CHAPTER 3: DEVELOPMENT OF A BIOFILM

CHAPTER 3: DEVELOPMENT OF A BIOFILM-BASED MICROAGLAE CULTURE SYSTEM FOR EFFICIENT BIOMASS HARVESTING

Abstract
Microalgae has been mainly cultivated in open ponds or closed photobioreactors in which algal cells were grown in suspension and harvested through sedimentation, flocculation, filtration and/or centrifugation. The objective of the present research is to develop an attached algal growth system to facilitate biomass harvest with improved biomass yield. In the attached system, algal cells were grown on the surface of a material rotating between nutrient-rich liquid phase and carbon dioxide rich gaseous phase. Using Chlorella vulgaris as the model algal species, 16 materials were tested for suitability as attachment materials for algal growth. Cotton duct resulted in the best cell attachment in terms of durability, attachment and economy. The algal cells from the attached growth system were harvested by simply scraping off the algal biofilm.

The operation conditions of the attached growth system were optimized for improved biomass productivity. A harvesting frequency of 7 days with a rotation speed of 4 rpm resulted in the highest cell productivity. CO2 content changing from atmospheric CO2 level (~300ppm) to 3000 ppm did not result in a significant growth performance change. The attached growth system resulted in a biomass productivity of 10.5 g m-2 day-1. The biomass harvested from the attached system had higher carbohydrate content, but lower lipid content compared to the suspension culture system.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทที่ 3: พัฒนาระบบวัฒนธรรมใช้ BIOFILM MICROAGLAE สำหรับการเก็บเกี่ยวชีวมวลที่มีประสิทธิภาพบทคัดย่อสาหร่ายได้รับส่วนใหญ่ปลูกในเปิดบ่อ หรือปิด photobioreactors ที่เซลล์สาหร่ายในการระงับการเจริญเติบโต และเก็บเกี่ยวผ่านการตกตะกอน ปริมาณ การกรอง หรือการหมุนเหวี่ยง วัตถุประสงค์ของการวิจัยอยู่คือการ พัฒนาระบบที่มีสาหร่ายขึ้นแนบเพื่อเก็บเกี่ยวชีวมวล มีผลผลิตชีวมวลขึ้น ในระบบแนบ เซลล์สาหร่ายที่ปลูกบนพื้นผิวของวัสดุหมุนระหว่างอุดมเฟสของเหลวและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากมายเฟสก๊าซ ใช้สาหร่ายผดเป็นรุ่นสายพันธุ์สาหร่าย ทดสอบวัสดุ 16 เหมาะสมเป็นสิ่งที่แนบสำหรับสาหร่าย ผ้าฝ้ายท่อผลในสิ่งที่แนบมาเซลล์ที่ดีที่สุดในแง่ของความทนทาน สิ่งที่แนบ และเศรษฐกิจ เซลล์สาหร่ายจากการเติบโตที่แนบถูกเก็บเกี่ยว โดยเพียงแค่ขูดออก biofilm สาหร่ายเงื่อนไขการทำงานของระบบแนบเจริญเติบโตเหมาะสมผลผลิตชีวมวลขึ้น ความถี่การเก็บเกี่ยว 7 วันหมุนความเร็ว 4 รอบต่อนาทีส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดของเซลล์ เนื้อหา CO2 ที่เปลี่ยนจากบรรยากาศ CO2 ระดับ (~ 300ppm) ถึง 3000 ppm ผลการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการทำงานเติบโตสูงไม่ ระบบแนบเจริญเติบโตผลผลิตชีวมวลของ 10.5 g m-2 1 วัน ชีวมวลที่เก็บเกี่ยวจากระบบแนบมีเนื้อหาคาร์โบไฮเดรตสูง แต่ไขมันต่ำเมื่อเทียบกับระบบกันสะเทือนวัฒนธรรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทที่ 3: การพัฒนาของไบโอฟิล์มตามระบบ MICROAGLAE เพาะเลี้ยงที่มีประสิทธิภาพสำหรับชีวมวลเก็บเกี่ยวบทคัดย่อสาหร่ายขนาดเล็กได้รับการเพาะปลูกส่วนใหญ่อยู่ในบ่อเปิดหรือปิด photobioreactors ที่เซลล์สาหร่ายถูกปลูกในการระงับและเก็บเกี่ยวผ่านตกตะกอนตะกอนกรองและ / หรือการหมุนเหวี่ยง วัตถุประสงค์ของการวิจัยในปัจจุบันคือการพัฒนาระบบการเจริญเติบโตของสาหร่ายที่แนบมาเพื่ออำนวยความสะดวกการเก็บเกี่ยวผลผลิตชีวมวลที่มีชีวมวลที่ดีขึ้น ในระบบที่แนบมาเซลล์สาหร่ายปลูกบนพื้นผิวของวัสดุที่หมุนระหว่างที่อุดมด้วยสารของเหลวและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่อุดมไปด้วยเฟสก๊าซ การใช้ขิง Chlorella เป็นสายพันธุ์สาหร่ายรุ่น 16 วัสดุที่ได้รับการทดสอบความเหมาะสมเป็นวัสดุที่แนบมาสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่าย ท่อผ้าฝ้ายส่งผลให้ในสิ่งที่แนบมามือถือที่ดีที่สุดในแง่ของความทนทานที่แนบมาและเศรษฐกิจ เซลล์สาหร่ายจากระบบการเจริญเติบโตที่แนบมาเก็บเกี่ยวโดยเพียงแค่ขูดออกไบโอฟิล์มสาหร่าย. เงื่อนไขการทำงานของระบบการเจริญเติบโตที่แนบมาได้รับการปรับให้เหมาะสมกับการผลิตชีวมวลที่ดีขึ้น ความถี่ของการเก็บเกี่ยว 7 วันด้วยความเร็วในการหมุนของ 4 รอบต่อนาทีส่งผลให้การผลิตมือถือสูงสุด เนื้อหา CO2 เปลี่ยนจากระดับ CO2 ในบรรยากาศ (~ 300ppm) 3000 ppm ไม่ได้ผลในการเปลี่ยนแปลงการเจริญเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ ระบบการเจริญเติบโตที่แนบมาส่งผลให้ผลผลิตมวลชีวภาพของ 10.5 กรัม M-2 วัน 1 ชีวมวลที่เก็บเกี่ยวจากระบบที่แนบมามีปริมาณคาร์โบไฮเดรตสูง แต่ไขมันต่ำกว่าเมื่อเทียบกับระบบวัฒนธรรมระงับ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทที่ 3 : การพัฒนาระบบการเลี้ยง biofilm-based microaglae สำหรับชีวมวลที่มีประสิทธิภาพการเก็บเกี่ยวบทคัดย่อสาหร่ายขนาดเล็กได้รับส่วนใหญ่ปลูกในบ่อเปิดหรือปิด photobioreactors ซึ่งสาหร่ายเซลล์เติบโตในการระงับและเก็บเกี่ยวที่ผ่านการตกตะกอน รวมตะกอน , กรองและ / หรือการปั่นเหวี่ยง วัตถุประสงค์ของการวิจัย เพื่อพัฒนาระบบเพื่ออำนวยความสะดวกการแนบสาหร่ายเก็บเกี่ยวผลผลิตชีวมวลชีวมวลที่มีการปรับปรุง ในระบบที่แนบมา , สาหร่ายเซลล์เติบโตบนพื้นผิวของวัสดุหมุนระหว่างเฟสของเหลวและสารอาหารที่อุดมไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เฟส การใช้สาหร่าย ~ iChlorella vulgaris เป็นแบบชนิด 16 วัสดุทดสอบความเหมาะสมเป็นวัสดุที่แนบมาสำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่าย . ท่อฝ้ายส่งผลให้เกิดแนบมือถือที่ดีที่สุดในแง่ของความทนทาน ความผูกพัน และเศรษฐกิจ เซลล์ของสาหร่ายจากแนบการเจริญเติบโตระบบเก็บโดยเพียงแค่ขูดออกฟิล์มสาหร่าย .สภาพการปฏิบัติงานของระบบเหมาะสมสำหรับแนบการเจริญเติบโตผลผลิตชีวมวลสูงขึ้น ที่เก็บเกี่ยวความถี่ 7 วันกับความเร็วรอบ 4 รอบ ส่งผลให้ผลผลิตเซลล์สูงสุด ปริมาณ CO2 เปลี่ยนจากระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ ( ~ 300ppm ) 3000 ppm ไม่มีผลในการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ . แนบระบบส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโตมวลชีวภาพการผลิต 10.5 กรัมด้วยวันที่ . สามารถเก็บเกี่ยวได้จากระบบแนบมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตสูง แต่ลดปริมาณไขมันเมื่อเทียบกับการเลี้ยงด้วยระบบการระงับ .