[发明专利]一种采收微藻的方法

说明书

本发明公开了一种采收微藻的方法，包括：(1)将待采收的微藻液置于包括至少一层沉降采收盘(b)的沉降采收器(a)中，所述沉降采收盘(b)具有通过结构(b1)，在所述沉降采收器(a)中设置有与所述通过结构(b1)适配的刮除结构(c)；(2)在重力自沉降条件下，使微藻通过重力自沉降作用进行沉降，使微藻与水分离；(3)将分离后的水排出75‑85％；(4)通过刮除结构(c)将步骤(2)中沉降在所述沉降采收盘(b)上的微藻泥刮除并经所述通过结构(b1)离开所述沉降采收盘(b)，进入步骤(3)中剩余的水中，混合得到浓缩微藻液，从所述沉降采收器(a)中排出并收集。本发明方法，沉降率高；简单易行、效率高。

技术领域

本发明涉及一种采收微藻的方法。

背景技术

微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物，它是由阳光驱动的细胞工厂，通过微藻细胞高效的光合作用，吸收CO₂，将光能转化为脂肪或淀粉等碳水化合物的化学能，并放出O₂。利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到“替代化石能源、减少CO₂排放、净化废气与污水”三个目的。“微藻生物技术”的优势在于以下几个方面：①微藻是光合效率最高的原始植物，与农作物相比，单位面积的产率高出数十倍。微藻也是自然界中生长最为迅速的一种植物，通常在24h内，微藻所含生物质可以翻倍，在其“指数生长期”内其生物量翻倍时间可以缩短到3.5h。②微藻可以生长在高盐、高碱环境的水体中，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养，也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养，因此微藻可以不同农作物争地、争水。③产油率高，微藻干细胞的含油量可高达70％，微藻没有高等植物的根茎叶等细胞分化，在缺氮等条件下，某些单细胞微藻可大量积累油脂，是最有前景的产油生物。④微藻的培养需要利用工业废气中的CO₂，缓解温室气体的排放，也可以吸收工业废气中的NO_x，减少环境的污染。⑤生产微藻生物柴油的同时，还可以生产相当数量的微藻生物质，还可进一步获得蛋白质、多糖、脂肪酸等高价值产品。

微藻可分为原核藻类和真核藻类，原核藻类以蓝藻为主，含叶绿素a、不形成细胞器、能进行光合作用，细胞中蛋白质含量高，可达干重的70％，脂肪含量低，为5％左右；真核藻类种类比较多，是主要的生物燃料藻种的来源。常见的微藻主要归于以下八个门类：硅藻门(Bacillariophyta)、绿藻门(Chlorophyta)、金藻门(Chrysophyta)、蓝藻门(Cyanophyta)、甲藻门(Pyrroptata)、红藻门(Rhodophyta)、隐藻门(Cryptophyta)和黄藻门(Xanthophyta)。其中，硅藻门、绿藻门和金藻门是最具潜力的生物柴油藻种来源。

微藻高效规模化养殖技术，即通过研究开发微藻规模化养殖的新设备与新工艺来高效、低成本地获得微藻生物量，是微藻生物技术的核心之一。如何高效率、低成本地采收微藻一直是微藻生物技术中的难题，主要原因是：微藻个体微小(通常小于20微米)且藻液浓度很低(在采收浓度下，通常不到藻液质量的3‰)。

现有的微藻采收方法主要是絮凝法、过滤法、离心法和沉降法。其中，絮凝法、过滤法和离心法的工艺较复杂、成本较高。沉降法具有操作简便、节省能源等优点，如CN101748068公开了一种微藻收获方法，该方法利用重力学原理，针对高密度连续培养光合生物反应系统进行不完全收获，对于浓度大于10⁷个每毫升的藻液(相当于OD₆₈₀＝1.0)，沉降率一般可达60％以上，沉降后分离出的上层清液返回光反应系统继续利用。该方法仍存在以下不足：轻微的扰动就会使微藻重新分散，不利于分离沉降后的清液，且沉降率低。