Журнал основ возобновляемой энергии и приложений
Открытый доступ

Абстрактный

Биоэнергетика 2020: устранение ограничений воздействия сточных вод на жизнеспособность водорослей и накопление биомассы с помощью фитогормонов

Лицюнь Цзян, Чанлян Не, Ичжэнь Ли, Хайян Пей

Сточные воды исторически рассматривались как эффективная и экономически альтернативная среда для биотоплива из микроводорослей, однако в настоящее время водоросли страдают от низкой жизнеспособности и продуктивности биомассы и требуют предварительной обработки сточных вод. Анаэробное сбраживание кухонных отходов (ADE-KW) характеризовалось высоким соотношением азота и фосфора и содержало достаточно бактерий внутри. Для оптимизации методов обработки здесь по отдельности или интерактивно применялись фосфатная добавка, добавление фитогормона GA3 и стерилизация для маркетингового производства биомассы Chlorella SDEC-11 от ADEKW. Фосфатная добавка немного увеличила производство биомассы, не оказала влияния на накопление липидов и вызвала бактериальное цветение. По сравнению с контролем ADE-KW, стерилизованный ADE-KW получил меньше биомассы, в то время как GA3 увеличил концентрацию биомассы в 1,8 раза и улучшил продуктивность липидов до эквивалентного уровня BG11, без возникновения бактериального цветения. GA3 также снизил полиненасыщенную карбоновую кислоту C18:3 до 10% и соответствовал стандарту биодизеля EN 14214. Принимая во внимание взаимодействие между питательным веществом, фитогормоном и стерилизацией, фосфат препятствовал продвижению GA3 на водоросли в ADE-KW, делая вывод о меньшем количестве биомассы при одновременном добавлении P и GA3, чем при обработке только GA3. Однако фосфат и GA3 синергически способствовали росту водорослей в стерилизованном ADE-KW и добились наилучшего производства биомассы. Эти результаты показали, что бактерии, переносимые сточным водами, извлекали пользу из добавленных питательных веществ, а затем конкурировали с водорослями или оказывали на них отрицательное влияние, чего можно было избежать путем стерилизации и игнорировать путем добавления GA3. Поддерживая потребление энергии и питательных веществ, единственное добавление фитогормона было подходящим, устойчивым и экономичным методом очистки для стимулирования роста водорослей в сточных водах.