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1、第42卷第3期漁業(yè)現(xiàn)代化Vo1.42No.32015年6月FISHERYMOI)ERNIZAT10NJun.2015DOI:10.3969/j.issn.1007-9580.2015.03.007餌料微藻采收技術(shù)研究進(jìn)展與展望劉晃,吳凡(農(nóng)業(yè)部漁業(yè)裝備與工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所,上海200092)摘要:微藻是水產(chǎn)人工育苗重要基礎(chǔ)保障,具有無可替代的地位。微藻采收成本的高居不下,已經(jīng)成為嚴(yán)重阻礙餌料微藻大規(guī)模培養(yǎng)和工業(yè)化生產(chǎn)的重要因素之一。文章介紹了近些年微藻采收的各種技術(shù)方法,分析了不同采收技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn);提出了微藻采收應(yīng)使用多種方法相結(jié)合的技術(shù)
2、發(fā)展方向,以期對(duì)研發(fā)低成本、高效率的微藻采收技術(shù)以及餌料微藻產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供幫助。關(guān)鍵詞:水產(chǎn)養(yǎng)殖;微藻;采收;絮凝;富集與分離中圖分類號(hào):$959文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1007-9580(2015)03-033-05餌料微藻在水產(chǎn)人工育苗中具有無可替代的合自養(yǎng)微生物,均勻地分散懸浮在培養(yǎng)液中,形成地位,它既是貝類、對(duì)蝦幼體和部分魚類幼體的直穩(wěn)定的分散系,因此難以自然沉降。以目前的微接開口餌料,也是淡海水浮游動(dòng)物(輪蟲、橈足藻培養(yǎng)技術(shù),其在培養(yǎng)液中的濃度較低,在開發(fā)式類、枝角類等)水產(chǎn)養(yǎng)殖次級(jí)餌料生物所必需的培養(yǎng)系統(tǒng)中,藻密度一般在1g/L以下¨,即使餌料。但是,由于微藻細(xì)胞
3、體積小(1—是在封閉式生物反應(yīng)器中,其最大干重也不超過30m),密度低,采收比較困難且成本高,據(jù)測(cè)30g/Ll12]。藻液的低濃度可能造成過濾濾膜堵算,微藻采收成本占整個(gè)微藻產(chǎn)業(yè)鏈的20%一塞、離心動(dòng)力消耗上升、能耗大幅增加、采收成本30%,是工業(yè)化生產(chǎn)過程的一個(gè)限制因素4。。提高等問題,因此,國(guó)內(nèi)外針對(duì)微藻的采收一般都因此,目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖育苗中還是采用自給自足先對(duì)藻液進(jìn)行預(yù)處理,而后再進(jìn)行富集分離l1引。的生產(chǎn)方式,育苗場(chǎng)都配有較大面積的餌料微藻藻液預(yù)處理是利用物理或化學(xué)方法使微藻表面性培養(yǎng)車間來提供育苗過程中所需的餌料微藻。質(zhì)或懸浮液的溶液化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,以利于藻目前,
4、微藻采收方法主要有離心、過濾、絮凝、液的富集濃縮。氣浮等。但微藻采收受藻細(xì)胞自身特征(大1.1預(yù)氧化小、密度等)的影響,餌料微藻培養(yǎng)的濃度低,細(xì)微藻預(yù)氧化是通過向藻液中添加氧化劑使微胞易損傷而破裂,且細(xì)胞穩(wěn)定懸浮于培養(yǎng)液藻細(xì)胞表面發(fā)生改性,從而改變培養(yǎng)液的性質(zhì),有中J,給提高采收效率帶來很大的挑戰(zhàn)J。因利于微藻富集濃縮處理。最常見的處理方法有預(yù)此,研發(fā)規(guī)?;⒌统杀镜奈⒃宀墒占夹g(shù)是亟待解臭氧化、預(yù)氯化和高錳酸/高鐵酸預(yù)氧化。研究表決的瓶頸問題之一_l。本文綜述了微藻采收技明,采用預(yù)氧化處理藻液時(shí),適當(dāng)?shù)膭┝靠纱龠M(jìn)微術(shù),特別是近些年的新興采收技術(shù),分析了不同采藻絮凝,但過量后會(huì)
5、破壞微藻細(xì)胞,導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)收技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和存在問題,并對(duì)采收技術(shù)的發(fā)大量釋放,反而影響微藻絮凝_】。。但是,硅藻展作出展望,以期能給餌料微藻實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化提供類(Cyclotellasp.)對(duì)采用臭氧預(yù)氧化并不能起到借鑒。促進(jìn)絮凝的作用。采用預(yù)氯化處理對(duì)不對(duì)稱衣藻(Chamydomonasasymmetrica)、水生集胞藻1藻液預(yù)處理技術(shù)(Synechocystisaquatilis)和微小平裂藻(Merismopedia微藻是個(gè)體小且表面帶有負(fù)電荷的單細(xì)胞光tenuissima)效果較好,而對(duì)厚變浮游角星鼓藻收稿日期:2015-03.13修回日期:2015-04-29基金項(xiàng)目
6、:948項(xiàng)目“微藻規(guī)?;囵B(yǎng)和采收技術(shù)合作研究(2013一s7)”作者簡(jiǎn)介:劉晃(1973一),男,副研究員,碩士,研究方向:水產(chǎn)養(yǎng)殖工程與漁業(yè)裝備戰(zhàn)略。E—mail:liuhuang@fmiri.a(chǎn)c.ca漁業(yè)現(xiàn)代化2015生(SnatatoruarCrassum)和水華微囊藻(Microcystis鋁電極和氫電極電解生成鋁離子和氫氣微泡,鋁flos—aquae)效果較差。離子可以使微藻絮凝,同時(shí)產(chǎn)生的氫氣微泡可以1.2化學(xué)絮凝附著于絮凝體上使其上浮,從而實(shí)現(xiàn)微藻的富集。化學(xué)絮凝是微藻采收預(yù)處理中應(yīng)用最廣泛的白曉磊等在工藝條件為pH9.00、極板電壓技術(shù)之一,而且十分有效。
7、由于絮凝物能與培養(yǎng)13V、極板間距5.0—7.0am的情況下,對(duì)海水小基有效分離,大幅減少后續(xù)處理中藻液體積,同時(shí)球藻(Chlorellavulgaris)進(jìn)行電解絮凝采收實(shí)驗(yàn),絮凝后的絮凝體密度和顆粒增大,因此有利于離采收率可達(dá)80%以上。心或過濾。微藻細(xì)胞表面多帶負(fù)電荷,其絮凝應(yīng)太陽(yáng)能鹽橋電絮凝技術(shù)是由直流電源系統(tǒng)、使用陽(yáng)離子絮凝劑,常用的陽(yáng)離子絮凝劑包括金控制系統(tǒng)和鹽橋系統(tǒng)組成,鹽橋系統(tǒng)采用含鎂離屬鹽類和高分子聚合物類。鋁系金屬鹽和鐵系金子的電解質(zhì),陰電極采用析氫電極網(wǎng),陽(yáng)電極采用屬鹽是使用最為廣