一种含油微藻的收集方法技术

本发明专利技术公开了一种含油微藻的收集方法，其特征在于包括如下步骤：将壳聚糖－路易斯酸絮凝剂加入到含油微藻培养液中，使微藻培养液中路易斯酸浓度为３－９ｍｇ／Ｌ，壳聚糖浓度为２－３０ｍｇ／Ｌ；以２００－５００ｒｐｍ的转速快速搅拌微藻培养液１－５ｍｉｎ，再以２０－７０ｒｐｍ的转速慢速搅拌２０－４０ｍｉｎ，之后将微藻培养液静置沉淀１５－６０ｍｉｎ；将微藻絮体在转速３０００～５０００ｒｐｍ的条件下离心脱水。本发明专利技术采用的壳聚糖－路易斯酸复配絮凝剂配制简单，形成的絮体密实，所得到的藻泥总脱水率可达９８％以上，完全满足生物燃料油的生产要求，实现絮凝剂、催化剂一体化技术，节省了成本，具有显著的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源微藻
，特别涉及一种利用化学药剂絮凝和离心组合收集 能源微藻的方法。
技术介绍
^M(Microalgae)又称单细胞藻类，具有光合作用效率高、环境适应能力强、生 长周期短、生物产量高的特点。微藻具有很高的营养价值，如螺旋藻的蛋白质含量在60 70%，含有丰富的维生素和氨基酸，可提高人体的免疫力；还可以从微藻中提取到防治癌症、 心脏病、动脉硬化、糖尿病等疾病的生物活性物质；微藻生长速度快，可吸收大量的CO2,有 利于减轻温室效应；微藻的生长可以吸收大量的营养盐类，可为污水处理提供良好的途径； 微藻还是重要的化工原料的来源，近年来由于能源矛盾突出，高含油量的微藻用于生产生 物燃料引起了人们的广泛关注，微藻经过热裂解制造出液体燃料和氢气，从而缓解目前全 球能源紧缺的情况。我国有漫长的海岸线，蕴藏着极其丰富的微藻资源，若能开发出微藻能 源转化技术，将为弥补我国能源短缺，开发新的能源资源提供了一条便捷的途径。然而，相对于微藻培养技术的发展，其收集方法却大大滞后，成为影响该行业发展 的瓶颈，极大地制约了微藻的后续利用。由于微藻的生物特性个体小、浓度高、有的种类还 有较大的粘性，使得普通的收集方法很难用于微藻收集。目前实际生产中收集微藻的方法 主要有两种一是物理方法，包括离心法和过滤法。对于离心法，由于能耗高，成本高，不宜 推广至产业化，仅适用于实验室规模，并且因有些细胞壁很薄或者没有细胞壁，在高速离心 时会导致细胞破碎。对于过滤法，由于微藻细胞仅有3-10微米，普通滤纸孔径太大，起不到 过滤的效果；若考虑使用滤膜，即便是孔径大小合适，但由于微藻的粘性，也极易造成滤膜 堵塞，从而造成过滤困难甚至滤膜机械强度达不到要求而破裂。二是化学方法，一般采用石 灰水、明矾或聚铝等絮凝剂絮凝。由于其单独使用，投加量很大，成本高，难以工业化应用。 也有人尝试采用聚丙烯酰胺、甲壳素、褐藻胶作为絮凝剂，但其对海洋微藻沉淀效果差，因 而也难以拓展应用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种简单易行、效果理想的快速收集微藻的 方法。本专利技术的步骤如下(1)将壳聚糖-路易斯酸絮凝剂加入到含油微藻培养液中，使 微藻培养液中壳聚糖浓度为2-30mg/L，路易斯酸浓度为3-9mg/L ； (2)以200-500rpm的转 速快速搅拌微藻培养液l-5min，再以20-70rpm的转速慢速搅拌20-40min，之后将微藻培养 液静置沉淀15-60min ； (3)弃去上清液，将微藻絮体倒入离心机中，在转速300(T5000rpm的 条件下进一步脱水得微藻藻泥。所述壳聚糖-路易斯酸絮凝剂是将一定量的壳聚糖溶于HCl溶液，再加入路易斯 酸，使所配制的絮凝剂母液中壳聚糖浓度为2-30g/L，路易斯酸浓度为3-9g/L。所述壳聚糖N-脱乙酰度在70%以上。所述路易斯酸为i^eCl3、AlCl3、KAl (SO4)2 ·12Η20、Β&、三氟甲磺酸镧的一种或几种。所述含油微藻为扁藻、三角褐指藻、新月菱形藻、金藻、角毛藻、异胶藻、塔胞藻、盐 藻中的一种或几种。本专利技术的优点利用此方法所形成的絮体不仅密实，而且沉降性能好，所得到的藻 泥总脱水率可达98%以上，絮体中所含有的路易斯酸还可作为下一步微藻加压催化液化制 油的催化剂，产油率可达微藻干重的30%_50%。具体实施例方式下面通过具体实施例来进一步详细说明本专利技术。实施例1 将N-脱乙酰度为70%的壳聚糖和FeCl3溶于ρΗ=6的盐酸溶液中，使 壳聚糖浓度为10g/L，FeCl3浓度为4g/L，制得絮凝剂母液。培养扁藻使温度保持在20°C， pH=6，浊度为16NTU。取Iml絮凝剂加入IL微藻培养液中，使壳聚糖浓度为10mg/L，FeCl3 浓度为細g/L，用搅拌器以300rpm的转速快速搅拌微藻培养液2min，再以20rpm的转速慢 速搅拌20min，之后停止搅拌，将微藻培养液静置沉淀30min，微藻沉降率达98% ；弃去上清 液，将微藻絮体倒入离心机中，在4800rpm转速下进一步脱水，所得到的微藻藻泥总脱水率 达到98%。将微藻藻泥直接投入反应釜中催化液化，可以制得生物燃油，产油率可达微藻干 重的30%。实施例2 将N-脱乙酰度为70%的壳聚糖和AlCl3溶于pH=6的盐酸溶液中，使 壳聚糖浓度为15g/L，AlCl3浓度为5g/L，制得絮凝剂母液。培养扁藻使温度保持在25°C， pH=6. 5，浊度为17NTU。取Iml絮凝剂加入IL微藻培养液中，使壳聚糖浓度为15mg/L，AlCl3 浓度为5mg/L，用搅拌器以350rpm的转速快速搅拌微藻培养液2min，再以30rpm的转速慢 速搅拌20min，之后停止搅拌，将微藻培养液静置沉淀30min，微藻沉降率达98. 5%，弃去上 清液，将微藻絮体倒入离心机中，在4000rpm转速下进一步脱水，所得到的藻泥总脱水率达 到98%。将藻泥直接投入反应釜中催化液化，可以制得生物燃油，产油率可达微藻干重的 35%。实施例3 将N-脱乙酰度为70%的壳聚糖和KAl (SO4) 2 · 12H20溶于pH=6的盐酸溶 液中，使壳聚糖浓度为20g/L，KA1(S04)2 · 12H20浓度为6g/L，制得絮凝剂母液。培养扁藻 使温度保持在23°C，pH=6，浊度为18NTU。取Iml絮凝剂加入IL微藻培养液中，使壳聚糖浓 度为20mg/L，KAl (SO4)2 ·12Η20浓度为6mg/L，用搅拌器以400rpm的转速快速搅拌微藻培养 液3min，再以30rpm的转速慢速搅拌30min，之后停止搅拌，将微藻培养液静置沉淀35min， 微藻沉降率达98%，弃去上清液，将微藻絮体倒入离心机中，在4000rpm转速下进一步脱水， 所得到的藻泥总脱水率达到98%。将藻泥直接投入反应釜中催化液化，可以制得生物燃油， 产油率可达微藻干重的37%。实施例4 将N-脱乙酰度为70%的壳聚糖和BF3溶于pH=6的盐酸溶液中，使壳聚 糖浓度为25g/L，BF3浓度为7g/L，制得絮凝剂母液。培养扁藻使温度保持在22°C，pH=6. 5， 浊度为18NTU。取Iml絮凝剂加入IL微藻培养液中，使壳聚糖浓度为25mg/L，BF3浓度为 7mg/L，用搅拌器以450rpm的转速快速搅拌微藻培养液2min，再以20rpm的转速慢速搅拌 40min，之后停止搅拌，将微藻培养液静置沉淀40min，微藻沉降率达99%，弃去上清液，将微藻絮体倒入离心机中，在4500rpm转速下进一步脱水，所得到的藻泥总脱水率达到99%。将 藻泥直接投入反应釜中催化液化，可以制得生物燃油，产油率可达微藻干重的40%。实施例5 将N-脱乙酰度为70%的壳聚糖和路易斯酸(FeCl3、AlCl3质量比1 1混 合)溶于pH=6的盐酸溶液中，使壳聚糖浓度为30g/L，(FeCl3+AlCl3)浓度为8g/L，制得絮凝 剂母液。培养扁藻、金藻、三角褐指藻的混合藻液，使温度保持在20°C，pH=6，浊度为19NTU。 取Iml絮凝剂加入IL混合微藻培养液中，使壳聚糖浓度为30mg/L，(FeCl3+AlCl3)浓度为 8mg/L,用搅拌器以400rpm的转速快速搅拌混合微藻培养液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含油微藻的收集方法，其特征在于它包括以下步骤：（１）将壳聚糖－路易斯酸絮凝剂加入到含油微藻培养液中，使微藻培养液中壳聚糖浓度为２－３０ｍｇ／Ｌ，路易斯酸浓度为３－９ｍｇ／Ｌ；（２）以２００－５００ｒｐｍ的转速快速搅拌微藻培养液１－５ｍｉｎ，再以２０－７０ｒｐｍ的转速慢速搅拌２０－４０ｍｉｎ，之后将微藻培养液静置沉淀１５－６０ｍｉｎ；（３）弃去上清液，将微藻絮体倒入离心机中，在转速３０００～５０００ｒｐｍ的条件下进一步脱水得微藻藻泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春虎，孟范平，冯丽娟，卞俊杰，高健，田义斌，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]