Ջրի ջրիմուռները – Ուլտրաձայնային ջրիմուռների արդյունահանում

algae Մշակության

Algae Grow Lab մշակել է մի շարք խողովակավոր եւ հարթ photobioreactors համար algae մշակության, ինչպես նաեւ գործընթացը բջջային ուլտրաձայնային ոչնչացման հիման վրա Hielscher ուլտրաձայնային վերամշակողների սարքավորված հոսքի բջիջների.
Ընդհանուր առմամբ հոսքի դիագրամ գործընթացի ցույց է տրված ստորեւ.

Հոսքը աղյուսակը ցուցադրում գործընթացը ջրիմուռներով մշակման եւ ջրիմուռային նավթի արդյունահանման օգտագործելով ultrasonication. © Algae Grow Lab

Օրինակներ ջրիմուռների Grow Lab photobioreactors ներկայացված են ստորեւ:
Օգտագործումը LED վահանակների emitting լույսը PAR մասում սպեկտրի թույլ է տալիս հասնել առավելագույն աճել տոկոսադրույքը ջրիմուռներով:
Օրինակ, հետո պատվաստում Chlorella Vulgaris հետ նախնական խտության 0.146 գ / լ, մենք հասել խտությունը 7.3g / L 7 օրվա ընթացքում:

Algae բջիջները Ոչնչացում կողմից Ultrasonification

Ձվաբուծության աճող մարզադաշտից հետո ջրիմուռի բջիջը հասունացել է նավթի արդյունահանման բուժման համար: Քանի որ բջջային բովանդակությունը առանձնացված է շրջակա միջավայրից կազմված բջջային թաղանթերի կառուցվածքի միջոցով, բջջային խանգարումների մեթոդը նշանակալի նշանակություն ունի ամբողջական ներծծող նյութի ազատման վերաբերյալ: Բջջային թաղանթը խցում է մեխանիկական ուժ եւ ապահովում է իր ամբողջականությունը: Բջջային թաղանթի առաձգական հատկությունները թույլ են տալիս բջիջներին դիմադրել osmotic ճնշման արագ փոփոխություններին, որոնք կարող են տեղի ունենալ իրենց արտաքին միջավայրում:
Երկուսն էլ ուլտրաձայնային եւ միկրոալիքային վառարան օժանդակությամբ մեթոդները, որոնք նկարագրված են ստորեւ, բարելավել արդյունահանման microalgae զգալիորեն ավելի բարձր արդյունավետության, նվազեցված արդյունահանման անգամ եւ աճել զիջում, ինչպես նաեւ ցածր չափավոր ծախսերի եւ չնչին ավելացված toxicity.
Շատ հաճախ արդյունահանումը Նպատակն ապրանքների ջրիմուռներով է ավելի արդյունավետ, եթե algae բջիջները կարող են ոչնչացվել մինչեւ արդյունահանման. Բայց երբեմն, բջջային ոչնչացումը ինքնին հանգեցնում է ազատ արձակել է նպատակ արտադրանքի, եւ միայն անջատումն գործընթացը անհրաժեշտ է ստանալ այն (օրինակ արդյունահանումն լիպիդների ից ջրիմուռներով համար կենսավառելիքի արտադրության):
Ջրի բույսերի լաբորատորիան ինտեգրվում է բջջային խանգարման եւ արդյունահանման համար ուլտրաձայնային համակարգի ինտեգրման համար, որպեսզի ապահովի բարձր արդյունավետ գործընթաց, ապահովելով ներծծող բովանդակության լիարժեք ազատում եւ դրանով իսկ ավելի կարճ ժամանակում ավելի բարձր եկամտաբերություն: Ուլտրաձայնային ռեակտորի մեջ, ուլտրաձայնային ալիքները ստեղծում են քվանտացիա հեղուկի մեխանիզմներում, որոնք պարունակում են ջրիմուռային բջիջներ: Կավիտացիայի փուչիկները աճում են ուլտրաձայնային ալիքի փոխարինող հազվագյուտ փուլերի ընթացքում, մինչեւ նրանք հասնում են որոշակի չափի, երբ ոչ մի հետագա էներգիա չի կարող գցվել: Այս առավելագույն կետում պղպջակների աճը, խառնաշփոթները փչում են սեղմման փուլում: Փուչիկների փլուզումը առաջացնում է ճնշման եւ ջերմաստիճանի տարբերությունների, ինչպես նաեւ ցնցող ալիքների եւ ուժեղ հեղուկների արտակարգ պայմաններ: Այս ծայրահեղ ուժերը ոչ միայն ոչնչացնում են բջիջները, այլեւ արդյունավետորեն լվանում են բովանդակությունը հեղուկ մեդիայի մեջ (օրինակ, ջուր կամ լուծիչներ):
Արդյունավետությունը ուլտրաձայնային ոչնչացման խիստ կախված է երկարակեցության եւ առաձգականության բջջային պատերի, որը տատանվում զգալիորեն միջեւ առանձին algae strains. Որ է պատճառը, որ efficieny բջջային ոչնչացման վրա մեծ ազդեցություն ունի պարամետրերի sonification գործընթացի ամենակարեւոր պարամետրերի են առատություն, ճնշման, կոնցենտրացիան & մածուցիկության, եւ ջերմաստիճանը: Այս ցուցանիշները պետք է օպտիմիզացված համար յուրաքանչյուր կոնկրետ լարվածություն ջրիմուռներով է ապահովել օպտիմալ մշակման արդյունավետությունը:
Որոշ օրինակներ բջջային կազմալուծման եւ փլուզումից տարբեր algae strains կարելի հոդվածների մեջբերվող ստորեւ:

• Dunnaliella SALINA եւ Nannochloropsis oculata թագավորն կեսօրից հետո, Nowotarski K .; Joyce, E.M .; Mason, T.J. (2012 թ.): Ուլտրաձայնային խաթարումը algae բջիջների. AIP Կոնֆերանսի վարույթներ. 5/24/2012, Vol. 1433 Issue 1, էջ. 237:
• Nannochloropsis oculata: Jonathan R. McMillan, Յան Ա. Վաթսոնի Mehmood Ալին, Weaam Jaafar (2013) գնահատման եւ համեմատություն ջրիմուռի բջջային կազմալուծման մեթոդներով, միկրոալիքային, waterbath, blender, ուլտրաձայնային եւ լազերային բուժման համար: Կիրառական էներգետիկայի, Մարտի 2013, Vol. 103, Էջեր 128-134.
• Nanochloropsis SALINA: Sebastian Schwede, Ալեքսանդրա Kowalczyk, Mandy Gerber, Ռոլանդ Span (2011) ազդեցությունը տարբեր բջջային կազմալուծման տեխնիկաների վրա մոնո մարսողություն algal կենսազանգվածի: Համաշխարհային Վերականգնվող էներգետիկայի կոնգրես 2011, bioenergy տեխնոլոգիաներ, 8-12 մայիս 2011, Շվեդիա.
• Schizochytrium limacinum եւ Chlamydomonas reinhardtii Ժոզե gerde, Mellissa Montalbo-Lomboy M, Linxing Yao, Դավիթ Grewell, Tong Wang (2012): Գնահատում microalgae բջջային կազմալուծման կողմից ուլտրաձայնային բուժման. Կենսառեսուռսների Մեխանիկա 2012, Vol. 125, pp.175-81.
• Crypthecodinium cohnii: Paula Մերսեր եւ Ռոբերտո E. Armenta (2011): զարգացումներ նավթի արդյունահանման microalgae: Europeen Jornal of lipid Գիտության եւ տեխնոլոգիաների, 2011 թ.
• Scotiellopsis terrestris: S. STARKE, դոկտոր Ն. Hempel, Լ Dombrowski, Պրոֆեսոր Դոկտոր O. Pulz: բարելավում բջջային կազմալուծման համար Scotiellopsis terrestris միջոցով ուլտրաձայնային եւ pectin decomposed enzyme. Naturstoffchemie:

պրոցես

Բուսաբուծության արդյունքում ջրիմուռի կենսազանգվածի հոսքը սնվում է կոնցենտրացիայի սարքավորման համար `կենսազանգվածը հեղուկի մեխանիզմից առանձնացնելու համար: Խտանյութը կուտակվում է պահեստում: Անջատումից հետո բջիջները պետք է խզել, ազատել նավթի եւ այլ ներհասարակական նյութը: Հետեւաբար, կենտրոնացված biomass է pumped միջոցով Hielscher ուլտրաձայնային սարքի. Ուլտրաձայնային ռեկրագրային կարգավորումն ապահովում է տվյալ ճնշման ներքո բջիջների խտանյութի ռեկրագրումը, Hielscher հոսքի բջիջի միջոցով, կուտակման բաքին: Ռեկրեցումը տեւում է ժամանակն անհրաժեշտ բջիջները ոչնչացնելու համար: Երբ ոչնչացման գործընթացը ավարտվում է, կենսազանգվածը ոչնչացված բջիջների հետ պոմպում է արտադրանքի բաժանման սարքի վրա, որտեղ տեղի է ունենում մնացած բեկորներից արտադրանքի վերջնական բաժանումը:

Algae բջջային ոչնչացումը միավոր biomass Համակենտրոնացման / առանձնացման սարքի եւ Hielscher 1,5 կՎտ ուլտրաձայնային մշակողը UIP1500hd: © Algae Grow Lab

Չափում տոկոսային ավերված բջիջների

Համար արդյունավետության գնահատման ջրիմուռներով breakage, ջրիմուռներով Grow Lab օգտագործվել երկու տարբեր մեթոդաբանություններ են չափել տոկոսը ոչնչացված բջիջների:

1. Առաջին վերլուծության մեթոդը հիմնված է չափման քլորոֆիլ A, B, եւ A + B լուսածորում:
   Դանդաղ սփրման կենտրոնացման ժամանակահատվածում ալգան բջիջները եւ բեկորները կպչում են ստացողի ներքեւի մասում, սակայն ազատ լողացող քլորիֆիլի մնացած մասը դեռեւս մնում է վերեւում: Օգտագործելով այս ֆիզիկական բնութագրերը բջիջը եւ քլորիֆիլը, կարելի է պարզել կոտրված բջիջների տոկոսը: Դա կատարվում է նախապես նմուշի ընդհանուր քլորոֆիլային ֆլուորեսի չափման միջոցով: Այնուհետեւ, նմուշը ցենտրիֆուգացված է: Այնուհետեւ չափվում է սուպերաթթվի քլորիֆիլային ֆլուորեսցիան: Ընդհանուր նմուշի քլորոֆիլային ֆլուորեսցենտին պատկանող քլորոֆիլային ֆլուորեսցիայի տոկոսը հաշվի առնելով `կարելի է գնահատել կոտրված բջիջների տոկոսը: Չափման այդ ձեւը բավականին ճշգրիտ է, սակայն ենթադրում է, որ մեկ բջիջի քլորիֆիլը համաչափ է: Ընդհանուր քլորիֆիլային արտանետումները կատարվել են մեթանիոլով:
2. Համար երկրորդ վերլուծության մեթոդի, դասական hemocytometry արդեն օգտագործվում է չափել բջջային խտությունը harvested ջրիմուռներով նմուշի. Ընթացակարգը իրականացվում է 2 քայլերը:

• Նախ, բջջային խտությունը harvested ջրիմուռներով նմուշի նախքան ուլտրաձայնային բուժման չափված.
• Երկրորդ, շարք ոչ-ավերված (մնացած) բջիջների հետո sonification նույն նմուշի չափված.
  Արդյունքների հիման վրա այդ երկու չափումների տոկոսային ավերված բջիջների հաշվարկվում է:

Pic.1: Ջրիմուռներով Նախքան Ոչնչացում © Algae Grow Lab

Pic 2: ջրիմուռներով խզում: 50 Բջջային խզում հետո 60 րոպե: sonication. © Algae Grow Lab

Pic 3: ջրիմուռներով խզում: 100% բջջային խզում հետո 120 րոպե: sonication. © Algae Grow Lab