摘要
近年来，随着原油消耗增多，导致石油资源日益枯竭，环境恶化日益严重，因此生物质能源的研发成了近年来的研究热点，以生物柴油替代化石能源是社会和经济可持续发展的必然趋势。微藻因油脂含量高、生长速率快、环境适应能力强，是生产生物柴油最有潜力的原料。微藻制备生物柴油包含:微藻的培养、采收、生物质能源转化几个环节。由于微藻个体微小，细胞密度小等特点致使微藻采收困难，采收成本较高，有研究表明，微藻采收占微藻生物质能源总成本的20-50％。近年来，国内外就微藻的采收及微藻的油脂提取都做了大量的研究，但是就絮凝剂对采收后微藻的油脂提取及生物柴油制备的影响鲜有报道。因此，本文就围绕微藻的收获及油脂提取与转化两方面来展开研究。 本研究选用4种具有代表性的不同类型的絮凝剂（氯化铁、硫酸铁、氢氧化钙及壳聚糖），比较了不同絮凝剂对两种富油微藻（普通小球藻及四尾栅藻）的采收效果及脂肪酸甲酯转化的影响。结果表明，以氯化铁为代表的金属盐絮凝剂对两种微藻的絮凝效果较好，在低浓度(0.3g·L-1)下采收率即可达90％以上;根据扫描电镜（SEM）图可以看出氯化铁采收微藻过程中对藻细胞结构的破坏比较小;从FAME的转化结果可知，氯化铁采收的微藻中FAME转化量较多，普通小球藻和四尾栅藻细胞中FAME的提取量分别为53.64％和21.44％，FAME的转化率分别为90.92％和89.18％，其中普通小球藻中脂质含量较高，更适合用作制备生物柴油的原料。 以普通小球藻为实验对象，考察氯化铁和硫酸铁对提取油脂制备生物柴油的影响，分析絮凝后酸化对FAME转化的影响，研究了金属离子会对普通小球藻生长及油脂积累的影响。实验结果表明，两种絮凝剂最适宜的絮凝条件为:不调节藻液pH的情况下加入0.3g·L-1的絮凝剂絮凝3min，采收率可达98％;氯化铁采收的藻细胞中FAME的转化率比较高;酸化过程可释放出浓缩液中的Fe3+，提高FAME的转化率;培养基外加Fe3+在不影响普通小球藻生长的情况下可促进脂质的积累，藻细胞中FAME的转化率约为88.17％。 可生化降解的壳聚糖为絮凝剂分离采收普通小球藻，并考察壳聚糖的加入对藻细胞中FAME转化的影响。实验结果表明，当调节藻液pH为酸性(4.0)，加入0.9g·L-1壳聚糖可在20min后絮凝效率高达90％;根据FAME转化率结果可知，调节藻液pH至酸性可提高藻细胞中FAME的转化量。
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