[0001] 本发明涉及微藻采收技术领域，具体的，涉及一种基于复炸油的微藻采收方法。

[0002] 食用油经多次高温加热后形成复炸油，在其加热过程中极易产生过氧化物、极性组分等，如游离脂肪酸、丙烯酰胺等有害物质，这些物质对人体健康有较大危害。实现复炸油无害化处理成为目前餐饮业亟需解决的重大难题之一。同时，这些废弃食用油难以降解，若直接排入水体，会在水面形成一层油膜，阻碍水面气液相间的氧气交换，导致水生生物缺氧死亡。研究表明，通过使用废弃油脂作为混合燃料，不仅可以减少食物中添加地沟油损害人体健康的可能性，而且还可以作为一种绿色燃料回收利用，减少能源排放。

[0003] 微藻被认为是低碳且可再生生物燃料的可行和可持续性的生产原料，具有分布广、生长周期短、高脂含量的优点，与此同时对环境和食品安全几乎不产生影响。微藻的培养不需要占用耕地以及大量水资源，一定程度上节省了耕地资源和水资源。除此之外，微藻也用于生产其他生物基材料，如营养产品、药品和化妆品等。但随着研究的深入发现，微藻细胞体积小且表面携带负电荷，培育成本较高成为制约微藻制备生物燃料的主要因素。

[0004] 微藻制生物产品中生产成本的20‑30％来自于微藻采收过程。传统的微藻采收方法包括离心法、过滤法和絮凝法等，如下表1所示，这些方法均无法同时满足低能耗、低成本、高效率的要求。离心法运行维护成本高，能耗高，且存在细胞损坏的风险。过滤法采收微藻的操作及维护成本高。絮凝法需要大量絮凝剂，污染后续产品，容易对环境造成二次污染。气浮法(DAF)需要添加大量表面活性剂，增强气泡稳定性，对微藻细胞和环境损害较大。

[0005] 下表为传统的微藻采收方法和本发明采用的浮珠浮选采收能耗和采收效率表：

[0006]

[0007]

[0008] 基于此，出现一种新型微藻采收技术即通过低密度浮珠进行浮珠浮选，这被认为是一种可取代传统浮选工艺的节省时间和节能的潜在方法。

[0038] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

[0039] 本发明提出5个实施例，其中实施例1、实施例2和实验例3中所用藻液均取自淮南寿县中古城墙护城河、寿县一中及青莲村池塘水样；实施例4和实施例5所用的藻液均取自巢湖中庙镇姥山岛及蓝藻处理厂水样，本发明实施例1～实施例5中所用的光生物反应器的生产厂家均为上海光宇生物科技有限公司。

[0040] 请参阅图1，本发明实施例1～实施例5中涉及到一种基于复炸油的微藻采收方法，该方法包括制备复炸油乳化液，具体步骤如下：

[0041] 第一步，制备复炸油；

[0042] 具体地，所述制备复炸油包括：

[0043] 1.采用大豆油制备复炸油，将大豆油经过反复高温加热，煎炸食品，包含鸡肉、火腿肠、鸡蛋、蘑菇等常见油炸食品；

[0044] 2.待复炸油冷却后过滤，密封保存备用；

[0045] 第二步，取复炸油置于烧杯中，加入Span80，组成油相；

[0046] 在本实例中复炸油添加量为98ml，Span80添加量为2ml。

[0047] 第三步，在油相中加入一定量的去离子水，将搅拌桨降至油相与水相交界处，于标定转速下以第一标定时长采用机械搅拌器搅拌至复炸油完全乳化后在第二标定时长内静置，等待乳化液上浮；

[0048] 在本实例中去离子水添加量为100ml，所述标定转速为800～1000r/min，优选地，所述标定转速为800r/min；所述第一标定时长为20min，所述第二标定时长为12h。

[0049] 第四步，将乳化液抽出至烧杯中，加入一定量去离子水并搅拌使其均匀分布在水系中，按所述标定循环次数洗去未乳化的复炸油。

[0050] 在本实例中，所述去离子水添加量为100ml，所述标定循环次数为2次～3次，优选地，所述标定循环次数为3次。

[0051] 第五步，将水洗后的复炸油乳化液放入超纯水中保存。

[0052] 请参阅图2，本发明实施例1～实施例5中基于复炸油乳化液采收微藻的过程示意图，具体实例如下：

[0053] 实施例1(淮南寿县古城墙护城河水样)

[0054] 本实施例包括以下步骤：

[0055] 步骤一：将70mg/L硫酸铝絮凝剂加入到100ml微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液在540nm的波长下测得的吸光度为0.069～0.088。

[0056] 步骤二：用抽液器抽取复炸油10ml/L乳化液加入到步骤一中经过预处理的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液以200r/min的速率下持续搅拌2min，室温下静置15min，后进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；其中所述乳化液原料为上述复炸油乳化液制得，粒径为20‑40μm。

[0057] 步骤三：将步骤二中得到的含有乳化液‑微藻结合体的溢流液通过离心收集沉淀物，得到分离后的微藻。

[0058] 实施例2(淮南寿县一中水样)

[0059] 本实施例包括以下步骤：

[0060] 步骤一：将70mg/L硫酸铝絮凝剂加入到100ml微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液在540nm的波长下测得的吸光度为0.057～0.078。

[0061] 步骤二：用抽液器抽取10ml/L乳化液加入到步骤一中经过预处理的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液以200r/min的速率下持续搅拌2min，室温下静置15min，后进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；其中所述乳化液原料为上述复炸油乳化液制得，粒径为20‑40μm。

[0062] 步骤三：将步骤二中得到的含有乳化液‑微藻结合体的溢流液通过离心收集沉淀物，得到分离后的微藻。

[0063] 实施例3(淮南寿县青莲村普通池塘水样)

[0064] 本实施例包括以下步骤：

[0065] 步骤一：将70mg/L硫酸铝絮凝剂加入到100ml微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液在540nm的波长下测得的吸光度为0.066～0.088。

[0066] 步骤二：用抽液器抽取10ml/L乳化液加入到步骤一中经过预处理的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液以200r/min的速率下持续搅拌2min，室温下静置15min后进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；其中所述乳化液原料为上述复炸油乳化液制得，粒径为20‑40μm。

[0067] 步骤三：将步骤二中得到的含有乳化液‑微藻结合体的溢流液通过离心收集沉淀物，得到分离后的微藻。

[0068] 实施例4(巢湖巢湖中庙镇姥山岛)

[0069] 本实施例包括以下步骤：

[0070] 步骤一：将70mg/L硫酸铝絮凝剂加入到100ml微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液在540nm的波长下测得的吸光度为0.061～0.083。

[0071] 步骤二：用抽液器抽取10ml/L乳化液加入到步骤一中经过预处理的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液以200r/min的速率下持续搅拌2min，室温下静置15min，后进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；其中所述乳化液原料为上述复炸油乳化液制得，粒径为20‑40μm。

[0072] 步骤三：将步骤二中得到的含有乳化液‑微藻结合体的溢流液通过离心收集沉淀物，得到分离后的微藻。

[0073] 实施例5(巢湖蓝藻处理厂水样)

[0074] 本实施例包括以下步骤：

[0075] 步骤一：将70mg/L硫酸铝絮凝剂加入到100ml微藻悬浮液中，以250r/min的速率持续搅拌1min得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液在540nm的波长下测得的吸光度为0.087～0.261。

[0076] 步骤二：用抽液器抽取10ml/L乳化液加入到步骤一中经过预处理的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液以200r/min的速率持续搅拌2min，室温下静置15min，后进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；其中所述乳化液原料为复炸油，粒径为20‑40μm。

[0077] 步骤三：将步骤二中得到的含有乳化液‑微藻结合体的溢流液通过离心收集沉淀物，得到分离后的微藻。

[0078] 将实施例1～实施例5得到的微藻的采收效率进行检测，具体检测过程为：用蠕动泵在采收原料微藻悬浮液底部5cm处缓慢抽取10ml的样品，然后用紫外分光光度计测量其吸光度，记为C0；以同样的方法在溢流后的混合悬浮液中抽取样品，然后用紫外分光光度计测量其吸光度，记为C1；其中，实施例1～实施例5中的样品测量时的紫外吸收波长为540nm，计算实施例1～实施例5的微藻采收率记为H，结果见下表2。

[0079] 其中，

[0080] 下表为实施例1～实施例5的微藻最大采收率

[0081]

[0082] 由上表可知，本发明实施例1～实施例5的微藻采收率均在72.2％以上，其中实施例2的微藻采收率高达91.2％，说明本发明的浮珠浮选采收法对微藻具有较好的采收效果，微藻采收率实现大幅度提升。

[0083] 据计算，本发明实施例1～实施例5的微藻采收的平均能耗为0.069kWh/m3，小于传统的微藻采收方法和气浮法的采收能耗；此外，本发明实施例1～实施例5中微藻采收无需3
设备投入，使用的浮珠可重复利用，平均采收成本为1.37元/m ，远远小于传统的微藻采收方法的成本。因此，浮珠浮选采收方法不仅降低了采收能耗，还大大降低了微藻的采收成本。

[0084] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。