一种用于微藻的浮珠浮选采收方法技术

本发明专利技术公开了一种用于微藻的浮珠浮选采收方法，包括以下步骤：步骤一，制备海藻酸钠浮珠；步骤二，微藻采收；本发明专利技术利用具有空心结构的浮珠采收微藻，具有设备投入少、采收能耗低的优点，节约了采收成本，并且浮珠的形态较气泡更加稳定，浮珠的使用量也更加精确，提高了微藻浮选采收过程的可控性，有利于实现工业化推广；另外，本发明专利技术的浮珠使用后可进行回收，再次应用于微藻浮选，从而实现了循环利用，减少了浪费，进一步降低了生产成本，大幅减少了絮凝剂特别是化学絮凝剂的使用量，降低了对环境的污染，进一步节约了采收成本，本发明专利技术采用复炸油用作为海藻酸钠浮珠原材料之一，实现了资源的再利用，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微藻的浮珠浮选采收方法


[0001]本专利技术涉及微藻分离
，具体为一种用于微藻的浮珠浮选采收方法。

技术介绍

[0002]微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极广的微小生物，微藻是地球上将无机碳(CO2)与无机氮(NO
x
)转化为有机碳(糖类与油脂)和有机氮(蛋白质)效率最高的一种生物；微藻既有原核又有真核微生物，具有单细胞或简单的多细胞结构，可以在恶劣的环境中生长和繁殖；微藻在生物能源、生物医药、环境治理等方面日益发挥着重要的作用；研究表明，微藻是一种潜在的可再生燃料来源，微藻生物质能够满足全球25％的能源需求；微藻中富含蛋白质、脂质等营养物质，可以作为动物饲料的蛋白质来源；微藻中可以提取多种化学物质，如胡萝卜素、虾青素、藻胆蛋白等生物活性物质，已被广泛应用于医药和化妆品等领域；
[0003]目前，基于转基因蓝藻开发的防治对虾白斑综合征的对虾疫苗成效显著；利用废水培养微藻不仅获得了丰富的生物质资源，而且实现了废水的资源化利用；基于微藻的这些优势，使得微藻的规模化培养和资源化利用得到国内外广泛关注，但利用微藻的生产成本过高，尤其是微藻的采收成本过高；由于微藻的形体微小(3um
‑
30um)，且带负电，故容易形成稳定的悬浮液，不易与培养液分离；另外，微藻的密度与水体相当，且浓度很低(<1g/L)，给其大规模的采收带来很大的挑战；据测算，微藻产业链中采收环节的成本约占整个生产成本的20％～30％；
[0004]传统的微藻采收方法包括离心法、过滤法和絮凝法，存在着对微藻细胞损伤大、效率低、能耗高等问题，气浮法(DAF)相较于传统的采收方法，具有快速、效率高等优势，易于大规模产业化应用，但产生气泡的过程，仍需要消耗较高的能量；
[0005]传统的微藻采收方法和气浮法的采收能耗和采收效率如表1所示，由表1 可以看出，传统的微藻采收方法如压力式过滤法和离心法的采收率较低，且能耗偏高，而真空过滤法、电絮凝法和溶解气浮法的采收效率虽然很高，但能耗较高，对设备要求较高且成本较昂贵；因此寻求高效率、低成本的微藻采收技术是微藻产业化应用亟需解决的关键问题之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于微藻的浮珠浮选采收方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于微藻的浮珠浮选采收方法，包括以下步骤：步骤一，制备海藻酸钠浮珠；步骤二，微藻采收；
[0008]其中在上述步骤一中，制备海藻酸钠浮珠包括以下步骤：
[0009]1)制备混合液A：称取3g海藻酸钠粉末分散在100mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解，取40mL完全溶解的海藻酸钠溶液与2mL的5％(w)碳酸钙悬浮液均匀混合，得到混合液A；
[0010]2)制备乳化液：将上述步骤1)中所制备的混合液A加入到100mL 含4mL Span
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80的
复炸油中，240r/min搅拌下反应15min，得到乳化液；
[0011]3)制备混合液B：取上述步骤2)中所制备的乳化液，在搅动下滴加20mL含80mmol/L醋酸的复炸油，反应10min，提升搅拌桨至液面下油相中，于温和搅拌下加入150mL的50mmol/L氯化钙溶液，反应15min，得到混合液B；
[0012]4)制备混合液C：取上述步骤3)中所制备的混合液B，向其中缓慢加入50mL 0.8g/L PAC溶液，继续反应10min，得到混合液C；
[0013]5)获取浮珠微粒：将上述步骤4)中所制备的混合液C静置2～3 小时，弃去油相，用1％的吐温
‑
80洗涤微粒至无油为止，再用蒸馏水洗至中性，得到浮珠微粒，并将制得的浮珠微粒储存于蒸馏水中；
[0014]其中在上述步骤二中，微藻采收包括以下步骤：
[0015]1)微藻悬浮液预处理：将絮凝剂加入到微藻悬浮液中，然后在250rpm 的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；
[0016]2)制备浮珠
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微藻结合体的溢流液：将步骤一中所制备的海藻酸钠浮珠加入到预处理后的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液在250rpm的条件下搅拌1min，然后在室温下静置15min，再进行溢流，得到含有浮珠
‑
微藻结合体的溢流液；
[0017]3)获取微藻：将上述步骤2)中得到的含有浮珠
‑
微藻结合体的溢流液进行离心，然后收集沉淀物，得到微藻。
[0018]优选的，所述步骤一2)中，复炸油为荤素搭配的炸物反复油炸3
‑
4次所剩下的油。
[0019]优选的，所述步骤一5)中，混合液C中所凝结的浮珠微粒从油相中分离析出到油相下，水相上。
[0020]优选的，所述步骤一5)中，浮珠具有空心结构，粒径为50～60μm，密度为0.8～1g/cm3。
[0021]优选的，所述步骤二1)中，微藻悬浮液的浓度为7.6
×
106～15.8
×ꢀ
106cells/mL。
[0022]优选的，所述步骤二1)中，絮凝剂可为生物絮凝剂或化学絮凝剂，生物絮凝剂可为壳聚糖，化学絮凝剂可为氯化铁、硫酸铁、氯化铝或硫酸铝；生物絮凝剂的加入量按微藻悬浮液的体积计为20～50mg/L，化学絮凝剂的加入量按微藻悬浮液的体积计为50～100mg/L。
[0023]优选的，所述步骤二2)中，混合悬浮液中浮珠的浓度为400～1200mg/L。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用具有空心结构的浮珠采收微藻，具有设备投入少、采收能耗低的优点，节约了采收成本，并且浮珠的形态较气泡更加稳定，浮珠的使用量也更加精确，提高了微藻浮选采收过程的可控性，有利于实现工业化推广；另外，本专利技术的浮珠使用后可进行回收，再次应用于微藻浮选，从而实现了循环利用，减少了浪费，进一步降低了生产成本，大幅减少了絮凝剂特别是化学絮凝剂的使用量，降低了对环境的污染，进一步节约了采收成本，本专利技术采用复炸油用作为海藻酸钠浮珠原材料之一，实现了资源的再利用，降低了成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的方法流程图；
[0026]图2为制备海藻酸钠浮珠的流程图；
[0027]图3为微藻采收的流程图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]请参阅图1
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3，表2
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3，本专利技术提供的一种技术方案：其中实施例1、实施例2和实验例3中所用的藻液为淮南寿县青莲村养鸭场，养猪场，普通池塘所取的水样；实施例4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于微藻的浮珠浮选采收方法，包括以下步骤：步骤一，制备海藻酸钠浮珠；步骤二，微藻采收；其特征在于：其中在上述步骤一中，制备海藻酸钠浮珠包括以下步骤：1)制备混合液A：称取3g海藻酸钠粉末分散在100mL蒸馏水中，搅拌至完全溶解，取40mL完全溶解的海藻酸钠溶液与2mL的5％(w)碳酸钙悬浮液均匀混合，得到混合液A；2)制备乳化液：将上述步骤1)中所制备的混合液A加入到100mL含4mL Span
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80的复炸油中，240r/min搅拌下反应15min，得到乳化液；3)制备混合液B：取上述步骤2)中所制备的乳化液，在搅动下滴加20mL含80mmol/L醋酸的复炸油，反应10min，提升搅拌桨至液面下油相中，于温和搅拌下加入150mL的50mmol/L氯化钙溶液，反应15min，得到混合液B；4)制备混合液C：取上述步骤3)中所制备的混合液B，向其中缓慢加入50mL 0.8g/L PAC溶液，继续反应10min，得到混合液C；5)获取浮珠微粒：将上述步骤4)中所制备的混合液C静置2～3小时，弃去油相，用1％的吐温
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80洗涤微粒至无油为止，再用蒸馏水洗至中性，得到浮珠微粒，并将制得的浮珠微粒储存于蒸馏水中；其中在上述步骤二中，微藻采收包括以下步骤：1)微藻悬浮液预处理：将絮凝剂加入到微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；2)制备浮珠
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微藻结合体的溢流液：将步骤一中所制备的海藻酸钠浮珠加入到预处理后的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液在25...

【专利技术属性】
技术研发人员：文豪，丁可可，章浩文，尹鸿伟，秦微，王对雨，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：