توصيفگر ها :
ريزجلبك , كلرلا ايمرسوني , تصفيه پساب , ليپيد , كربوهيدرات
چكيده فارسي :
استفاده از پساب براي كشت ريزجلبك ها فوايد زيادي از جمله به حداقل رساندن استفاده از آب شيرين، كاهش هزينه افزودن مواد مغذي
محيط كشت، حذف نيتروژن و فسفر از پساب و توليد زيست توده ريزجلبك به عنوان منابع زيستي براي توليد سوخت زيستي يا محصولات
جانبي با ارزش بالا را دارد. برخي از اجزاي موجود در پساب مانند نيتروژن و فسفر، مواد مفيدي براي كشت ريزجلبك ها هستند. هدف اين
پژوهش بررسي توانايي ريزجلبك كلرلا ايمرسوني در حذف نيتروژن و فسفر از پساب سنتزي است. در اين پروژه، غلظت هاي مختلف
نيتروژن و فسفر براي كشت ريزجلبك و همچنين شرايط كشت فتواتوتروف و ميكسوتروف اعمال گرديد و در انتهاي دوره كشت، رشد
ريزجلبك و ميزان حذف نيتروژن و فسفر از محيط كشت بررسي شد. غلظت هاي 30 - 300 ميلي گرم بر ليتر نيتروژن آمونيومي مورد بررسي
قرار گرفت. در غلظت 30 ميلي گرم بر ليتر ريزجلبك توانست تمام نيتروژن موجود در محيط را حذف كند. در غلظت هاي بالاتر نيز درصد
حذف نيتروژن در حدود 65 - 80 درصد به دست آمد. همچنين نشان داده شد كه اين ريزجلبك قابليت رشد در مقادير بالاي مواد مغذي را
دارا مي باشد ولي با بالا رفتن غلظت نيتروژن بازده بيومس كاهش مي يابد.بهترين بهره وري زيست توده در غلظت 50 ميلي گرم بر ليتر نيتروژن
وبرابر 02 / 0± 3 / 39 به دست آمد. در اين آزمايش غلظت فسفر ثابت و برابر 50 ميلي گرم در نظر گرفته شد و بهترين درصد حذف فسفات
در غلظت 70 ميلي گرم بر ليتر و 67 درصد بود. در آزمايش بعدي غلظت هاي 25 تا 150 ميلي گرم بر ليتر فسفر همراه با غلظت ثابت 100
ميلي گرم بر ليتر نيتروژن بررسي شد و بهترين بازده حذف نيتروژن و فسفر به ترتيب در غلظت هاي 50 و 100 ميلي گرم در ليتر و برابر 66 و
65 درصد به دست آمد. همچنين كشت ميكسوتروف با غلظت هاي مختلف گلوكز از 1 تا 6 گرم بر ليتر در غلظت هاي ثابت 100 و 50
ميلي گرم بر ليتر نيتروژن و فسفر براي اين ريزجلبك انجام گرفت. غلظت 2 گرم بر ليتر گلوكز بهينه غلظت براي رشد ريزجلبك با بهره وري
زيست توده 02 / 0 ±2 / 66 و همچنين حذف مواد مغذي با بازده حذف 72 درصد نيتروژن و 78 درصد فسفات بود.تاثير وجود سديم بي كربنات
در محيط كشت بر حذف مواد مغذي نيز بررسي گرديد و مشخص شد حضور سديم بي كربنات با غلظت 1 گرم بر ليتر باعث شد در مدت
زمان كمتر بازده حذف بالاتري نسبت به كشت فتواتوتروف عادي براي نيتروژن و فسفات به دست آيد و حذف نيتروژن و فسفات به ترتيب
برابر 71 و 72 درصد حاصل گرديد. محتواي ليپيد و كربوهيدرات زيست توده بعد از كشت بررسي شد، بيشترين محتواي ليپيد برابر 16 درصد
در كشت فتواتوتروف با غلظت 70 ميلي گرم بر ليتر نيتروژن و بيشترين مقداركربوهيدرات در كشت ميكسوتروف با غلظت 4 گرم بر لبتر و برابر
40 درصد به دست آمد . در آخر نيز اين ريزجلبك در پساب خروجي كارخانه شير پگاه كشت داده شد و نتايج نشان داد كه در پايان كشت ،
جلبك مي تواند نيتروژن آمونياكي، فسفات و نيترات را به ترتيب 89 ، 86 و 91 درصد كاهش دهد و بهره وري زيست توده برابر 03 / 0±05 / 32
ميلي گرم بر ليتر بر روز به دست آمد. محتواي ليپيد و كربوهيدرات زيست توده حاصل از اين كشت به ترتيب 13 و 29 درصد محاسبه گرديد .
چكيده انگليسي :
Using wastewater to cultivate microalgae has many benefits, including minimizing the use of fresh water, reducing the cost of adding nutrients, removing nitrogen and phosphorus from wastewater, and producing microalgae biomass as biological resources for the production of biofuels or high-value byproducts. Some components in wastewater, such as nitrogen and phosphorus, are useful for the cultivation of microalgae. The purpose of this research is to investigate the ability of microalgae Chlorella emersonii to remove nitrogen and phosphorus from synthetic wastewater. NH4+-N concentrations of 30-300 mg/liter were investigated. At a concentration of 30 mg/liter, microalgae was able to remove all the nitrogen. At higher concentrations, the percentage of nitrogen removal was around 65-80%. It was also shown that this microalga has the ability to grow in high amounts of nutrients, but as the nitrogen concentration increases, the biomass yield decreases. The best biomass productivity was 39.3 ± 0.02 mg/liter.day and obtained at the concentration of 50 mg/liter nitrogen. the concentration of phosphorus was considered constant and equal to 50 mg, and the best phosphate removal was 67% at a concentration of 70 mg/liter. In the next experiment, the concentrations of 25 to 150 mg/L of phosphorus were investigated along with a fixed concentration of 100 mg/L of nitrogen. And the best efficiency of nitrogen and phosphorus removal was obtained in concentrations of 50 and 100 mg/L, equal to 66 and 65%, respectively. Also, mixotrophic cultivation with different concentrations of glucose from 1 to 6 g/l in fixed concentrations of 100 and 50 mg/l of nitrogen and phosphorus was investigated. The concentration of 2 gr/liter of glucose was the optimal concentration for the growth of microalgae with biomass productivity of 66.2 ± 0.02 mg/liter.day and also the nutrients removal with the removal efficiency of 72% for nitrogen and 78% for phosphate. The effect of the presence of sodium bicarbonate in the culture medium on the removal of nutrients was also investigated and it was found that the presence of sodium bicarbonate with a concentration of 1 gr/liter resulted in a higher removal efficiency for nitrogen and phosphorus, and the removal of nitrogen and phosphate was 71 and 72%, respectively. The lipid and carbohydrate content of the biomass was checked after cultivation, the highest lipid content was 16% in photoautotrophic cultivation with a concentration of 70 mg/l of nitrogen and the highest amount of carbohydrates was obtained in mixotrophic culture with a concentration of 4 g/l and equal to 40%. In the end, this microalga was cultivated in the wastewater of Pegah milk factory and the results showed that at the end of the cultivation, the algae can reduce NH4+-N, phosphate and NO3- by 89, 86 and 91% respectively and the biomass productivity of 32.05±0.03 mg/liter.day was obtained. The lipid and carbohydrate contents of the biomass obtained from this cultivation were calculated as 13 and 29%, respectively
