NUÔI CẤY HUYỀN PHÙ VÀ TẠO KEO TỤ LẮNG TẢO CHLORELLA VULGARIS CHO NUÔI CẤY CỐ ĐỊNH TRONG BIOFILM PHOTOBIOREACTOR PHƯƠNG NGHIÊNG

Đỗ Thành Trí, Lại Thị Lan Anh, Quách Văn Toàn Em

Tóm tắt


 

Công nghệ nuôi vi tảo Chlorella vulgaris cho thấy có nhiều tiềm năng trong việc xử lí nước thải song song với thu sinh khối để sản xuất nhiên liệu sinh học. Việc nuôi tảo kiểu huyền phù, tự dưỡng ở nhiều quy mô khác nhau vẫn là phương thức chủ yếu để tăng sinh khối trong các giai đoạn của công nghệ nuôi tảo. Trong nghiên cứu này, tảo C. vulgaris được nuôi tăng sinh trong hệ thống huyền phù 2 l để chuẩn bị sinh khối cho nuôi tảo kiểu cố định trong hệ thống biofilm photobioreactor phương nghiêng. Mật độ tế bào ban đầu và cường độ ánh sáng thích hợp cho nuôi huyền phù được xác định là 5.105 tế bào/ml và 120 µmol photon/m2/s. Sau 20 ngày nuôi, mật độ sinh khối khô vi tảo trong hệ thống 2 l đạt 0,315 g/l. Để cô đặc huyền phù tảo chuẩn bị sinh khối cho cố định thành biofilm, phèn chua (KAl(SO4)2) được sử dụng ở các nồng độ từ 0,2 đến 2 g/l để tạo keo tụ lắng. Nồng độ phèn chua 0,2 g/l cho thấy hiệu quả thu tảo đến 95% và tảo thu được có khả năng tăng sinh mạnh khi được chuyển nuôi cố định trong biofilm photobioreactor phương nghiêng.

 

 


Từ khóa


phèn chua; biofilm; Chlorella vulgaris; keo tụ lắng; KAl(SO4)2

Toàn văn:

PDF (English)

Trích dẫn


Cheng, P., Wang, Y., Liu, T., & Liu, D. (2017). Biofilm attached cultivation of Chlorella pyrenoidosa is a developed system for swine wastewater treatment and lipid production. Frontiers in Plant Science, 8, 1594. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01594

Chua, E. T., Shekh, A. Y., Eltanahy, E., Thomas-Hall, S. R., & Schenk, P. M. (2020). Effective Harvesting of Nannochloropsis Microalgae Using Mushroom Chitosan: A Pilot-Scale Study. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8, 771. https://doi.org/10.3389/fbioe.2020.00771

Demir, I., Besson, A., Guiraud, P., & Formosa-Dague, C. (2020). Towards a better understanding of microalgae natural flocculation mechanisms to enhance flotation harvesting efficiency. Water Science and Technology, 82(6). https://doi.org/10.2166/wst.2020.177ï

Do, T. T., Ong, B. N., Le, T. L., Nguyen, T. C., Tran Thi, B. H., Thu Hien, B. T., Melkonian, M., & Tran, H.D. (2021). Growth of Haematococcus pluvialis on a small-scale angled porous substrate photobioreactor for green stage biomass. Applied Sciences (Switzerland), 11(4), 1788. https://www.mdpi.com/2076-3417/11/4/1788

Do, T. T., Ong, B. N., Nguyen Tran, M. L., Nguyen, D., Melkonian, M., & Tran, H. D. (2019). Biomass and Astaxanthin Productivities of Haematococcus pluvialis in an Angled Twin-Layer Porous Substrate Photobioreactor: Effect of Inoculum Density and Storage Time. Biology (Basel), 8(3). https://doi.org/10.3390/biology8030068

Ekelhof, A. (2016). Biotechnological Aspects of Extracellular Polysaccharide Production by Microalga Netrium digitus using Twin-Layer. http://www.uni-koeln.de/

Kiperstok, A. C., Sebestyén, P., Podola, B., & Melkonian, M. (2017). Biofilm cultivation of Haematococcus pluvialis enables a highly productive one-phase process for astaxanthin production using high light intensities. Algal Research, 21, 213-222. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.algal.2016.10.025

Liu, J., & Hu, Q. (2013). Chlorella : Industrial Production of Cell Mass and Chemicals. In Handbook of Microalgal Culture (pp. 327–338). John Wiley & Sons, Ltd. https://doi.org/10.1002/9781118567166.ch16

Liu, T., Wang, J., Hu, Q., Cheng, P., Ji, B., Liu, J., Chen, Y., Zhang, W., Chen, X., Chen, L., Gao, L., Ji, C., & Wang, H. (2013). Attached cultivation technology of microalgae for efficient biomass feedstock production. Bioresource Technology, 127, 216-222. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.09.100

Matter, I. A., Hoang Bui, V. K., Jung, M., Seo, J. Y., Kim, Y. E., Lee, Y. C., & Oh, Y. K. (2019). Flocculation harvesting techniques for microalgae: A review. In Applied Sciences (Switzerland) (Vol. 9, Issue 15, p. 3069). MDPI AG. https://doi.org/10.3390/app9153069

Melo, M., Fernandes, S., Caetano, N., & Borges, M. T. (2018). Chlorella vulgaris (SAG 211-12) biofilm formation capacity and proposal of a rotating flat plate photobioreactor for more sustainable biomass production. Journal of Applied Phycology, 30(2), 887-899. https://doi.org/10.1007/s10811-017-1290-4

Mohseni, F., & Moosavi Zenooz, A. (2021). Flocculation of Chlorella vulgaris with alum and pH adjustment. Biotechnology and Applied Biochemistry, bab.2182. https://doi.org/10.1002/bab.2182

Naumann, T., Çebi, Z., Podola, B., & Melkonian, M. (2013). Growing microalgae as aquaculture feeds on twin-layers: a novel solid-state photobioreactor. Journal of Applied Phycology, 25(5), 1413–1420. https://doi.org/10.1007/s10811-012-9962-6

Nguyen, T. D. P., Tran, T. N. T., Le, T. V. A., Nguyen Phan, T. X., Show, P. L., & Chia, S. R. (2019). Auto-flocculation through cultivation of Chlorella vulgaris in seafood wastewater discharge: Influence of culture conditions on microalgae growth and nutrient removal. Journal of Bioscience and Bioengineering, 127(4), 492-498. https://doi.org/10.1016/j.jbiosc.2018.09.004

Shi, J., Podola, B., & Melkonian, M. (2007). Removal of nitrogen and phosphorus from wastewater using microalgae immobilized on twin layers: an experimental study. Journal of Applied Phycology, 19(5), 417–423. https://doi.org/10.1007/s10811-006-9148-1

Shi, J., Podola, B., & Melkonian, M. (2014). Application of a prototype-scale twin-layer photobioreactor for effective N and P removal from different process stages of municipal wastewater by immobilized microalgae. Bioresource Technology, 154, 260–266. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.11.100

Suparmaniam, U., Lam, M. K., Uemura, Y., Shuit, S. H., Lim, J. W., Show, P. L., Lee, K. T., Matsumura, Y., & Le, P. T. K. (2020). Flocculation of Chlorella vulgaris by shell waste-derived bioflocculants for biodiesel production: Process optimization, characterization and kinetic studies. Science of the Total Environment, 702, 134995. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.134995

Tran, H. D., Do, T. T., Le, T. L., Tran-Nguyen, M. L., Pham, C. H., & Melkonian, M. (2019). Cultivation of Haematococcus pluvialis for astaxanthin production on angled bench-scale and large-scale biofilm-based photobioreactors. Vietnam Journal of Science, Technology and Engineering, 61, 61-70.

Tran, S. N., Pham, T. T. N., & Huynh, T. N. H. (2017). The growth ability of Chlorella sp. in heterotrophic culture. Can Tho University Journal of Science, 50, 127. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2017.045

Wong, Y. K. (2016). Feasibility of using Chlorella vulgaris for the production of algal lipids, for advancement towards a potential application in the manufacture of commodity chemicals and the treatment of wastewater. Open Access Theses and Dissertations. https://repository.hkbu.edu.hk/etd_oa/254

Yeh, K. L., Chang, J. S., & Chen, W. M. (2010). Effect of light supply and carbon source on cell growth and cellular composition of a newly isolated microalga Chlorella vulgaris ESP-31. Engineering in Life Sciences, 10(3), 201-208. https://doi.org/10.1002/elsc.200900116

Yuan, H., Wang, Y., Xi, Y., Jiang, Z., Zhang, X., Wang, X., & Zhang, X. (2020). Light-Emitting Diode Power Conversion Capability and CO2 Fixation Rate of Microalgae Biofilm Cultured Under Different Light Spectra. Energies, 13, 1536. https://doi.org/10.3390/en13071536

Yusof, N. S., Yeong, Y. S., Zakeri, H. A., Effendy, M., Wahid, A., Nabila, S., Ghafar, A., & Yusuf, N. (2021). Photoperiod influenced the growth and antioxidative responses of Chlorella vulgaris, Isochrysis galbana, and Tetraselmis chuii ARTICLE INFO. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 11(04), 125–134. https://doi.org/10.7324/JAPS.2021.110415

Zhu, L., Li, Z., & Hiltunen, E. (2018). Microalgae Chlorella vulgaris biomass harvesting by natural flocculant: effects on biomass sedimentation, spent medium recycling and lipid extraction. Biotechnology for Biofuels, 11, 183. https://doi.org/10.1186/s13068-018-1183-z




DOI: https://doi.org/10.54607/hcmue.js.19.3.3170(2022)

Tình trạng

  • Danh sách trống