مطالعه تجربي كشت ميكروجلبك در يك فتوبيوراكتور بيوفيلمي

كارشناسي ارشد

در سال¬هاي اخير استفاده از ميكروجلبك به عنوان يك منبع انرژي تجديدپذير جهت جايگزيني سوخت¬هاي فسيلي بيش از پيش مورد توجه محققين قرار گرفته است. با اين وجود، به دليل هزينه¬هاي فرايندي زياد، توليد انبوه ميكروجلبك در حال حاضر صرفه اقتصادي ندارد. كشت ميكروجلبك به صورت بيوفيلم چسبيده به سطح، يك روش جديد است كه مي¬تواند راه حلي موثر براي كاهش هزينه¬هاي كشت ميكروجلبك باشد. در اين تحقيق فتوبيوراكتور بيوفيلمي جديدي ساخته شد كه قابليت كشت بيوفيلم به صورت غوطه¬ور در محيط كشت و همينطور به صورت بستر متخلخل يا PSBR را دارا است و از يك غشا سراميكي ، به عنوان بستر كشت استفاده شد. از گونه كلرلا ولگاريس در محيط كشت BG-11 در انجام تست¬هاي تجربي بررسي عملكرد اين فتوبيوراكتور استفاده گرديد. در كشت مداوم و متناوب غوطه¬ور، فتوبيوراكتور عملكرد مناسبي نداشت ولي در كشت به صورت بستر متخلخل ميكروجلبك¬ها قادر به رشد مناسب بر روي بستر بودند. همچنين بيوفيلم به آساني از سطح بستر سراميكي با استفاده از يك كاردك برداشت شد و فيلتر سراميكي قادر به استفاده مجدد براي مدت زمان طولاني و نيز بازكشت مجدد بيوفيلم بود. بر اساس نتايج تجربي، پارامترهاي بهينه براي شدت نور Lux 17000 و زمان برداشت 7 روز به دست آمد و مشاهده شد ميزان هوادهي تاثير زيادي بر سرعت رشد بيوفيلم ندارد. شدت جريان بهينه محيط كشت mL/day 14 بدست آمد كه علاوه بر كاهش چشمگير مصرف محيط كشت، باعث رشد سريع¬تر و جلوگيري از شسته شدن و خارج شدن سلول¬ها ¬گرديد. همچنين در اين تحقيق، از يك روش جديد بر مبناي استفاده از عكس¬هاي ديجيتالي از سطح بيوفيلم براي تعيين وزن خشك استفاده شد. بررسي نتايج بدست آمده از عكس¬هاي ديجيتالي با نتايج تجربي نشان دهنده دقت اين روش در تخمين وزن خشك زيست توده بود. همچنين ضخامت بيوفيلم تشكيل شده در كشت بستر متخلخل در بازه µm 73/13_328/51 بود. رطوبت بيوفيلم توليدي 7/224±79/823 درصد بود كه نشان دهنده مصرف انرژي و هزينه¬هاي آب¬گيري پايين در اين روش كشت است. همچنين آب-گيري بيشتر زيست¬توده با اعمال خلاء bar 0/6 به بستر سراميكي توانست ميزان رطوبت بيوفيلم برداشتي را بيش از 20 درصد كاهش دهد. مقايسه نتايج بدست آمده در اين تحقيق با ساير سيستم¬هاي كشت بيوفيلمي نشان دهنده عملكرد مناسب سيستم طراحي شده مي¬باشد.

195001

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيوتكنولوژي

دكتر حامد عابديني - دكتر سلمان موحدي راد