Bioreactor רומן לטיפוח צפיפות גבוה של קהילות חיידקים מגוונות

1Civil, Architectural, and Environmental Engineering, Drexel University, 2Chemical and Biomolecular Engineering, University of Pennsylvania
Published 12/25/2015
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Bioengineering

You must be subscribed to JoVE to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit," you agree to our policies.

 

Summary

Cite this Article

Copy Citation

Price, J. R., Shieh, W. K., Sales, C. M. A Novel Bioreactor for High Density Cultivation of Diverse Microbial Communities. J. Vis. Exp. (106), e53443, doi:10.3791/53443 (2015).

Please note that all translations are automatically generated through Google Translate.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Introduction

שפכים עירוניים מטופל בדרך כלל בתהליכי בוצה משופעלת על מנת להפחית את המוצקים מרחפים (SS), ביקוש ביולוגי חמצן (BOD), חנקן אורגני ואי-אורגני, ותוכן זרחן 5,6. תהליך הבוצה משופעלת, אמצעי טיפול בשפכים המשני, כרוך החמצון של פחמן אורגני בטנק אוורור מלא במשקאות מעורבים של שפכים נכנסים ומיקרואורגניזם heterotrophic הממוחזר (המכונה בוצה משופעלת נפוץ) 5-7. המשקאות המעורבים ואז נכנס לטהור גדול יחסית (טנק יישוב) שבו הבוצה מסתפקת באוסף קל יותר, או כדי להיות מסולק או ממוחזר חזרה לטנק האוורור, ואילו בשפכים הבהירו, שטופלו יכולים להמשיך טיפול או חיטוי שיישונים לפני ששוחרר ל מים מקבלים 5-7. הפרדה יעילה של הקולחים ומוצקים (בוצה) בלטהור המשני היא חיונית לתפקוד התקין של היהמערכת טיפול tewater, כמו כל בוצה משופעלת ממשיכה מעבר לclarifiers תגדיל את BOD ואס-האס ב5-8 בשפכים.

מספר התהליכים ביולוגיים חלופיים קיימים לטיפול שניוני בשפכים, אשר להפחית או לבטל את הצורך בטנקי הבהרה גדולים, כוללים מצורף צמיחה כורים (biofilm), bioreactors הקרום (MBRs), וכורים גרעיניים בוצה. בכורים biofilm, ההיווצרות של biofilms, שבו מיקרואורגניזמים באופן טבעי הכולל ולצרף כשכבת על משטח מוצק, מאפשר לשימור ביומסה והצטברות ללא הצורך בטנק הבהרה. כורי biofilm ניתן לסווג לשלושה סוגים: כורי מיטה ארוזה, כורי מיטה מרחף, ומסתובבים קבלנים ביולוגיים. כורי מיטה ארוזים, כגון מסננים מטפטפים ומגדלים ביולוגיים, לנצל משטח מוצק צמיחה נייחת 5,6. כורי מיטה מרחף (FBRs) תלויים בקובץ המצורף של מיקרואורגניזמים לחלקיקים,כגון חול, גרגירי פחם פעילים (GAC), או חרוזי זכוכית, אשר נשמרים בהשעיה על ידי קצב זרימה כלפי מעלה גבוה 9,10. כורים ביולוגיים מסתובבים תלויים בbiofilms נוצר על התקשורת מחוברת לפיר מסתובב המאפשרת biofilm להיחשף לסירוגין לאוויר ומטופלת הנוזל 5,6. MBRs להשתמש ביחידות סינון קרום, או בתוך (התצורה השקועה) bioreactor או חיצוני באמצעות מחזור (תצורת צד-זרם) 5,11. הקרומים לשמש כדי להשיג הפרדה טובה של ביומסה וחלקיקים מוצקים מ11,12 הנוזל שטופל. כורים גרעיניים הם בוצת כורי upflow בי ההיווצרות של גרגרים מאוד צפופים ויישוב היטב של מיקרואורגניזמים מתרחשת כאשר הם נחשפים לאוויר upflow השטחי גבוה מהירויות 13.

כחלופה נוספת לתהליך הבוצה משופעלת, מערכת כור upflow רומן, התקשר עכשיו bioreactor צפיפות גבוהה (HDBR), היה designeד ונבנה על ידי מכירות וShieh (2006) ללמוד הסרת COD על ידי בוצה משופעלת מזרמים פסולת סינתטיות בתנאי F / M נמוכים שידועים כי הם גורמים להיווצרות בוצת יישוב עניה (כלומר, בוצת bulking) 1,7,14. מערכת HDBR מנוצלת שונה כורי מיטה מרחף, כי בדרך כלל מורכב מכור upflow ומכל מחזור חיצוני. כורי מיטה מרחף מופעלים בדרך כלל עם ספיקות זרם מחזור גבוהות מספיק כדי לשמור על תשתית צמיחת biofilm המושעית אבל נמוכות מספיק כדי שהמצע מכוסה biofilm נשמר. שלא כמו כורי מיטה מרחף, HDBR מתואר במכירות וShieh (2006) המשמש ספיקות זרם מחזור נמוכות יחסית אשר, יחד עם אוורור חיצוני, מנעו שיבוש אזור ביומסה נוצר בתוך הכור 1. מחקרים נוספים הראו את יכולתו של עיצוב כור זה לטפל בהצלחה במגוון רחב של נתיבי חנקן באמצעות ניטיריפיקציה / denitrifying חיידקי 3,4. בכל העגילIES ההיווצרות של אזור יציב, צפוף ביומסה בHDBR ביטלה את הצורך בתהליך / שקיעה חיצונית הפתתה 1-4.

כפי שאנו מדווחים כאן, השימוש בHDBR לגדול תרבויות צפופות גם נבדק בתצורת photobioreactor (PBR) לגידול של אצות. אנו דנים את היתרונות וחסרונות של מערכת כור הרומן הזה לטיפוח אצות והפוטנציאל שלה להתגבר על מכשול גדול במסחור של דלק ביולוגי אצות הקשורים קציר ביומסה (כלומר, הפרדה מוצקה נוזל טוב 15,16). הפרוטוקול הבא מתאר את הצעדים הדרושים כדי להרכיב, הפעלה, מדגם מ, ולשמור על HDBR עם אצות כקהילת החיידקים של עניין. שינויים בפרוטוקול ההפעלה ותפעול של תרבויות heterotrophic וניטיריפיקציה / denitrifying יהיו גם ציינו. לבסוף, יתרונות כלליים, חסרונות, ונעלמים של עיצוב כור הרומן הזה יהיו מודגשים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. אסיפת כור

  1. מסדרים את רכיבי הכור לפי סכמטי באיור 1.
    1. מניחים את הכור (R) על צלחת ערבוב, מוסיף בר ומערבבים לכור. מניחים את מיכל המיחזור (RT) ליד הצלחת ומערבבים וכור, כך שיציאת שפכים (למעלה) של הטנק מכוונת לקצה ספסל המעבדה.
    2. מניחים את מיכל הפסולת (W) מתחת לנמל שפכים (למעלה) של טנק המיחזור (RT). מניחים את מיכל ההזנה (FT) בסמוך לטנק המיחזור (RT).
      הערה: יש טנק ההזנה בהספק כולל של 5 ל '
  2. אבטח את הכור (R) נגד מפנה עם עמדה ומהדקים בגודל מתאים. כמו כן, להבטיח את טנק המיחזור (RT) כדי למנוע תנועה.
  3. הכנס צינור משאבת peristaltic ניאופרן במחזור (משאבה) ולהאכיל את ראשי משאבה (משאבה ב '). עיין בטבלת חומרים למפרטי צינורות נוספים. התקן את ראשי המשאבה על כונני משאבה עם provi הברגיםטוליפ אין עם כונני המשאבה.
  4. חיבור צינורות של משאבה ליציאות בכור ומכל המיחזור. הכנס את הקצה של הצינור של המשאבה B לתוך טנק ההזנה ומכל המיחזור. חבר את יציאת כור העליונה למכל המיחזור עם צינורות. החל מלחציים לצינורות בנמלי הכור.
    הערה: קהילות פוטוסינתזה עשויות ליהנות מתאורה מלאכותית הניתנת על ידי מנורות.

2. הכנת פתרונות מניות, פתרונות influent / הזנה, ואצות Inoculant

  1. הכן את פתרון מניות מינרלים. להוסיף את הדברים הבאים בבקבוק נפח 1 ליטר עם 500 מיליליטר של מים ללא יונים: סודיום ביקרבונט 200 גרם, אשלגן monobasic 40 גרם, מגנזיום סולפט 4 g, כלוריד Ferric 4 g, סידן כלורי 4 g, כלוריד נחושת 1 גרם, קובלט 1 גרם hexahydrate כלוריד, hexahydrate כלוריד ניקל 1 גרם, heptahydrate סולפט אבץ 1 גרם. להוסיף 400 מיליליטר נוסף של מים ללא יונים. מערבולת בכוח כדי לעודד את פירוקה של מלחים. diss הבאolution של מלחים, להוסיף מים ללא יונים להביא את הנפח הכולל של פתרון ל1 ל '
  2. הכן את פתרון מניות אמוניה. בבקבוק נפח 1 ליטר, לפזר 38.214 גרם אמוניום כלוריד בכ 900 מיליליטר של מים ללא יונים. לאחר פירוק, להוסיף מים ללא יונים להביא את הנפח הכולל של עד 1,000 מיליליטר.
    הערה: 1 מיליליטר של פתרון מניות בדילול מלא לL 1 מניב L 10 מ"ג -1 NH 4 + -N פתרון.
  3. הכן את פתרון המניות חנקה. בבקבוק נפח 1 ליטר, לפזר 72.413 גרם של אשלגן חנקה בכ 900 מיליליטר של מים ללא יונים. לאחר פירוק, להוסיף מים ללא יונים להביא את הנפח הכולל של עד 1,000 מיליליטר.
    הערה: 1 מיליליטר של פתרון מניות בדילול מלא לL 1 מניבה L 10 מ"ג -1 NO 3 - -N פתרון.
  4. הכן הזנה / פתרון influent. כדי להפוך פתרון הזנה המכיל 20 מ"ג L -1 NH L 4 + ו-N 20 מ"ג -1 NO 3 - -N, לדלל 2 מיליליטר שלפתרון mmonia מניות ו -2 מיליליטר של פתרון מניות חנקה להיקף כולל 1 ליטר. לפני הדילול, להוסיף 0.5 מיליליטר פתרון מינרלים / L של פתרון שנעשים. הכן 5 L של influent בסך להתחיל את הכור.
  5. הכן את inoculant האצות.
    1. לאסוף נפח גדול (לפחות 10 ליטר) של מים מגוף מים המכילים אצות כגון נחל או בריכה. לאפשר האצות להתיישב על ידי השארת דגימות מים באין מפריעות במשך 24 שעות.
    2. למזוג וזורקים (לא אצות מכילות) ברורות מים בחלק העליון של הדגימות, עוזב השעיה אצות מרוכזת בתוך בקבוקי המדגם. מערבבים את ההשעיה אצות מכל הדגימות לתוך מכולה אחת ולחזור על ההתיישבות וצעדי decanting.
    3. מדוד את ביומסה בתוך המדגם המרוכז.
      1. ייבש מסנן אבק נייר (מסנן 0.45 מיקרומטר MCE ואקום) ואלומיניום שוקל O סירה / N בתנור שנקבע ל 103 מעלות צלזיוס לאחר מגניב למטה בתא ייבוש למשך 30 דקות ב RT למדוד את שיתוףmbined ההמוני של המסנן ולשקול סירה.
      2. מסנן אבק 20 מיליליטר של השעיה אצות מרוכזת ולהחזיר את המסנן ולשקול סירה לתנור לייבוש O / N.
      3. למדוד את המסה בשילוב של המסנן ולשקול סירה. לחשב את הצפיפות ביומסה בתוך המדגם המרוכז.
        הערה: הנפח הכולל של דגימת מים שחוקרים יצטרכו לאסוף יהיו תלוי בגוף המים מקור.

3. זריעה והחל הכור

  1. להוסיף 750 מיליליטר של תמיסת הזנה לכור. מלא את מיכל המיחזור עם 500 מיליליטר של תמיסת הזנה.
  2. השתמש פיפטה ארוכה כדי להוסיף השעיה לחסן המכילה 1.5 גרם של אצות בחלקו התחתון של הכור בעדינות. לאפשר הבידוד ליישב לתחתית של הכור, להבטיח זאת על ידי תצפית ויזואלית, לפני שתמשיך לשלב הבא.
  3. ברגע שהתאים התיישבו, להסיר את מהדק הצינור ולהפעיל משאבה לקצב זרימה איטית (10 revolutioדקות NS -1 / 38 מיליליטר דקות -1). האוויר שנלכד בצינור יגורש לכור.
    הערה: התוספת של 750 מיליליטר לכור תמנע כל ביומסה המופרעת על ידי המשאבה מלעזוב את הכור. לסחוט את צינורות כדי להבטיח שכל האוויר כבר גורש.
  4. מוסיף בהדרגה פתרון הזנה למכל המיחזור כפתרון נשאב לתוך הכור. המשך בנוסף עד ששני הכור ומכל המיחזור הם ביכולת ומתחיל בשפכים כדי לצאת מטנק המיחזור דרך היציאה העליונה.
    הערה: הנפח של פתרון הזנה שיש להוסיף למכל המיחזור ישתנה עם הנפח של inoculant הוסיף לכור.
  5. יוצקים את פתרון ההזנה שנותר למכל ההזנה.
  6. הגדר את משאבת המיחזור (משאבה) ל -19 דקות מהפכות -1, הקמת קצב זרימת מחזור של 72.5 מיליליטר דקות -1. שים לב לאצות מתחילות לופט מהחלק התחתון של הכור. שימוש בדרגות בכור, לקבוע דו האצותגובה אזור omass. ודא כי הגובה קבוע לפני שתמשיך לשלב הבא.
  7. הפעל את צלחת הערבוב במהירות נמוכה מאוד; הגדרה של 1 או 2 היא מתאימה כדי להתחיל. בר הערבוב יסייע בlofting ביומסה נוספת, אך ערבוב אגרסיווי יגרום אצות לעזוב את הכור, להיכנס לטנק המיחזור, ולהשאיר בשפכים. הגדר ערבוב מהיר בהגדרת צורך להקים גבול אצות ברור בתוך הכור (איור 2 א); האזור ביומסה אצות צריך להיות כ 10-15 סנטימטר בגובה.
  8. התחל משאבת ההזנה לאחר התבוננות גבול ברור בין תקע האצות ונוזל הכור. הגדר את המשאבה ל -25 מהפכות דקות -1, הקמת קצב זרימה של 1.5 מיליליטר דקות -1. שים לב ליציאת כור נוזל יציאת שפכים בשל כוח הכבידה ועקירה שנגרם על ידי זרם influent הנכנס.

אוסף דוגמאות 4. וניתוח

  1. לבצע פרי פעילות איסוף דגימהאו לביצוע תחזוקה במערכת הכור. לאסוף 20 מיליליטר של דגימות שפכים וinfluent יומיות. לאסוף דגימות שפכים מתוך טנק המיחזור. לאסוף דגימות influent ישירות ממכל ההזנה.
  2. דגימות מסנן אבק כדי להסיר מוצקים מרחפות לפני אחסון וניתוח.
  3. אחסן את influent ודגימות שפכים ב -20 ° C עד לניתוח נוסף. להגביל את מספר מחזורי הפשרת הקפאת דגימות נתון. במידת הצורך, ניתן לפצל דגימות לתוך aliquots כדי לשמור על שלמות מדגם.
  4. לבצע ניתוח מדגם לחנק, ניטריט, ואמוניה באמצעות טכניקות סטנדרטי 17.
    הערה: המחברים מנוצלים יון כרומטוגרפיה (IC) כדי לייצר את התוצאות שהוצגו במסמך זה. עיין בטבלת חומרים למפרט.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

HDBR שימש לטפח אצות על פני כמה יחסים של ריכוזי האמוניה influent וחנק, תוך שמירה על תוכן חנקן כללי בהזנה ב 40 מ"ג -NL -1. Influent ודגימות שפכים נלקחו יומית; דגימות צפיפות ביומסה נלקחו בתחילת וסוף כל מצב. הכור לקח על 3-5 ימים בממוצע להגיע לשיווי משקל מצב יציב לאחר התנאים השתנו. על פני טווח רחב של מצבי influent אזור ביומסה נפרד הוקם, כפי שנצפה במחקרים קודמים (איור 2). התרבות של אצות בHDBR נמצאה להסיר ממוצע של 18.4% בסך הכל מיני חנקן בהזנה (n = 44). בתוך אזור יומסה, הכוללת צפיפות ביומסה וביומסה אצות היו עקבית במהלך מחקר זה.

הסרת 4 + NH וNO 3 - הם זממו נגד 4 + NH וNO 3 - Feהרכב אד באיור 3. מודל רגרסיה ליניארית פשוט שימש להערכת המשמעות של יחסים בין מיני הסרת N והרכב מזון 18-20. הסרת האמוניה נצפתה בכל הטווחים של 4 + NH 3 ולא - הרכב (איור 3 א ואיור 3, בהתאמה). לא NH 4 + ולא NO 3 - הרכב מזון השפיע על הסרת 4 + NH על התנאים שנבדקו (n = 44, p = .993 וn = 44, p = 0.610 בהתאמה). מצד השני, ההסרה של NO 3 - נמצא כקשור באופן שלילי עם 4 + הרכב מזון NH (n = 44, p = 0.000) (איור 3 ג) ומגוון חיובי עם NO 3 - הרכב מזון (n = 44, p = 0.000) (איור 3D).

NO 3 - נצפה לצבור (negatהסרת אייב) בתוך הכור לרוב יצירות influent (34 מתוך 44 דגימות). NO 3 - ההסרה נצפתה רק כאשר ריכוזי 4 + הזנת NH היו מתחת ל -10 מ"ג -NL -1 וNO 3 - ריכוזי הזנה היו מעל -NL 15 מ"ג -1. חמצן, המתווסף לכור באמצעות אוורור בטנק המיחזור החיצוני ועל ידי האצות, יכול לשמש כמקבל אלקטרונים לחיידקים ammonia- והחמצון-ניטריט (AOB ונוב, בהתאמה). אם תנאים אירוביים לשלוט בכור באמצעות ספיקות גבוהות מחזור, חיידקים שעלולות לבצע dissimilatory דניטריפיקציה (heterotrophic) יעדיפו לנצל חמצן כמקבל אלקטרונים 4. אם שיעור המס '3 - ייצור וקלט מההזנה עולה המרת ההתבוללות של NO 3 - לחנקן אורגני או דניטריפיקציה dissimilatory, 3 NO - יכול accumulaטה בכור. הסרת 4 + NH וההצטברות של NO 3 - מצביעים על כך שAOB ונוב נמצא ופעילים בקהילה כאצות אינן ידועות לזרז את ההמרה של 4 + NH ל NO 3 -. תוצאות אלו מראות את היכולת להשתמש במערכת כור זה ללמוד דינמיקת שטף חנקן וקינטיקה בקהילת אצות בקטריאלי מעורבת.

המחברים שמרו בהצלחה קהילות אצות בריאה בHDBRs אלה במשך למעלה משנה. שתי קריסות כור, לעומת זאת, חלו מאז הקמתה של פרויקט זה, הן כתוצאה משינויים קשים בהרכב influent. הראשון היה התוצאה של שינוי ביחסי מין עם החנקן הכולל שטף החנקן נשמר קבוע; + NH 4 הודח מההזנה וNO 3 - ריכוזים הוגדלו כדי לפצות. ההתרסקות השנייה התרחשה כתוצאה מחיתוךז השטף הכולל החנקן ב -75 אחוזים, מ -40 מ"ג ל-NL -1 10 -NL מ"ג -1 (איור 4). בשני המקרים גבול אזור ביומסה המובהק נצפה להתדרדר במהלך יומיים-שלושה בד בבד עם עלייה חדה במוצקים המרחפים בשפכים (איור 4). מוצקים מרחפים בשפכים עלו למקסימום 6 ימים לאחר שינוי ההזנה כביומסה הכור איבד (איור 4). לאחר התרסקות המוצקים מרחפת בשפכים נשארו (-1 L SS על 0.22 גר ') גבוה ולא ביומסה החדשה נצפתה לצבור בתוך הכור, מניעת המשך הניסוי. העיצוב הנוכחי חסר מנגנון בטיחות לשמר תרבויות אם הם לא יישארו flocculated היטב.

איור 1
איור 1. סכמטי של bioreactor צפיפות גבוהה (HDBR) (לא tבקנה מידה טו). הכור (R) מורכב מ1,000 מיליליטר סיים גליל עם יציאות (עקיצות צינור, קוטר חיצוני 3/8 ") המותקנות ב100 מיליליטר ו1,000 מיליליטר רמות. כור נוזל רכב על אופניו בכור באמצעות משאבת peristaltic (הרשות הפלסטינית), שנכנס בחלק התחתון של הכור וזורם כלפי מעלה דרך אזור ביומסה (BZ) לכיוון הנמל העליון. יציאות נוזל הכור בנמל העליון ומופנה למכל המיחזור (RT) תחת כובד. RT מורכב מכוס זכוכית 600 מיליליטר;. זה שתי יציאות התקין, אחד הממוקם בתחתית של הכוס והאחרת בנוזל 500 מיליליטר סימן הכור חזר לכור דרך היציאה התחתונה (והרשות הפלסטינית) עלים שפכים. הכור דרך היציאה העליונה של RT ונאסף במכל פסולת (W). אוורור פעפוע מסופק בRT עם השימוש בaerator (). תהליך האוורור גם מניע ערבוב בתוך MV. Peristaltic משאבת B (PB) מספק influent מהזנת טנק המכיל / influent (FT) לRT.

איור 2
איור 2. דוגמאות להפרדת נוזלים ביומסה / כור בתוך bioreactor צפיפות גבוהה (HDBR). לוח מראה קהילת צפיפות גבוהה של אצות (-1 L SS 2.83 גר ') בתרבית בתוך HDBR. גבול ברור מתרחש כאשר מהירות יישוב קהילת החיידקים פוטוסינתטיים עולה על זו של נוזל הכור. הלוח ב 'מציג את מטריצת החיידקים שהוקמה על ידי בוצה משופעלת בתנאים שנדונו במחזור המכירות וShieh (2006) 1. לוח ג מראה שמרים להיות מתורבתים בinfluent המורכבת של גלוקוז לייצור אתנול באמצעות תסיסה (תוצאות לא פורסמו). בכל שלוש תצורות כור אלה עיצוב כור הרומן יש eliminatאד צורך הבהרה נפרדת או תהליך התישבות במערכת הכור. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
. איור 3 איור של 4 + NH וNO 3 -. שיעורי ההסרה לעומת הרכב influent ריכוז N influent סה"כ נשמר ב 40 מ"ג -NL -1 על משך המחקר. 4 + ריכוז הזנה () NH זממו נגד הסרת NH 4 +; לא הייתה השפעה משמעותית (n = 44, p = .993). NO 3 (ב) - ריכוז הזנה זממו נגד הסרת NH 4 +; לא הייתה השפעה משמעותית (n = 44, p = 0.610).(ג) לא 3 - ההסרה נמצאה באופן משמעותי וקשר שלילי לNH 4 + ריכוזי הזנה (n = 44, p = 0.000). (ד) לא 3 - ההסרה הייתה באופן משמעותי וחיובי הקשורים לNO 3 -. ריכוזי הזנה (n = 44, p = 0.000). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של זה דְמוּת.

איור 4
איור 4. מוצקים שפכים הגדלת מושעים בתגובה לירידה משמעותית שטף חנקן באמצעות הכור. תוכן חנקן influent היה ירד מ -NL 40 מ"ג -1 ל . 10 מ"ג -NL -1 (בזמן 0 בנתון זה, גם כונה על ידי הקו האנכי) הידרדרות של האזור ביומסה המובהק נצפתה לאחר 2 ימים; לאחר 3 ימי אובדן ביומסה היה לצפות בקלות. גידול משמעותי באס-אס בשפכים נצפה לאחר ימים לאחר השינוי נחקק וSS שפכים המרבי התרחש לאחר 6 ימים. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5
איור 5. micrographs הדגשת מבנה floc נקבובי ושלובי חיידקים פילמנטיות. שני micrographs מציג את המבנה הנקבובי שהוקם על ידי חיידקי heterotrophic (בוצה משופעלת). חיידקי פילמנטיות לגשר על הרווח בין flocs, שלובים flocs לאזור ביומסה התייצב.href = היעד "https://www.jove.com/files/ftp_upload/53443/53443fig5large.jpg" = "_ blank"> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

סעיף זה יתחיל בדיון על וריאציות פרוטוקול הדרושות כדי לטפל בבעיות תפעוליות אפשריות, כמו גם שימוש בקהילות חיידקים שונות. נקודות החוזק של עיצוב כור זה יידון, כולל היכולת למשול שליטה של ​​שטף חמצן ויצירת flocs צפיפות הגבוהה בתוך הכור. אתגרים נוכחיים ואפיקים אפשריים של חקירה יהיו גם ציינו.

הניואנסים פרוטוקול ווריאציות
הפעולה של HDBRs לטיפוח סוגים שונים של תרבויות של דורשת שינויים קלים בפרוטוקול תפעולי, בהתאם המינים תחת חקירה. יש צורך בערבוב והרחבת אזור ביומסה אצות מספיק כדי להגדיל את החשיפה של כל flocs להדליק ולאפשר פוטוסינתזה. השעיה של ביומסה אצות בתוך הכור היא מונעת על ידי שילוב של שיעור מחזור הכור ומהירות מוט ערבוב. יש להקפיד בבחירת מאפייני ההפעלהשל שניהם, כך שיש מרווח נאות בין אזור ביומסה אצות הפעיל ביולוגי והיציאה בחלק העליון של הכור, כמו כל ביומסה שמשאירה את הכור עלול ללכת לאיבוד בשפכים דרך היציאה העליונה של מיכל המיחזור. אם ביומסה הוא ציין שעזבה בשפכים, סינון יכול להיות מצויד ליציאה העליונה של מיכל המיחזור. התוספת של צמר זכוכית יכולה לשמש כמסנן. כמסנן מצטבר ביומסה זה צריך להיות שונה. אם נעשה שימוש במסנן, דגימות מוצקים מרחפות יש לנקוט מזרם של המסנן בנוסף לנוזל הכור בתוך טנק המיחזור על מנת לקבל את יתרת המסה הנכונה; ביומסה הצטברו במסנן חייבת להיות גם בחשבון. תחת כמה תנאי הפעלה עם אצות ושמרי אזור ביומסה לא תמיד מוביל לנוזל הבהיר, גם כאשר הקהילה היא בריאה. במקרים אלה יש השעיה לדלל של תאים בולטים מעל האזור ביומסה ובתוך טנק המיחזור. אנו hypothesizדואר שבקהילות האצות ושמרים שכבר טיפחו בHDBR עד כה אינו מכיל חיידקי פילמנטיות לאזור היציב, שלובים ביומסה כפי שניתן לראות בheterotrophic וניטריפיקציה / תרבויות חיידקי דניטריפיקציה (איור 5). לכן, אם המטרה היא למנוע מתאים לברוח בשפכים, כמו במקרה של אצות ושמרים, ייתכן שיהיה צורך להשתמש במכשיר קרום או סינון בנמל השפכים.

מקור בלתי צפוי של הפרעה ביומסה, אשר עלולים להשפיע באופן שלילי ההפרדה מוצק נוזל של HDBR, הוא ההצטברות של בועות בתוך קווי משאבת מחזור. בועות אלה הן תוצר של אוורור בטנק המיחזור. יש להקפיד לטהר באופן קבוע כל הצטברות של גזים בתוך צינורות. לסחוט את צינורות בכיוון של זרימת נוזל יהיה לזרז את התהליך הזה ומשמש גם כדי לסלק כל ביומסה שהופך קבועה לפנים של הצינור. כמו התאים בתרבויות אלה נוטים לצבור לflocs, גם יש להם נטייה כאשר שוחררו מאזור ביומסה לדבוק וליישב את הקירות של HDBR. לכן, אם חוקרים להבחין בהידבקות של ביומסה לקירות הפנימיים של מיכל הכור ומחזור, הם צריכים להשתמש בפיפטה או מברשת זכוכית מחוטאת להפריע ולמנוע צמיחת biofilm מוגזמת על הקירות של הכור.

הפרוטוקול שתואר לעיל יש לשנות כאשר מיקרואורגניזמים heterotrophic או ניטיריפיקציה / חיידקי denitrifying הם הקהילה של עניין. לדוגמא, 4 גרם של מיקרואורגניזמים heterotrophic (נמדד כVSS) שימש לזרע הכור, כפי שתואר על ידי מכירות וShieh 1. כאשר לומד אמוניה וניטריט חיידקי חמצון, 2 גרם של AOB / NOB המועשר שימש כמתואר בNootong וShieh 2 וRamanathan et al. 4, והרחיב על בנספח לכתב היד כי 21. הסכום של הבידוד המדויקכדי להפעיל את הכור יכול להשתנות ובאמת תלוי בכמות של הבידוד זמין מקור וההיקף האמיתי של הכור בשימוש. כדי למנוע הפרעה ביומסה, השימוש בבר ומערבבים הוא מיואש בעת שימוש בתרבויות יוצרי מחצלת אלה.

מניפולציה של מאפיינים הידראוליים
יתרון עיקרי של עיצוב HDBR הוא היכולת לשלוט בשיעורי ההזנה וזרימת מחזור בנפרד זו מזו. חוקרים יכולים למקד שיעורי טעינה ספציפיים, למחזר שיעורים, או למחזר את היחסים. לדוגמא, בעוד שביצועי כור לומדים ניצול בוצה מופעלים כדי להסיר COD משפכים סינטטיים, יחס המיחזור מגוון 3.5-21.5 1. מחקרים ראשוניים של כור ניצול ניטיריפיקציה אוטוטרופי / חיידקי denitrifying ציינו כי אזורים ביומסה יציבים יכולים להישמר תחת יחסי מחזור של 2.5-24.3 3. אומדנים אלה הוכיחו את עצמו כשמרני לא התעוררו כל בעיות כאשר הגדלת ra מחזורtios עד 43 במעקב מחקר 21. היכולת לפעול ביחסי מחזור גבוהים, ושיעורי מחזור גבוהים ובכך, הוא שימושי לחקר ההשפעות של גזירת נוזל על היציבות ומאפיינים של האזור ביומסה. במקרים מסוימים, כגון טיפוח אצות, ההקמה ותחזוקה של מטריצת ביומסה היא לא דרישה ושיעורי מחזור גבוהים ויש צורך יחסים לסייע בהשעיה של טור האצות. עיצוב כור זה מסוגל להקל השעיה נעזרת בשיעורים גבוהים מחזור (49.3 במחקר זה), ובלבד שחוקרים הם מסוגלים לשמור על ממשק ביומסה / שפכים מובחנים בתוך הכור. במקרים בהם יחס המיחזור גבוה, המאפיינים הידראוליים הכור של מערכת HDBR כל מתנהגים יותר דומה לכורים לחלוטין מעורבים (CMFR) מאשר זרימת תקע כור (PFR), ובכך מאפשר לחוקר לבחון תרבויות על פני ספקטרום של הידראולי ערבוב מאפיינים במערכת אחת ספיקת המיחזורהסימפונית משחק תפקיד בשטף, העברת מסה, וההפצה של מיני גזים מומסים בכל הכור, כפי שיתואר להלן.

שליטה של O 2 שטף ומסילוק גזים במכל המיחזור
בעוד לומד תהליכי ניטריפיקציה / דניטריפיקציה משולבות, ריכוזי חמצן מומסים נצפו להיות מדולדלים במהירות בחלקים הנמוכים ביותר של האזור ביומסה הפעיל כניטריפיקציה בוצעה 2-4, במקביל מחקרי הסרת COD קודמים 1; זה עשוי להציע שזרימת המשטר בתוך זרימת ביומסה דומה לזו של PFR 1. עם אזור ביומסה העליון הופך anoxic, דניטריפיקציה בוצעה, וכתוצאה מכך הסרת החנקן מומס מ2,3 השפכים כור. תצפיות אלה הראו כי השילוב של אוורור חיצוני במכל המיחזור, בשילוב עם היכולת לשלוט שטף חמצן לטנק upflow, באמצעות מניפולציה של המיחזורשיעור, מאפשר למילויים של חמצן לפתח בתוך flocs ולאורכו של האזור ביומסה, המאפשר לאירובי, אנאירובי ותגובות anoxic להתרחש בטנק בודד. כתגובות רבות לטיפול ביולוגי תלויות או מעוכבות על ידי חמצן, כור זה מאפשר לדרך קלה יותר לשלוט שיעורים המוניים חמצן לbioreactors; אולי מה שמאפשר שיטות אוורור יעילים יותר. כאוורור הוא אחד מעלויות האנרגיה הגבוהות ביותר בטיפול בשפכים, זה יכול לשמש כדי להפחית את עלויות תפעול עבור עיריות 22,23.

השליטה של ​​שטף חמצן באמצעות כור היא לא רק דאגה לחיידקים heterotrophic וchemoautotrophic. אנרגיית עירור עודף (EEE) היא אצות אנרגיית אור עודף תאים נחשפים, ותוצאות בחמצן (O 2) מצטמצמת לסופראוקסיד (O 2 -) עם אלקטרונים עודפים נדחקו מאני photosystem או השני (PSI וPSII) 24. אניוני סופראוקסיד יכול לגרום משמעותיתt נזק פיסיולוגי במערכות אצות. מסגרת סלולרית קיימת כדי לאתר ולנטרל O 2 - לפני נזק יכול להתרחש למרכיבים תאיים, אבל בתאים מאוד הדגישו מינים תגובתי חמצן (ROS) עדיין יכולים ליצור 24-28. על ידי שליטה על שיעור המיחזור והאוורור בטנק המיחזור, חוקרים יוכלו לטפל בבעיות הנובעות מחמצן עודף והרעילות זה יכול לגרום בתרבויות אצות, ועשויים לשפר עוד יותר את הצמיחה של אצות בתרבויות צפופות מאוד, במיוחד במקרים שבו אור המשלים הוא להיות מסופק באמצעות מנורות.

היווצרות של flocs ו / או האזור ביומסה מובילה למאקרו המגוון ומיקרו-סביבות
אחד המאפיינים הייחודיים ביותר של עיצוב כור זה הוא החיסול של טנק הבהרה. אנו משערים כי ההפרדה מוצק הנוזל הטוב שמושגת בHDBRs ניתן לייחס גם להיווצרות flocs הצפוף ביותר (כלומר,מקרה עם אצות), או היווצרות של מטריצה ​​יציבה, נקבובית של flocs לובים ומיקרואורגניזמים ארוכי פילמנטיות (כלומר, עם 1-4,7,16 (איור 5 heterotrophic וניטיריפיקציה / denitrifying תרבויות)). ההיווצרות והיציבות של flocs תלויה במספר פיזי, כימי וגורמים ביולוגיים 7,13,29-31. למעשה, ההיווצרות של flocs היא המטרה העיקרית של סטארט-אפ ותלוי בערבוב מספיק (הדרגתיים כוח גזירה) כדי להגדיל את ההתנגשויות בין 13,30 inoculant המושעה, אלא גם על הנוכחות של מיקרואורגניזמים flocculating היטב המייצרים תרכובות (flocculants ) המאפשרים לתאים כדי לצבור 31,32. בכורים בקנה מידה מעבדה אלה, מצאנו כי ערבוב מספיק להפתתה ניתן להשיג גם על ידי פרופיל מהירות upflow או מכשיר ערבוב, כגון בר ומערבבים, הממוקם בחלק התחתון של הכור. לתרבויות הדורשות חמצן, טנק המיחזור החיצוני יכול בדואר משמש כמכל חיצוני העברת גז (או לאוורור או הפשטה של ​​גזים, למשל להסרת חמצן שנוצר בתגובות פוטוסינתזה). היתרון של אוורור חיצוני הוא שהוא מונע ערבוב עודף כמו גם בועות אוויר לבוא במגע עם flocs ולשבור אותם בנפרד. בחלק ממקרים, עם תרבויות heterotrophic וניטיריפיקציה / denitrifying שיצרו מטריצה ​​יציבה, נקבובית, כאשר בועות גז נמצאו להיכנס לכור שהם יכולים למצוא מתפרקים חלקים של המטריצה ​​או להפוך לרכבת בחלקים מסוימים במטריצה ​​שגרמו להם לצוף לראש הכור. לכן, פעולה של המכל החיצוני העברת גז כדי למנוע בועות כניסה לכור באמצעות קו המיחזור הוא מפתח לשמירה על הפרדה מוצקה נוזל טובה של המערכת.

כיווני HDBR פוטנציאל
מחקרים המעבדתיים כור, במיוחד אלה התמקדו בPBRs, לעתים קרובות מתמקדים לקראת איסוף הנתונים הקינטית למייקרו בפרטמיני bial או 1,3,4,33,34 קהילה. מבחינה הסטורית מחקרים רבים נעשים על תרבויות אצות טופלו axenic או אנטיבקטריאלי למרות ראיות מצטברות של החשיבות של אינטראקציות בין interspecies אצות וחיידקי קהילות 35,36. מחקרים של תרבויות מעורבות מבטיחים להניב מסקנות חדשות ותובנה על איך יחסי interspecies אלה לעבוד 35-38. מחקרים שנעשה לאחרונה של תרבויות מעורבות הורחבו כדי לכלול ניתוח מדגם עם כלים ביולוגיה מולקולריים כגון תגובת שרשרת של פולימראז כמותיים (qPCR) לכמת שיעורי אצות והתפתחות חיידקי 33,34. ניתוח metagenomic וmetatranscriptomic נעשה שימוש כדי להבהיר מידע נוסף על אופן שהאצות וחיידקים האינטראקציה בשתי מערכות אקולוגיות טבעיות והמהונדסות 39,40. בנוסף לחקירות מולקולריות של תרבויות חיידקים בHDBRs, מחקרים מיקרוסקופי בוחנים את הגודל, מבנה וארגון של flocs ומטריצת ביולוגית הנקבובית שלאזור ביומסה היה לספק מידע רב ערך על יכולת HDBRs לקדם הפרדה מוצק נוזל טוב.

עד כה, מגוון קטן של כרכי כור ויחסי מחזור נחקר באמצעות עיצוב HDBR. ככזה, ביצועי כור ביישומים בקנה מידה גדולים אינם ידוע כרגע. כל אחת ממערכות הכור נבדקו הוא פחות מ 2 ליטר בנפח ומורכב מזכוכית. ככורים אלה הם לא את רכיבי המדף וחייבים להיות בנוי על ידי מומחה מעבדה זכוכית להגדיל את הגודל של כורי זכוכית עלול להיות קשה כמו חתיכות המוצא חייבת להיות שנבחרו בקפידה לעובי קיר מתאים (התכתבות פרטית: ק Carraro, 2014). כלי זכוכית גדולים גם פועל בסיכון גבוה יותר שבורה או פגום בהשוואה למתכת, פלסטיק, או כור בטון. בניית כורים גדולים עם מתכת או פלסטיק לניסויים המעבדתיים עשויה להיות אופציה, אבל את הכדאיות של אפשרות זו עדיין לא נחקרה. בנוסף tהוא משתמש בחומרים אטומים או שקופים עלולים לעכב תצפית ויזואלית של הכורים בחקירה ויסבך את פעולתם של כורים אלה בתצורת PBR.

כתב יד זה התווה את ההרכבה, הפעלה, ותהליכים תפעוליים לפעול bioreactor צפיפות גבוהה (HDBR). עבודה קודמת הקימה יכולת HDBRs להסיר שני מיני חנקן באמצעות חיידקי heterotrophic וchemoautotrophic 1-4 COD ו. כאן המחברים להדגים את היכולת של HDBRs לתרבות של קהילות אצות צפיפות גבוהה והסרת של מיני חנקן מזרמי פסולת סינטטיים. בעקבות תצפיות קודמות, אזור ביומסה יציב הוקם על ידי האצות, והפעלה מוצלחת של הכור בלי תהליך הבהרה הושג תוך הסרת 18.4% ממיני חנקן כלליים מinfluent. המרה בין מיני חנקן (NH 4 + ל NO 3 -) נצפה, ומאפשריםהמחברים להציע הנוכחות ופעילות של AOB ונוב. התוצאות שהוצגו בכתב היד הזה מההפגנה הנוכחית עם אצות ומחקרים קודמים באמצעות השימוש נוסף תמיכה במערכת HDBR, כמו גם המחקר ופיתוח, עיצוב כור זה לטיפוח צפיפות גבוה של מיקרואורגניזמים עבור מגוון רחב של יישומים סביבתיים ותעשייתיים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aeration stone Alita AS-3015C
Aerator Top Fin Air-1000
Ammonium chloride Sigma Aldrich A9434
Anion analysis column Shodex IC SI-52 4E
Beaker (600 ml) Corning Pyrex 1000-600 Used as mixing vessel (MV). Addition of hose barbs at the bottom and 500 ml levels. Outside diameter of hose barbs 3/8".
Calcium chloride Sigma Aldrich C5670
Cation analysis column Shodex IC YS-50
Cobalt chloride hexahydrate Sigma Aldrich C8661
Copper chloride Sigma Aldrich 222011
Ferric chloride Sigma Aldrich 157740
Filter (vacuum) Fisherbrand 09-719-2E 0.45 μm membrane filter, MCE, 47 mm diameter
Graduated cylinder (1,000 ml) Corning Pyrex 3025-1L Used as reactor vessel (R). Addition of hose barbs at bottom, 500 ml, and 1 L levels. Outside diameter of hose barbs 3/8".
HPLC/IC Shimadzu Prominence
Magnesium sulfate Sigma Aldrich M2643
Masterflex L/S variable speed drive Masterflex 07553-50 Drive for recycle and feed pumps (2 needed)
Nickel chloride hexahydrate Sigma Aldrich N6136
Potassium nitrate Sigma Aldrich P8291
(Monobasic) Potassium phosphate Sigma Aldrich P5655
Pump head Masterflex 07018-20 Recycle pump head
Pump head Masterflex 07013-20 Feed pump head
Pump tubing Masterflex 6404-18 Recycle pump tubing
Pump tubing Masterflex 6404-13 Feed pump tubing
Sodium bicarbonate Sigma Aldrich S5761
Zinc sulfate heptahydrate Sigma Aldrich Z0251

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sales, C. M., Shieh, W. K. Performance of an aerobic/anaerobic hybrid bioreactor under the nitrogen deficient and low F/M conditions. Water Res. 40, (7), 1442-1448 (2006).
  2. Nootong, K. Performance and kinetic evaluations of a novel bioreactor system in the low-oxygen/low-fluid shear reaction environments. University of Pennsylvania. 3225514 (2006).
  3. Nootong, K., Shieh, W. K. Analysis of an upflow bioreactor system for nitrogen removal via autotrophic nitrification and denitrification. Bioresour Technol. 99, (14), 6292-6298 (2008).
  4. Ramanathan, G., Sales, C. M., Shieh, W. K. Simultaneous autotrophic denitrification and nitrification in a low-oxygen reaction environment. Water Sci Technol. 70, (4), 729-735 (2014).
  5. Rittmann, B. E., McCarty, P. L. Environmental Biotechnology: Principles and Applications. McGraw-Hill Higher Education. (2001).
  6. Tchobanoglous, G., Burton, F. L., Stensel, H. D. Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. 4th edn, McGraw-Hill Science/Engineering/Math. (2002).
  7. Palm, J. C., Jenkins, D., Parker, D. S. Relationship between Organic Loading, Dissolved-Oxygen Concentration and Sludge Settleability in the Completely-Mixed Activated-Sludge Process. Journal Water Pollution Control Federation. 52, (10), 2484-2506 (1980).
  8. Jenkins, D. Towards a Comprehensive Model of Activated-Sludge Bulking and Foaming. Water Science and Technology. 25, (6), 215-230 (1992).
  9. Shieh, W., Keenan, J. Ch. 5 Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. Bioproducts. 33, Springer. Berlin Heidelberg. 131-169 (1986).
  10. Shieh, W. K., Li, C. T. Performance and Kinetics of Aerated Fluidized-Bed Biofilm Reactor. Journal of Environmental Engineering-Asce. 115, (1), 65-79 (1989).
  11. Alvarez-Vazquez, H., Jefferson, B., Judd, S. J. Membrane bioreactors vs conventional biological treatment of landfill leachate: a brief review. Journal of Chemical Technology & Biotechnology. 79, (10), 1043-1049 (2004).
  12. Fenu, A., et al. Activated sludge model (ASM) based modelling of membrane bioreactor (MBR) processes: a critical review with special regard to MBR specificities. Water Res. 44, (15), 4272-4294 (2010).
  13. Liu, Y., Tay, J. H. The essential role of hydrodynamic shear force in the formation of biofilm and granular sludge. Water Res. 36, (7), 1653-1665 (2002).
  14. Chudoba, J., Grau, P., Ottová, V. Control of activated-sludge filamentous bulking-II. Selection of microorganisms by means of a selector. Water Research. 7, (10), 1389-1406 (1973).
  15. Christenson, L., Sims, R. Production and harvesting of microalgae for wastewater treatment, biofuels, and bioproducts. Biotechnol Adv. 29, (6), 686-702 (2011).
  16. Henderson, R., Parsons, S. A., Jefferson, B. The impact of algal properties and pre-oxidation on solid-liquid separation of algae. Water Res. 42, (8-9), 8-9 (2008).
  17. Jackson, P. E. Encyclopedia of Analytical Chemistry. Meyers, R. A. John Wiley & Sons. Chichester UK. (2000).
  18. Wilkinson, G. N., Rogers, C. E. Symbolic descriptions of factorial models for analysis of variance. Applied Statistics. 22, 392-399 (1973).
  19. Chambers, J. M. Ch. 4. Statistical Models in S. Chambers, J. M., Hastie, T. J. Wadsworth & Brooks/Cole. (1992).
  20. R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. (2015).
  21. Ramanathan, G., Sales, C. M., Shieh, W. K. Apendix:Simultaneous autotrophic denitrification and nitrification in a low-oxygen reaction environment. Water Science & Technology. 70, (4), 729-735 (2014).
  22. Wastewater Management Fact Sheet - Energy Conservation. 832F06024, Environmental Protection Agency. Washington, DC. 1-7 (2006).
  23. Curtis, T. P. Ch 13. Environmental Biotechnology. Mitchell, R., Gu, J. D. Wiley-Blackwell. (2010).
  24. Asada, K. THE WATER-WATER CYCLE IN CHLOROPLASTS: Scavenging of Active Oxygens and Dissipation of Excess Photons. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 50, 601-639 (1999).
  25. Mullineaux, P., Karpinski, S. Signal transduction in response to excess light: getting out of the chloroplast. Curr Opin Plant Biol. 5, (1), 43-48 (2002).
  26. Mallick, N., Mohn, F. H. Reactive oxygen species: response of algal cells. Journal of Plant Physiology. 157, (2), 183-193 (2000).
  27. Fridovich, I. Oxygen toxicity: a radical explanation. J Exp Biol. 201, ((Pt 8)), 1203-1209 (1998).
  28. Doyle, S. M., Diamond, M., McCabe, P. F. Chloroplast and reactive oxygen species involvement in apoptotic-like programmed cell death in Arabidopsis suspension cultures. J Exp Bot. 61, (2), 473-482 (2010).
  29. Eisma, D., et al. Suspended-matter particle size in some West-European estuaries; part II: A review on floc formation and break-up. Netherlands Journal of Sea Research. 28, (3), 215-220 (1991).
  30. Thomas, D. N., Judd, S. J., Fawcett, N. Flocculation modelling: A review. Water Research. 33, (7), 1579-1592 (1999).
  31. Harris, R. H., Mitchell, R. The role of polymers in microbial aggregation. Annu Rev Microbiol. 27, 27-50 (1973).
  32. Raszka, A., Chorvatova, M., Wanner, J. The role and significance of extracellular polymers in activated sludge. Part I: Literature review. Acta Hydrochimica Et Hydrobiologica. 34, (5), 411-424 (2006).
  33. Lakaniemi, A. M., Intihar, V. M., Tuovinen, O. H., Puhakka, J. A. Growth of Dunaliella tertiolecta and associated bacteria in photobioreactors. J Ind Microbiol Biotechnol. 39, (9), 1357-1365 (2012).
  34. Lakaniemi, A. M., Intihar, V. M., Tuovinen, O. H., Puhakka, J. A. Growth of Chlorella vulgaris and associated bacteria in photobioreactors. Microb Biotechnol. 5, (1), 69-78 (2012).
  35. Natrah, F. M. I., Bossier, P., Sorgeloos, P., Yusoff, F. M., Defoirdt, T. Significance of microalgal-bacterial interactions for aquaculture. Reviews in Aquaculture. 6, (1), 48-61 (2014).
  36. Dittami, S. M., Eveillard, D., Tonon, T. A metabolic approach to study algal-bacterial interactions in changing environments. Mol Ecol. 23, (7), 1656-1660 (2014).
  37. Watanabe, K., et al. Symbiotic association in Chlorella culture. FEMS Microbiol Ecol. 51, (2), 187-196 (2005).
  38. Burke, C., Thomas, T., Lewis, M., Steinberg, P., Kjelleberg, S. Composition, uniqueness and variability of the epiphytic bacterial community of the green alga Ulva australis. ISME J. 5, (4), 590-600 (2011).
  39. Krohn-Molt, I., et al. Metagenome survey of a multispecies and alga-associated biofilm revealed key elements of bacterial-algal interactions in photobioreactors. Appl Environ Microbiol. 79, (20), 6196-6206 (2013).
  40. Cooper, E. D., Bentlage, B., Gibbons, T. R., Bachvaroff, T. R., Delwiche, C. F. Metatranscriptome profiling of a harmful algal bloom. Harmful Algae. 37, 75-83 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats