[发明专利]一种用于微藻的浮珠浮选采收方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及微藻分离技术领域，具体为一种用于微藻的浮珠浮选采收方法。

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；

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％；

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；

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于微藻的浮珠浮选采收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：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；

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-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；