*h。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微藻在微藻培养装置中培养，所述微藻培养装置为开放式光生物反应器，优选地，所述开放式光生物反应器为跑道式光生物反...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，孙春燕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11