[发明专利]一种絮凝剂及其用途和处理微藻培养液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业微生物学领域，具体地，涉及一种絮凝剂、该絮凝剂的用途以及一种处理微藻培养液的方法。

背景技术

微藻的光合效率高，生长迅速，可以吸收大量二氧化碳（CO₂），有效地降低温室效应。微藻在生长过程中吸收大量的营养盐类，为污水处理提供良好的途径。特别是，微藻的细胞中含有大量的脂肪酸酯，可望成为生物能源的重要基础原料。

但是，微藻养殖液浓度较低，一般不超过1%。并且微藻在微藻培养液中处于较为稳定的悬浮状态，且微藻多为单细胞生物，其直径通常在3-30μm之间。因此，将微藻从微藻培养液中分离出来十分困难。

CN102051332A公开了用于微藻收集的絮凝剂，该絮凝剂是将壳聚糖和三氯化铁等溶于水中形成的，且该絮凝剂以加入微藻培养液中的方式使用。但是，该絮凝剂在处理微藻培养液，特别是在处理小球藻培养液时，仍然具有分离微藻较为困难的缺陷。

发明内容

本发明的目的是克服分离微藻较为困难的缺陷，提供一种能够更加方便有效地从微藻培养液中分离微藻的絮凝剂和方法。

一方面，本发明提供了一种絮凝剂，该絮凝剂含有壳聚糖、水溶性有机酸和水溶性金属化合物，所述水溶性金属化合物能够水解产生金属氢氧化物胶体。

另一方面，本发明提供了一种处理微藻培养液的方法，其中，该方法包括：将如上所述的絮凝剂溶解于水中，得到絮凝剂溶液；并且将待处理的微藻培养液与所述絮凝剂溶液接触，使微藻絮凝。

本发明还提供了如上所述的絮凝剂在处理微藻培养液中的用途。

通过上述技术方案，采用本发明的絮凝剂处理微藻培养液能够将小球藻的回收率提高到超过90%。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中，未做相反说明的情况下，气体和液体的体积数值均为标准状态下手的数值。

一种絮凝剂，该絮凝剂含有壳聚糖、水溶性有机酸和水溶性金属化合物，所述水溶性金属化合物能够水解产生金属氢氧化物胶体。

所述絮凝剂中的各个组分可以在使用前分别独立存放，也可以混合存放。

根据本发明的絮凝剂，其中，相对于1L的水，壳聚糖、水溶性有机酸和水溶性金属化合物的含量可以在较大范围内变化，例如：

其中，相对于每重量份的壳聚糖，有机酸的含量可以为1-100重量份。

其中，相对于每重量份的壳聚糖，水溶性金属化合物的含量可以为2.5-100重量份。

根据本发明的絮凝剂，其中，为了进一步增强絮凝剂的使用效果，优选情况下，相对于每重量份的壳聚糖，有机酸的含量为2.5-90重量份，进一步优选为20-50重量份；水溶性金属化合物的含量为2.5-10重量份，进一步优选为10-25重量份。

根据本发明的絮凝剂，其中，所述壳聚糖是指由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的物质，所述壳聚糖的N-脱乙酰度的数值可以在较大范围内变化，只要能使所述壳聚糖溶于水即可，例如，所述壳聚糖的N-脱乙酰度可以在40mol%以上，优选地，所述壳聚糖的N-脱乙酰度为50-100mol%。其中，所述N-脱乙酰度的数值是指根据文献《溶剂对壳聚糖粘度及Mark_Houwink方程参数的影响》（化学世界，2003年第8期417页）中记载的电位滴定法测量得到的数值。

其中，所述壳聚糖的粘度也可以在较大范围内变化，例如在40mPa·s以上，优选情况下，所述壳聚糖的粘度为50-1000mPa·s。其中，所述壳聚糖的粘度是指所述壳聚糖溶于水中所形成的浓度为1重量%的溶液的表观粘度，所述壳聚糖的粘度的数值是指根据文献《溶剂对壳聚糖粘度及Mark_Houwink方程参数的影响》（化学世界，2003年第8期417页）中记载的逐步稀释法测量得到的数值。

根据本发明的絮凝剂，其中，所述水溶性有机酸是指能够溶于水的含有羧基的化合物，优选地，所述水溶性有机酸为乙酸、苯甲酸、乳酸、氯乙酸、丙酸、甲酸、草酸、柠檬酸和酒石酸中的至少一种

根据本发明的絮凝剂，其中，所述水溶性金属化合物为能够水解产生金属氢氧化物胶体的水溶性金属化合物，优选地，所述水溶性金属化合物为氯化铝、氯化铁、硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸铁、氯化亚铁和硫酸亚铁的至少一种。