بررسی حذف دی‌اکسیدکربن از احتراق‌ متان و تولید زیست‌توده در فتوبیوراکتور با استفاده از ریزجلبک اسپیرولینا

نویسندگان

1 ستادیار، بیوتکنولوژی، پژوهشکده اکولوژی و شیلات دریای خزر، ساری

2 کارشناس ارشد، مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری

3 دانشیار، مهندسی بهداشت محیط، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری

4 کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری

doi
چکیده

هدف از این مطالعه تعیین میزان حذف دی­اکسیدکربن و تولید­ زیست­توده در فتوبیوراکتور با استفاده از ریزجلبک اسپیرولینا با تزریق گازهای حاصل از احتراق متان بود. آزمایش­ها با ساخت فتوبیوراکتور و تزریق مداوم هوا و گاز احتراق، به­صورت جداگانه، به راکتورهای حاوی محیط کشت فاقد هرگونه منبع کربن انجام شد. دی­اکسیدکربن  مورد نیاز در راکتور کنترل، از هوا و در راکتورهای آزمایش، از گاز احتراق تامین می­شد. دبی جریان گاز عبوری از راکتور 5/1 لیتر بر دقیقه بود. منبع نور به دو صورت مصنوعی و طبیعی بود. نور مصنوعی با چهار عدد لامپ­  فلورسنت با شدت روشنایی 10 کیلولوکس در سطح مماس بر فتوبیوراکتور و در دو حالت پیوسته و متناوب آزمایش شد. غلظت دی­ اکسیدکربن ورودی به راکتورها در محدوده 580 تا 5000 قسمت در میلیون انتخاب شد و به­­وسیله دستگاه CO2 سنج اندازه­گیری شد. میزان تولید زیست­توده جلبک و همچنین تغییرات pH محلول اندازه­گیری شد. حداکثر میزان تولید جلبک با دی­اکسیدکربن هوا و جریان احتراق گاز متان حاوی4100 قسمت در میلیون دی­اکسیدکربن، پس از هشت روز، تحت تابش نور متناوب به­ترتیب به 07/0و 2/0 گرم در لیتر در روز و حداکثر غلظت زیست­توده به­ترتیب به 25/0 و 04/1 گرم در لیتر رسید. میزان تثبیت دی­اکسیدکربن با غلظت 3300 و 4100 قسمت در میلیون تحت تابش نور متناوب به­ترتیب به 5/2 و 13/3 درصد رسید. تولید زیست­توده در نور مصنوعی متناوب 35 درصد کمتر از آزمایش با  نور ثابت بود.  با افزایش غلظت دی­اکسیدکربن در گاز احتراق، میزان تولید زیست­توده افزایش یافت. گاز حاصل از احتراق متان بدون پیش­تصفیه در فتوبیوراکتور تزریق شد و حذف دی­اکسیدکربن و تولید جلبک صورت گرفت.