Name: Vergleich von Scale in einer Photosynthetic Reaktorsystem für Algal Sanierung von Abwasser (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 40 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie die Skalierung von Algenreaktoren für die Deponiesickerwasserbehandlung vergleichen. Diese Methode zeigt, wie die Reaktorgröße das Algenwachstum und die Stickstoffentfernung beeinflusst.

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Die Autoren möchten die Sandtown Deponie in Felton, DE für den Austausch von Wissen und Sickerwasser zu danken.

1. System-Setup Hinweis: A &#39;gepaart System &quot;bezieht sich auf ein Aquarium und einer Lauf Teich, parallel laufen. <ol><li> Für ein System gepaart Verwenden Sie eine 100 L Aquarien Tanks (AT), mit einem Überkopfmischer für die Kleinbehälter und ein 1000 L Laufbahn Teich (RWP), mit einem Schaufelrad-Mischer für den Großbehälter. Vessels in diesem System verwendet werden in Abbildung 1 dargestellt. </li><li> Impfen aller Schiffe mit der gleichen Algenkultur. Verwenden , um eine hohe Dichte der Inokulation, was zu einer Enddichte von nicht weniger als 0,1 g / L einmal auf das volle Volumen im Tank oder Teich verdünnt 10. Es kann eine beträchtliche Menge an Zeit (Wochen bis Monate) dauern genug Algen für diesen Schritt zu wachsen. </li><li> Verwenden Sie unbehandeltem Deponiesickerwasser als Nährstoffquelle. Verwenden Sie Sickerwasser aus einer Mülldeponie genommen, die vor allem Hausmüll akzeptiert und hat geringe Mengen an Toxinen. Eine Zusammensetzungsanalyse für das Sickerwasser sollte aus der Deponie zur Verfügung stehen. Ter Menge von Sickerwasser in jedem Tank oder Becken verwendet wird, kann abhängig von der Stärke des Abwassers variieren, aber endgültige Ammoniakkonzentrationen sollten 5-75 mg NH 3 -N / L messen. </li><li> Starten Sie den 100 L Aquarien Tank mit einem 60 L Arbeitsvolumen und die Laufbahn Teich mit einem 600 l Arbeitsvolumen. Diese Studie begann mit etwa 1 l Sickerwasser in 59 l Wasser in den Aquarien Tank und 10 L Sickerwasser in 590 l Wasser in der Laufbahn Teich. Erhöhung der Konzentration des Sickerwassers über den Verlauf dieser Studie verwendet. </li></ol><img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/55256/55256fig1.jpg" /> Abbildung 1. Beispiele für ein Aquarium und Laufbahn Teich. Ein Beispiel für ein Aquarium (A) und Laufbahn pond (B) gezeigt. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55256/55256fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55256/55256fig1large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <ol><li> Betreiben Sie den Aquarien Tank und Laufbahn Teich als Semi-Batch-Reaktoren mit hydraulischen Retentionszeiten von drei Wochen. Jede Abtastperiode erstreckt sich über eine Woche. </li><li> Nehmen Sie eine 125 ml Probe aus jedem Gefäß. Dies ist der Anfang der Woche Probe. Testproben nach der Probenanalyse - Protokoll in den Abschnitten 3.1-3.3. </li><li> Am Ende der Woche, nehmen 125 ml Proben aus jedem Gefäß für die Analyse. Nach dem Ende-der-Woche Proben genommen wurden, das gesamte Volumen des Aquariumbehälter in die Laufbahn pond entleeren. <ol><li> Einmal pro Woche, die Pumpe das gesamte Volumen des Aquariumbehälter in die Laufbahn Teich. </li></ol></li><li> Entfernen ein Drittel des Volumens (für einen mittleren hydraulischen Retentionszeit von 3 Wochen) von der Laufbahn Teich. Ersetzen Volumen mit Wasser und unbehandeltem Sickerwasser entfernt. </li><li> Übertragen etwa 60 L von der Laufbahn Teich wieder in den Aquariumbehälter. Dadurch wird sichergestellt, dass das Aquarium tank und die Laufbahn Teich beginnen mit den gleichen Nährstoff und biologischen jede Woche Bedingungen. </li><li> Nehmen Sie 125 ml-Proben von allen Schiffen für die Analyse der Ausgangsbedingungen für die nächste Woche. </li></ol> 3. Probenanalyse <ol><li> Testen Sie alle beginning-of-the-Woche und End-of-the-Woche Proben für die Ammoniak-N, Nitrat-N, Nitrit-N, und Biomassedichte. </li><li> Messen Sie Biomasse durch Standardgesamtmenge an Schwebstoffen (TSS) Protokoll, ASTM-D5907 unter Verwendung von 0,45 um Filter. <ol><li> Zuerst ein Filterpapier wiegen und dann 20 bis 40 mL Probe filtern, um eine Vakuumfiltration System. Trocknen der Biomasse / Filterpapier in einem Ofen bei 105 ° C für eine Stunde oder bis das Gewicht der Biomasse / Filterpapier nicht mehr ändert. </li><li> Wiegen Biomasse / Filterpapier, und ziehen Sie die Anfangsmasse des Filterpapiers. Teilen Sie diese Masse durch das Volumen gefiltert, um die Biomassedichte berechnen. Führen Sie in zweifacher Ausfertigung 11. </li></ol></li><li> Messen Ammoniak,Nitrat, Nitrit und spektrophotometrisch mit einem Spektrophotometer. <ol><li> Verwenden von 100 ul der Probe in der kommerziellen Methode Kit Ammoniakkonzentration zu bestimmen. Wenden Sie sich an dem Protokoll des Herstellers. </li><li> Verwenden Sie 1 mL Probe in der kommerziellen Methode Kit Nitratkonzentration zu bestimmen. Wenden Sie sich an dem Protokoll des Herstellers. </li><li> Verwenden Sie 10 ml Probe in der kommerziellen Methode Kit Nitritkonzentration zu bestimmen. Wenden Sie sich an dem Protokoll des Herstellers. </li></ol></li><li> Überwachen Sie Umgebungsbedingungen (Lufttemperatur, Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit) unter Verwendung eines kommerziellen Wetterstation sowie Tank / Teich Bedingungen (Wassertemperatur, pH, gelöster Sauerstoff) mit handelsüblichen Sonden und Datenlogger. Wenden Sie sich an dem Protokoll des Herstellers. </li></ol> 4. Statistische Analyse der Ergebnisse <ol><li> Bestimmen Sie, ob die gesammelten Daten statistisch normal ist. Bestimmen Sie die Normalität des Datensatzes ein QQ - Plot 12 unter Verwendung von </sup&gt;. </li><li> Bestimmen Sie Korrelationen zwischen den Parametern von Pearson r oder Spearman p für normale und nicht normale Daten bzw. 13. Korrelationsparameter sollten mindestens die folgenden Parameter umfassen: anfängliche Ammoniakkonzentration, anfängliche Gesamtstickstoffkonzentration, die anfängliche Biomassedichte, Ammoniak-Entfernungsrate, Gesamtstickstoffentfernungsrate, Biomasse Wachstumsrate, und alle Umweltbedingungen. </li></ol>

<ol><li>Janssen, M., Tramper, J., Mur, L. R., Wijffels, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enclosed+outdoor+photobioreactors%3A+light+regime%2C+photosynthetic+efficiency%2C+scale-up%2C+and+future+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnol.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Enclosed outdoor photobioreactors: light regime, photosynthetic efficiency, scale-up, and future prospects.</a> Biotechnol. Bioeng. 81 (2), 193-210 (2003).</li>
<li>Takors, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale-up+of+microbial+processes%3A+impacts%2C+tools+and+open+questions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Scale-up of microbial processes: impacts, tools and open questions.</a> J. Biotechnol. 160 (1), 3-9 (2012).</li>
<li>Sauer, M., Porro, D., Mattanovich, D., Branduardi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+production+of+organic+acids%3A+expanding+the+markets%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Microbial production of organic acids: expanding the markets.</a> Trends in Biotechnol. 26 (2), 100-108 (2008).</li>
<li>Junker, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale-up+methodologies+for+Escherichia+coli+and+yeast+fermentation+processes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biosci.+Bioeng%22%5BJournal%5D)">Scale-up methodologies for Escherichia coli and yeast fermentation processes.</a> J. Biosci. Bioeng. 97 (6), 347-364 (2004).</li>
<li>Brennan, L., Owende, P. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032109002408">Biofuels from microalgae-a review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products.</a> Renewable Sustainable Energy Rev. 14 (2), 557-577 (2010).</li>
<li>Van Den Hende, S., Beelen, V., Bore, G., Boon, N., Vervaeren, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Up-scaling+aquaculture+wastewater+treatment+by+microalgal+bacterial+flocs%3A+from+lab+reactors+to+an+outdoor+raceway+pond%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Up-scaling aquaculture wastewater treatment by microalgal bacterial flocs: from lab reactors to an outdoor raceway pond.</a> Bioresour. Technol. 159, 342-354 (2014).</li>
<li>Hewitt, C. J., Nienow, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Scale-Up+of+Microbial+Batch+and+Fed-Batch+Fermentation+Processes%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Appl+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The Scale-Up of Microbial Batch and Fed-Batch Fermentation Processes.</a> Adv Appl Microbiol. 62, 105-135 (2007).</li>
<li>Downton, W., Bishop, D., Larkum, A., Osmond, C. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/fp/pdf/PP9760073">Oxygen Inhibition of Photosynthetic Oxygen Evolution in Marine Plants.</a> Funct Plant Biol. 3 (1), 73-79 (1976).</li>
<li>Pholchan, M. K., Baptista, J. dC., Davenport, R. J., Curtis, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+study+of+the+effect+of+operating+variables+on+reactor+performance+and+microbial+diversity+in+laboratory-scale+activated+sludge+reactors%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Res%22%5BJournal%5D)">Systematic study of the effect of operating variables on reactor performance and microbial diversity in laboratory-scale activated sludge reactors.</a> Water Res. 44 (5), 1341-1352 (2010).</li>
<li>Richmond, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRichmond%2C+A+%22Handbook+of+microalgal+culture%3A+biotechnology+and+applied+phycology%22">Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology</a>. , John Wiley & Sons. (2008).</li>
<li>Clesceri, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aClesceri%2C+LS+%22Standard+Methods+for+the+Examination+of+Water+and+Wastewater%22">Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater</a>. , American Public Health Association. (1998).</li>
<li><a target="_blank" href="NULL">Statistics for Macintosh v.23.0</a>. , IBM Corp. Armonk, NY. (2015).</li>
<li>Devore, J. L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDevore%2C+JL+%22Probability+and+Statistics+for+Engineering+and+the+Sciences%22">Probability and Statistics for Engineering and the Sciences</a>. , Cengage Learning. (2015).</li>
<li>Sniffen, K. D., Sales, C. M., Olson, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+removal+from+raw+landfill+leachate+by+an+algae-bacteria+consortium%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Sci.+Technol%22%5BJournal%5D)">Nitrogen removal from raw landfill leachate by an algae-bacteria consortium.</a> Water Sci. Technol. 73 (3), 479-485 (2015).</li>
<li>Paerl, H. W., Fulton, R., Moisander, P. H., Dyble, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harmful+freshwater+algal+blooms%2C+with+an+emphasis+on+cyanobacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+World+J%22%5BJournal%5D)">Harmful freshwater algal blooms, with an emphasis on cyanobacteria.</a> Scientific World J. 1, 76-113 (2001).</li>
<li>Abeliovich, A., Azov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicity+of+Ammonia+to+Algae+in+Sewage+Oxidation+Ponds%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Toxicity of Ammonia to Algae in Sewage Oxidation Ponds.</a> Appl. Environ. Microbiol. 31 (6), 801-806 (1976).</li>
<li>Azov, Y., Goldman, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free+ammonia+inhibition+of+algal+photosynthesis+in+intensive+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Environ.+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Free ammonia inhibition of algal photosynthesis in intensive cultures.</a> Appl. Environ. Microbiol. 43 (4), 735-739 (1982).</li>
<li>Adamsson, M., Dave, G., Forsberg, L., Guterstam, B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273122398004594">Toxicity identification evaluation of ammonia, nitrite and heavy metals at the Stensund Wastewater Aquaculture Plant, Sweden.</a> Water Sci. Technol. 38 (3), 151-157 (1998).</li>
<li>Quinn, J. C., Davis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+potentials+and+challenges+of+algae+based+biofuels%3A+a+review+of+the+techno-economic%2C+life+cycle%2C+and+resource+assessment+modeling%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">The potentials and challenges of algae based biofuels: a review of the techno-economic, life cycle, and resource assessment modeling.</a> Bioresour. Technol. 184, 444-452 (2015).</li>
<li>Liu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pilot-scale+data+provide+enhanced+estimates+of+the+life+cycle+energy+and+emissions+profile+of+algae+biofuels+produced+via+hydrothermal+liquefaction%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Pilot-scale data provide enhanced estimates of the life cycle energy and emissions profile of algae biofuels produced via hydrothermal liquefaction.</a> Bioresour. Technol. 148, 163-171 (2013).</li>
<li>Van Den Hende, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+industrial+wastewaters+by+microalgal+bacterial+flocs+in+sequencing+batch+reactors%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresour.+Technol%22%5BJournal%5D)">Treatment of industrial wastewaters by microalgal bacterial flocs in sequencing batch reactors.</a> Bioresour. Technol. 161, 245-254 (2014).</li>
<li>Rawat, I., Kumar, R. R., Mutanda, T., Bux, F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261912007088">Biodiesel from microalgae: A critical evaluation from laboratory to large scale production.</a> Appl. Energy. 103, 444-467 (2013).</li>
<li>Cloern, J. E. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1023/A:1009952125558">The relative importance of light and nutrient limitation of phytoplankton growth: a simple index of coastal ecosystem sensitivity to nutrient enrichment.</a> Aquat Ecol. 33 (1), 3-15 (1999).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

System Geschwindigkeit: Im Verlauf eines 8-wöchigen Studie wurden die Produktivität der kleinen und großen Gefäßen in einem System verglichen. In dieser Studie Stickstoff und Ammoniak Abtragsraten und Biomasse Wachstumsraten wurden als Maß der Produktivität des Behandlungssystems verwendet. Das System wurde als ein semi-batch Reaktor betrieben wird, wobei jede Woche unter diskreten Bedingungen betrieben wurde. Repräsentative Ergebnisse machen den ersten 8 Wochen des Betriebs des Systems jedoch ...

Übersetzung im Labormaßstab Daten zu größeren Maßstab Anwendungen ist ein wichtiger Schritt bei der Kommerzialisierung von Bioprozessen. Produktionseffizienzen in kleinen Reaktorsysteme, insbesondere jene auf der Verwendung von Mikroorganismen konzentriert wurden Wirkungsgrade gezeigt , konsequent über vorherzusagen , in kommerziellem Maßstab Systemen auftretende 1, 2, 3, 4. Herausforderungen gibt es auch photo Kultivierung von Algen und Cyanobakterien vom Labormaßstab auf größere Systeme zum Zweck der Herstellung hochwertiger Produkte wie Kosmetika in die Aufstockung und Pharmazeutika, zur Herstellung von Biokraftstoffen, und für die Behandlung von Abwasser. Die Nachfrage nach großflächigen Algenbiomasseproduktion wächst mit der aufstrebenden Industrie für Algen in Biokraftstoff, Pharma / Nutrazeutika und Viehfutter 5. Die Methodik beschrieben indieses Manuskript zielt darauf ab, den Einfluss der zunehmende Ausmaß eines photoReaktorSystems auf Biomassewachstum und Nährstoffentfernung zu bewerten. Das hier vorgestellte System nutzt Algen Deponiesickerwasser Abwasser zu sanieren, sondern kann für eine Vielzahl von Anwendungen angepasst werden. Produktionseffizienz von Großanlagen werden häufig mit kleineren Maßstab Experimente vorhergesagt; jedoch müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, die Genauigkeit dieser Prognosen zu bestimmen, als Maßstab die Leistung von Bioprozessen beeinflussen gezeigt wurde. Zum Beispiel Junker (2004) vorgestellten Ergebnisse aus einem Vergleich der acht unterschiedlich großen Fermentationsreaktoren im Bereich von 30 l bis 19.000 l, was zeigte, dass tatsächliche Produktivität bei Pilot- oder kommerzielle Skalen war fast immer niedriger als die Werte mit kleinen vorhergesagt -Skala Studien 4. Ungleichungen in Gefäß Dimension, Mischleistung, Bewegungstyp, Nährstoffqualität und Gastransfer wurden die vorhergesagt werdenHauptursachen für die verminderte Produktivität 4. In ähnlicher Weise hat sich in der Algenwachstum Reaktoren gezeigt , dass Wachstum der Biomasse und Biomasse bezogene Produkte sind fast immer reduziert , wenn Skala 6 erhöht wird. Biologische, physikalische und chemische Faktoren , die mit der Größe des Reaktors geändert werden , wobei viele dieser Faktoren mikrobiellen Aktivität bei kleinen Skalen anders als bei größeren Maßstäben 2, 7 zu beeinflussen. Da die meisten Full-Scale-Systeme für Algen, wie Laufteiche, existieren im Freien, einen biologischen Faktor zu berücksichtigen ist, dass mikrobielle Spezies und Bakteriophagen können aus der Umgebung eingebracht werden, die die mikrobielle Spezies vorhanden verändern können und somit die mikrobielle Funktion des System. Die Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaft wird auch von Umweltfaktoren, wie Licht und Temperatur empfindlich sein. Massentransfers von Gasen und flüssigen Bewegung sindBeispiele von physikalischen Faktoren, die in der Skala nach oben von mikrobiellen Prozessen beeinflusst werden. Das Erreichen ideale Durchmischung in kleinen Reaktoren ist einfach; jedoch bei größerem Maßstab, wird es eine Herausforderung idealMischBedingungen zu konstruieren. Bei größeren Skalen sind Reaktoren eher tote Zonen zu haben, nicht idealen Misch und reduzierter Effizienz bei der Massenübertragung 2. Da Algen photosynthetischen Organismen sind, müssen kommerzielle Wachstum für Änderungen in der Belichtung Konto auf Grund von Änderungen in der Wassertiefe und der Oberflächenbereich, wenn Volumen zunimmt. Hohe Biomassendichte und / oder niedrige Massenübertragungsraten verringert verursachen CO 2 -Konzentrationen und erhöhte O 2 -Konzentrationen, welche beide in der Hemmung der Biomassenwachstum führen kann 8. Chemische Faktoren in einer Algenwachstum Systems werden durch pH Dynamik der Wasserumgebung 2 angetrieben , die folglich durch Veränderungen in pH - Pufferverbindungen, wie gelösten CO beeinflußt wird <sub&gt; 2 und Carbonat - Spezies. Diese Faktoren werden compoundierte durch komplexe Wechselwirkungen zwischen den biologischen, physikalischen und chemischen Faktoren, die oft in unvorhersehbarer Weise 9. Diese Studie stellt ein gekoppeltes Reaktorsystem entwickelt, Wachstumsbedingungen in den Gefäßen von zwei unterschiedlichen Skalen zu regulieren und zu vergleichen. Das experimentelle Protokoll konzentriert sich auf die Sickerwasserbehandlung und das Algenwachstum zu quantifizieren; jedoch könnte sie andere Metriken wie Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft über die Zeit oder der CO 2 Sequestrierung Potential von Algen zu überwachen angepasst werden. Das Protokoll hier präsentiert wird entworfen, um die Wirkung der Skala auf das Algenwachstum und Stickstoffentfernung in ein Sickerwasserbehandlungssystem zu bewerten.

<table><tbody><tr><td>Aquarienbecken</td><td></td><td></td><td>Jedes 100+ L Aquarienbecken mit optisch klarem Glas kann verwendet werden</td></tr><tr><td>RW 3.5</td><td>MicroBio Engineering</td><td></td><td>Raceway Pond</td></tr><tr><td>Eurostar 100 digital</td><td>IKA</td><td>4238101</td><td>Überkopfmischer</td></tr><tr><td>Sickerwasser</td><td>Sandtown Deponie-Probenahmeflaschen</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Nalgene</td><td></td><td>Kunststoff oder Glas, Laborqualität, 125-200&nbsp; mL</td></tr><tr><td>Transferpumpen</td><td></td><td></td><td>Gartenpumpe mit Schläuchen in Trinkwasserqualität ist geeignet</td></tr><tr><td>AmVer Salicylate Test 'N Tube</td><td>Hach</td><td>2606945</td><td>High Range Ammoniak Tests</td></tr><tr><td>NitraVer X Stickstoff - Nitrat Reagenzien-Set&nbsp;</td><td>Hach</td><td>2605345</td><td>High Range Nitrate Tests</td></tr><tr><td>NitriVer 2 Nitrit Reagenzpulver Kissen</td><td>Hach</td><td>2107569</td><td>High Range Nitrit Tests</td></tr><tr><td>Hach DR2400 Spektrophotmeter</td><td>Hach</td><td></td><td>Das DR2400 wurde eingestellt, aber jedes Hach Spektralphotometer der DR-Serie kann in dieser Anwendung verwendet werden.</td></tr><tr><td>EMD Membranfilter für mikrobiologische Analyse</td><td>Millipore</td><td>HAWG047S6</td><td>0,45 & Mikro; M Filter</td></tr></tbody></table>

vergleich von scale in einer photosynthetic reaktorsystem für algal sanierung von abwasser

Comparison of Scale in a Photosynthetic Reactor System for Algal Remediation of Wastewater

Eine experimentelle Methodik vorgestellt, die Leistung von zwei unterschiedlich großen Reaktoren für die Abwasserbehandlung entwickelt, zu vergleichen. In dieser Studie, Ammoniakentfernung, Stickstoffentfernung und das Algenwachstum verglichen werden über eine Dauer von 8 Wochen paar Sätze von kleinen (100 L) und große (1.000 L) Reaktoren zur Algen Sanierung von Deponien Abwasser entwickelt. Inhalt der kleinen und großen Reaktoren vermischt wurden, bevor die zu Beginn eines jeden Wochentestintervall äquivalent Anfangsbedingungen für die beiden Skalen zu halten. System Merkmale, einschließlich der Oberfläche zu Volumen Verhältnis, Retentionszeit, Biomassendichte und Abwasserzulaufkonzentrationen können eingestellt werden, um bessere Bedingungen entzerren an beiden Skalen auftreten. Während der kurzen 8-Wochen repräsentativen Zeitraum, ausgehend von Ammoniak und Gesamtstickstoffkonzentration lag im Bereich von 3,1 bis 14 mg NH 3 -N / L und 8,1 bis 20,1 mg N / L, respectively. Die Leistung des Behandlungssystems wurde bewertet, basierend aufseine Fähigkeit, Ammoniak und Gesamtstickstoff zu entfernen und Algenbiomasse zu erzeugen. Mittelwert ± Standardabweichung von Ammoniak - Entfernung, Gesamtstickstoffentfernung und Biomasse Wachstumsraten waren 0,95 ± 0,3 mg NH 3 -N / l / Tag, 0,89 ± 0,3 mg N / l / Tag und 0,02 ± 0,03 g Biomasse / l / Tag, beziehungsweise. Alle Gefäße zeigten eine positive Beziehung zwischen der anfänglichen Ammoniakkonzentration und Ammoniak - Entfernungsrate (R 2 = 0,76). Vergleich von Prozesseffizienz und Produktionswerte gemessen in Reaktoren unterschiedlicher Skala kann nützlich sein bei der Bestimmung, ob im Labormaßstab experimentellen Daten für die Vorhersage von kommerziellen Maßstab Produktionswerte angemessen ist.

Das Ziel dieser Studie ist es, die Biomasse Wachstum und Nährstoffentfernung Fähigkeiten von Algenkulturen in kleinen und großen Reaktoren gewachsen zu vergleichen. Diese Studie verwendet zwei gekoppelten Systeme, bezeichnet als System 1 und System 2, um ihre Ergebnisse zu duplizieren. Diese repräsentativen Ergebnisse stammen aus einer 8-wöchigen Zeitraum Februar bis April 2016. Die erste Laufbahn Teich wurde mit Algen beimpft ursprünglich stammen aus einem Outdoor - Teich in Philadelphi...

Eine experimentelle Methodik vorgestellt, die Leistung von kleinen (100 L) und große (1.000 L) -Skala Reaktoren zur Algen Sanierung von Deponieabwasser entwickelt zu vergleichen. System Merkmale, einschließlich der Oberfläche zu Volumen Verhältnis, Retentionszeit, Biomassendichte und Abwasserzulaufkonzentrationen können je nach Anwendung angepasst werden.

Vergleich von Scale in einer Photosynthetic Reaktorsystem für Algal Sanierung von Abwasser

An experimental methodology is presented to compare the performance of two different sized reactors designed for wastewater treatment. In this study, ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, den Einfluss der Skalierung auf das Algenwachstum und die Stickstoffentfernung in einem Sickerwasserbehandlungssystem zu bewerten. Diese Methode kann dabei helfen zu bestimmen, wie sich eine Vergrößerung des Systems auf die Behandlungseffizienz auswirkt. Der Hauptvorteil dieser Technik liegt darin, dass sie für eine Vielzahl mikrobieller und Abwasserbehandlungssysteme angepasst werden kann.Für dieses Protokoll bezeichnet ein gepaartes System ein 100-Liter-Aquarium und einen 1.000-Liter-Rinne-Teich, die parallel betrieben werden. Beginnen Sie mit einem Inokulum hoher Dichte, dessen Anzucht mehrere Wochen bis Monate dauern kann, um ausreichend Algen zu erhalten. Inokulieren Sie alle Gefäße mit derselben Algenkultur und stellen Sie sicher, dass die Enddichte nach Verdünnung auf das volle Volumen im Tank oder Teich mindestens 0,1 Gramm pro Liter beträgt.Unbehandelter Deponiesickerablauf dient als Nährstoffquelle für dieses System. Verwenden Sie Sickerablauf aus einer Deponie, die hauptsächlich Hausmüll aufnimmt und geringe Toxinmengen aufweist. Die Menge an Sickerablauf, die in jedem Becken oder Teich verwendet wird, kann je nach

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Research

Forschung

JoVE Journal

Environment

Umwelt

Rauchgas von Kraftwerken ist eine billige CO 2-Quelle für das Algenwachstum. Wir haben Prototyp "Rauchgas auf Algenanbau" gebaut Systeme und beschrieben, wie Scale-up der Algenkultivierungsprozess. Wir haben die Verwendung einer Massentransfer Bio-Reaktionsmodell, um das Wachstum von Chlorella sp simulieren und Design der optimalen Betrieb des Rauchgases gezeigt. in Algenphotobioreaktoren.

Optimieren Rauchgas Einstellungen, um Mikroalgen in Photobioreaktoren Wachstum über Computer-Simulationen fördern

Die Integration der Mikroalgenkultivierung mit industriellem Rauchgas wird letztendlich Schwermetalle und andere anorganische Verbindungen in das Wachstumsmedium einbringen. In dieser Studie wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem das Endschicksal und die Auswirkungen von Schwermetallen und anorganischen Kontaminanten auf das Wachstum von Nannochloropsis salina bestimmt werden können, die in Photobioreaktoren gezüchtet werden.

Quantifizierung von Schwermetallen und anderen anorganischen Kontaminanten auf die Produktivität von Mikroalgen

Ein neuartiges Reaktordesign, das als High Density Bioreactor (HDBR) bezeichnet wird, wird für die Kultivierung und Untersuchung von mikrobiellen Gemeinschaften mit hoher Dichte vorgestellt. Hier wird der HDBR erfolgreich in einer Photobioreaktor (PBR)-Konfiguration zur Untersuchung des Stickstoffstoffwechsels durch eine gemischte Algengemeinschaft mit hoher Dichte eingesetzt.

A Novel Bioreaktor für High Density Anbau von Diverse mikrobiellen Gemeinschaften

Dieses Papier beschreibt den Montageprozess und den Betrieb eines fotosynthetischen Bioreaktors auf der Bank, der in Verbindung mit anderen Methoden verwendet werden kann, um relevante kinetische Wachstumsparameter zu schätzen. Dieses System überwacht kontinuierlich den pH-Wert, das Licht und die Temperatur mit Sensoren, einer Datenerfassungs- und Steuereinheit und einer Open-Source-Datenerfassungssoftware.

Aufbau und Aufbau eines handelsüblichen Algen-Photosynthese-Bioreaktors mit Temperatur-, Licht- und pH-Monitoring für kinetische Wachstumstests

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur Labormaßstab Blase Spalte Photobioreaktoren zu konstruieren und zu Kultur Mikroalgen zu verwenden. Es bietet auch eine Methode zur Bestimmung der Wachstumsrate Kultur und neutrale Lipidgehalt.

Anbau von grünen Mikroalgen in Bubble Spalte Photobioreaktoren und ein Test für neutrale Lipide

Die axtische Kultivierung auf Der Bench-Skala erleichtert die Mikroalgencharakterisierung und Produktivitätsoptimierung vor dem anschließenden Prozessskalieren. Photobioreaktoren bieten die notwendige Kontrolle für zuverlässige und reproduzierbare Mikroalgenexperimente und können angepasst werden, um Mikroalgen mit den korrosiven Gasen(CO2, SO2, NO2) aus kommunalen oder industriellen Verbrennungsemissionen sicher zu kultivieren.

Mikroalgen-Anbau und Biomasse-Quantifizierung in einem Bench-Scale Photobioreaktor mit ätzenden Rauchgasen

Es wird ein Protokoll beschrieben, um das Kohlendioxid im Rauchgas von Erdgaskraftwerken zu nutzen, um Mikroalgen in offenen Laufsteichen zu kultivieren. Die Rauchgasinjektion wird mit einem pH-Sensor gesteuert, und das Wachstum von Mikroalgen wird mit Echtzeitmessungen der optischen Dichte überwacht.

Kopplung der Kohlenstoffabscheidung aus einem Kraftwerk mit halbautomatischen offenen Laufsteichen für die Mikroalgenzucht

Diese Veröffentlichung beschreibt das Design von Labor-Photobioreaktoren (PBRs) mit anpassbaren Lichtregimen. Das Wachstum von Cyanobakterien oder Mikroalgen, die Bicarbonat als Kohlenstoffquelle verwenden, wird kontinuierlich überwacht, indem die volumetrische Sauerstoffproduktion gemessen wird. Diese PBRs ermöglichen schnelle, replizierte Laborwachstumsvergleiche mit wenig Benutzereingriffen während der Experimente.

Betrieb von Labor-Photobioreaktoren mit Online-Wachstumsmessungen und anpassbaren Lichtregimen

Luftverschmutzung wirkt sich auf die Lebensqualität aller Organismen aus. Hier beschreiben wir den Einsatz der Mikroalgen-Biotechnologie zur Aufbereitung von Biogas (gleichzeitige Entfernung von Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff) und die Produktion von Biomethan durch semi-industrielle offene Hochraten-Algenteiche und die anschließende Analyse der Aufbereitungseffizienz, des pH-Werts, des gelösten Sauerstoffs und des Mikroalgenwachstums.

Biogasreinigung durch den Einsatz eines Mikroalgen-Bakterien-Systems in semi-industriellen Hochstrom-Algenteichen

Biokohle ist ein als Bodenverbesserung mit der Fähigkeit, nachhaltig zu maskieren Kohlenstoff, verbessern Substratqualität und sorb Verunreinigungen verwendet kohlenstoffreichen Materials. Dieses Protokoll beschreibt die 17 Analyseverfahren zur Charakterisierung von Biokohle, die erforderlich ist, bevor Groß Umsetzung dieser Änderungen in der Umwelt verwendet.

Physikalische, chemische und biologische Charakterisierung von Six Biokohlen Produziert für die Sanierung von Altlasten

Erfahren Sie, wie Sie die Skalierung von Algenreaktoren für die Deponiesickerwasserbehandlung vergleichen. Diese Methode zeigt, wie die Reaktorgröße das Algenwachstum und die Stickstoffentfernung beeinflusst.

Vergleich von Scale in einer Photosynthetic Reaktorsystem für Algal Sanierung von Abwasser

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