[发明专利]一种促进水华蓝藻内容物释放的方法

说明书

本发明公开了一种促进水华蓝藻内容物释放的方法，其特征在于：蓝藻泥通过恒温孵育和自溶破壁处理，并通过投加表面活性剂促进蓝藻胞内蛋白质、多糖等有机物质得到进一步释放。本发明的技术性能指标与同类技术相比其有机质释放溶出效果更为优越。可对大批量的打捞蓝藻进行处理，藻细胞破壁有机质溶出到水相后便于后续的资源化利用。

技术领域

本发明涉及环境工程技术领域，具体而言，涉及一种促进水华蓝藻内容物释放的方法，是一种蓝藻资源化利用的预处理技术。

背景技术

蓝藻是一种富含蛋白质等营养物质、能进行光合作用的单细胞原核生物。当水体中氮、磷元素超过正常值时，蓝藻大量繁殖，在淡水湖泊中广泛爆发，形成水华。大量的蓝藻在滨岸带堆积，进而腐烂发臭，影响了湖面景观。蓝藻细胞的呼吸作用以及蓝藻腐烂分解消耗大量氧气，使水体含氧量急剧下降，造成水体中鱼、虾等生物的死亡。而且蓝藻细胞腐烂释放出的藻毒素具有广泛的生物毒性，甚至通过皮肤接触、食物链等途经危害人类健康。目前最为有效抑制水华泛滥的措施是通过打捞降低沿岸水域的藻类有机物质含量，减缓水质恶化，改善水体环境。

在蓝藻爆发时期，仅太湖流域每天打捞量可达上千吨，打捞出来的蓝藻由于含水率极高，给运输、储存、及处理带来很大的困难。由于含水率较高不适合焚烧处理；直接进行填埋也会占用大量珍贵的土地资源；目前蓝藻无害化、资源化途径十分欠缺。藻泥的处置消纳能力难以满足湖体蓝藻打捞能力的需求，清除能力与水华堆积之间的差距巨大。目前，开发出高价值蓝藻生物质资源化技术，是解决蓝藻水华治理的重要途径之一。

由于蓝藻细胞的营养物质被肽聚糖及纤维素构成的双层细胞壁包裹，为了充分利用蓝藻胞内丰富的营养资源，首先需要提高蓝藻细胞破壁效率。高效经济的蓝藻细胞破壁技术，可以提高藻细胞内含物溶出效率，促进蓝藻高附加值产物的产率，给蓝藻生物资源化利用提供有力的技术支持。

目前已公开多种蓝藻破壁技术，其一为超声破碎技术，利用空穴效应使蓝藻内容物释放，但该方法处理量小，无法规模化应用；其二为酸、碱水解技术，向蓝藻中投加酸或碱等化学药剂，使蓝藻细胞壁裂解，但该方法的试剂使用成本高，且易造成二次污染；其三为反复冻融技术，将蓝藻反复冻融，利用冰晶生长使蓝藻细胞破壁，但该方法效率低，能耗高。

因此，研究一种有效促进水华蓝藻内容物释放的方法，对蓝藻资源化利用具有重要意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种促进水华蓝藻内容物释放的方法，以解决现有技术存在的效率低、成本高、能耗高处理量小且易造成二次污染的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

将蓝藻进行中温自溶处理，使蓝藻细胞破壁，胞内物质溶出，并通过投加表面活性剂，使胞内有机质得到更高效的释放。

进一步地，所述蓝藻为水体中打捞的新鲜蓝藻泥，蓝藻泥通过气浮装置分离湖水与蓝藻，降低藻水的含水率，浓缩后，蓝藻含水率在93％～95％。所述中温的温度范围为15-65℃，优选45～55℃。所述自溶为本领域常理解的自溶概念。

进一步地，自溶步骤包括：向浓缩后的蓝藻中投加表面活性剂，升温至45～55℃，溶解4～8h。

进一步地，所述方法适用的pH值范围为6～8，藻类生物质无需调节pH值即可直接使用。

进一步地，所述的表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚山梨酯-80和十六烷基磺丙基甜菜碱的一种或多种。

进一步地，所述的表面活性剂用量为蓝藻中干物质质量的0.1-5％，优选0.5％～2％。

进一步地，所述向蓝藻中添加表面活性剂的方法是，在搅拌过程中向蓝藻中均匀喷加表面活性剂溶液。

与现有技术相比，本发明的优点在于：