Summary
Экспериментальная методика представлена для сравнения производительности малого (100 л) и большой (1000 л) масштабироваться реакторы, предназначенные для водорослей рекультивации свалок сточных вод. Характеристики системы, в том числе площади поверхности к объему, времени удерживания, плотности биомассы и концентрации исходных сточных вод, могут быть скорректированы на основе применения.
Abstract
Экспериментальная методика представлена для сравнения эффективности двух различных реакторов размеров, предназначенных для очистки сточных вод. В этом исследовании, удаление аммиака, удаление азота и роста водорослей сравниваются в течение 8-недельного периода в спаренных наборов небольших (100 л) и больших (1000 л) реакторов, предназначенных для водорослей рекультивации свалок сточных вод. Содержание мелких и крупных реакторов были смешаны перед началом каждого недельного интервала тестирования для поддержания эквивалентных начальных условий в двух различных масштабах. Характеристики системы, в том числе площади поверхности к объему, времени удерживания, плотности биомассы и концентрации исходных сточных вод, может быть отрегулирован, чтобы лучше выравнивать условия, возникающие в обоих шкалах. В течение короткого 8-недельного периода времени представитель, начиная аммиака и Концентрация общего азота в диапазоне от 3.1-14 мг NH 3 -N / л, и 8.1-20.1 мг N / л, соответственно. Производительность системы лечения оценивали на основанииего способность удаления аммиака и общего азота и для производства биомассы водорослей. Среднее значение ± стандартное отклонение удаления аммиака, полное удаление азота и темпов роста биомассы , были 0,95 ± 0,3 мг NH 3 -N / л / сут, 0,89 ± 0,3 мг N / л / день, и 0,02 ± 0,03 г биомассы / л / сут, соответственно. Все суда показали положительную зависимость между начальной скоростью удаления концентрации аммиака и аммиака (R 2 = 0,76). Сравнение эффективности процесса и значений, измеренных в производственных реакторах различного масштаба могут быть полезны при определении, если лабораторном экспериментальные данные подходят для прогнозирования значений производства в промышленном масштабе.
Introduction
Перевод скамейка масштаба данных крупномасштабных приложений является ключевым шагом в коммерциализации биопроцессы. Эффективность производства в малых реакторных систем, в частности , те , которые фокусируются на использовании микроорганизмов, было показано , что последовательно более прогнозировать эффективность происходящих в промышленном масштабе систем 1, 2, 3, 4. Проблемы существуют также в расширении масштабов культивирования фотосинтетической водорослей и цианобактерий из лабораторного масштаба для крупных систем с целью производства продукции с высокой добавленной стоимостью, такие как косметические и фармацевтические, для производства биотоплива, а также для очистки сточных вод. Спрос на крупномасштабного производства биомассы водорослей растет с развивающейся промышленностью для водорослей в биотопливо, фармацевтической / нутрицевтики и корма для скота 5. Методика описана вэта рукопись ставит своей целью оценить влияние увеличения шкалы фотосинтетической системы реактора на скорость роста биомассы и удаления биогенных веществ. Система, представленная здесь использует водоросли для устранения свалок сточных вод, но может быть адаптирована для различных применений.
Производственные КПД крупных систем часто предсказаны с использованием меньшего масштаба экспериментов; Однако, несколько факторов необходимо учитывать, чтобы определить точность этих прогнозов, поскольку масштаб было показано, что влияет на производительность биопроцессы. Например, Юнкер (2004) представил результаты сравнения восьми реакторов различного размера ферментации, в пределах от 30 л до 19000 л, который показал, что фактическая производительность в коммерческих или пилотов-масштабах была почти всегда ниже, чем значения предсказаны с использованием небольшой Крупномасштабные исследования 4. Неравенство в измерении емкости, смесительной мощности, типа перемешивания, качества питательных веществ, и передачи газа, согласно прогнозам, будетОсновными причинами пониженной производительности 4. Аналогичным образом , было показано , в реакторах рост водорослей , что рост биомассы и продуктов , связанных биомассы почти всегда уменьшается при увеличении ставок шкалы 6.
Биологические, физические и химические факторы изменяются с размером реактора, причем многие из этих факторов , влияющих на микробную активность на малых масштабах иначе , чем в более крупных масштабах 2, 7. Так как большинство полномасштабных систем для водорослей, таких как дорожкой качения пруды, существуют на открытом воздухе, один биологический фактор необходимо учитывать, что микробные виды и бактериофаги могут быть введены из окружающей среды, которая может привести к изменению микробных видов, присутствующих и, следовательно, микробный функция из система. Активность микробного сообщества также будут чувствительны к факторам окружающей среды, таким как свет и температура. Массовые переводы газов и движения жидкости являютсяпримеры физических факторов, которые повлияли на увеличение масштаба микробных процессов. Достижение идеального перемешивания в небольших реакторах легко; Однако, с увеличением масштаба, это становится проблемой для конструирования идеального смешения условий. При больших масштабах, реакторы, более вероятно, имеют мертвые зоны, неидеальной перемешивание и снижение эффективности при массообмена 2. Так как водоросли являются фотосинтезирующие организмы, коммерческий рост должен учитывать изменения в освещенности в связи с изменением глубины и площади поверхности при увеличении объема. Высокая плотность биомассы и / или низкой скорости передачи массы может привести к снижению концентрации СО 2 и повышенные концентрации O 2, оба из которых могут привести к торможению роста биомассы 8. Химические факторы в системе роста водорослей обусловлены динамикой рН водной среды 2, которая , следовательно , зависит от изменений в рН буферных соединений , таких как растворенный CO
Данное исследование представляет собой парную систему реактора, предназначенный для регулирования и сравнить условия роста в сосудах двух различных масштабах. Экспериментальный протокол фокусируется на количественной оценке лечения и продуктов выщелачивания рост водорослей; Тем не менее, она может быть адаптирована для мониторинга других показателей , таких как изменения в микробного сообщества с течением времени или потенциала поглощения СО 2 из водорослей. Протокол, представленные здесь, предназначен для оценки эффекта масштаба на рост водорослей и удаления азота в системе очистки фильтрата.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Настройка системы
Примечание: «спарены система» относится к одному аквариум бак и один кабелепроводе пруд, работают параллельно.
- Для одной спаренной системы, используйте один 100 л аквариумы танков (AT), с верхней мешалкой для малого судна, и один 1000 L пруд (дорожки качения РВП), с гребного колеса смесителя для крупномасштабного судна. Суда , используемые в этой системе, изображены на рисунке 1.
- Привить все сосуды с той же водоросли культуры. Используйте высокую плотность засева, в результате чего в конечной плотностью не менее 0,1 г / л один раз разбавленным до полного объема в резервуаре или водоеме 10. Это может занять значительное количество времени (недель до нескольких месяцев), чтобы вырастить достаточно водорослей для этого шага.
- Использование неочищенной свалок в качестве источника питательных веществ. Используйте выщелачиванию, взятую из свалки, которая принимает в основном бытовых отходов и имеет низкий уровень токсинов. Анализ состава для фильтрате должна быть доступна со свалки. Tон количество щелоке , используемого в каждом резервуаре или водоеме может варьироваться в зависимости от силы сточных вод, но конечные концентрации аммиака следует измерять 5-75 мг NH 3 -N / л.
- Начало 100 л аквариумах бак с рабочим объемом 60 л, а кабелепровод пруд с рабочим объемом 600 л. Это исследование началось с приблизительно 1 л выщелачивание в 59 л воды в аквариумах бак и 10 л фильтрата в 590 л воды в пруду кабелепроводе. Увеличение концентрации фильтрата, используемого в течение этого исследования.
Рисунок 1. Примеры аквариума бака и кабельного канала пруда. Примером аквариума бака (A) и дорожки качения , пруд (B) показаны. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
- Используйте аквариумах бак и дорожки качения пруд как полупериодических реакторы с гидравлическими времен удерживания трех недель. Каждый период выборки охватывает одну неделю.
- Возьмите 125 мл пробы из каждого сосуда. Это начало недели образца. Образцы для испытаний в соответствии с протоколом анализа проб в разделах 3.1-3.3.
- В конце недели, принимать 125 мл пробы из каждого сосуда для анализа. После того, как были приняты с истекшим недели образцы, опустошить весь объем аквариума бака в кабелепроводе пруд.
- Раз в неделю, прокачать весь объем аквариума бака в кабелепроводе пруд.
- Удалить одну треть объема (для среднего гидравлического времени удерживания 3-х недель) от кабелепровод пруда. Заменить объем удален с водой и необработанной выщелачивание.
- Передача примерно 60 л от кабелепровод пруда обратно в аквариум бак. Это гарантирует, что аквариум загарк и кабелепровод пруд начинают с тех же самых питательных и биологических условиях каждую неделю.
- Возьмите 125 мл пробы из всех сосудов для анализа исходных условий на следующей неделе.
3. Анализ проб
- Проверьте все начало-оф-недели и в конце-оф-недели образцы для аммиака-N, нитрат-N, нитрит-N и плотности биомассы.
- Мера биомассы при помощи стандартных общих взвешенных веществ протокола (TSS), ASTM-D5907, используя 0,45 мкм фильтры.
- Сначала взвешивают фильтровальную бумагу, а затем фильтровать 20-40 мл образца с использованием системы вакуумной фильтрации. Сушат биомасса / фильтровальную бумагу в печи при температуре 105 ° С в течение одного часа, или пока вес биомассы / фильтровальной бумаги больше не будет изменяться.
- Взвесьте биомассы / фильтровальную бумагу, и вычесть начальную массу фильтровальной бумаги. Разделить эту массу на объем отфильтрованного для расчета плотности биомассы. Запуск в двух экземплярах 11.
- Мера аммиака,нитраты, нитриты и спектрофотометрически с использованием спектрофотометра.
- С помощью 100 мкл образца в наборе промышленного способа для определения концентрации аммиака. Обратитесь к протоколу производителя.
- Используйте 1 мл образца в наборе коммерческого метода для определения нитратов концентрации. Обратитесь к протоколу производителя.
- Используйте 10 мл образца в наборе коммерчески метод для определения содержания нитрита концентрации. Обратитесь к протоколу производителя.
- Мониторинг состояния окружающей среды (температура воздуха, солнечная радиация, скорость ветра), используя коммерческую метеостанцию, а также бак / прудовых условиях (температура воды, рН, растворенного кислорода) с использованием коммерческих зондов и регистратор данных. Обратитесь к протоколу производителя.
4. Статистический анализ результатов
- Определите, могут ли данные, собранные статистически нормально. Определить нормальность набора данных с помощью QQ участок 12
- Определение корреляции между параметрами с использованием г Пирсона или Спирмена р для нормальных и ненормальных данных, соответственно 13. Параметры корреляции должны включать, по крайней мере, следующие параметры: начальная концентрация аммиака, начальной концентрации общего азота, начальную плотность биомассы, скорость удаления аммиака, общая скорость удаления азота, скорость роста биомассы, и все условия окружающей среды.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Целью данного исследования является сравнение роста биомассы и возможности удаления биогенных веществ из водорослей культур, выращенных в мелких и крупных реакторов. В данном исследовании используются два спаренных систем, именуемых System 1 и System 2, чтобы дублировать свои выводы. Эти репрезентативные результаты от 8-недельный период, с февраля по апрель 2016 года Первый Raceway пруд прививали с водорослями первоначально получены из наружного пруда в Филадельфии, штат Пенсильвания 14. Эту культуру выращивают до высокой плотности в аквариуме бак. Эта прививка привела к плотности биомассы 0,12 г / л в РВП. Через 2,5 недели, второй Рейсуэй пруд и аквариум танк прививали, в результате чего начинают плотности биомассы приблизительно 0,18 г / л. Через несколько недель, все АЦ и РВП были смешаны вместе для равномерной плотности биомассы и микробного населения среди всех судов; регулярная эксплуатация и мониторинг начинался как описано вышеПротокол.
Время начала и окончания параметры были измерены на еженедельной основе , как описано в разделе 15 Анализ проб. Начальные условия для биомассы, аммиака и общих концентраций азота во всех сосудах составляла от 0,2-1,0 г / л, 3.1-14 мг NH 3 -N / л, и 8.1-20.1 мг N / л, соответственно. Среднее значение и стандартное отклонение скоростей удаления и роста записанными из каждого сосуда, представлены в таблице 1. Эти условия привели темпы роста биомассы, а также аммиак и суммарные скорости удаления азота в диапазоне от -0.04-0.07 г / л / сут, 0.39-1.61 мг Н / л / сут, и 0.26-1.47 мг Н / л / день, соответственно, из всех четыре судна. Еженедельные темпы удаления азота и темпы роста биомассы из системы 1 и системы 2 можно увидеть на рисунке 2.
фигура2. Краткое изложение производительности за репрезентативный период исследования. Ставки удаления аммиака (А), суммарные скорости удаления азота (B), и темпы роста биомассы (C) представлены в верхней, средней и нижней панелей, соответственно. Результаты системы 1 представлены на левой стороне, и системы 2 справа. Результаты аквариумы танков и прудов дорожек качения представлены на всех графиках по X, и Δ соответственно. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
Статистические корреляции были использованы для сравнения параметров и определить возможные тенденции. Входные параметры были: начальная концентрация аммиака, начальная концентрация нитрата, начальная концентрация нитритов, первоначальная общая концентрация азота, исходной концентрации биомассы, аммиака бэровальная скорость, скорость удаления нитратов, скорость удаления нитритов, общая скорость удаления азота, скорость роста биомассы, температура воды, рН. Данные, собранные не было статистически нормально так Rho Спирмена, непараметрический корреляция была использована. Наиболее сильное значимая корреляция была между начальной скоростью удаления концентрации аммиака и аммиака (р = 0,90). Тенденция между начальной концентрацией аммиака и скоростью удаления аммиака можно увидеть на рисунке 3.
Рисунок 3: Аммиак remova ВОК: Keep-together.within-страницу = "1" л скорости в зависимости от исходной концентрации аммиака. Данные из всех судов над представительными 8 недель представлены. Линия тренда R 2 = 0,76. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.
| Аммиак Removal Rate (MGN / л) | Общий азот для удаления Rate (MGN / л) | Биомасса Темп роста (г биомассы / л) | |
| РВП 1 | 0,95 ± 0,36 | 0,79 ± 0,38 | 0,013 ± 0,029 |
| РВП 2 | 1,08 ± 0,30 | 1,01 ± 0,21 | 0,034 ± 0,036 |
| Аквариум Танк 1 | 0,87 ± 0,23 | 0,803 ± 0,30 | 0,005 ± 0,028 |
| Аквариум Танк 2 | 0,88 ± 0,33 | 0,94 ± 0,22 | 0,015 ± 0,019 |
Таблица 1. Среднее значение ± стандартное отклонение ставок производительности в отдельныхсудов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Производительность системы:
В течение 8-недельного исследования сравнивали продуктивность мелких и крупных сосудов в системе. В этом исследовании азота и скорости удаления аммиака и темпов роста биомассы использовались в качестве меры производительности системы лечения. Система работала в качестве реакторе полунепрерывного, где каждую неделю был оперирован под дискретными условиях. Представитель результаты счета в течение первых 8 недель работы системы, однако полное исследование будет распространяться в течение более длительных периодов для учета сезонной изменчивости в условиях окружающей среды.
Методология, описанная выше, требует смешивания парного системы (мелкие и крупные сосуды) вместе каждые 7 дней. Поэтому разница в производительности между двумя шкалами за этот период времени зависит только от различных условий в двух размеров судов. Например, если свет экспозиции в одном из реакторов является значительно меньше, чем в другой, темпы роста биомассы будет значительно отличаться. Мертвые зоны из - за неполного перемешивания, плохой переноса массы, переменной CO 2 или рН, наряду с любыми другими несоответствующих условиях между двумя шкалами может вызвать различия в продуктивности судов в спаренных системах.
С другой стороны, если значения продуктивности мелких и крупных сосудов в каждой системе равны, то вполне вероятно, что мелкосерийное судно создает аналогичные условия роста как крупного судна или каких-либо различий между этими двумя различные масштабируемые реакторы влияют на производительность ничтожно. В этой ситуации, значения от малого системы, вероятно, будет представительные предсказатели производительности в полномасштабной системы.
Способность лечения данной системы оценивали на основании его способности к удалению азота. Статистические корреляции между всеми факторами выявили сильное положительное сотрудничествоrrelation (ρ = 0,90) между исходной концентрацией аммиака и скоростью удаления аммиака. Такая же положительная корреляция наблюдалась в предыдущем исследовании , проведенном в аквариумах танков 14. Эта положительная тенденция между скоростью удаления аммиака и исходной концентрации аммиака можно видеть на рисунке 3, который включает в себя данные , полученные от всех РВП и АВР. Скорости удаления азота из двух типов судов можно сравнить, чтобы определить масштаб конкретных тенденций были собраны данные еще раз.
Переменные параметры реактора:
Основные переменные реактора включают площадь поверхности к объему и времени пребывания. Реакторы были прооперированы в полунепрерывного образом, с полным сочетанием малых и больших сосудов и 1/3 полной замены объем системы реактора каждые 7 дней. В то время как смешивание период в данном исследовании была одна неделя, как указано в разделе 2.3, на этот раз может быть изменен в зависимости от роста и Nutrдиентом нормы потребления фотосинтетического культур, а также в конечном итоге применение полномасштабной системы. Площадь поверхности к объему, который может быть изменен путем изменения объема, будет влиять на массовую скорость передачи газов, а также воздействия света для фотосинтезирующих организмов.
Объемы кабельных каналов пруда и аквариума бак каждой системы были смешаны в начале каждой недели, чтобы гарантировать, что стартовые условия, в частности, прививочный культура, в обоих шкалах были равны. Продолжительность времени между смешиванием двух сосудов могут быть изменены в зависимости от применения. Поскольку большинство водоросль относительно медленно растущих микроорганизмов, за одну неделю рекомендуется как самый короткий промежуток времени, который следует использовать. Более длительный период времени между смешением может выявить некоторые различия в производительности из-за небольших различий в условиях окружающей среды между двумя шкалами. Слишком много времени между смешением весов позволит микробиологическогосообщества значительно расходятся, в какое время сравнение между шкалами больше не быть точным из условий реактора. Даже при увеличении продолжительности времени между смешиванием двух шкал важно выполнить несколько повторений для того, чтобы убедиться в том, что какая-то разница (или отсутствие различий) в продуктивностью имеет большое значение.
Площадь поверхности по отношению к объему может быть изменен путем регулировки рабочего объема. Это соотношение влияет на массоперенос газов в и из сосуда, а также количество света водоросли подвергается воздействию. В зависимости от типа судна, площадь поверхности по отношению к объему (SA: V) и световом воздействии площади поверхности к объему (LE-SA: V) могут быть разными. В этом исследовании стенки аквариумах резервуаров являются прозрачными, что позволяет свет со всех сторон и через верх, в то время как передача газа будет происходить только через поверхность воды, что означает SA: V и LE-SA: V неравны. Тем не менее, используется кабелепровод прудыв данном исследовании, имеют непрозрачные стены, так что СА: V и LE-SA: V равны.
При фокусировке на увеличение масштаба, свет подвергается отношение площади поверхности к объему (LE-SA: V) , соотношение важно 1, 7. Плотный водоросли культуры приведет к минимальным светопроницаемости после первых нескольких сантиметров воды. Непрерывное смешивание плотной культуры и высокой LE-SA: отношение V увеличит общую экспозицию света и должно привести к увеличению выхода продукции. Непрерывное перемешивание будет также помощник в массоперенос газов. Для того, чтобы убедиться, что мелкосерийное судно точно предсказывает крупномасштабную производительность полный сравнительное исследование должно было бы быть сделано.
Ограничения реактора:
При настройке и эксплуатации этой системы в первый раз есть несколько вещей, которые могут вызвать трудности. Во-первых, это очень важно иметь по крайней мере, 0,1 г / л биомассы водорослей в любом сосуде при расширении. Еслиплотность слишком низкая, то весьма вероятно , что засеянные водоросли отмирают быстро 10. Во- вторых, эта система может обрабатывать высокие концентрации аммиака, однако концентрация аммиака ввод должен быть медленно увеличивалась более чем на 14, 16, 17 много недель. В данном исследовании концентрация аммиака вход был поднят на очень консервативной ставке, приблизительное увеличение 10 MGN / л через каждые 3 недели. И наконец, в то время как мониторинг всех растворенных частиц азота, важно, чтобы концентрация нитритного поддерживаются на низком уровне. Нитриты могут быть токсичными для водорослей и других организмов при высоких концентрациях 18. Если концентрации нитрита увеличить выше 150 мг N / L, то дополнительный объем должен быть удален и заменен водой, чтобы разбавить токсические концентрации нитрита.
Потенциальные области применения:
Эта методика может быть применена к Verримента точность исходных данных, используемых для моделирования полномасштабных производственных процессов в оценки жизненного цикла (LCAS) и технико-экономического анализа (Чаи) систем производства полномасштабным. Часто, рост биомассы и питательных веществ нормы потребления от небольших исследований, переоценивать способности масштабном системы контроля. Несмотря на это, подавляющее большинство LCAs и ТЭА использовать входные значения от небольших исследований для прогнозирования значений полномасштабного производства для их оценки полномасштабных технологий 19, 20, 21, 22, 23. Перед использованием результатов от небольших исследований, таким образом, следует убедиться в том, что эти результаты являются хорошее представление о том, что можно ожидать от полномасштабной системы. В настоящее время не существует стандартной методологии для сбора данных для прогнозирования исследований крупномасштабных систем. Методология, представленная здесьможет быть применен в качестве исследования верификации.
В этом исследовании, удаление азота и рост биомассы были использованы в качестве метрики для определения эффективности лечения. Эта система может быть легко адаптирована для других приложений, в том числе других потоков отходов (внутренних или сельскохозяйственных сточных вод), контролируемых по другим параметрам (БПК, тяжелый металл, удаление патоген), наблюдения над изменениями в микробного сообщества, или изменен из полунепрерывного реактора к непрерывной смешанной системе реактора. В любом из этих приложений протокол, описанный здесь, может быть использован для оценки лабораторном и крупномасштабных систем.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Acknowledgments
Авторы хотели бы поблагодарить Sandtown свалки в Фелтон, DE для обмена знаниями и выщелачиванию.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aquarium Tank | Any 100+ L aquarium tank with optically clear glass can be used | ||
| RW 3.5 | MicroBio Engineering | Raceway Pond | |
| Eurostar 100 digital | IKA | 4238101 | Overhead mixers |
| Leachate | Sandtown Landfill | ||
| Sampling Bottles | Nalgene | Plastic or glass, lab grade, 125-200 mL | |
| Transfer Pumps | Garden type pump with drinking water quality hoses will be suitable | ||
| AmVer Salicylate Test 'N Tube | Hach | 2606945 | High Range Ammonia Tests |
| NitraVer X Nitrogen - Nitrate Reagent Set | Hach | 2605345 | High Range Nitrate Tests |
| NitriVer 2 Nitrite Reagent Powder Pillows | Hach | 2107569 | High Range Nitrite Tests |
| Hach DR2400 Spectrophotmeter | Hach | The DR2400 was discontinued, but any DR series Hach spectrophotometer can be used in this application. | |
| EMD Microbiological Analysis Membrane Filters | Millipore | HAWG047S6 | 0.45 µm filters |
References
- Janssen, M., Tramper, J., Mur, L. R., Wijffels, R. H. Enclosed outdoor photobioreactors: light regime, photosynthetic efficiency, scale-up, and future prospects. Biotechnol. Bioeng. 81 (2), 193-210 (2003).
- Takors, R. Scale-up of microbial processes: impacts, tools and open questions. J. Biotechnol. 160 (1), 3-9 (2012).
- Sauer, M., Porro, D., Mattanovich, D., Branduardi, P. Microbial production of organic acids: expanding the markets. Trends in Biotechnol. 26 (2), 100-108 (2008).
- Junker, B. H. Scale-up methodologies for Escherichia coli and yeast fermentation processes. J. Biosci. Bioeng. 97 (6), 347-364 (2004).
- Brennan, L., Owende, P. Biofuels from microalgae-a review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products. Renewable Sustainable Energy Rev. 14 (2), 557-577 (2010).
- Van Den Hende, S., Beelen, V., Bore, G., Boon, N., Vervaeren, H. Up-scaling aquaculture wastewater treatment by microalgal bacterial flocs: from lab reactors to an outdoor raceway pond. Bioresour. Technol. 159, 342-354 (2014).
- Hewitt, C. J., Nienow, A. W. The Scale-Up of Microbial Batch and Fed-Batch Fermentation Processes. Adv Appl Microbiol. 62, 105-135 (2007).
- Downton, W., Bishop, D., Larkum, A., Osmond, C. Oxygen Inhibition of Photosynthetic Oxygen Evolution in Marine Plants. Funct Plant Biol. 3 (1), 73-79 (1976).
- Pholchan, M. K., Baptista, J. dC., Davenport, R. J., Curtis, T. P. Systematic study of the effect of operating variables on reactor performance and microbial diversity in laboratory-scale activated sludge reactors. Water Res. 44 (5), 1341-1352 (2010).
- Richmond, A. Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology. , John Wiley & Sons. (2008).
- Clesceri, L. S., et al. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. , American Public Health Association. (1998).
- Statistics for Macintosh v.23.0. , IBM Corp. Armonk, NY. (2015).
- Devore, J. L. Probability and Statistics for Engineering and the Sciences. , Cengage Learning. (2015).
- Sniffen, K. D., Sales, C. M., Olson, M. S. Nitrogen removal from raw landfill leachate by an algae-bacteria consortium. Water Sci. Technol. 73 (3), 479-485 (2015).
- Paerl, H. W., Fulton, R., Moisander, P. H., Dyble, J. Harmful freshwater algal blooms, with an emphasis on cyanobacteria. Scientific World J. 1, 76-113 (2001).
- Abeliovich, A., Azov, Y. Toxicity of Ammonia to Algae in Sewage Oxidation Ponds. Appl. Environ. Microbiol. 31 (6), 801-806 (1976).
- Azov, Y., Goldman, J. C. Free ammonia inhibition of algal photosynthesis in intensive cultures. Appl. Environ. Microbiol. 43 (4), 735-739 (1982).
- Adamsson, M., Dave, G., Forsberg, L., Guterstam, B. Toxicity identification evaluation of ammonia, nitrite and heavy metals at the Stensund Wastewater Aquaculture Plant, Sweden. Water Sci. Technol. 38 (3), 151-157 (1998).
- Quinn, J. C., Davis, R. The potentials and challenges of algae based biofuels: a review of the techno-economic, life cycle, and resource assessment modeling. Bioresour. Technol. 184, 444-452 (2015).
- Liu, X., et al. Pilot-scale data provide enhanced estimates of the life cycle energy and emissions profile of algae biofuels produced via hydrothermal liquefaction. Bioresour. Technol. 148, 163-171 (2013).
- Van Den Hende, S., et al. Treatment of industrial wastewaters by microalgal bacterial flocs in sequencing batch reactors. Bioresour. Technol. 161, 245-254 (2014).
- Rawat, I., Kumar, R. R., Mutanda, T., Bux, F. Biodiesel from microalgae: A critical evaluation from laboratory to large scale production. Appl. Energy. 103, 444-467 (2013).
- Cloern, J. E. The relative importance of light and nutrient limitation of phytoplankton growth: a simple index of coastal ecosystem sensitivity to nutrient enrichment. Aquat Ecol. 33 (1), 3-15 (1999).
