微藻生物質(zhì)被吹捧為一種極具前景的可再生第三代生物燃料來源，可以實現(xiàn)從傳統(tǒng)化石燃料到更可持續(xù)和環(huán)保的能源替代品的有利可圖的轉(zhuǎn)變。 大規(guī)模微藻生產(chǎn)和利用的一個重要限制步驟是培養(yǎng)生物質(zhì)的收獲和脫水，占總生產(chǎn)成本的 20-30%。 與傳統(tǒng)的物理收獲方法相比，使用聚丙烯酰胺基絮凝劑的混凝-絮凝技術(shù)因其收獲效率高、成本效益高、方便性和可擴展性等優(yōu)點而備受關(guān)注。

近年來，收獲微藻生物質(zhì)因其在廣泛的工業(yè)應(yīng)用中的多功能性而受到關(guān)注。 已經(jīng)注意到微藻有效地利用來自陽光的能量來生產(chǎn)許多有價值的產(chǎn)品，甚至比植物作物還要多。 這些產(chǎn)品包括色素（例如，葉綠素、類胡蘿卜素）、脂質(zhì)、碳水化合物、蛋白質(zhì)、核酸、維生素、抗氧化劑和營養(yǎng)品，所有這些都來自同一收獲的微藻生物質(zhì)。 這些高價值的生物質(zhì)化合物可用于生物燃料生產(chǎn)以及制藥應(yīng)用。 這些源自生物質(zhì)的主要成分通過化學(xué)、酶和微生物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為各種產(chǎn)品。

微藻生物質(zhì)越來越多地被用于各種形式的生物燃料，例如生物柴油、生物氫、生物油、沼氣和生物乙醇，它們被吹捧為傳統(tǒng)化石燃料的潛在替代品。 盡管進行了廣泛的研究工作，但大多數(shù)微藻收獲技術(shù)用于生物燃料生產(chǎn)的商業(yè)應(yīng)用尚未實現(xiàn)經(jīng)濟可行性。 大規(guī)模抑制微藻生物質(zhì)生產(chǎn)和利用生物燃料的主要限制是所涉及的能源密集型過程和相應(yīng)的高運營成本。 其中，微藻培養(yǎng)物的收集和脫水技術(shù)是擴大微藻生物質(zhì)生物燃料生產(chǎn)規(guī)模的重要技術(shù)障礙。 這主要是由于在其培養(yǎng)物中懸浮遇到的微藻細胞的尺寸和密度小，以及培養(yǎng)物中存在的微藻細胞濃度較低。

從微藻生物質(zhì)生產(chǎn)生物燃料的主要過程是微藻培養(yǎng)、生物質(zhì)收獲、脫水、微藻細胞破壞、脂質(zhì)提取以及將微藻脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物柴油。 僅與收獲步驟相關(guān)的成本就可能占總生產(chǎn)成本的 20-30%，具體取決于所用方法的類型。 因此，收獲微藻生物質(zhì)被認為是生物燃料生產(chǎn)的成本決定步驟。 收獲技術(shù)的雙重目的是在稀釋培養(yǎng)物中濃縮微藻生物質(zhì)用于生物燃料生產(chǎn)，并回收大量水以供再利用。

微藻生物質(zhì)的濃縮通常分為兩個階段。 主要階段涉及將稀釋培養(yǎng)物濃縮至 2-7% TSS。 隨后是第二階段，在該階段中，微藻漿液被脫水，產(chǎn)生高達 15-25% 的 TSS。 細胞濃度可以通過光密度、葉綠素含量、干重和無灰干重測量來確定。 傳統(tǒng)上，微藻生物質(zhì)是通過各種物理、化學(xué)和生物過程收獲的。 這些技術(shù)可以單獨使用，也可以與其他技術(shù)結(jié)合使用，以優(yōu)化收獲過程。 微藻衍生生物燃料的商業(yè)化需要以高效、可持續(xù)和成本效益高的方式應(yīng)用這些收獲技術(shù)中的一種或多種。 物理收集技術(shù)通常包括重力沉降、過濾、離心、浮選、電凝聚和磁絮凝過程。 這些技術(shù)表明，收獲微藻生物質(zhì)會產(chǎn)生高回收率，并且主要提供適合提取高價值產(chǎn)品的未污染生物質(zhì)。 另一方面，這些技術(shù)受到相關(guān)運營成本高、能源需求高和收獲時間延長的影響。

化學(xué)收獲技術(shù)基本上涉及凝結(jié)流動過程，其中將化學(xué)添加劑引入微藻懸浮液中以誘導(dǎo)聚集。 在能源需求、運營成本、潛在的環(huán)保方法和高效率方面，這些工藝已成為從培養(yǎng)物中濃縮微藻生物質(zhì)的最合適的收獲技術(shù)。 多種絮凝劑的可用性以及與該方法相關(guān)的簡單標準操作使化學(xué)收獲技術(shù)高度可靠且可擴展，適用于大規(guī)模應(yīng)用。 此外，生物收獲技術(shù)結(jié)合了高至中等 pH 值、微生物輔助絮凝或由微藻細胞分泌的細胞外聚合物激發(fā)的生物群。 它們的特點是能量需求低，沒有任何有毒化學(xué)添加劑，也不會干擾收獲的生物質(zhì)的脂質(zhì)提取過程。 這些方法的相關(guān)缺點包括對微生物的生物質(zhì)污染、營養(yǎng)需求和特定的生長條件。

聚電解質(zhì)絮凝劑可用于將微藻培養(yǎng)物稀釋至 800，以促進微藻生物質(zhì)的脫水操作。 在絮凝過程之后，生物質(zhì)可以通過低功率離心機或過濾進一步濃縮 10 倍。 聚丙烯酰胺是收獲微藻最常用的合成有機聚電解質(zhì)。 各種電荷類型的聚丙烯酰胺已廣泛用于處理飲用水和凈化來自市政和工業(yè)過程的廢水。 高分子量聚丙烯酰胺通常穩(wěn)定、無毒、易于獲得、易于使用且具有成本效益，并且當以低絮凝劑劑量應(yīng)用于微藻懸浮液時，可提供出色的收獲效率。