一種微藻采收方法及其應用技術

本發明專利技術涉及微藻生物領域，公開了一種微藻采收方法及其應用。所述方法包括：當培養微藻至培養液的OD

【技術實現步驟摘要】
一種微藻采收方法及其應用
本專利技術涉及微藻生物領域，具體地，涉及一種微藻采收方法及其應用。
技術介紹
微藻是一種分布廣、生長速度快、結構簡單的單細胞生物。通過自身特有的代謝過程，可以生成多種結構獨特的有價值化合物，包括多糖、蛋白質、維生素、脂肪酸及脂肪酸脂，是很有前景的經濟作物。在微藻生長的同時，還可以固定大量的二氧化碳，對減排大氣中的二氧化碳意義重大。由于微藻體積較小，在水中的濃度低，通常濃度不超過百分之一，使得在微藻養殖過程中，收集困難，成本也十分巨大。目前，現有常用的微藻收集的方法包括離心過濾法、絮凝劑沉淀法和pH調節法等。離心過濾法雖然能達到收集微藻的目的，但需要除去大量水分，運行能耗大，成本高，操作繁瑣，勞動強度大。絮凝劑沉淀法操作簡便、易行，不需要專門的設備，采收過程能耗低。但需要加入各種不同的無機或有機絮凝劑。無機絮凝劑如硫酸鋁、硫酸鐵等，會造成大量的廢水排放，造成環境污染。有機絮凝劑則往往用量較大，成本較高。CN103484371A公開了一種加入陽離子淀粉絮凝劑的收集方法，但加入量較大，為微藻干重的1-20％，影響微藻的質量。CN103881922A公開了以巨大芽孢桿菌發酵產物為絮凝劑，對海洋微藻具有明顯的絮凝作用，絮凝劑添加濃度為每毫升藻液0.3-3.0毫克，與微藻干重相比，用量較大。而且不能忽略的是，絮凝劑沉淀法由于在培養液中引入了其他的物質，不利于培養液的重復利用。pH調節法是通過改變培養液的pH值范圍，誘導微藻原位絮凝，實現沉降分離，但往往需要將pH回復到養殖需要的pH范圍，操作較為繁瑣且由于引入了其他離子不利于培養液的重復利用。pH調節包括酸性調節和堿性調節。CN103266063A公開了通過向培養液中加入酸液，調節培養液pH至3.7-4.3的范圍使微藻自絮凝沉降，沉降后的清液再加堿使其回復到養殖需要的pH范圍。CN102492624A公開了通過氨調節培養液pH，待微藻沉降后，通過加熱和二氧化碳回復培養液pH值到正常范圍。在微藻培養研究中，如何在保證培養液(包括培養液中的藻種)能夠重復利用且不會產生廢液排放的前提下，使得微藻收集簡單并降低微藻收集的成本，是當前致力于微藻培養的研究人員關注的熱門課題，但是，至今仍未獲得一種能夠有效實現上述目的的微藻采收方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有技術中的上述缺陷，提供一種微藻采收方法及其應用，該方法對培養液性質不會產生影響，使得培養液(包括培養液中的藻種)能夠重復利用而不會產生廢液排放，而且有利于微藻的聚集、采收，使得微藻收集簡單且能夠降低微藻收集成本。本專利技術的專利技術人在研究中發現，當培養微藻至培養液的OD680值為1-10、pH值為7.5-14時，向培養液中補加作為微藻培養營養成分的三價鐵離子化合物，待培養液中的微藻分層沉降后分離微藻，能夠使培養液中的微藻自然分層沉降，不僅對培養液的性質不會產生影響，使得培養液(包括培養液中的藻種)能夠重復利用而不會產生廢液排放，而且有利于微藻的聚集、采收，使得微藻收集簡單且能夠降低微藻收集成本。因此，為了實現上述目的，第一方面，本專利技術提供了一種微藻采收方法，所述方法包括：當培養微藻至培養液的OD680值為1-10、pH值為7.5-14時，向培養液中補加作為微藻培養營養成分的三價鐵離子化合物，待培養液中的微藻分層沉降后分離微藻。第二方面，本專利技術提供了一種上述方法在微藻培養中的應用。本專利技術的微藻采收方法，對培養液性質不會產生影響，使得培養液(包括培養液中的藻種)能夠重復利用而不會產生廢液排放，而且有利于微藻的聚集、采收，使得微藻收集簡單(只需過濾分離或分液分離即可，而無需進行離心分離)且能夠降低微藻收集成本，采用本專利技術的方法采收微藻，培養液中的微藻自然分層沉降1h后沉降率高達83％，自然分層沉降12h后沉降率高達97％。根據本專利技術的一種優選的實施方式，當三價鐵離子化合物為檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的混合物，且檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的摩爾比為2-1：1時，能夠進一步提高微藻的沉降率，更有利于微藻的聚集、采收。本專利技術的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。附圖說明圖1是本專利技術實施例1中單針藻聚集前分散在培養液中的狀態圖。圖2是本專利技術實施例1中分層沉降12h后的培養液中的單針藻的狀態圖。具體實施方式以下對本專利技術的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。第一方面，本專利技術提供了一種微藻采收方法，該方法包括：當培養微藻至培養液的OD680值為1-10、pH值為7.5-14時，向培養液中補加作為微藻培養營養成分的三價鐵離子化合物，待培養液中的微藻分層沉降后分離微藻。本專利技術方法中，為了進一步提高微藻聚集的效果，優選情況下，向培養液中補加三價鐵離子化合物時培養液的pH值為8-11。本專利技術方法中，對于微藻的種類沒有特別的限定，可以為本領域常規的培養體系為堿性的各種微藻，優選情況下，微藻為單針藻和/或小球藻。本專利技術方法中，對培養時采用的培養基、培養條件及光生物反應器等沒有特別的限定，可以分別為本領域常規使用的各種培養基、培養條件及光生物反應器等，其中，單針藻和小球藻的培養條件可以包括：溫度為15-35℃、光照強度為1000-5000Lux、pH值為7.5-13。本領域技術人員應該理解的是，在實際的微藻培養過程中，培養溫度、光照強度和培養液的pH值往往無法控制在一個精確的點值，而是在一個范圍內進行波動。本專利技術方法中，當培養微藻至培養液的OD680值為1-10時，微藻培養進入培養周期的后期，即進入平臺期，然后聚集進入平臺期的微藻并進行分離采收。本專利技術方法中，三價鐵離子化合物的補加量的可選擇范圍較寬，綜合考慮微藻聚集的效果、重復利用的方便性和成本，優選情況下，以三價鐵離子計，對于每升培養液，三價鐵離子化合物的補加量為0.001-0.1mmol。為了進一步提高微藻聚集的效果，進一步優選地，以三價鐵離子計，對于每升培養液，所述三價鐵離子化合物的補加量為0.01-0.05mmol。本專利技術方法中，對于三價鐵離子化合物的種類沒有特別的限定，可以為本領域常用的作為微藻培養營養成分的各種三價鐵離子化合物，為了進一步提高微藻聚集的效果，優選情況下，三價鐵離子化合物為檸檬酸鐵銨和EDTA鐵(又稱乙二胺四乙酸鐵)中的一種或兩種，本專利技術的專利技術人在研究中發現，當三價鐵離子化合物為檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的混合物時，能夠進一步提高微藻聚集的效果，且當檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的摩爾比為2-1：1時，能夠更進一步提高微藻聚集的效果，因此，三價鐵離子化合物進一步優選為檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的混合物，更優選地，檸檬酸鐵銨和EDTA鐵的摩爾比為2-1：1。本專利技術方法中，本專利技術的專利技術人在研究中進一步發現，在補加三價鐵離子化合物后，降低培養液的混合強度，能夠促進微藻聚集體進一步互相聚集，形成更大體積的聚集體，更有利于培養液中微藻的快速分層沉降。因此，優選情況下，在補加三價鐵離子化合物后，降低培養液的混合強度。本專利技術方法中，為了進一步提高微藻聚集的效果，優選情況下，降低后的混合強度為降低前混合強度的0％-99％，進一步優選為0％-80％，更優選為0％-50％。本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微藻采收方法，其特征在于，所述方法包括：當培養微藻至培養液的OD

【技術特征摘要】
1.一種微藻采收方法，其特征在于，所述方法包括：當培養微藻至培養液的OD680值為1-10、pH值為7.5-14時，向培養液中補加作為微藻培養營養成分的三價鐵離子化合物，待培養液中的微藻分層沉降后分離微藻。2.根據權利要求1所述的方法，其中，以三價鐵離子計，對于每升培養液，所述三價鐵離子化合物的補加量為0.001-0.1mmol。3.根據權利要求1所述的方法，其中，在補加三價鐵離子化合物后，降低培養液的混合強度。4.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，向培養液中補加三價鐵離子化合物時培養液的pH值為8-11。5.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，以三價鐵離子計，對于每升培養液，所述三價鐵離子化合物的補加量為0.01-0.05mmol。6.根據權利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述三價鐵離子化合物為檸檬酸鐵銨和EDTA鐵中的一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉偉，孫春燕，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京,11