Environment
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Kvantifiering av mikroalg odling och biomassa i en foto bioreaktor i bänk skala med frätande rökgaser
Chapters
Summary December 19th, 2019
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Bänk skala, axenic odling underlättar mikroalger karakterisering och produktivitets optimering innan efterföljande process skala upp. Fotobioreaktorer ger den nödvändiga kontrollen för tillförlitliga och reproducerbara experiment i mikroalger och kan anpassas för att på ett säkert sätt odla mikroorganismer med frätande gaser (CO2,so 2, No2) från kommunala eller industriella förbränningsutsläpp.
Transcript
Detta protokoll detaljer fotobioreaktor utrustning anpassningar som är nödvändiga för att odla mikroalger med frätande gaser och diskuterar säker drift och provtagning av fotobioreaktorn. Fotobioreactors ger den nödvändiga kontrollen för tillförlitliga och reproducerbara mikroalgal experiment. Detta system i bänkskala kan användas för att studera egenskaper och produktivitet hos mikroalger som odlas med simulerade förbränningsutsläpp.
Denna metod får användas tillsammans med andra noggrant anpassade bioreaktorer eller för att odla andra fotoautotrofa mikroorganismer. Visuell demonstration av denna metod är kritisk eftersom det är ett komplext protokoll som förhindrar människors exponering för de giftiga simulerade förbränningsutsläpp som används för mikroalgerodling. Till att börja med modell den möjliga ackumulerade koncentrationen av giftiga gaser i rummet om rökhuven skulle misslyckas.
Använd American Industrial Hygiene Association's matematiska modellering kalkylblad IH Mod för varje gas. Från byggnad HVAC underhållspersonal eller HVAC tekniker, erhålla Q, rumstillförseln eller frånluftshastighet i kubikmeter per minut. Beräkna volymen, V, av laboratoriet i kubikmeter.
Beräkna föroreningsutsläppshastigheten, G, av varje typ av giftig gas i milligram per minut med hjälp av ekvationen anpassad från Ideal Gas lag där P är den fraktion av tryck som utövas av den giftiga gasen vid en BANKOMAT, är Q gas flödet av gasen i liter per minut, R är den universella gasen konstant, T är temperatur i Kelvin , och MW är gasen'molekylvikt i gram per mol. Använd värdena för V, Q och G för varje gas i den väl blandade rumsmodellen med möjlighet att upphöra med algoritm för generering och modellrumsrensning i IH Mod-kalkylbladet för att beräkna de ackumulerade rumsgaskoncentrationerna för varje gas under en 24-timmars simuleringsperiod. Jämför dessa värden med exponeringsgränserna.
Sätt upp ett system för övervakning av giftig gas med sensorer för var och en av de giftiga gaser som används. Kalibrera sensorerna enligt tillverkarens anvisningar. Bump test ofta.
Lokalisera gasmonitorn precis utanför draghuven. Före försöket, se till att all personal instrueras om lämpliga svar på ett giftigt gaslarm. Nu, förbereda 100 milliliter vardera av en normal natriumhydroxid och en normal saltsyra i två 250 milliliter ingående lösning flaskor.
Förvara uppmätta ingångslösningar i autoklaverbara takflaskor utrustade med dopprör och ett ventrör med ett sterilt in-line luftfilter. Anslut dopprören till två av fotobioreaktorns fyra ingångsportar med hjälp av autoklaverbara slangar. Sätt i och skruva fast det kalla fingret och avgaskondensorn på fotobioreaktorhuvudplattan.
Sätt inympningsporten och skruva ordentligt på plats. Lägg till en längd av autoklaverbara slangar till den del av inokuleringsporten ovanför fotobioreaktorns huvudplåt. Innan autoklavering av bioreaktorn, kläm fast slangen stängd med en autoklaverbar värdklämma.
Fäst slangar med sterila filter på eventuella oanvända fotobioreaktorportar. Lägg till 1,5 liter odlingsmedium. Autoklavera reaktorn och tillhörande ingångslösningar i 30 till 45 minuter vid 121 grader Celsius.
Passera 1,6 millimeters inuti diameter autoklaverbara slangar mellan ingångslösningarna och deras portar genom separata peristaltiska pumpar. Fäst pumphjulsmotorn på pumphjulsaxeln och dra åt inslaget. Ordna LED-ljuspaneler symmetriskt utanför bioreaktorn enligt belysningskrav.
Fäst lämpliga regulatorer som kan 20 PSI utloppstryck på gasflaskorna. Fäst sex millimeter inuti diameter tryckbeständig slang på regulatorn utloppsslangen hulling och säkra med en slangklämma. Fäst den andra änden av den trycktåliga slangen till gasreglerande torngasinloppet med hjälp av en slang hulling till en sex millimeter stam snabbanslutningsarmatur säkrad med en slangklämma.
Anslut 3,2 millimeters innerdiametersrör till gasreglerande torngasutlopp med hjälp av sex millimeter snabbkopplingspassning och anslut andra änden av utloppsslangen till spargingringsporten vid fotobioreaktorhuvudplattan. Ställ in utloppstrycket på 20 PSI på varje gasregulator. På bioreaktorgränssnittet ställer du in de experimentella gasflödet.
Använd OMRÖR-funktionen för att ställa in en impellerrotation som är tillräckligt snabb för att odlingsmediet ska tillgodogöra sig de spargade gasbubblorna. Efter autoklavering, montera fotobioreaktorn och gasflaskorna inom en walk-in fume huva. Placera fotobioreaktorn på ett bord inuti en sekundär behållare och placera gasflaskor i fristående cylinderkolander eller ett cylinderställ.
Efter att ha initierat gasflöde, använd en tvättflaska fylld med en 1:100 utspädning av diskmedel till vatten för att täcka anslutningarna mellan gasflaskorna och bioreaktorn med en liten ström av tvållösning. Kontrollera om det finns gasläckage som indikeras av bubblande. När du initierar mikroalgalexperimenten, börja sparging av gasen och sedan justera pH före inokulering.
Inokulera fotobioreaktorn genom att aspirera den beredda mikroalgalinokulaten i en steril spruta, montera sprutan på slangen som är fäst vid inokuleringsporten, öppna inokuleringsrörsklämman och trycka ned sprutan. Kontrollera gasvakten, gascylinderns tryck och fotobioreaktor två gånger dagligen för förhöjda halter av giftig gas eller indikation på läckor. Begränsa draghuvsöppningen till en bredd som gör att bioreaktorn och gascylinderns regulatorer kan nås.
Vid provtagning, vrid gascylinderns regulatorer till det slutna läget för att upphöra med gasflödet till reaktorn. Stäng draghuv och låt fem minuter för huven att evakuera de frätande gaserna. Prov inom draghuven antingen genom att öppna en huvudplåtsport och använda en steril serologisk pipett eller ritningskultur i en spruta genom inokulations- eller provtagningsporten.
I denna studie fastställdes en kalibreringskurva för den gröna mikroalger Scenedesmus obliquus som skördats i den exponentiella fasen med OD750-mätningar och torkade biomassakoncentrationer. Biomassakoncentrationerna beräknades från kalibreringskurvan och modellerades sedan med en logistisk kurva där L är den maximala biomassakoncentrationen, k är den exponentiella fasens relativa branthet, x0 är kurvans mittpunkts tid och x är tiden. En lovande preliminär prövning med en simulerad rökgas uppnått en maximal mikroalgal biomassa produktivitet på 690 milligram per liter per dag som var större än 12%koldioxid och ultra-noll luft på 510 milligram per liter per dag.
Korrekt montering av systemet är viktigast för förfarandet för mikroalgalodling och för människors säkerhet. Systemet behöver ständigt övervakas med gassensorer. Överföringsledningar behöver gasas tätt och draghuven måste användas på lämpligt sätt.
Trycksatta cylindrar som innehåller giftiga gaser är farliga. Se alltid till att cylindrarna är säkrade och endast används inuti en rökhuv efter upprättandet av ett system för övervakning av giftig gas.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
