TW201525130A - 微藻採收模組與微藻的採收方法 - Google Patents

Abstract

一種微藻的採收方法。於含微藻細胞的培養液中添加絮凝劑與磁性粒子，以形成懸浮於培養液中的微藻磁性絮凝物。將含微藻磁性絮凝物的培養液置於採收容器中。對採收容器的外壁施加一磁場，使得微藻磁性絮凝物被吸附於採收容器的內壁上而與培養液分離。在微藻磁性絮凝物被吸附於採收容器的內壁上的情況下，移除採收容器中的培養液。移除磁場，取得微藻磁性絮凝物。另外，亦提供一種微藻採收模組。

Description

微藻採收模組與微藻的採收方法

本發明是有關於一種採收模組與採收方法，且特別是有關於一種微藻採收模組與微藻的採收方法。

近數十年間，全球對於微藻生物質應用於食品、飼料、生質柴油以及化學製品的需求逐漸上升，微藻生物質具有極大的潛力可取代現今許多農作生物質來源。然而，依美國ASP(Aquatic Species Program)計畫所作的分析，濃縮分離與乾燥脫水程序所需成本約佔微藻生質柴油生產總成本38%，國際微藻生物質組織(ABO)也曾指出，微藻細胞的收集至少佔全部生產成本的20~30%。也是說，迄今微藻生產仍受限於高成本經濟價值產物。

一般來說，在養殖微藻後，微藻的利用通常包括採收、乾燥、破壁與產物萃取等程序，其中採收程序對於產物的產率具有重大影響。目前已發展出多種微藻採收技術，主要包括離心採收、過濾採收、浮除採收，以及混凝採收等技術。其中，離心採收是微藻採收最常見的方法之一，其優點在於採收微藻細胞的效 率高達95%以上，但缺點為離心機之硬體設備費用高及運轉之能耗也高。因此，離心採收通常用於需要較純淨且具有高利潤之微藻產品。相反地，過濾採收具有低能耗的優點，但因其僅適於收集具有特定尺寸以上的微藻細胞，故其採收效率不高，且主要用於採收團聚生長之微細藻類。

浮除採收是使用高壓製造出微氣泡(micro-bubble)，藉由微氣泡的上升將大部分的微藻細胞帶至液面，再以水流對上層液面進行收集。浮除採收的採收效率約可達到70%，採收後之培養液可回收而持續用於微藻養殖。然而，由於採收藻體時需持續地以高壓釋出微氣泡，因此具有高能耗的缺點。根據改變微藻細胞之表面電荷的方法，混凝採收通常為加入絮凝劑慢速攪拌或直接通入電流，以使微藻細胞產生聚集現象。由於聚集之微藻細胞能快速沉降，藉由過濾或直接移除上層之水分，可使微藻的採收效率達到約70~95%，且具有能耗較低的優點。此外，若不採取再一次絮凝沉降的微藻，其回收的藻體含水量仍高。雖可利用過濾方式處理之，不過此會導致混凝採收具有額外的成本效應。

也就是說，由於微藻細胞僅具有約3~30μm的微小體積，且在持續維持高度生長的微藻養殖中，難以將藻體的密度維持在很高的狀態，因此目前的微藻細胞採收方法面臨成本與採收效率難以兩全的難題。然而，提高採收效率是微藻養殖工業所欲開發的關鍵技術之一，故有必要發展低能耗、易於量產、高採集率的微藻採收系統，以符合產業化可行性的需求。

本發明提供一種微藻採收模組，能達到低耗能與高採收效率的目的。

本發明的微藻採收模組包括養殖單元以及採收單元。養殖單元包括培養槽，培養槽用以容置含微藻細胞的培養液，而在欲採收微藻細胞時，將絮凝劑以及磁性粒子加入培養槽中，其中微藻細胞、絮凝劑以及磁性粒子於培養槽中形成懸浮於培養液中的微藻磁性絮凝物。採收單元包括採收容器與磁場產生裝置。採收容器與培養槽耦接，用以容置含有微藻磁性絮凝物的培養液。磁場產生裝置對採收容器的外壁提供可移除的磁場，在磁場存在的狀態下，微藻磁性絮凝物被聚集於採收容器的內壁上而與培養液分離。

在本發明的一實施例中，上述的採收單元為可拆卸式採收單元，可拆卸地連接於養殖單元。

在本發明的一實施例中，上述的採收單元更包括採集器，在移除磁場後，用以收集留存於採收容器中的微藻磁性絮凝物。

在本發明的一實施例中，上述的採收容器為中空管，以及採集器為具有推桿的活塞，活塞與中空管的內壁為滑動式配合。

在本發明的一實施例中，上述的磁場產生裝置為永久磁鐵或電磁鐵。

在本發明的一實施例中，更包括第一輸液管，其中培養 槽具有輸出口，採收容器具有輸入口，培養槽的輸出口經由第一輸液管與採收容器的輸入口連接。

在本發明的一實施例中，更包括回收單元，與採收單元連接，回收單元包括培養液儲存槽，培養液儲存槽與採收容器連接，用以儲存來自於採收容器的培養液。

在本發明的一實施例中，更包括幫浦，用以將培養液儲存槽中的培養液抽吸至培養槽中。

在本發明的一實施例中，上述的培養槽為光生物反應器(photobioreactor)。

在本發明的一實施例中，上述的培養槽的材料包括聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)或玻璃。

在本發明的一實施例中，上述的養殖單元更包括曝氣調控裝置，與培養槽的底部耦接。

本發明的微藻的採收方法包括以下步驟。於含微藻細胞的培養液中添加絮凝劑與磁性粒子，以形成懸浮於培養液中的微藻磁性絮凝物。將含微藻磁性絮凝物的培養液置於採收容器中。對採收容器的外壁施加一磁場，使得微藻磁性絮凝物被吸附於採收容器的內壁上而與培養液分離。在微藻磁性絮凝物被吸附於採收容器的內壁上的情況下，移除採收容器中的培養液。移除磁場，取得微藻磁性絮凝物。

在本發明的一實施例中，取得微藻磁性絮凝物的方法包 括使用一採集器聚集留存於採收容器中的微藻磁性絮凝物。

在本發明的一實施例中，上述的採收容器為中空管，以及採集器為具有推桿的活塞，活塞與中空管的內壁為滑動式配合。

在本發明的一實施例中，更包括回收自採收容器移除的培養液。

在本發明的一實施例中，上述的絮凝劑為含金屬的無機凝聚劑或聚合物凝聚劑。

在本發明的一實施例中，上述的含金屬的無機凝聚劑包括三氯化鐵(FeCl₃)或三氯化鋁(AlCl₃)。

在本發明的一實施例中，上述的磁性粒子包括四氧化三鐵(Fe₃O₄)、三氧化二鐵(Fe₂O₃)或其組合。

基於上述，本發明之微藻採收模組與微藻的採收方法是使用絮凝劑與磁性粒子以及施加磁場，以採收具有緊密結構與低體積含水量的微藻磁性絮凝物。如此一來，可實現低能耗、高採收效率且具有水資源再利用的微藻採收，符合產業發展之需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧微藻採收模組

100‧‧‧養殖單元

110‧‧‧培養槽

112、114、212、214、412、414‧‧‧輸液口

120‧‧‧曝氣調控裝置

200‧‧‧採收單元

210‧‧‧採收容器

210a‧‧‧外壁

210b‧‧‧內壁

220‧‧‧磁場產生裝置

230‧‧‧採集器

232‧‧‧推桿

234‧‧‧活塞

300‧‧‧幫浦

400‧‧‧回收單元

410‧‧‧培養液儲存槽

510、520、530‧‧‧輸液管

F‧‧‧微藻磁性絮凝物

MD、MD’‧‧‧培養液

MF‧‧‧磁場

S10~S50‧‧‧步驟

圖1是依照本發明一實施例的微藻採收模組的示意圖。

圖2A至圖2C為圖1的採收單元的局部放大示意圖。

圖3A與圖3B為本發明一實施例的微藻採收模組的採收單元的局部示意圖。

圖4是依照本發明一實施例的微藻的採收方法的流程示意圖。

圖5A為實驗例1中的對照組的顯微照片，其中培養液中僅含微藻細胞。

圖5B為實驗例1中的實驗組的顯微照片，其中培養液中含微藻細胞、絮凝劑及磁性粒子。

圖6為實驗例2中添加不同濃度的Fe₃O₄磁性粒子的微藻細胞的採收效率折線圖。

圖7為實驗例3中連續進行14天的培養與兩次微藻回收後，微藻培養液重複使用於微藻細胞培養的生長折線圖。

圖1是依照本發明一實施例的微藻採收模組的示意圖。請參照圖1，微藻採收模組10包括養殖單元100以及採收單元200。在本實施例中，微藻採收模組10例如是更包括幫浦300與回收單元400。

養殖單元100包括培養槽110，培養槽110用以容置含微藻細胞的培養液MD、絮凝劑(未繪示)以及磁性粒子(未繪示)，其中微藻細胞、絮凝劑以及磁性粒子於培養槽110中形成懸浮於培養液MD中的微藻磁性絮凝物F。詳細地說，先在培養槽110中以 培養液MD培養微藻細胞，在微藻細胞培養完成後(即培養末期時)，才將絮凝劑以及磁性粒子加入培養槽110中，使得微藻細胞、絮凝劑以及磁性粒子形成微藻磁性絮凝物F。在本實施例中，養殖單元100例如是包括由多個培養槽110並聯而成的陣列，但並不用以限制本發明。在其他實施例中，培養槽110亦可能為其他排列方式，例如以串聯或者串聯與並聯之結合的方式排列。此外，培養槽110的數目例如分別是1個~100個，並無特別限定，可視需求而進行調整。但並不用以限制本發明。其中，培養槽110例如是密閉式光生物反應器或開放式培養池等，培養槽110例如是管狀容器。養殖單元100例如是更包括曝氣調控裝置120，與培養槽110的底部耦接。培養槽110的光照來源例如是太陽光或人造光源如日光燈、發光二極體等。培養槽的材料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃或其他可透光材料。在本實施例中

上述微藻株之品系例如是小球藻屬(Chlorella)、綠藻、藍綠藻、擬球藻屬(Nannochloropsis)、螺旋藻屬(Spirulina)等鞭金藻屬(Isochrysis)、聚球藻屬(Synechococcus)或紅球藻屬(Haematococcus)。較佳之微藻株例如是綠藻、藍綠藻、擬球藻等鞭金藻或紅球藻。

絮凝劑例如是含金屬的無機凝聚劑或聚合物凝聚劑。在本實施例中，絮凝劑例如是三氯化鐵等可溶於液體中成Fe³⁺、Fe²⁺之無機金屬溶液或三氯化鋁。磁性粒子例如是包含能夠被磁場吸 引之粒子，包括四氧化三鐵、三氧化二鐵或其組合。在本實施例中，磁性粒子的濃度例如是12.5mg/L至50mg/L。

在本實施例中，培養槽110具有輸液口112與輸液口114，輸液口112例如是培養槽110的液體輸入口，以及輸液口114例如是培養槽110的液體輸出口。其中，輸液口112與輸液口114處例如是更設置有調節閥(未繪示)，分別用以控制流入培養槽110的含微藻細胞的培養液的流速，以及流出培養槽110的含微藻磁性絮凝物F的培養液的流速。

採收單元200包括採收容器210與磁場產生裝置220。採收容器210與培養槽110耦接，用以容置含有微藻磁性絮凝物F的培養液MD。在本實施例中，採收單元200例如是可拆卸式採收單元，可拆卸地連接於養殖單元100。也就是說，可以將採收單元200與養殖單元100分離，以方便進行後續處理。在本實施例中，採收容器210例如是管狀容器，具有輸液口212與輸液口214。輸液口212例如是採收容器210的液體輸入口，以及輸液口214例如是採收容器210的液體輸出口。在本實施例中，微藻採收模組10更包括第一輸液管510，連接培養槽110的輸液口114與採收容器210的輸液口212。也就是說，經由第一輸液管510，含有微藻磁性絮凝物F的培養液MD由培養槽110進入採收容器210。

圖2A至圖2C為圖1的採收單元200的局部放大示意圖。磁場產生裝置220對採收容器210的外壁210a提供可移除的磁場MF。詳細地說，如圖2A所示，在提供磁場MF之前，含有微藻 磁性絮凝物F的培養液MD留存於採收容器210中。在提供磁場MF的狀態下，如圖2B所示，微藻磁性絮凝物F被聚集於採收容器的內壁210b上而與培養液MD’分離。當磁場MF提供於採收容器的外壁210a時，微藻磁性絮凝物F會被吸附於採收容器的內壁210b上而與培養液MD分離，故培養液MD’例如是澄清的培養液。在移除培養液MD’以及移除磁場MF後，如圖2C所示，微藻磁性絮凝物F留存於採收容器210中。特別說明的是，在本實施例中，由於微藻磁性絮凝物F呈藻泥狀，因此如圖2C所示，在移除磁場MF後，微藻磁性絮凝物F實質上仍會黏附於採收容器的內壁210b上。

磁場產生裝置220例如是永久磁鐵或電磁鐵，其中電磁鐵以通電流來產生磁場。磁場產生裝置220例如是配置於採收容器210的外壁210a的相對兩側，以形成諸如圖2B所示的磁場MF。在圖1中，是以一組平行設置的磁場產生裝置220為例，但在其他實施例中，也可以設置多組平行磁場產生裝置。

如圖3A與圖3B所示，在本實施例中，採收單元200例如是更包括採集器230，當將採收單元200由微藻採收模組10中卸除時，可使用採集器230來收集留存於採收容器210中的微藻磁性絮凝物F。在本實施例中，採收容器210例如是中空管，採集器230例如是具有推桿232的活塞234，活塞234與中空管的內壁為滑動式配合。當然，本發明不以此為限，在其他實施例中，採收容器210與採集器230也可以具有其他結構。

在本實施例中，如圖1所示，回收單元400與採收單元200連接。回收單元400例如是包括培養液儲存槽410，培養液儲存槽410與採收容器210連接，用以儲存來自於採收容器210的培養液MD’。培養液儲存槽410具有輸液口412與輸液口414，輸液口412例如是培養液儲存槽410的液體輸入口，以及輸液口414例如是培養液儲存槽410的液體輸出口。在本實施例中，微藻採收模組10更包括第二輸液管520，連接採收容器210的輸液口214與培養液儲存槽410的輸液口412。也就是說，經由第二輸液管520，與微藻磁性絮凝物F分離的培養液MD’由採收容器210進入培養液儲存槽410。此外，在本實施例中，微藻採收模組10更包括第三輸液管530，連接培養液儲存槽410的輸液口414與培養槽110的輸液口112。也就是說，經由第三輸液管530，回收的培養液MD’由培養液儲存槽410進入培養槽110。在本實施例中，幫浦300例如是與回收單元400連接，用以將培養液儲存槽410中的培養液MD’抽吸至培養槽110中。如此一來，能夠達到再利用培養液MD’的目的。

在本實施例中，回收單元400例如是更包括一濁度計(未繪示)，用以量測回收的培養液MD’的濁度，以偵測培養液MD’中的生物質濃度。再者，由於採收單元200在密閉式或開放式環境下皆可運作，因此微藻採收模組10可以是密閉式或開放式系統。

接下來將以上述的微藻採收模組10為例來說明本發明的一實施例的微藻的採收方法，但本發明不以此為限。也就是說， 可以藉由其他設備來實施本發明的微藻的採收方法。

圖4是依照本發明一實施例的微藻的採收方法的流程示意圖。請同時參照圖1至圖4，首先，進行步驟S10，於含微藻細胞的培養液MD中添加絮凝劑與磁性粒子，以形成懸浮於培養液MD中的微藻磁性絮凝物F。在本實施例中，此步驟S10包括將含微藻細胞的培養液MD置於培養槽110中，培養微藻細胞，在微藻細胞培養完成後(及培養末期時)，才將絮凝劑以及磁性粒子加入培養槽110中，使得微藻細胞、絮凝劑以及磁性粒子形成微藻磁性絮凝物F。其中，絮凝劑會改變培養液MD中微藻細胞的表面電荷，在此過程中，微藻細胞會與磁性粒子形成具有磁性的微藻磁性絮凝物F。

接著，進行步驟S20，將含微藻磁性絮凝物F的培養液MD置於採收容器210中。在本實施例中，例如是打開控制輸液口112的調節閥並藉由調節閥控制流速，使得含微藻磁性絮凝物F的培養液MD經由第一輸液管510流向採收容器210，如圖2A所示。

然後，如圖2B所示，進行步驟S30，對採收容器210的外壁210a施加磁場MF，使得微藻磁性絮凝物F被吸附於採收容器210的內壁210b上而與培養液MD’分離。在本實施例中，此步驟S30包括開啟產生磁場MF的裝置或者是將磁場產生裝置放置於採收容器210的外壁210a上。如此一來，帶有磁性粒子的微藻磁性絮凝物F在通過採收容器210時，會被採收容器210外的磁 場吸引，進而附著在採收容器210的內壁210b上。此時，採收容器210中的培養液MD’例如是實質上除去微藻磁性絮凝物F的培養液MD’。

然後，如圖2C所示，進行步驟S40，在微藻磁性絮凝物F被吸附於採收容器210的內壁210b上的情況下，移除採收容器210中的培養液MD’。在本實施例中，此步驟S40更包括回收自採收容器210移除的培養液MD’。‘進行步驟S50，移除磁場MF，取得微藻磁性絮凝物F。在本實施例中，如圖3A與圖3B所示，此步驟S50包括由微藻採收模組10中拆卸採收容器210，接著移除磁場MF，其中微藻磁性絮凝物F實質上留存於採收容器210的內壁210b上。然後，藉由推動推桿232使活塞234於採收容器210中移動，進而將微藻磁性絮凝物F由採收容器210中向外推出，再收集微藻磁性絮凝物F。如此一來，完成微藻磁性絮凝物F的採收。

在本實施例中，更包括利用培養液儲存槽410中的培養液MD’進行另一次的微藻採收。詳細地說，首先，使用濁度計偵測培養液儲存槽410中培養液MD’中的殘餘的生物質濃度。接著，根據所偵測出的生物質濃度，於培養液MD’中添加培養微藻所需要的營養液。然後，使培養液MD’經由第三輸液管530回流至培養槽110中以進行用於微藻採收的另一次培養。特別一提的是，本實施例之微藻的採收方法不會影響後續之油脂萃取效率。

在上述之微藻採收模組與微藻的採收方法中，藉由絮凝 劑使得微藻細胞與磁性粒子形成具有磁性的微藻磁性絮凝物，因此可藉由施加磁場來採收微藻磁性絮凝物。特別是，由於微藻磁性絮凝物會被吸附於採收容器的內壁上，因此可以輕易地與採收容器內的培養液分離，進而得到具有緊密結構與低的體積含水量的微藻磁性絮凝物。此外，由於微藻磁性絮凝物與培養液具有良好的分離效果，因此可以回收培養液以重複利用。如此一來，可實現低能耗、低成本、高採收效率且具有水資源再利用的微藻採收，符合產業發展之需求。

接下來將以實驗例來說明本發明之微藻的採收方法的採收效率。

實驗例1：微藻磁性絮凝物的形成

於此實驗例中，提供含微藻的培養液，微藻為小球藻(Chlorella sp.)，培養液為人工海水，經養殖之藻株濃度約為2公克微藻/公升培養液。將上述含微藻的培養液分為實驗組與對照組，並於實驗組中進一步添加濃度為10mL/L培養液的三氯化鐵作為無機金屬絮凝劑與濃度為25mg/L的四氧化三鐵作為磁性粒子。使用光學顯微鏡觀察對照組與實驗組，結果分別如圖5A與圖5B所示。

由圖5A與圖5B可知，比較例的微藻會散佈在培養液中，而實驗例的微藻會與磁性粒子聚集成微藻磁性絮凝物。也就是說，微藻與磁性粒子會在絮凝劑的存在下形成微藻磁性絮凝物。

實驗例2：微藻的採收效率

使用上述實施例的微藻採收模組來進行微藻的採收。於此實驗例中，經養殖之微藻細胞濃度約為0.6公克微藻/公升培養液，分別於上述含微藻的培養液中添加濃度為12.5mg/L、25mg/L、37.5mg/L以及50mg/L培養液的四氧化三鐵磁性粒子。實驗過程中，在將含微藻磁性絮凝物的培養液導入採收容器後，對採收容器施加持續不同時間的磁場，而後測量培養液儲存槽所回收的培養液中的微藻細胞濃度，其中磁場的表面磁通密度為4700~4900高斯(吸引力為77.8牛頓)。根據導入採收容器前的微藻細胞濃度與培養液儲存槽所回收的微藻細胞濃度，計算出微藻細胞的採收效率，其採收效率折線圖如圖6所示。

由圖6中的採收效率折線圖，可知當添加濃度為12.5mg/L、25mg/L、37.5mg/L以及50mg/L培養液的四氧化三鐵磁性粒子時，微藻細胞的採收效率於磁場持續30秒後就有顯著效果，且微藻細胞的採收效率磁場持續60秒後就能達到90%以上的採收效率。此外，所形成的微藻磁性絮凝物單位體積水含量低，採收濃度可高達150g/L。以此實驗例所得數值估算，一公噸的微藻液只需要添加約20公克的磁性粒子就可以採收微藻細胞。

實驗例3：培養液的回收利用

使用上述實施例的微藻採收模組來進行微藻的採收。於此實驗例中，依序進行三次培養。實驗進行過程中，維持相同的環境溫度、培養液溫度、培養液pH值及光照等環境條件，並依據682nm波長下的吸光值(OD)來檢測微藻的生長情形。首先，於 養殖單元中加入含微藻細胞的培養液(稱為第一次培養液)進行第一次培養，養殖4天後，微藻細胞濃度由0.2g/L生長至1.25g/L，將此含微藻培養液通過採收單元進行採收，並回收培養液儲存槽中的培養液。接著，使用回收的培養液(稱為第二次培養液)進行第二次培養，於此回收的培養液中添加微藻所需營養液並生長5天後，此回收的培養液的濃度大約由0.25g/L生長至1.12g/L，重複上述採收與回收操作。然後，使用回收的培養液(稱為第三次培養液)進行第三次培養，於此回收的培養液中添加微藻所需營養液並生長5天後，此回收的培養液的濃度大約由0.25g/L生長至1g/L。在連續進行14天的培養與兩次微藻回收後，其生長折線圖如圖7所示。

由圖7中的生長折線圖，可知回收後的培養液可以適於循環再利用，以進行下一次培養、採收以及回收。因此，上述實施例的微藻採收模組具有實用性。

綜上所述，本發明之微藻採收模組與微藻的採收方法中，藉由絮凝劑使微藻細胞與磁性粒子聚集成具有磁性的微藻磁性絮凝物，接著以施加磁場的方式來採收微藻磁性絮凝物。特別是，由於微藻磁性絮凝物會被磁力緊密地吸附於採收容器的內壁上，因此可以輕易且迅速地與採收容器內的培養液分離，進而得到具有緊密結構與低體積含水量的微藻磁性絮凝物。相較於習知使用絮凝劑的方法在藻體凝聚後，仍需搭配離心或過濾等方式去除剩餘的培養基或水份，本發明之微藻的採收方法可大幅縮短微 藻之採收時間與成本，使得採收之微藻細胞經過進一步的加工或是萃取可廣泛地應用於健康食品、生物餌料或做生質能源之原料等。

由於採收單元可以使用各種磁場裝置來提供磁場，以諸如直接設置或移除磁鐵或對電磁鐵供電與否的方式來輕易地調控磁場強度以及開啟或關閉磁場，故增加使用便利性。此外，採收單元在密閉式或是開放式環境下皆可進行。因此，採收單元可以輕易地與現有的養殖單元組合或併入養殖系統以形成微藻採收模組，且由於採收單元的尺寸大小可依據欲承接的培養槽之數量以及尺寸等參數而適當地進行調整，並無特別限制，因此亦有利於實施大規模的採收。更重要的是，磁性粒子的使用不會影響採收後微藻細胞之油脂萃取效率，且磁性粒子可再回收使用，以及與微藻磁性絮凝物分離的剩餘培養液仍可繼續進行下一批次之微藻養殖。因此，本發明提供低能耗、高採收率並具有水資源再利用的微藻採收模組與微藻的採收方法，能大幅降低微藻採收與養殖的操作成本，符合產業發展之需求。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S10~S50‧‧‧步驟

Claims (18)

1. 一種微藻採收模組，包括：一養殖單元，包括一培養槽，該培養槽用以容置含一微藻細胞的一培養液、一絮凝劑以及一磁性粒子，其中該微藻細胞、該絮凝劑以及該磁性粒子於該培養槽中形成懸浮於該培養液中的一微藻磁性絮凝物；以及一採收單元，包括：一採收容器，與該培養槽耦接，用以容置含有該微藻磁性絮凝物的該培養液；以及一磁場產生裝置，對該採收容器的外壁提供可移除的一磁場，在該磁場存在的狀態下，該微藻磁性絮凝物被聚集於該採收容器的內壁上而與該培養液分離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該採收單元為一可拆卸式採收單元，可拆卸地連接於該養殖單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該採收單元更包括一採集器，在移除磁場後，用以收集留存於該採收容器中的該微藻磁性絮凝物。
4. 如申請專利範圍第3項所述的微藻採收模組，其中該採收容器為一中空管，以及該採集器為一具有推桿的活塞，該活塞與該中空管的內壁為滑動式配合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該磁場產生裝置為一永久磁鐵或一電磁鐵。
6. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，更包括一第一輸液管，其中該培養槽具有一輸出口，該採收容器具有一輸入口，該培養槽的該輸出口經由該第一輸液管與該採收容器的該輸入口連接。
7. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，更包括一回 收單元，與該採收單元連接，該回收單元包括一培養液儲存槽，該培養液儲存槽與該採收容器連接，用以儲存來自於該採收容器的該培養液。
8. 如申請專利範圍第7項所述的微藻採收模組，更包括一幫浦，用以將培養液儲存槽中的培養液抽吸至培養槽中。
9. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該培養槽為一光生物反應器。
10. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該培養槽的材料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或玻璃。
11. 如申請專利範圍第1項所述的微藻採收模組，其中該養殖單元更包括一曝氣調控裝置，與該培養槽的底部耦接。
12. 一種微藻的採收方法，包括：於含微藻細胞的一培養液中添加一絮凝劑與一磁性粒子，以形成懸浮於該培養液中的一微藻磁性絮凝物；將含該微藻磁性絮凝物的該培養液置於一採收容器中；對該採收容器的外壁施加一磁場，使得該微藻磁性絮凝物被吸附於該採收容器的內壁上而與該培養液分離；在該微藻磁性絮凝物被吸附於該採收容器的內壁上的情況下，移除該採收容器中的該培養液；以及移除該磁場，取得該微藻磁性絮凝物。
13. 如申請專利範圍第12項所述的微藻的採收方法，取得該微藻磁性絮凝物的方法包括使用一採集器聚集留存於該採收容器中的該微藻磁性絮凝物。
14. 如申請專利範圍第13項所述的微藻的採收方法，其中該採收容器為一中空管，以及該採集器為一具有推桿的活塞，該活塞與該中空管的內壁為滑動式配合。
15. 如申請專利範圍第12項所述的微藻的採收方法，更包括回收自該採收容器移除的該培養液。
16. 如申請專利範圍第12項所述的微藻的採收方法，其中該絮凝劑為一含金屬的無機凝聚劑或聚合物凝聚劑。
17. 如申請專利範圍第16項所述的微藻的採收方法，其中該含金屬的無機凝聚劑包括三氯化鐵(FeCl₃)或三氯化鋁(AlCl₃)。
18. 如申請專利範圍第12項所述的微藻的採收方法，其中該磁性粒子包括四氧化三鐵(Fe₃O₄)、三氧化二鐵(Fe₂O₃)或其組合。