Marcin Dębowski*, Marta Kisielewska*, Joanna Kazimierowicz**, Marcin Zieliński*
*University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland; **Bialystok University of Technology, Poland
corresponding author’s e-mail:
Abstract
Many studies have proven that the type of light source and the lighting regime have significantly influenced the efficiency of microalgae biomass production and the taxonomic composition of the cultivated biomass, as well as its chemical composition. The aim of the study was to determine the influence of the light source on the productivity of Chlorella vulgaris biomass cultivating on anaerobic digestate. The criterion for dividing experiment into variants was the light source used.
It was found that the light source significantly influenced the Chlorella vulgaris growth. The highest biomass production was observed in variants with the fluorescent tube-warm light (color temperature 3000K) and the LED-warm light with 2 local maximum at 450 nm and 580 nm (color temperature 6500K). In variants with the pressure sodium lamp with the essential spectrum 570-620 nm (color temperature 2700K), the production of microalgae biomass was the lowest.
The removal efficiency of organic compounds expressed as COD and BOD5 as well as ammonium and total nitrogen were dependent on the final concentration of biomass in the culture medium. In variants with the highest biomass production, the lowest concentrations of these indicators in the culture medium were observed. Phosphorus compounds were removed effectively from the culture medium regardless of the light source and the concentration of microalgae biomass.
Keywords
microalgae, light source, anaerobic digestate, biomass production
Wpływ źródła światła na wzrost biomasy Chlorella vulgaris w medium hodowlanym opartym na wykorzystaniu odcieków pofermentacyjnych
Streszczenie
W wielu badaniach udowodniono, iż zastosowany rodzaj źródła światła i sposób oświetlenia ma wpływ na wydajność produkcji mikroglonów oraz na kształtowanie się składu taksonomicznego populacji, skład chemiczny i właściwości uzyskiwanej biomasy. Celem badań było określenie wpływu rodzaju stosowanego światła na efektywność przyrostu biomasy mikroglonów z gatunku Chlorella vulgaris w medium hodowlanym opartym na wykorzystaniu odcieków pofermentacyjnych. Kryterium podziału prac badawczych na warianty stanowiło zastosowane źródło światła.
Przeprowadzone prace badawcze udowodniły istotny wpływ stosowanego źródła światła na proces przyrostu biomasy Chlorella vulgaris. Najwyższą efektywność przyrostu biomasy Chlorella vulgaris obserwowano w wariantach, w których źródło światła stanowiły świetlówki z ciepłym światłem (3000K) oraz diody LED (ciepłe światło o długości fali 450 nm i 580 nm, 6500K). Najniższe efekty technologiczne związane z przyrostem biomasy mikroglonów obserwowano w wariancie, w którym fotobioreaktory oświetlane były wysokoprężną lampą sodową o długości fali 570-620 nm (2700K).
Efektywność usuwania związków organicznych wyrażona wskaźnikami ChZT i BZT5 oraz azotu amonowego i całkowitego były zależne od końcowego stężenia biomasy mikroglonów w medium hodowlanym. W wariantach, gdzie populacja Chlorella vulgaris przyrastała najwydajniej obserwowano najniższe stężenia tych wskaźników w medium hodowlanym na zakończenie cyklu produkcyjnego. Związki fosforu usuwane były skutecznie niezależnie od stosowanego źródła światła oraz koncentracji biomasy mikroglonów w układzie technologicznym.
Słowa kluczowe
mikroglony, źródło światła, odcieki pofermentacyjne, produkcja biomasy
Full text / Pełny tekst
PDF (English)
