[发明专利]利用自絮凝微藻收获城市污水培养系统中产油微藻的方法

说明书

本发明涉及一种利用自絮凝微藻收获城市污水培养系统中产油微藻的方法，包括步骤A：投加步骤，将一定浓度的自絮凝藻液投入产油微藻藻液中；步骤B：絮凝步骤，对步骤A获得的混合藻液进行絮凝处理；步骤C：分离步骤，进行藻水分离处理。利用自絮凝微藻的自絮凝特性收获产油微藻，避免了物理或化学絮凝剂的高能耗及对终产物的污染问题，显著降低了收获过程中的生产和运行成本，是一种高效、经济、环保的微藻收获方法。微藻利用城市污水中的碳、氮、磷等营养物质进行生长代谢和油脂积累，促进了水中有机污染物的降解，并在一定程度上减少了城市污水处理过程中的碳排放，实现了污水由污染物向微藻生长原料的转化。

技术领域

本发明涉及一种微藻的收获方法，尤其涉及一种利用自絮凝微藻收获城市污水培养系统中产油微藻的方法。

背景技术

面对能源危机和环境水污染的双重挑战，利用城市污水培养的产油微藻生产生物柴油，既有助于探索一条城市污水处理的新途径，又能缓解能源相对匮乏的压力。

利用城市污水培养的产油微藻生产生物柴油这一工艺主要包括微藻的培养、收获、提脂及转酯化等环节，其中，收获生物质的费用占总生产成本的20～30％，再加上微藻细胞具有体积小、密度低、在培养系统中均匀分布的特点，使得微藻的高效、经济收获仍存在技术瓶颈。微藻收获的方法主要包括离心、气浮、沉降、过滤、絮凝等。离心法能耗高；过滤法成本高，且易造成膜堵塞；沉降法耗时长；气浮法需预处理，均不适合大规模工业应用。

目前，多通过絮凝法高效收获微藻，絮凝可以分为化学、物理和生物絮凝，但化学絮凝剂的使用会增加生产成本，其残留物还会给下游处理带来困扰；而物理絮凝成本高、能耗大；生物絮凝可以避免化学絮凝剂对终产物的污染，但技术要求或成本较高。

例如，CN101748068A公开了一种微藻收获方法,主要有高密度培养光反应器、沉降池、潜水泵、日光系统、粉碎机/研磨机五部分组成。其步骤是:A、沉降；B、去上清,用潜水泵将上层藻液抽走,循环利用；C、干燥,下层浓缩藻液用日光照射,晒干,形成藻片；D、再经过粉碎机或研磨将藻片制成藻粉,即可用于后续加工。此方法操作较为简单，但由于藻体往往不易于沉降，故而收获过程耗时较长，难以满足规模化生产的收获速率需求。

CN 106995248A公开了一种本发明公开了一种绿色安全、快速的微藻收获方法，首先利用食品级天然大分子絮凝剂“电中和”藻颗粒表面负电荷，促使藻颗粒失去稳定性，并在大分子链的“架桥网捕”作用下进一步形成藻絮体。然后利用电气浮产生的微小气泡粘附藻絮体，形成水-气-絮体三相混合体系，快速上浮到水面，实现藻类快速收集。此方法耗时较短，但是需要维持大功率电能输出，耗能较高，且食品级天然大分子絮凝剂往往成本较高，难以满足藻类生物燃料工业化生产对低成本的要求。

因此，寻找一种具有成本效益的绿色收获方法成为藻类生物燃料研究中最具挑战性的领域之一，也是限制微藻商业化的关键因素。

发明内容

鉴于现有技术存在的技术问题，本发明构建一种利用自絮凝微藻收获城市污水培养系统中产油微藻的方法，用来克服现有微藻收获方法成本高、能耗大、难以工业化应用的问题。

本发明的技术方案是：提供一种利用自絮凝微藻收获城市污水培养系统中产油微藻的方法，包括如下步骤：

步骤A：投加步骤，所述投加步骤系将一定浓度的自絮凝藻液投入产油微藻藻液中；

步骤B：絮凝步骤，所述絮凝步骤系对步骤A获得的混合藻液进行絮凝处理；

步骤C：分离步骤，所述分离步骤系取步骤B获得的絮凝体进行藻水分离处理。

由于所形成絮体体积较大，可利用滤布，在重力作用下实现藻水分离。通过该方法可以绿色、高效、经济的对产油微藻进行收获。