NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ TẢO CHLORELLA SP. Ở VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ TẢO CHLORELLA SP Ở VIỆT NAM Họ tên sinh viên : NGUYỄN VY HẢI NHỮ THẾ DŨNG Ngành : CƠNG NGHỆ HĨA HỌC Niên khóa : 2004 - 2008 Tháng 10/2008 NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ TẢO CHLORELLA SP Ở VIỆT NAM Sinh viên thực NGUYỄN VY HẢI NHỮ THẾ DŨNG Khóa luận đệ trình để đáp ứng u cầu cấp Kỹ sư ngành Cơng Nghệ Hóa Học Giáo viên hướng dẫn Tiến sĩ Trương Vĩnh Tháng 10 năm 2008 LỜI CẢM TẠ Chúng xin chân thành cảm ơn thầy TS Trương Vĩnh - người thầy kính yêu tận tình hướng dẫn chúng tơi suốt q trình thực Trong q trình thí nghiệm phòng 113 khoa Nơng học phòng thí nghiệm I4; chúng tơi hướng dẫn, giúp đỡ tận tình tạo điều kiện thuận lợi Cô ThS.Trần Thị Dạ Thảo Thầy KS Đoàn Kim Sơn Nhờ chúng tơi hồn thành luận văn cách tốt đẹp Chúng xin chân thành cảm ơn thầy giáo Bộ mơn Cơng Nghệ Hóa Học trường Đại học Nơng Lâm tận tình giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức kinh nghiệm quý báu bạn lớp DH04HH nhiệt tình giúp đỡ chúng tơi suốt thời gian năm học tập trường Chúng kính ghi ơn ông bà, cha mẹ sinh thành chúng nguồn động viên, khích lệ cho chúng trình học tập suốt thời gian thực luận văn tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng hạn chế chuyên môn, kinh nghiệm, thời gian … luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận góp ý từ thầy bạn để luận văn hồn thiện TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2008 Sinh viên Nhữ Thế Dũng - Nguyễn Vy Hải TÓM TẮT Sinh viên thực hiện: Nhữ Thế Dũng – Nguyễn Vy Hải, đề tài báo cáo vào tháng 10/2008 “Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất biodiesel từ tảo Chlorella sp Việt Nam” Giáo viên hướng dẫn: TS Trương Vĩnh Đề tài thực từ tháng 3/2008 đến tháng 10/2008, Phòng thí nghiệm I4 Bộ mơn Cơng nghệ Hố học phòng 113 Khoa Nơng học Trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Tảo giống Chlorella sử dụng để bố trí thí nghiệm cung cấp từ Khoa Thuỷ sản Trường Đại học Nông Lâm, Khoa Thủy sản Trường Đại học Cần Thơ Trung tâm Quốc gia giống Hải sản Nam Qua trình thí nghiệm chúng tơi nhận thấy: - Tảo Chlorella phát triển đạt sinh khối cao ứng với mật độ tế bào 7,32x106 tb/ml khối lượng chất khô 0,28 g/l môi trường Hannay (cải tiến) ngày thứ Tảo nuôi môi trường có nhiều diệp lục tố phù hợp cho chế biến thực phẩm chức nuôi trồng thuỷ sản - Còn mơi trường đạm thấp (cũ) đạt đỉnh sinh khối 4,35x106 tb/ml ngày thứ với mật độ ban đầu bố trí 106 tb/ml Kết cho thấy tảo Chlorella tăng trưởng chậm, ngắn ngày Dựa vào kết chúng tơi tính tốn cải tiến mơi trường đạm thấp tăng gấp đôi lượng (NH4)2HPO4 mơi trường đạm thấp thu kết sau: tảo đạt đỉnh sinh khối 14,1x106 tb/ml ứng với KL chất khô 3,98 g/l ngày thứ phù hợp với sở tính tốn - Khi so sánh khối lượng chất khô tảo mật độ ban đầu bố trí khác mơi trường Hannay (cải tiến), môi trường đạm thấp (cũ) môi trường đạm thấp (cải tiến) cho thấy: môi trường Hannay (cải tiến) với mật độ ban đầu bố trí 106 tb/ml thu khối lượng chất khô 0.31 g/l tốt so với mật độ ban đầu bố trí 0,1x106 tb/ml, 0,25x106 tb/ml, 0,5x106 tb/ml 1,5x106 tb/ml - Ở thí nghiệm theo dõi khối lượng nước tách q trình đặc màng thu kết sau: mật độ tế bào cao thời gian lâu, mật độ ban đầu bố trí để đặc tảo Chlorella môi trường đạm thấp (cũ) đạm thấp (cải tiến) thời gian lâu so với môi trường Hannay (cải tiến) - Xác định phương trình pha log, Co Ct nồng độ tế bào thời điểm t Ct = 0,39.Co.e 0,5393.t , R2 = 0,9406 (Chlorella môi trường Hannay (cải tiến) mật độ ban đầu bố trí 0,05x106 tb/ml) Ct = 0,48.Co.e 0,4652.t , R2 = 0,9875 (Chlorella môi trường đạm thấp (cải tiến) mật độ ban đầu bố trí 0,2x106 tb/ml) Ct = 0,1.Co.e 0,4075.t , R2 = 0,9744 (Chlorella môi trường đạm thấp (cải tiến) mật độ ban đầu bố trí 106 tb/ml) - Trích ly điều kiện, hàm lượng lipid Chlorella môi trường đạm thấp (cải tiến) 9,2 %, Chlorella môi trường Hannay (cải tiến) 7,37 % Trong môi trường đạm thấp (cải tiến) mơi trường thiếu đạm tảo Chlorella sinh tổng hợp lipid nhiều so với môi trường Hannay Q trình đặc tảo màng lọc thực máy lọc tiếp tuyến cho kết : - Phương pháp cô đặc màng phương pháp phù hợp nhằm loại nước khỏi dịch tảo sau nuôi - Màng lọc 0,1 μm loại màng phù hợp cho q trình đặc tảo nhằm đạt hiệu suất cao rút ngắn thời gian đặc Thí nghiệm phản ứng tạo biodiesel với nguyên liệu dầu đậu nành nguyên chất Tường An mua thị trường cho thấy: - Ở nhiệt độ phản ứng 67oC lượng xúc tác acid %, hiệu suất phản ứng tạo biodiesel tăng dần theo thời gian phản ứng - Lượng xúc tác acid % % không phù hợp cho phản ứng tạo biodiesel Phản ứng nên thực với lượng xúc tác acid % MỤC LỤC Trang tựa Lời cảm tạ Tóm tắt Mục lục Danh sách chữ viết tắt Danh sách hình Danh sách bảng CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích 1.3 Nội dung 1.4 Yêu cầu CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan tảo lục Chlorella 2.1.1 Lịch sử nghiên cứu tảo lục Chlorella A Phân loại B Hình thái đặc điểm sinh học ngành tảo lục C Các hình thức sinh sản tảo lục D Thành phần hóa học 2.1.2 Tăng trưởng A Pha lag (pha chậm cảm ứng) B Pha log (pha sinh trưởng theo hàm số mũ) C Pha giảm tốc độ sinh trưởng (pha ngừng tăng trưởng tương đối) D Pha ổn định E Pha suy tàn 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tảo A Yếu tố hóa học B Các yếu tố vật lí C Các yếu tố sinh học 2.1.4 Các phương pháp nuôi tảo A Nuôi mẻ B Nuôi liên tục C Nuôi bán liên tục 2.1.5 Định lượng sinh khối tảo 2.1.6 Tách sinh khối tảo 2.1.7 Sấy sinh khối tảo 2.2 Tổng quan Biodiesel (BOD) 2.2.1 Giới thiệu BOD 2.2.2 Lịch sử hình thành phát triển BOD 2.2.3 Tính chất BOD A Một số thơng số kỹ thuật BOD B Tính chất vật lý BOD 2.2.4 Ưu nhược điểm BOD 2.2.5 Các giá trị tiêu chuẩn cho BOD nước quốc tế 2.2.6 Phản ứng tạo BOD i ii iii v viii ix xi 1 2 3 3 7 8 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 20 20 21 22 22 23 24 26 28 A Các thành phần tham gia phản ứng tạo BOD 28 B Cơ chế phản ứng chuyển hóa este tạo BOD 32 2.3 Một số phương pháp chiết tách chất béo 35 2.3.1 Phương pháp chiết ngấm kiệt 35 2.3.2 Phương pháp chiết ngâm dầm 36 2.3.3 Phương pháp chiết máy chiết Soxhlet 37 39 CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 3.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 39 3.1.1 Thời gian 39 3.1.2 Địa điểm 39 3.2 Vật liệu nghiên cứu 39 3.2.1 Nguồn tảo giống Chlorella 39 3.2.2 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 39 3.2.3 Hố chất thí nghiệm 40 3.3 Nội dung phương pháp nghiên cứu 43 3.3.1 Quy trình sản xuất chung 43 3.3.2 Bố trí thí nghiệm 44 A Thí nghiệm 1: Xác định thời điểm tảo đạt sinh khối cực đại (đỉnh sinh khối) Chlorella môi trường Hannay (cải tiến) (ký hiệu Chl/H) 44 B Thí nghiệm 2: Xác định đỉnh sinh khối Chlorella môi trường đạm thấp (cũ) (ký hiệu Chl/ĐT) sở việc cải tiến mơi trường đạm thấp 45 C Thí nghiệm : Xác định pha sinh trưởng theo hàm số mũ Từ tìm phương trình hồi qui 46 D Thí nghiệm : Sự tăng sinh khối tảo với mật độ khác môi trường Hannay (cải tiến) đạm thấp thể tích lít 47 E Thí nghiệm : Khảo sát thu hồi chất khô tảo phương pháp ly tâm cô đặc màng 48 F Thí nghiệm : Khảo sát lượng nước tách q trình đặc màng 49 G Thí nghiệm 7: Khảo sát q trình trích ly xử lý mẫu tảo sau trích ly 49 H Thí nghiệm 8: So sánh khả lọc máy cô đặc màng với loại màng lọc khác 50 K Thí nghiệm : Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất phản ứng 51 L Thí nghiệm 10 : Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất xúc tác 52 M Thí nghiệm 11 : Thí nghiệm xác định hàm lượng acid sulfuric lẫn BOD thu từ thí nghiệm 52 3.4 Các tiêu phương pháp theo dõi 53 3.4.1 Mật độ tảo 53 3.4.2 Khối lượng riêng dịch tảo 55 3.4.3 Khối lượng sinh khối tảo khô 55 3.4.4 Khối lượng riêng hỗn hợp n-hexan dịch trích từ tảo 56 3.4.5 Hàm lượng lipid 56 3.4.6 Tỉ trọng 56 3.4.7 Xác định hiệu suất phản ứng 57 3.4.8 Lượng acid sulfuric có mẫu BOD 57 3.5 Xử lý số liệu 58 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59 4.1 Kết thí nghiệm tăng trưởng tảo Chlorella 59 4.1.1 Thí nghiệm 1: Xác định thời điểm tảo đạt sinh khối cực đại (đỉnh sinh khối) Chlorella môi trường Hannay (cải tiến) (ký hiệu Chl/H) 59 4.1.2 Thí nghiệm 2: Xác định đỉnh sinh khối Chlorella môi trường đạm thấp (cũ) (ký hiệu Chl/ĐT) sở việc cải tiến môi trường đạm thấp 61 4.1.3 Thí nghiệm : Xác định pha sinh trưởng theo hàm số mũ Từ tìm phương trình hồi qui 67 4.2 Kết trình thu nhận, xử lý dịch tảo sau nuôi 73 4.2.1 Thí nghiệm 5: Khảo sát thu hồi chất khơ tảo phương pháp ly tâm cô đặc màng 73 4.2.2 Thí nghiệm 6: Khảo sát lượng nước tách q trình đặc màng 74 4.3 Kết q trình xử lý mẫu tảo khơ 75 4.3.1 Thí nghiệm 7: Khảo sát q trình trích ly xử lý mẫu tảo sau trích ly 76 4.3.2 Thí nghiệm 8: So sánh khả lọc máy cô đặc màng với loại màng lọc khác 78 4.4 Kết trình phản ứng biodiesel nguyên liệu dầu đậu nành 82 4.4.1 Thí nghiệm : Khảo sát ảnh hưởng thời gian phản ứng đến hiệu suất phản ứng 82 4.4.2 Thí nghiệm 10 : Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng chất xúc tác 88 4.4.3 Thí nghiệm 11 : Thí nghiệm xác định hàm lượng acid biodiesel với hàm lượng xúc tác % thời gian phản ứng khác 90 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 92 5.1 Kết luận 92 5.2 Đề nghị 93 Tài liệu tham khảo 94 Phụ lục DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chl : Chlorella H : Môi trường Hannay ĐTm : Môi trường đạm thấp (cải tiến) ĐT : Môi trường đạm thấp (cũ) KLR : Khối lượng riêng MĐ : Mật độ MĐTB : Mật độ tế bào MĐBĐBT : Mật độ ban đầu bố trí PP : Phương pháp TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh BOD : Biodiesel TGs : Triglyxerid FFAs (Free Fatty Acids) : Acid béo tự DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Một vài hình ảnh Chlorella Hình 2.1 (a) : Hình dáng tảo Chlorella Hình 2.1 (b) : Cấu tạo Chlorella Hình 2.2 : Các pha tăng trưởng ni vi tảo Hình 2.3 : Thiết bị nuôi sản xuất sinh khối tảo ống xoắn Úc 12 Hình 2.4 : Sơ đồ sản xuất dùng cho ni tảo theo mẻ 13 Hình 2.5 : Cấu tạo chung triglyxerit 29 Hình 2.6 : Cấu tạo số acid béo dầu thực vật 30 Hình 2.7 : Cơ chế phản ứng xúc tác kiềm 32 Hình 2.8 : Cơ chế phản ứng xúc tác acid 33 Hình 2.9 : Kỹ thuật chiết ngấm kiệt 36 Hình 2.10 : Chiết thiết bị Soxhlet 37 Hình 3.1 : Sơ đồ quy trình bước thí nghiệm 43 Hình 3.2 : Hình dạng ngồi buồng đếm hồng cầu 54 Hình 3.3 : Kích thước buồng đếm 54 Hình 4.1: Đồ thị KL chất khô tảo (g/l) MĐTB (triệu tb/ml) Chl/H 60 Hình 4.2 : Chlorella mơi trường Hannay thể tích lít lúc bố trí 61 Hình 4.3 : Đồ thị MĐTB (triệu tb/ml) Chl/ĐT 62 Hình 4.4 : Đồ thị KL chất khơ tảo (g/l) MĐTB ( tb/ml) Chl/ĐTm với MĐBĐBT 0,2x106 tb/ml 64 Hình 4.5 : Đồ thị KL chất khơ tảo (g/l) MĐTB (triệu tb/ml) Chl/ĐTm 65 Hình 4.6 : Chlorella mật độ 10 tb/ml mơi trường ĐTm thể tích lít lúc vừa bố trí 66 Hình 4.7 : Chlorella mật độ 10 tb/ml mơi trường ĐTm thể tích lít ngày đạt đỉnh sinh khối 66 Hình 4.8 : Số liệu dự đoán yếu tố Y theo X mẫu Chl/H MĐBĐBT 0,05x106 tb/ml 67 Hình 4.9 : Số liệu dự đoán yếu tố Y theo X mẫu Chl/ĐTm MĐBĐBT 0,2x106 tb/ml 68 Hình 4.10 : Số liệu dự đoán yếu tố Y theo X mẫu Chl/ĐTm MĐBĐBT 10 tb/ml 69 Hình 4.11 : Biểu đồ KL chất khô tảo (g/l) Chl/ĐT Chl/ĐTm với MĐBĐBT khác 70 Hình 4.12 : Biểu đồ KL chất khô tảo (g/l) Chl/H với MĐBĐBT khác 71 Hình 4.13: Tảo Chlorella chụp qua kính hiển vi độ phóng đại 40x 72 Hình 4.14 : Biểu đồ so sánh KL chất khô tảo (g/l) MĐBĐBT, khác mơi trường 72 Hình 4.15 : Tảo sau sấy khơ dính mâm 75 Hình 4.16 : Mẫu tảo Chl/H sau nghiền 75 Hình 4.17 : Mẫu tảo Chl/ĐTm sau nghiền 75 Hình 4.18 : Trích ly Chl/H 77 Hình 4.19 : Trích ly Chl/ĐTm 77 Dựa vào bảng 4.17 ta có nhận xét sau: Tỉ trọng phản ứng với lượng xúc tác % nhỏ (0,839 g/ml) cao lượng xúc tác % (0,8476 g/ml) Như phản ứng xảy với xúc tác nhiều tỉ trọng hỗn hợp sau phản ứng cao Nguyên nhân lượng glyxerin tạo thành tăng với lượng xúc tác phản ứng làm tỉ trọng hỗn hợp tăng lên Sau sấy hỗn hợp phản ứng với lượng xúc tác % % nhiệt độ 67oC khối lượng không đổi thu kết sau: Bảng 4.18 : Số liệu thu sau sấy hỗn hợp phản ứng với lượng xúc tác % 3% Lượng chất xúc tác 1% 3% Khối lượng sau sấy (g) 110,9 114,59 Khối lượng hỗn hợp lỏng (g) 102,3 93,56 Tỉ trọng dạng lỏng (g/ml) 0,8838 0,8768 Hình 4.31 : Hỗn hợp sau sấy với lượng xúc tác acid sulfuric % Dựa vào bảng 4.18 hình 4.31 ta rút nhận xét sau: Sau phản ứng có glyxerin tạo thành hỗn hợp chứng tỏ phản ứng chuyển hóa ester xảy tạo thành BOD lượng xúc tác Tuy nhiên sau phản ứng hỗn hợp khơng có tượng tách lớp lượng glyxerin tạo thành chưa đủ lớn để dẫn đến tượng tách lớp Khối lượng hỗn hợp lỏng sau sấy lượng xúc tác 89 % (102,3 g) cao với lượng xúc tác % (93,56 g) Sau sấy, hỗn hợp lại dầu đậu nành chưa phản ứng, acid sulfuric glyxerin Khối lượng sau sấy giảm đáng kể ethanol chưa phản ứng bay Như kết luận lượng xúc tác % , % không phù hợp cho phản ứng tạo BOD xúc tác acid hiệu suất phản ứng thấp tách BOD khỏi hỗn hợp sau phản ứng Ở thời gian phản ứng 24 với lượng xúc tác %, sau phản ứng hỗn hợp tách thành lớp hình 4.36 Hiệu suất phản ứng 93 % Như ta thấy lượng xúc tác acid % mức phù hợp cho phản ứng chuyển hóa ester tạo BOD Hình 4.32 : Hỗn hợp tách lớp phản ứng với lượng xúc tác % 4.4.3 Thí nghiệm 11 : Thí nghiệm xác định hàm lượng acid biodiesel với hàm lượng xúc tác % thời gian phản ứng khác Từ mẫu BOD thu sau thí nghiệm 8, tiến hành chuẩn độ nhằm xác định xác lượng acid sulfuric lại BOD sau q trình phản ứng NaOH Bảng 4.19 : Thể tích NaOH chuẩn độ (ml) Thời gian phản ứng (giờ) 14 18 24 Thể tích NaOH (ml) 2,84 2,36 2,53 2,66 90 Từ cơng thức ta tính lượng acid sulfuric lẫn BOD sau trình phản ứng sau Bảng 4.20 : Lượng acid sulfuric lại BOD Thời gian phản ứng 14 18 24 57,46 80,31 89,39 93 0,3782 0,445 0,5570 0,5629 (giờ) Lượng BOD thu (g) Lượng acid lại BOD (g) Lượng acid lẫn BOD (g 0.6 0.5 0.4 0.3 14 19 24 29 Thời gian phản ứng (giờ) Hình 4.33 : Đồ thị biểu diễn lượng acid sulfuric lẫn BOD Từ bảng 4.20 hình 4.33 ta có nhận xét sau: lượng acid sulfuric lại BOD sau trình phản ứng tăng theo thời gian phản ứng Lượng acid lại BOD thời gian phản ứng nhất(0,3782 g) thời gian phản ứng 24 cao (0,5629 g) Sau thời gian phản ứng, ta thấy có acid lẫn mẫu BOD thu lượng acid khơng lớn Tuy nhiên lượng acid ảnh hưởng đến động sử dụng BOD Do cần có phương pháp phù hợp để rửa hết lượng acid sulfuric khỏi BOD sau trình phản ứng 91 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận - Tảo Chlorella phát triển đạt sinh khối cao ứng với MĐTB 7,32x106 tb/ml KL chất khô 0,28 g/l môi trường Hannay (cải tiến) ngày thứ Tảo nuôi mơi trường có nhiều diệp lục tố phù hợp cho chế biến thực phẩm chức nuôi trồng thuỷ sản - Còn mơi trường đạm thấp (cũ) đạt đỉnh sinh khối 4,35x106 tb/ml ngày thứ với MĐBĐBT 106 tb/ml cho thấy tảo Chlorella tăng trưởng chậm, ngắn ngày so với môi trường Hannay (cải tiến) - Tính tốn cải tiến mơi trường đạm thấp cách tăng gấp đôi lượng (NH4)2HPO4 môi trường đạm thấp thu kết tốt MĐBĐBT 0,2x106 tb/ml 106 tb/ml phù hợp với sở tính tốn - Ở mơi trường Hannay (cải tiến) MĐBĐBT 106 tb/ml cho KL chất khô 0.31 g/l tốt so với MĐBĐBT khác Ở môi trường đạm thấp (cải tiến) thu KL chất khô 3,98 g/l cao so với MĐBĐBT khác môi trường Hannay (cải tiến) đạm thấp (cũ) - Khảo sát q trình đặc màng cho thấy MĐTB cao thời gian lâu, MĐBĐBT để đặc tảo Chlorella môi trường đạm thấp (cũ) đạm thấp (cải tiến) thời gian lâu so với môi trường Hannay (cải tiến) - Trích ly điều kiện, hàm lượng lipid Chl/ĐTm 9,2 %, Chl/H 7,37 % Trong môi trường ĐTm môi trường thiếu đạm tảo Chlorella sinh tổng hợp lipid nhiều so với mơi trường H - Xây dựng phương trình hồi qui để xác định phương trình pha sinh trưởng theo hàm số mũ thực nghiệm phù hợp so với lý thuyết - Vấn đề nhiễm phiêu sinh động làm ảnh hưởng đến việc nuôi thu sinh khối đề tài - Thời gian nhân giống thu mẫu tảo nên vào buổi sáng tránh nhân giống vào thời điểm nhiệt độ cao ngày ảnh hưởng đến suất tảo 92 - Hiệu suất phản ứng tạo BOD xúc tác acid tăng dần theo thời gian phản ứng đạt hiệu suất 93 % thời gian phản ứng 24 - Trong lượng xúc tác dùng cho phản ứng %, %, % lượng xúc tác % phù hợp để phản ứng có hiệu suất chuyển hóa cao 5.2 Đề nghị - Đề nghị quy trình ni tảo dùng cho dạng mẻ (Lee Tamaru, 1933) - Thực đếm tế bào xác định KL chất khô lúc để việc so sánh xác - Thử nghiệm ni mơi trường ĐTm với MĐTB khác để so sánh tìm MĐBĐBT cho tránh bị cạnh tranh môi trường dinh dưỡng yếu tố quang hợp - Nâng cấp, cải tiến máy ly tâm suất cao - Đề nghị qui trình chiết tách chlorophyll loại màu trước tách béo để dễ theo dõi, quan sát phản ứng biodiesel - Dựa vào phân bố kích thước tảo (phụ lục 7) để xác định loại màng lọc có kích thước lỗ lọc phù hợp cho q trình đặc tảo nhằm đạt hiệu suất cao rút ngắn thời gian cô đặc - Cần khảo sát phản ứng tạo BOD với loại rượu khác nhằm rút kết luận loại rượu cho hiệu suất phản ứng cao - Đề xuất ni với thể tích lớn sau: Ở mơi trường ĐTm, từ 20 lít dịch tảo ni ngày ta thu 40 g chất khô tảo Từ lượng tảo khơ đem trích ly ta thu 3,68 g dầu tảo (theo số liệu thí nghiệm ) Giả sử hiệu suất phản ứng BOD 90 % lượng BOD ta thu 3,312 g Giả sử bố trí ni tảo ao có bề rộng 10m, dài 20m sâu 2m Như sau ngày ta thu thể tích tảo 400000 lít dịch tảo Giả sử hiệu suất trình sản xuất 70 % so với thí nghiệm Ta tính lượng BOD thu từ dịch tảo sau nuôi ao 52690 lít Vậy sau tháng ta thu 52690x4 = 210000 lít Trong tháng, với m2 đất ta sản xuất 210000/200 = 1050 lít BOD 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Võ Thị Bích Dun Ngơ Thạch Minh Thảo, 2000 Tìm hiểu điều kiện tăng trưởng phát triển Chlorella pyrenoidosa làm thức ăn cho thủy sản.Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Khoa Thủy sản Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh [2] Trịnh Trường Giang, 1997 Giáo trình thuỷ sinh thực vật Tài liệu lưu hành nội bộ, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 55 trang [3] Cao Tuấn Kiệt, 2007 Thử nghiệm nuôi sinh khối Chlorella sp môi trường nước Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Khoa Thuỷ sản, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 45 trang [4] PSG.PTS Đặng Đình Kim, PTS Đặng Hồng Phước Hiền, 1999 Cơng nghệ sinh học vi tảo Nhà xuất nông nghiệp Hà Nội, 202 trang [5] Hồ Sơn Lâm cộng sự, 2006 Báo cáo tổng kết Đề tài KHCN cấp viện KH&CN VN năm 2005-2006 [6] Nguyễn Hạnh Nguyên, 2008 Thử nghiệm nuôi tảo Chlorella môi trường Hannay Watanabe Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Bộ môn Công nghệ sinh học, Trường Đại Học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 48 trang [7] Nguyễn Kim Phi Phụng, 2007 Phương pháp cô lập hợp chất hữu NXB ĐHQG HCM [8] Đậu Thị Như Quỳnh, 2001 Tìm hiểu điều kiện tăng trưởng phát triển tảo Chlorella sp nước mặn bước đầu khảo sát thành phần phiêu sinh thực vật số thuỷ vực tỉnh Đồng Nai Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Khoa Thuỷ sản Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 86 trang [9] Chu Phạm Ngọc Sơn, 1983, Dầu mỡ sản xuất đời sống, NXB Thành phố Hồ Chí Minh [10] Đặng Thị Sy, 2005 Tảo học Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 86 trang [11] Vũ Thị Tám, 1989 Thực vật Nhà xuất Hà Nội [12] Trần Thị Mỹ Xuyên, 2007 Phân lập khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng tảo Scenedesmus Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Khoa Thuỷ sản, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh 49 trang 94 Tài liệu nước ngồi [13] Scragg* H A., Illman M A., Carden A., Shales W S., 2002 Growth of microalgae with increased calorific values in a tubular bioreactor Biomass and Bioenergy 23: 67 - 73 Department of Environmental Science, University of the West of England Frenchay, Bristol, BS16 10Y, UK [14] Richmond A , 1986 Handbook of microalgal mas culture.CRC Press Florida [15] Zheng-Yun Wu, Chun-Lei Shi, Xian-Ming Shi, 2007 Modeling of lutein production by heterotrophic Chlorella in batch and fed-batch cultures World J Microbiol Biotechnol 23: 1233 - 1238 [16] Edgar Lotero, Yijun Liu, Dora E.Lopez Kaewta Suwannakarn, David A.Bruce, and James G.Goodwin, Jr.*, 2005 Synthesis of Biodiesel via Acid Catalysis Ind Eng Chem Res, 44: 5353 – 5363 [17] Wang L ; Weller C L ; Hwang K T , 2005 Extraction of lipids from grain sorghum DDG Transactions of the American Society of Agricultural Engneers 48 (5): 1883-1888 [18] Talley, P Biodiesel Render 2004 [19] Canakci, M.; Van Gerpen, J Biodiesel production via acid catalysis Trans ASAE 1999, 42: 1203-1210 [20] Alfred Thomas, 2004, Fats and fatty oils – Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry, Wiley – Interscience [21] Leslie R Rudnick, 2006, Synthetics, Mineral oils, and bio – based lubricants: Chemistry and technology, CRC Press [22] Ulf Schuchardta, Ricardo Serchelia Rogério Matheus Vargas*, 1998 Transesterification of Vegetable Oils: a Review, J Braz Chem Soc.; (1) : 199-210 [23] Kinast, J A.; Tyson, K S Production of biodiesel from multiple feedstocks properties of biodiesel and biodiesel/diesel blends Final report, 2003 [24] Và Yusuf Chisti, Biodiesel from microalgae, 2007 95 Tài liệu từ internet [25] [26] [27] [28] [29] < http://www.pi-company.com.vn> [30] [31] 96 PHỤ LỤC Nồi hấp tiệt trùng Tủ sấy Memmert Máy lọc tiếp tuyến Máy ly tâm hiệu EBA Mẫu Chlorella môi trường Hannay Bộ trích Soxhlet 97 Phụ lục : Số liệu mẫu môi trường Hannay Khối lượng riêng dịch tảo (g/ml) Khối lượng dịch tảo trước lọc (kg) Khối lượng dịch tảo sau lọc (kg) Khối lượng nước tách (kg) Khối lượng chất khô tảo (g/l) Khối lượng tảo khô sau sấy(g) Khối lượng tảo sau nghiền(g) H.100 H.250 H.500 H.1tr H.1.5tr 0.9 0.911 0.956 0.945 0.957 18.19 16.87 17.9 16.99 17.81 2.22 1.94 2.74 3.18 4.41 16.48 15.31 16.56 15.06 16.81 0.13 0.17 0.19 0.31 0.25 3.54 2.34 7.37 6.93 4.12 3.14 2.3 7.26 6.3 4.03 Phụ lục : Số liệu mẫu môi trường đạm thấp (cũ) đạm thấp (cải tiến) Khối lượng riêng dịch tảo (g/ml) Khối lượng dịch tảo trước lọc (kg) Khối lượng dịch tảo sau lọc (kg) Khối lượng nước tách (kg) Khối lượng chất khô tảo (g/l) Khối lượng tảo khô sau sấy(g) Khối lượng tảo sau nghiền(g) ĐT.100 ĐT.250 ĐT.500 ĐTm.1tr 0.928 1.014 0.944 0.986 17.52 18.61 18.04 19.44 2.48 2.04 5.16 1.55 15.75 16.91 17.22 14.69 0.08 0.04 0.52 3.98 2.18 1.52 3.89 40.6 1.64 1.18 3.79 40 Phụ lục 3: Số liệu tính tốn KLR dịch dầu sau quay loại n-hexan Khối lượng riêng hỗn hợp ρhh (g/ml) Khối lượng riêng n-hexan ρ1 (g/ml) Khối lượng n-hexan m1(g) Khối lượng dịch dầu m2(g) Khối lượng hỗn hợp m(g) % n-hexan X1 % dịch dầu từ tảo X2 0.65 0.65 60.1 2.37 62.47 0.96 0.04 98 99 Phụ lục : Kết xử lý hồi qui Chl/H MĐBĐBT 50000 tb/ml SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0.969829832 R Square 0.940569903 Adjusted R Square 0.928683884 Standard Error 0.320778721 Observations ANOVA df Regression Residual Total SS Coefficients Intercept X Variable 1.482855499 0.539267017 8.142649632 0.514494941 8.657144573 Standard Error 0.271107501 0.06062148 Significance F 8.142649632 79.13245582 0.000298774 0.102898988 MS F Lower Upper 95.0% 95.0% 5.469621801 0.002781851 0.785951481 2.179759517 0.785951481 2.17975952 8.895642519 0.000298774 0.383434541 0.695099493 0.383434541 0.69509949 t Stat P-value 100 Lower 95% Upper 95% Phụ lục : Kết xử lý hồi qui Chl/ĐTm MĐBĐBT 200000 tb/ml SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0.993709657 R Square 0.987458883 Adjusted R Square 0.98327851 Standard Error 0.09570896 Observations ANOVA df Regression Residual Total Significance F 2.163760725 2.163760725 236.2131344 0.000598322 0.027480615 0.009160205 2.19124134 SS MS F Standard Lower Upper t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Error 95.0% 95.0% 1.622290851 0.100380404 16.16142983 0.000515321 1.302835606 1.941746096 1.302835606 1.941746096 0.465162415 0.03026583 15.36922687 0.000598322 0.368843035 0.561481796 0.368843035 0.561481796 Coefficients Intercept X Variable 101 Phụ lục : Kết xử lý hồi qui Chl/ĐTm MĐBĐBT 106 tb/ml SUMMARY OUTPUT Regression Statistics Multiple R 0.987128702 R Square 0.974423075 Adjusted R Square 0.961634613 Standard Error 0.104397486 Observations ANOVA df Regression Residual Total SS MS 0.83044201 0.83044201 0.02179767 0.010898835 0.85223968 Significance F 76.1954834 0.012871298 F Standard Lower Upper t Stat P-value Lower 95% Upper 95% Error 95.0% 95.0% 1.104923459 0.127860286 8.641647036 0.013127708 0.554785052 1.655061867 0.554785052 1.655061867 0.407539448 0.046687975 8.729002428 0.012871298 0.206657305 0.608421592 0.206657305 0.608421592 Coefficients Intercept X Variable 102 103 ... trường Biodiesel từ tảo giới nghiên cứu năm gần Tảo Chlorella giống quan tâm Ở Việt Nam nguồn nguyên liệu tảo đa dạng phong phú, chủ yếu dùng làm thực phẩm Tuy nhiên thông tin sản xuất Biodiesel từ. .. Biodiesel từ tảo Việt Nam chưa có Do vậy, phân cơng mơn Cơng nghệ hóa học hướng dẫn Thầy Trương Vĩnh chúng em thực đề tài: Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất biodiesel từ tảo Chlorella sp Việt Nam 1.2... tháng 10/2008 Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất biodiesel từ tảo Chlorella sp Việt Nam Giáo viên hướng dẫn: TS Trương Vĩnh Đề tài thực từ tháng 3/2008 đến tháng 10/2008, Phòng thí nghiệm I4 Bộ mơn