專利名稱：單細(xì)胞藻類的采收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藻類采收領(lǐng)域，具體講，涉及單細(xì)胞藻類的濃縮方法。
背景技術(shù)：
單細(xì)胞藻類是水生經(jīng)濟(jì)動物的重要餌料，對于水產(chǎn)人工育苗具有重要意義。但是，育苗場在培養(yǎng)單細(xì)胞藻類時，由于氣候因素及培養(yǎng)過程容易污染，導(dǎo)致產(chǎn)藻量不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)供應(yīng)不足，或培養(yǎng)過量的問題。因此，生產(chǎn)濃縮藻類并貯藏，是解決這些問題的重要手段。如何從濃度很低的培養(yǎng)原液中得到濃縮的藻體，是解決這類問題的關(guān)鍵。
科學(xué)發(fā)展已經(jīng)證明，單細(xì)胞藻類的藻體中含有一些特殊功能的營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物和活性物質(zhì)，具有一定的營養(yǎng)價值和治療價值，收集單細(xì)胞藻類的藻體是制備相關(guān)物質(zhì)的基本要求，如何從培養(yǎng)液中有效回收藻體，是該行業(yè)的需求。
在環(huán)保行業(yè)中，單細(xì)胞藻類可以承擔(dān)重要的水質(zhì)凈化作用，多年以來，由于缺乏有效的藻類回收技術(shù)，使得極具有應(yīng)用潛力的小球藻凈化高濃度有機(jī)廢水的技術(shù)無法得到有效應(yīng)用，主要是因為，如果不分離去除藻類，污染物質(zhì)雖然已經(jīng)得到轉(zhuǎn)化，但對去除污染物質(zhì)，沒有任何幫助，而且，藻類死亡分解腐敗后，水質(zhì)會變得更差?；厥赵孱?，不僅可以有效去除BOD和COD，以達(dá)到凈水的目的；而且可以回收有價值的產(chǎn)物，變費(fèi)為寶，從而降低污水處理的成本。
綜上所述，解決單細(xì)胞藻類的回收技術(shù)，是許多相關(guān)產(chǎn)業(yè)的業(yè)迫切需要。
目前大規(guī)模濃縮單細(xì)胞藻類方法還不是很多，國外基本采用離心濃縮原液的方法，從培養(yǎng)原液開始，應(yīng)用離心法回收單細(xì)胞藻類的藻體，實踐已經(jīng)證明是一種非常低效的工藝，根本就不能滿足，特別是不能滿足單細(xì)胞藻類產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)脫藻的需要。
國內(nèi)有以下幾個可以適用于水產(chǎn)育苗需要的，可以進(jìn)行小水體濃縮的相關(guān)專利。
中國專利號98110303.0，“單細(xì)胞藻類的濃縮方法”和中國專利號98110301.4，“單細(xì)胞藻的濃縮方法”所采用的方法，存在以下幾個缺點(diǎn)含有絮凝劑，對產(chǎn)品有一定的污染；需要降溫處理，耗能較大；不能完全采收，藻類存在一定浪費(fèi)；無法大規(guī)模生產(chǎn)。
中國專利號88106827，“小球藻生態(tài)采收法”的效率很低，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)，實用性不是很強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種濃縮速度快、成本低、簡單易行且能夠大規(guī)模處理和濃縮單細(xì)胞藻類培養(yǎng)液的方法，以滿足水產(chǎn)育苗、制藥保健和環(huán)境保護(hù)等行業(yè)的要求。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)A、用40-2000目濾布過濾單細(xì)胞藻類的培養(yǎng)原液，去除大顆粒物質(zhì)。然后收集到儲液罐。
B、濾液使用超濾器錯流過濾，收集并循環(huán)截留部分，直到達(dá)到所需濃度，一般可以濃縮100-1000倍，單細(xì)胞藻類的最終濃度可以達(dá)到30億/毫升以上。
所述超濾器膜的組裝形式為卷式膜、板式膜或者中空纖維膜，優(yōu)選中空纖維膜；所述超濾器膜的材質(zhì)為陶瓷、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚氟乙烯或其它高聚物；所述超濾膜截留分子量的大小為0.5萬-50萬，優(yōu)選為10萬-50萬。工藝所述運(yùn)行條件為PH為培養(yǎng)物的天然ph；運(yùn)行溫度為常溫，優(yōu)選20-30℃；循環(huán)流量使膜表面的流速達(dá)到0.5-3m/s；運(yùn)行壓力為0.05-0.7Mpa，優(yōu)選為0.1-0.25Mpa。
C、濾出液通量降低到初始通量的50％，最低到30％時，需要清洗過濾器；清洗方法采用常規(guī)的超濾器清洗方法即可。
D、.體積大幅度縮小的濃縮藻液可以采用離心或者其它常規(guī)方法來進(jìn)一步處理。
本發(fā)明處理速度快，處理量可大可小，不帶入新的污染，對單細(xì)胞藻類的活性沒有任何影響，不僅能滿足水產(chǎn)育苗行業(yè)的要求，而且能滿足制藥保健和環(huán)境保護(hù)等行業(yè)的要求。后處理的成本降低很多，效率提高很多。
本發(fā)明可以濃縮的藻類包括所有的淡水或者海水單細(xì)胞藻類，如小球藻、扁藻、微綠球藻、鹽藻等綠藻類單細(xì)胞藻類；等鞭金藻等金藻類單細(xì)胞藻類；角毛藻等硅藻類單細(xì)胞藻類。
具體實施例方式
應(yīng)用實例一小球藻培養(yǎng)原液200立方米，藻體濃度為1000萬/毫升。經(jīng)200目的普通濾布過濾，再經(jīng)面積為20平方米的中空纖維超濾膜，用2kw水泵驅(qū)動，錯流循環(huán)過濾，12小時后，截流液的體積變?yōu)?00立方米，藻濃度變?yōu)?000萬/毫升；繼續(xù)濃縮12小時，截流液體積變?yōu)?立方米，藻濃度變?yōu)?0億/毫升；繼續(xù)濃縮2小時，截流液體積變?yōu)?.4立方米，藻濃度變?yōu)?0億/毫升。然后用12kw的碟式離心機(jī)離心，花費(fèi)0.5小時，收獲小球藻膏重量為130公斤(濕重)。與之同時，同一臺離心機(jī)，離心相同原液，只處理了40立方米藻液，收獲藻體重量為18公斤，效率只有本發(fā)明的工藝1/5，能耗是本發(fā)明的20倍以上，回收率只有本發(fā)明的70％。
應(yīng)用實例二小球藻培養(yǎng)原液1000立方米，藻體濃度為2000萬/毫升。經(jīng)200目的普通濾布過濾，再經(jīng)面積為80平方米的中空纖維超濾膜，用5kw水泵驅(qū)動，錯流循環(huán)過濾，24小時后，截流液的體積變?yōu)?00立方米，藻濃度變?yōu)?億/毫升；繼續(xù)濃縮5小時，截流液體積變?yōu)?立方米，濃縮倍數(shù)為330倍。
應(yīng)用實例三扁藻藻培養(yǎng)原液50立方米，藻體濃度為200萬/毫升。經(jīng)200目的普通濾布過濾，再經(jīng)面積為8平方米的中空纖維超濾膜，用0.5kw水泵驅(qū)動，錯流循環(huán)過濾，24小時后，截流液的體積變?yōu)?00升，藻濃度變?yōu)?億/毫升，濃縮倍數(shù)為250倍，經(jīng)離心獲得藻膏30公斤。
權(quán)利要求
1.單細(xì)胞藻類的采收方法，其特征是，它包括以下步驟A、普通濾布過濾單細(xì)胞藻類的培養(yǎng)原液，去除大顆粒物質(zhì)，然后收集到儲液罐；B、濾液使用超濾器錯流過濾，收集并循環(huán)截留部分，重復(fù)本步驟，直到達(dá)到所需濃度。工藝所述運(yùn)行條件為PH為培養(yǎng)物的天然ph；運(yùn)行溫度為常溫；循環(huán)流量使膜表面的流速達(dá)到0.5-3m/s；運(yùn)行壓力為0.05-0.7Mpa；C、濾出液通量降低到初始通量的50％，最低到30％時，需要清洗過濾器，清洗方法采用常規(guī)的超濾器清洗方法即可；D、濃縮藻液還可以采用離心或者其它常規(guī)方法來進(jìn)一步處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述普通濾布的目數(shù)為40-2000目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述超濾器膜的組裝形式為卷式膜、板式膜或者中空纖維膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述超濾器膜的材質(zhì)為陶瓷、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚氟乙烯或其它高聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述超濾膜截留分子量的大小為0.5萬-50萬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述常溫是指20-30℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采收方法，其特征是所述運(yùn)行壓力為0.1-0.25Mpa。
全文摘要
本發(fā)明涉及藻類采收領(lǐng)域，具體講，涉及單細(xì)胞藻類的濃縮方法。目的在于提供一種濃縮速度快、成本低、簡單易行且能夠大規(guī)模處理和濃縮單細(xì)胞藻類培養(yǎng)液的方法，以滿足水產(chǎn)育苗、制藥保健和環(huán)境保護(hù)等行業(yè)的要求。本方法通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)收集單細(xì)胞藻類的培養(yǎng)原液并進(jìn)行粗濾，利用超濾濃縮設(shè)備循環(huán)過濾，得到所需濃度的單細(xì)胞藻類濃縮劑，濃縮后液還可以采用離心或者其它常規(guī)方法來進(jìn)一步處理。本發(fā)明處理速度快，不帶入新的污染，對單細(xì)胞藻類的活性沒有任何影響。
文檔編號C12N1/12GK1861781SQ20051003450
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者王培軍, 張婷麗, 周永燦 申請人:張婷麗, 王培軍