Name: Atıksu Alg İyileştirme için Fotosentetik Reaktör Sistemde Ölçeği Karşılaştırılması (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 40 s
Description: Keşfedin atıksu arıtımında fotosentetik reaktörlerin ölçek etkisini. Bu yöntem, alg büyümesi ve azot giderme verimliliğini 100 L ve 1000 L sistemlerde karşılaştırarak optimize eder.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar kendi bilgi ve sızıntı suyu paylaşmak için Felton, DE Sandtown Landfill teşekkür etmek istiyorum.

1. Sistem Kurulumu Not: Bir &#39;eşli sistemin paralel olarak çalıştırmak, bir akvaryum tankı ve bir kanal gölet anlamına gelir. <ol><li> bir eşleştirilmiş bir sistem için, büyük ölçekli gemi için bir çark mikser ile, küçük ölçekli gemi için bir havai mikserle bir 100 L akvaryumları tankları (AT), ve bir 1,000 L oluk su birikintisi (RWP) kullanın. Bu sistemde kullanılan gemiler Şekil 1&#39;de resmedilmiştir. </li><li> Aynı yosun kültürü ile tüm damarları inoküle edin. Bir depo veya havuzda 10 tam hacme seyreltildi az 0.1 g / L&#39;lik nihai bir yoğunluk ile sonuçlanan aşılama yüksek yoğunluklu kullanın. Bu adım için yeterli alglerin büyümesine (haftalar ve aylar) zaman önemli miktarda alabilir. </li><li> besin kaynağı olarak işlenmemiş depolama sızıntı suyu kullanın. çoğunlukla evsel atık kabul eder ve toksinlerin düşük seviyelerde sahip bir depolama alınan sızıntı suyu kullanın. sızıntı suyu için bileşim analizi depolama mevcut olmalıdır. Tatıksu gücüne bağlı olarak değişebilir, her tank veya havuzda kullanılan sızıntı suyunun o miktarı, ancak son amonyak konsantrasyonları 5-75 mg NH3-N / L ölçmek gerekir. </li><li> 60 L çalışma hacmi 100 L akvaryum tankı ve 600 L çalışma hacmi ile oluk gölet başlayın. Bu çalışma, akvaryumlar tankındaki suyun yaklaşık 1 L sızıntı suyu 59 L, ve kanal havuzdaki su 590 L 10 L sızıntı suyu ile başladı. Bu çalışma boyunca kullanılan sızıntı suyunun konsantrasyonu artırır. </li></ol><img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/55256/55256fig1.jpg" /> Bir akvaryum tankı ve kanal gölet 1. Örnekler Şekil. Bir akvaryum tankı (A) ve kanal gölet (B) bir örnek gösterilmektedir. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55256/55256fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <ol><li> Üç hafta hidrolik alıkonma süreleri ile yarı kesikli reaktörler olarak akvaryum tankı ve oluk gölet çalıştırın. Her örnekleme süresi bir hafta kapsamaktadır. </li><li> Her gemiden bir 125 ml örnek almak. Bu hafta numunenin başlangıcıdır. Bölümlerde 3.1-3.3 Numune Analizi protokole göre test örnekleri. </li><li> haftanın sonunda, analiz için, her kaba 125 ml örnek alabilir. sonu haftanın örnekleri çekildikten sonra, kanal havuza akvaryum tankının tüm hacmini boşaltın. <ol><li> haftada, kanal havuza akvaryum tankının tüm hacmi pompa. </li></ol></li><li> oluk havuzundan (3 hafta ortalama hidrolik tutma süresi için) hacminin üçte birini çıkarın. su ve arıtılmamış ile temizlenebilir hacmi değiştirin. </li><li> geri akvaryum tankı içine oluk gölet yaklaşık 60 L aktarın. Bu garanti olduğu akvaryum tank ve oluk gölet her hafta aynı besin ve biyolojik koşullar ile başlıyor. </li><li> önümüzdeki hafta için başlangıç ​​koşulları analizi için tüm gemilerden 125 mL numune almak. </li></ol> 3. Numune Analizi <ol><li> amonyak-N, nitrat-N, nitrit-N, ve biyokütle yoğunluğu tüm örnekler başlangıç-haftalık-ve-sonu-hafta test edin. </li><li> 0.45 mikron filtreleri kullanarak standart toplam askıda katı madde (AKM) protokolü, ASTM-D5907 ile biyokütle ölçün. <ol><li> Önce bir filtre kağıdı tartmak ve sonra bir vakum filtrasyon sistemi kullanarak örnek 20-40 mL filtre. bir saat boyunca, 105 ° C de bir fırında biyokütle / filtre kağıdı, kuru ya da biyokütle / filtre kağıdı daha fazla değişmemekte ağırlıkla kadar. </li><li> biyokütle / filtre kağıdı tartılır ve filtre kağıdı ilk kitle çıkarma. biyokütle yoğunluğunu hesaplamak için süzüldü hacimce bu kitle bölün. Yinelenen 11&#39;de çalıştırın. </li></ol></li><li> , Amonyak ölçünNitrat ve nitrit spektrofotometrik bir spektrofotometre kullanılarak. <ol><li> Amonyak konsantrasyonu belirlemek için ticari bir yöntem kit numune 100 ul kullanın. üreticinin protokolüne bakın. </li><li> nitrat konsantrasyonu belirlemek için ticari bir yöntem kit numunenin 1 mL kullanın. üreticinin protokolüne bakın. </li><li> nitrit konsantrasyonu belirlemek için ticari bir yöntem kiti 10 ml numune kullanın. üreticinin protokolüne bakın. </li></ol></li><li> Ticari sondalar ve veri kayıt cihazı kullanarak çevre koşulları (hava sıcaklığı, güneş radyasyonu, rüzgar hızı), ticari bir hava istasyonu kullanılarak yanı sıra tankı / Su birikintisi koşulları (su sıcaklığı, pH, çözünmüş oksijen) izleyin. üreticinin protokolüne bakın. </li></ol> Sonuçların 4. İstatistiksel Analiz <ol><li> Toplanan veriler istatistiksel olarak normal olup olmadığını belirleyin. Bir QQ arsa 12 kullanarak veri setinin normallik belirleyin </&gt; Sup. </li><li> Pearson r veya sırasıyla 13, normal ve normal olmayan veriler için Spearman p kullanarak parametreleri arasındaki korelasyonu belirlemek. Korelasyon parametreleri en azından aşağıdaki parametreleri içermelidir: İlk amonyak konsantrasyonu, başlangıçtaki toplam azot konsantrasyonu, ilk biyokütle yoğunluğunu, amonyak çıkarma oranı, toplam azot giderimi oranı, biyokütle büyüme oranı ve tüm çevre koşulları. </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>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Sistem performansı: 8 haftalık çalışma boyunca, bir sistem içinde küçük ve büyük ölçekli damarların verimliliği karşılaştırıldı. Bu çalışmada azot ve amonyak kaldırma oranları ve biyokütle büyüme oranlarında arıtma sisteminin verimlilik ölçütleri olarak kullanılmıştır. Sistem, her hafta ayrı koşullar altında çalıştırılan bir yarı-parti reaktöründe olarak çalıştırıldı. Temsilcisi sonuçları sistem operasyonun ilk 8 hafta boyunca, ancak bir tam çalışma çevre koşullarında mevsimsel değişkenlik hesa...

büyük ölçekli uygulamalarda tezgah ölçekli verilerin Çeviri biyoproseslerde ticarileştirilmesi önemli bir adımdır. Küçük ölçekli reaktör sistemlerinin, mikroorganizmaların kullanımı üzerine odaklanan özellikle üretim verimleri, sürekli olarak, genel olarak endüstriyel ölçekli sistemler, 1, 2, 3, 4 meydana gelen verim önceden gösterilmiştir. Zorluklar da biyoyakıt üretimi için, bu tür kozmetik ve ilaç gibi değeri yüksek ürünler, üretim amacıyla büyük sistemlere laboratuvar ölçeğinden yosun ve siyanobakteriler fotosentez ekimi ölçeklendirme var, ve atık su tedavisi için. Büyük ölçekli alg biyokütle üretimi için talep biyoyakıt, ilaç / nutrasötikler ve hayvan yemi 5 yosun için ortaya çıkan sanayi ile büyüyor. açıklanan metodolojiBu el yazması biyokütle büyüme oranı ve besin giderimi üzerine bir fotosentez reaktör sisteminin ölçeğini artırarak etkisini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Burada yer alan sistem yosun sızıntı suyunun atık düzeltmek için, ancak çeşitli uygulamalar için adapte edilebilir kullanır. büyük ölçekli sistemlerin üretim verimleri genellikle küçük ölçekli deneyler kullanılarak tahmin edilmektedir; Ancak, birçok faktör ölçekli biyoprosesler performansını etkilediği gösterilmiş olduğu gibi, bu tahminler doğruluğunu saptamak için dikkate alınmalıdır. Örneğin, (2004) Junker 30 L Pilot- ya ticari ölçeklerde gerçek verimliliği değerlerinin küçük kullanılarak tahmin hemen hemen daima daha düşük olduğunu göstermiştir 19.000 L aralığındaki, sekiz farklı büyüklükte fermentasyon reaktörlerin bir karşılaştırma sonuçları sunulmaktadır ölçeğindeki çalışmalar 4. damar boyut, karıştırma gücü, ajitasyon türü, besin kalitesi ve gaz transferi eşitsizlikler olduğu tahmin edildiverimlilik azaldı 4 sebeplerinin başında. Benzer şekilde, ölçek 6 arttırıldığı zaman biyokütle büyümesi ve biyokütle ilgili ürünler hemen hemen her zaman düşük olduğu yosun büyümesi reaktörlerde gösterilmiştir. Biyolojik, fiziksel ve kimyasal faktörler bu faktörlerin bir çok 7, küçük ölçeklerde farklı daha büyük ölçekte 2 mikrobiyal aktiviteyi etkileyen ile bir reaktör boyutuna sahip değişir. Böyle oluk havuzları gibi yosun için en tam ölçekli sistemleri, yana, dışarıda var, dikkate alınması gereken bir biyolojik faktör mikrobiyal türler ve bakteriyofajlar mevcut mikrobiyal türlerin değiştirebilir ve böylece mikrobik işlevi olabilir, çevreye tanıttı olmasıdır sistemi. mikrobiyal topluluğun etkinliği aynı zamanda ışık ve sıcaklık gibi çevresel faktörlere karşı duyarlı olacaktır. gazları ve Akışkan hareketinin kitlesel transferleriMikrobiyal proseslerin ölçek kadar etkilenir fiziksel faktörlerin örnekleri. küçük reaktörlerin ideal karıştırma sağlanması kolaydır; Ancak, artan ölçek ile, ideal karıştırma koşulları mühendisi bir sorun haline gelmektedir. Daha büyük ölçeklerde de, reaktör kütle transferi 2 ölü bölgeleri, ideal olmayan karıştırılması ve azaltılmış verim olması daha olasıdır. yosun fotosentetik organizmalar olduğundan hacmini artırırken, ticari büyüme nedeniyle su derinliği ve yüzey alanı değişikliklere radyasyona maruz kalmasına değişimlerini hesaba katmak zorundadır. Yüksek biyokütle yoğunluğu ve / veya düşük kütle transfer hızlarını CO biyokütle büyümesi, 8 inhibisyonu ile sonuçlanabilir, her ikisi de 2 konsantrasyonları ve artan O 2 konsantrasyonlarda azalmasına neden olabilir. Bir yosun büyüme sisteminde kimyasal faktörler dolayısıyla böyle çözünmüş CO olarak pH tamponlama bileşikleri değişikliklerden etkilenen su ortamında 2, pH dinamikleri tarafından tahrik edilmektedir <sub&gt; 2 ve karbonat türleri. Bu faktörler genellikle öngörülemeyen biçimlerde 9, biyolojik, fiziksel ve kimyasal faktörlerin karmaşık etkileşimleri tarafından birleştirilir. Bu çalışma düzenleyen ve iki farklı ölçeklerde damarlarda büyüme koşullarını karşılaştırmak için tasarlanmış bir eşleştirilmiş reaktör sistemini sunuyor. Deney protokolü sızıntı suyu arıtma ve yosun büyüme ölçülmesi üzerinde duruluyor; Ancak, tür zamanla mikrobiyal topluluğun değişiklikler veya yosun CO2 haciz potansiyeli gibi diğer ölçümleri izlemek için adapte edilebilir. Burada sunulan protokol bir sızıntı suyu arıtma sisteminde alg büyüme ve azot giderimi üzerine ölçek etkisini değerlendirmek üzere tasarlanmıştır.

<table><tbody><tr><td>Akvaryum Tankı</td><td></td><td></td><td>Optik olarak şeffaf camlı herhangi bir 100+ L akvaryum tankı kullanılabilir</td></tr><tr><td>RW 3.5</td><td>MicroBio Mühendislik</td><td></td><td>Yarış Pisti Göleti</td></tr><tr><td>Eurostar 100 dijital</td><td>IKA</td><td>4238101</td><td>Tavan mikserleri</td></tr><tr><td>Sızıntı Suyu</td><td>Sandtown Çöp Sahası</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Numune Alma Şişeleri</td><td>Nalgene</td><td></td><td>Plastik veya cam, laboratuvar sınıfı, 125-200&nbsp; mL</td></tr><tr><td>Transfer Pompaları</td><td></td><td></td><td>Bahçe tipi pompa ile içme suyu kalite hortumları uygun olacaktır</td></tr><tr><td>AmVer Salisilat Testi 'N Tüp</td><td>Hach</td><td>2606945</td><td>Yüksek Aralıklı Amonyak Testleri</td></tr><tr><td>NitraVer X Azot - Nitrat Reaktif Seti&nbsp;</td><td>Hach</td><td>2605345</td><td>Yüksek Aralıklı Nitrat Testleri</td></tr><tr><td>NitriVer 2 Nitrit Reaktifi Toz Yastıklar</td><td>Hach</td><td>2107569</td><td>Yüksek Aralıklı Nitrit Testleri</td></tr><tr><td>Hach DR2400 Spetrofometre</td><td>Hach</td><td></td><td>DR2400'ün üretimi durduruldu, ancak bu uygulamada herhangi bir DR serisi Hach spektrofotometresi kullanılabilir.</td></tr><tr><td>EMD Mikrobiyolojik Analiz Membran</td><td>Filtreleri Millipore</td><td>HAWG047S6</td><td>0.45 & mikro; M Filtreler</td></tr></tbody></table>

atıksu alg İyileştirme için fotosentetik reaktör sistemde Ölçeği karşılaştırılması

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

Deneysel metodoloji atıksu arıtma için tasarlanmış iki farklı büyüklükte reaktörlerin performansını karşılaştırmak için sunulmuştur. Bu çalışmada, amonyak çıkarma azot giderme ve yosun büyümesi depolama atık suyun alg iyileştirme için tasarlanmıştır (100L) ve küçük (1,000 L), büyük reaktörler eşleştirilmiş setlerinde 8 haftalık bir süre boyunca karşılaştırılır. Her haftalık test aralığının başlangıcı iki ölçek arasında eşit başlangıç ​​koşulları sağlamak için önce küçük ve büyük ölçekli reaktörlerde içeriği karışık. hacim oranı, tutma süresi, biyokütle yoğunluğu, ve atık su besleme konsantrasyonları yüzey alanı dahil olmak üzere sistem özellikleri, daha iyi her iki ölçekte meydana gelen koşulları eşitlenmesi için ayarlanabilir. Kısa 8 haftalık temsilcisi süre zarfında, başlangıç amonyak ve toplam azot konsantrasyonu sırasıyla 3,1-14 mg NH3-N / L, ve 8,1-20,1 mg N / L, arasında değişmektedir. arıtma sisteminin performansı değerlendirilmiştir dayalıkabiliyeti amonyak ve azot oranına çıkarılması ve alg biyokütlesinin üretilmesi için. Amonyak kaldırma standart sapma, toplam azot giderimi ve biyokütle büyüme oranları ortalama ±, 0.02 ± 0.03 g biyokütle / L / gün 0.95 ± 0.3 mg NH3-N / L / gün, 0.89 ± 0.3 mg N / L / gün vardı ve sırasıyla. Tüm gemiler, ilk amonyak konsantrasyonu ve amonyak kaldırma oranı arasında pozitif bir ilişki (= 0.76 R2) gösterdi. Laboratuar ölçekli deney verileri, ticari ölçekli üretim değerlerinin önceden için uygun olan, farklı ölçek reaktörlerde ölçülen işlem verim ve üretim değerlerinin karşılaştırması belirlenmesinde yararlı olabilir.

Bu çalışmanın amacı, biyokütle büyüme ve küçük ve büyük ölçekli reaktörlerde yetişen alg kültürlerinin besin kaldırma yeteneklerini karşılaştırmaktır. Bu çalışma bulgularını çoğaltmak için Sistem 1 ve Sistem 2 olarak adlandırılan iki eşli sistemleri kullanır. Bu temsilcisi sonuçları 2016 birinci kanal gölet aslında Philadelphia 14 açık gölet kaynaklı yosun ile aşılanmıştır, Nisan ile 8 haftalık bir süre, Şubat aittir. Bu kültür bir akvaryum tankında yüksek yoğunlu...

Deneysel metodoloji (100 L), küçük ve büyük (1,000 L) performansını karşılaştırmak depolama atıksu yosun iyileştirme için tasarlanmış reaktörler ölçekli sunulmuştur. hacim oranı, tutma süresi, biyokütle yoğunluğu, ve atık su besleme konsantrasyonları yüzey alanı dahil olmak üzere sistem özellikleri, uygulamaya göre ayarlanabilir.

Atıksu Alg İyileştirme için Fotosentetik Reaktör Sistemde Ölçeği Karşılaştırılması

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

Bu prosedürün genel amacı, bir sızıntı suyu arıtma sisteminde ölçek etkisinin alg büyümesi ve azot giderimi üzerindeki etkisini değerlendirmektir. Bu yöntem, bir sistemin ölçeğinin artırılmasının arıtma verimliliğini nasıl etkileyeceğini belirlemeye yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, çeşitli mikrobiyal ve atık su arıtma sistemlerine uyarlanabilir olmasıdır.Bu protokol için eşleştirilmiş sistem, paralel olarak çalıştırılan bir adet 100 litrelik akvaryum tankı ve bir adet 1.000 litrelik raceway havuzunu ifade eder. Yeterli alg miktarını büyütmek için haftalarca veya aylarca sürebilecek yüksek yoğunluklu bir inokulum ile başlayın. Tank veya havuzdaki tam hacme seyreltildiğinde final yoğunluğun 0,1 grams per liter'dan az olmamasını sağlayarak tüm kapları aynı alg kültürü ile inoküle edin.Arıtılmamış katı atık depolama alanı sızıntı suyu, bu sistem için besin kaynağı olarak hizmet eder. Öncelikli olarak evsel atık kabul eden ve düşük düzeyde toksin içeren bir depolama alanından alınan sızıntı suyunu kullanın. Her bir tankta veya havuzda kullanılan sızıntı suyu miktarı, atık suyun konsantrasyonuna bağlı olarak değişebilir.60 litrelik bir çalışma hacmi için, akvaryum tankını 59 litre suya bir litre sızıntı suyu ekleyerek başlatın. Benzer şekilde, 600 litrelik bir çalışma hacmi için, raceway havuzunu 590 litre suya 10 litre sızıntı suyu ekleyerek başlatın. Akvaryum tankını ve raceway havuzunu, üç haftalık hidrolik bekletme süreleriyle yarı-kesikli reaktörler olarak hafta hafta işletin.Ticari bir hava istasyonu kullanarak hava sıcaklığı ve güneş radyasyonu gibi çevresel koşulları izleyin. Ayrıca ticari problar ve bir veri kaydedici kullanarak su sıcaklığı, pH ve çözünmüş oksijen gibi tank veya havuz koşullarını izleyin. Her haftanın başında, biyokütle yoğunluğunun yanı sıra amonyak-N, nitrat-N ve nitrit-N analizleri yapılmak üzere her kaptan 125 mililitre numune alın.0,45 mikronluk filtreler kullanarak standart bir toplam askıda katı madde protokolü ile biyokütleyi ölçün. Filtre kağıdını tarttıktan sonra, bir vakum filtrasyon sistemi kullanarak 20 ila 40 mililitre numuneyi filtreleyin. Biyokütleyi ve filtre kağıdını bir fırında 105 derece Celsius'ta bir saat boyunca kurutun.Kurutma işleminden sonra biyokütle yoğunluğunu hesaplayın. Ardından, amonyak, nitrat ve nitrit miktarını, üretici protokolüne uygun olarak bir spektrofotometre ve ticari yöntem kitleri kullanarak ölçün. Bir hafta sonra her kaptan 125 mililitre numune alın ve numuneleri daha önce yaptığınız şekilde analiz edin.Bu, birinci haftanın sonudur. Gelecek haftanın döngüsüne hazırlanmak için, akvaryum tankının tüm hacmini kanal havuzuna pompalayın. Kanal havuzundaki hacmin 1/3'ünü uzaklaştırın.Çıkarılan hacmi su ve işlem görmemiş sızıntı suyu ile tamamlayın. Ardından, kanal tipi havuzdan akvaryum tankına yaklaşık 60 litre geri aktarın. Bu işlem, akvaryum tankının ve kanal tipi havuzun her hafta aynı besin ve biyolojik koşullarla başlamasını sağlar.Bu çalışmada, bulguları tekrarlamak amacıyla sistem bir ve sistem iki olarak adlandırılan iki eşleştirilmiş sistem kullanılmıştır. Arıtma sistemini değerlendirmek için metrik olarak amonyak giderim hızı, toplam azot giderim hızı ve biyokütle büyüme hızı kullanılmıştır. Sistem bir ve sistem iki'den elde edilen hızlar, temsili çalışma dönemi için burada gösterilmiştir.Temsili çalışma süresi boyunca tüm kaplardan elde edilen veriler, amonyak gideriminin başlangıç amonyak konsantrasyonu arttıkça pozitif yönde eğilim gösterdiğini kanıtlamıştır. Sistem kurulup çalışmaya başladıktan sonra, özelleştirilmiş bir sistemi daha iyi test etmek için biyokütle yoğunluğu, karıştırma aralıkları, çalışma hacmi, tutunma süresi ve eklenen atık su miktarı gibi reaktör parameteleri ayarlanabilir. Nihayetinde, bu prosedürden elde edilen sonuçlar, tam ölçekli arıtma süreçlerinin fizibilite çalışmalarını bilgilendirmek için kullanılabilir.Örneğin, ölçeğin büyüme hızı ve besin maddesi giderimi gibi önemli reaktör parametreleri üzerindeki etkisi, tam ölçekli üretim süreçlerini, yaşam döngüsü değerlendirmelerini ve tekno-ekonomik analizleri simüle etmek için kullanılan giriş verilerinin doğruluğunu doğrulamak amacıyla kullanılabilir. Bu, çeşitli atık suların arıtımını incelemek için uyarlanabilen çok yönlü bir metodolojidir.

comparison-scale-photosynthetic-reactor-system-for-algal-remediation

Research

JoVE Journal

Environment

Çevre

Santrallerden kaynaklanan baca gazı alg büyüme için ucuz bir CO 2 kaynağıdır. Biz sistemleri "ekimi alg için baca gazı" prototip inşa ve alg ekimi işlemini büyütmek için nasıl tarif var. Biz, Chlorella sp büyümesi için baca gazının optimum operasyon ve tasarım simülasyonu için kütle transferi bio-tepki modelinin kullanımı göstermiştir. alg fotoğraf biyoreaktörlerde.

Bilgisayar simülasyonları ile fotobiyoreaktörler içinde Mikroalgler Büyüme teşvik için Baca Gazı ayarlarını optimize

Mikroalg yetiştiriciliğinin endüstriyel baca gazı ile entegrasyonu, sonuçta ağır metalleri ve diğer inorganik bileşikleri büyüme ortamına sokacaktır. Bu çalışma, ağır metallerin ve inorganik kirleticilerin fotobiyoreaktörlerde yetiştirilen Nannochloropsis salina'nın büyümesi üzerindeki nihai kaderini ve etkisini belirlemek için kullanılan bir prosedür sunmaktadır.

Ağır Metal ve Mikroalglerden Verimlilik Diğer İnorganik Bulaşanlar Kantitasyonu

Yüksek yoğunluklu biyoreaktör (HDBR) olarak adlandırılan yeni bir reaktör tasarımı, yüksek yoğunluklu mikrobiyal toplulukların yetiştirilmesi ve incelenmesi için sunulmuştur. Burada, HDBR, karışık bir yüksek yoğunluklu alg topluluğu tarafından nitrojen metabolizmasının incelenmesi için bir fotobiyoreaktör (PBR) konfigürasyonunda başarıyla uygulanmaktadır.

Çeşitli mikrobiyal Toplulukları Yüksek Yoğunluklu Yetiştirme için Yeni Bir Biyoreaktör

Bu makale, ilgili kinetik büyüme parametrelerini tahmin etmek için diğer yöntemlerle birlikte kullanılabilen bir tez ölçekli fotosentetik biyoreaktörün montaj işlemi ve çalışmasını açıklamaktadır. Bu sistem, sensörleri, veri toplama ve kontrol birimi ve açık kaynaklı veri toplama yazılımı kullanarak pH, ışık ve sıcaklığı sürekli olarak izler.

Kinetik Büyüme Testleri için Sıcaklık, Işık ve pH İzleme ile Bir Bench Ölçekli Algal Fotosentetik Biyoreaktörün Kurulması ve Kurulması

Burada, laboratuvar ölçekli kabarcık sütun photobioreactors oluşturmak ve onları kültür mikroalg için kullanmak için bir iletişim kuralı mevcut. Ayrıca kültür büyüme oranı ve tarafsız lipid içeriğin belirlenmesi için bir yöntem sağlar.

Kabarcık sütun Photobioreactors ve bir tahlil yeşil mikroalg ekimi için nötr lipitler

Bench-scale, axenic ekimi sonraki proses ölçeklendirme önce mikroalgal karakterizasyonu ve verimlilik optimizasyonu kolaylaştırır. Fotobiyoreaktörler güvenilir ve tekrarlanabilir mikroalgal deneyler için gerekli kontrolü sağlamak ve güvenli bir şekilde aşındırıcı gazlar ile mikroalg yetiştirmek için adapte edilebilir (CO2, SO2, NO2) belediye veya endüstriyel yanma emisyonları.

Korozif Baca Gazlı Tezgah Ölçekli Fotobiyoreaktörde Mikroalg Ekimi ve Biyokütle Kantifikasyonu

Açık yuvarlanma yolu havuzlarında mikroalg yetiştirmek için doğal gaz santrali baca gazındaki karbondioksiti kullanmak için bir protokol tanımlanmıştır. Baca gazı enjeksiyonu bir pH sensörü ile kontrol edilir ve mikroalg büyümesi gerçek zamanlı optik yoğunluk ölçümleri ile izlenir.

Mikroalg Yetiştiriciliği için Yarı Otomatik Açık Yuvarlanma Yolu Göletleri ile Bir Enerji Santralinden Karbon Yakalama Birleştirme

Bu yayın, özelleştirilebilir ışık rejimlerine sahip laboratuvar fotobiyoreaktörlerinin (PBR'ler) tasarımını açıklamaktadır. Karbon kaynağı olarak bikarbonat kullanan siyanobakterilerin veya mikroalglerin büyümesi, hacimsel oksijen üretimi ölçülerek sürekli olarak izlenir. Bu PBR'ler, deneyler sırasında çok az kullanıcı müdahalesi ile hızlı, çoğaltılmış laboratuvar büyüme karşılaştırmalarını kolaylaştırır.

Laboratuvar Fotobiyoreaktörlerinin Online Büyüme Ölçümleri ve Özelleştirilebilir Işık Rejimleri ile Çalıştırılması

Hava kirliliği tüm organizmaların yaşam kalitesini etkiler. Burada, biyogazın arıtılması (karbondioksit ve hidrojen sülfürün aynı anda uzaklaştırılması) ve yarı endüstriyel açık yüksek oranlı alg havuzları yoluyla biyometan üretimi ve ardından arıtma verimliliği, pH, çözünmüş oksijen ve mikroalg büyümesinin analizi için mikroalg biyoteknolojisinin kullanımını açıklıyoruz.

Yarı Endüstriyel Yüksek Hızlı Alg Havuzlarında Mikroalg-Bakteri Sistemi Kullanılarak Biyogaz Saflaştırılması

Biochar sürdürülebilir alt-tabaka kalitesi ve emdirmek kirletici karbon, tecrit geliştirmek yeteneğine sahip bir toprak ıslah olarak kullanılan bir C-zengin bir malzemedir. Bu protokol ortamında bu değişikliklerin büyük ölçekli uygulama öncesinde gerekli biochar karakterizasyonu için kullanılan 17 analitik yöntemler anlatılmaktadır.

Fiziksel, Kimyasal ve için üretilen Altı Biochars Biyolojik Karakterizasyonu Kontamine Siteleri İyileştirilmesi

Keşfedin atıksu arıtımında fotosentetik reaktörlerin ölçek etkisini. Bu yöntem, alg büyümesi ve azot giderme verimliliğini 100 L ve 1000 L sistemlerde karşılaştırarak optimize eder.

Atıksu Alg İyileştirme için Fotosentetik Reaktör Sistemde Ölçeği Karşılaştırılması

Daha fazla video keşfet