AbstractMicroalgal biomass harvesti

Abstract
Microalgal biomass harvesting by inducing spontaneous flocculation (bioflocculation) sets an attractive approach, since neither chemicals nor energy are needed. Indeed, bioflocculation may be promoted by recycling part of the harvested microalgal biomass to the photobioreactor in order to increase the predominance of rapidly settling microalgae species. The aim of the present study was to improve the recovery of microalgal biomass produced in wastewater treatment high rate algal ponds (HRAPs) by recycling part of the harvested microalgal biomass. The recirculation of 2% and 10% (dry weight) of the HRAPs microalgal biomass was tested over one year in an experimental HRAP treating real urban wastewater. Results indicated that biomass recycling had a positive effect on the harvesting efficiency, obtaining higher biomass recovery in the HRAP with recycling (R-HRAP) (92–94%) than in the control HRAP without recycling (C-HRAP) (75–89%). Microalgal biomass production was similar in both systems, ranging between 3.3 and 25.8 g TSS/m2d, depending on the weather conditions. Concerning the microalgae species, Chlorella sp. was dominant overall the experimental period in both HRAPs (abundance >60%). However, when the recycling rate was increased to 10%, Chlorella sp. dominance decreased from 97.6 to 88.1%; while increasing the abundance of rapidly settling species such as Stigeoclonium sp. (16.8%, only present in the HRAP with biomass recycling) and diatoms (from 0.7 to 7.3%). Concerning the secondary treatment of the HRAPs, high removals of COD (80%) and N-NH4+ (97%) were found in both HRAPs. Moreover, by increasing the biomass recovery in the R-HRAP the effluent total suspended solids (TSS) concentration was decreased to less than 35 mg/L, meeting effluent quality requirements for discharge. This study shows that microalgal biomass recycling (10% dry weight) increases biomass recovery up to 94% by selecting the most rapidly settling microalgae species without compromising the biomass production and improving the wastewater treatment in terms of TSS removal.

Keywords
Bioflocculation; Biomass recovery; Microalgae species selection; Microalgal biomass production; Harvesting
Corresponding author.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อชีวมวล Microalgal เก็บเกี่ยว โดยการกระตุ้นให้เกิดการเกาะกลุ่มเกิดขึ้นเอง (bioflocculation) กำหนดวิธีการน่าสนใจ เนื่องจากไม่มีสารเคมีหรือพลังงานจำเป็น จริง bioflocculation อาจส่งเสริมรีไซเคิลเป็นส่วนหนึ่งของชีวมวล microalgal เก็บเกี่ยวไป photobioreactor เพื่อเพิ่มความเด่นของสายพันธุ์สาหร่ายที่ตกตะกอนอย่างรวดเร็ว จุดมุ่งหมายของการศึกษาคือ การปรับปรุงการกู้คืนของชีวมวล microalgal ผลิตในบำบัดน้ำเสียบ่อสาหร่ายอัตราสูง (HRAPs) รีไซเคิลเป็นส่วนหนึ่งของชีวมวล microalgal หวง หมุนเวียน 2% และ 10% (น้ำหนักแห้ง) ของชีวมวล microalgal HRAPs ถูกทดสอบกว่าหนึ่งปีใน HRAP ทดลองการรักษาน้ำเสียอย่างแท้จริง ผลระบุว่า ชีวมวลรีไซเคิลมีประสิทธิภาพเก็บเกี่ยว การกู้คืนชีวมวลสูงใน HRAP กับรีไซเคิล (R-HRAP) (92-94%) มากกว่าในการควบคุม HRAP ไม่รีไซเคิล (C-HRAP) (75 – 89%) ได้รับผลดี Microalgal การผลิตชีวมวลคือคล้ายกันในทั้งสองระบบ ตั้งแต่ 3.3 และ 25.8 กรัม TSS/m2d ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ เกี่ยวกับสายพันธุ์สาหร่าย Chlorella sp.เป็นที่โดดเด่นโดยรวมระยะเวลาทดลองในทั้ง HRAPs (อุดมสมบูรณ์ > 60%) อย่างไรก็ตาม เมื่ออัตราการรีไซเคิลเพิ่มเป็น 10%, Chlorella sp.ปกครองลดลงจาก 97.6 เป็น 88.1% เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของการตกตะกอนอย่างรวดเร็วชนิด Stigeoclonium sp. (16.8% อยู่เฉพาะใน HRAP กับชีวมวลรีไซเคิล) และอะตอม (จาก 0.7% 7.3) เกี่ยวกับการรักษารองของ HRAPs การเอาออกที่สูงของ COD (80%) และ N-NH4 + (97%) พบใน HRAPs ทั้งนี้ นอกจากนี้ โดยการเพิ่มการกู้คืนชีวมวลใน R HRAP น้ำแข็งทั้งหมด (TSS) ความเข้มข้นลดลงไปต่ำกว่า 35 mg/L ตามข้อกำหนดคุณภาพน้ำทิ้งสำหรับการปล่อย การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าชีวมวล microalgal รีไซเคิล (10% น้ำหนักแห้ง) เพิ่มกู้ชีวมวลถึง 94% โดยการเลือกสายพันธุ์สาหร่ายที่จ่ายเร็วที่สุดโดยไม่กระทบการผลิตชีวมวล และการปรับปรุงการบำบัดน้ำเสียในแง่ของการกำจัด TSSคำสำคัญBioflocculation ชีวมวลการกู้คืน เลือกสายพันธุ์สาหร่าย การผลิตชีวมวล Microalgal การเก็บเกี่ยวผู้เขียนที่สอดคล้องกัน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
เก็บเกี่ยวชีวมวลสาหร่ายโดยการกระตุ้นให้เกิดตะกอนที่เกิดขึ้นเอง (bioflocculation) กำหนดวิธีการที่น่าสนใจเนื่องจากค่าสารเคมีหรือพลังงานที่มีความจำเป็น แท้จริง bioflocculation อาจได้รับการส่งเสริมโดยการรีไซเคิลเป็นส่วนหนึ่งของชีวมวลสาหร่ายเก็บเกี่ยว photobioreactor ในการสั่งซื้อเพื่อเพิ่มความเด่นของการตกตะกอนอย่างรวดเร็วสายพันธุ์สาหร่ายทะเลขนาดเล็ก จุดมุ่งหมายของการศึกษาครั้งนี้คือการปรับปรุงการฟื้นตัวของชีวมวลสาหร่ายที่ผลิตในบ่อบำบัดน้ำเสียในอัตราที่สูงสาหร่าย (HRAPs) โดยเป็นส่วนหนึ่งของการรีไซเคิลชีวมวลสาหร่ายเก็บเกี่ยว หมุนเวียน 2% และ 10% (น้ำหนักแห้ง) ของ HRAPs ชีวมวลสาหร่ายได้รับการทดสอบมากกว่าหนึ่งปีในการทดลอง HRAP บำบัดน้ำเสียเมืองจริง ผลการศึกษาพบว่าการรีไซเคิลชีวมวลมีผลกระทบในเชิงบวกต่อประสิทธิภาพการเก็บเกี่ยวที่ได้รับการกู้คืนพลังงานชีวมวลที่สูงขึ้นใน HRAP ด้วยการรีไซเคิล (R-HRAP) (92-94%) มากกว่าใน HRAP ควบคุมโดยไม่ต้องรีไซเคิล (C-HRAP) (75-89 %) การผลิตชีวมวลสาหร่ายเป็นที่คล้ายกันในทั้งสองระบบอยู่ระหว่าง 3.3 และ 25.8 กรัม TSS / M2D ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ เกี่ยวกับสายพันธุ์สาหร่ายที่ Chlorella SP เป็นที่โดดเด่นโดยรวมระยะเวลาการทดลองทั้งใน HRAPs (อุดมสมบูรณ์> 60%) อย่างไรก็ตามเมื่ออัตราการรีไซเคิลเพิ่มขึ้นเป็น 10% Chlorella SP การปกครองลดลง 97.6-88.1%; ขณะที่การเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของการตกตะกอนอย่างรวดเร็วชนิดเช่น Stigeoclonium SP (16.8% เท่านั้นที่อยู่ใน HRAP กับการรีไซเคิลชีวมวล) และไดอะตอม (0.7-7.3%) เกี่ยวกับการรักษารองของ HRAPs การลบสูงของซีโอดี (80%) และ N-NH4 + (97%) พบทั้งใน HRAPs นอกจากนี้โดยการเพิ่มการฟื้นตัวของชีวมวลใน R-HRAP ของแข็งแขวนลอยน้ำทิ้ง (TSS) ความเข้มข้นลดลงน้อยกว่า 35 มิลลิกรัม / ลิตร, การประชุมความต้องการที่มีคุณภาพน้ำทิ้งสำหรับการปล่อย การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าสาหร่ายชีวมวลรีไซเคิล (10% น้ำหนักแห้ง) เพิ่มชีวมวลกู้คืนได้ถึง 94% โดยการเลือกปักหลักอย่างรวดเร็วที่สุดสายพันธุ์สาหร่ายโดยไม่สูญเสียการผลิตชีวมวลและการปรับปรุงระบบบำบัดน้ำเสียในแง่ของการกำจัด TSS.

คำ
Bioflocculation; การกู้คืนชีวมวล การเลือกสายพันธุ์สาหร่าย; การผลิตชีวมวลสาหร่าย; เก็บเกี่ยว
ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน