1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng

84 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Ngọc Vinh ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CO2 NHẰM THU SINH KHỐI VI TẢO CHLORELLA SOROKINIANA TH02 TRÊN HỆ PHẢN ỨNG PANEL PHẲNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HOÁ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG Hà Nội, 10/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Ngọc Vinh ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CO2 NHẰM THU SINH KHỐI VI TẢO CHLORELLA SOROKINIANA TH02 TRÊN HỆ PHẢN ỨNG PANEL PHẲNG Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 52 03 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HỐ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MƠI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Hướng dẫn: TS Trần Đăng Thuần Hà Nội, 10/2021 i LỜI CAM ĐOAN Luận văn tơi có sử dụng kế thừa số liệu đề tài nghiên cứu khoa học lĩnh vực Khoa học Công nghệ Biển “Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện môi trường, dinh dưỡng, thiết bị phản ứng đến suất sinh khối hoạt tính sinh học vi tảo Chlorella sorokiniana” với mã số KHCBBI:01/19-21 chủ trì Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo Chlorella sorokiniana TH02 hệ phản ứng panel phẳng” công trình nghiên cứu cá nhân tơi Các kết trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khác Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Học viên Nguyễn Ngọc Vinh ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập thực khóa luận tốt nghiệp này, tơi nhận nhiều động viên, hướng dẫn tận tình thầy cô giáo, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Đầu tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc, lịng kính trọng đến thầy TS Trần Đăng Thuần dành nhiều thời gian, công sức, quan tâm, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc Học viện Khoa học Cơng nghệ, phịng Đào tạo Khoa Công nghệ môi trường Học viện giúp đỡ tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn anh chị Phịng Hóa học xanh (Viện Hóa học) em sinh viên nghiên cứu khóa 12 trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội phịng thí nghiệm giúp đỡ tơi suốt q trình thực thí nghiệm đề tài Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2021 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU …………………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CO2 1.2 CÁC NGUỒN PHÁT THẢI KHÍ CO2 VÀ TÍCH LŨY CO2 TRONG KHÍ QUYỂN 1.3 NHỮNG HỆ QUẢ CỦA SỰ PHÁT THẢI CO2 1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CO2 1.4.1 Phương pháp hóa lý 1.4.2 Phương pháp màng 1.4.3 Kỹ thuật chôn CO2 tầng địa 1.4.4 Xử lý cacbon vi tảo 1.5 SƠ LƯỢC VỀ VI TẢO 10 1.5.1 Sơ lược vi tảo Chlorella sorokiniana 10 1.5.2 Cơ chế chuyển hóa cacbon vi tảo 11 1.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển vi tảo 12 1.6 ỨNG DỤNG CỦA VI TẢO Chlorella 18 1.6.1 Nhiên liệu sinh học 18 1.6.2 Thức ăn cho người động vật 19 1.6.3 Sản xuất phân bón sinh học 19 1.6.4 Sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm 20 iv CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 21 2.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 21 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.3.1 Hóa chất 21 2.3.2 Thiết bị & dụng cụ 23 2.3.3 Phương pháp thực nghiệm 26 2.3.4 Phương pháp phân tích 31 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CO2 ĐẾN NĂNG SUẤT SINH KHỐI VÀ HIỆU SUẤT CỐ ĐỊNH CO2 CỦA C SOROKINIANA TH02 35 3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG ĐẾN TĂNG TRƯỞNG CỦA VI TẢO…………………………………………………………………… 41 3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỐC ĐỘ SỤC KHÍ ĐẾN TĂNG TRƯỞNG CỦA VI TẢO 43 3.4 TĂNG TRƯỞNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT XỬ LÝ CO2 CỦA C SOROKINIANA TH02 NUÔI TRONG HỆ PHẢN ỨNG PANEL PHẲNG NGOÀI TRỜI 46 KẾT LUẬN 53 KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC 62 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt DIC Dissolved inorganic carbon Carbon E CO2 F CO2 FPA efficiency Carbon dioxide fixation Flat-panel photobioreactor FPP FR CO2 H-T PBR µ MTA PBR Flat-panel photobioreactor Carbon dioxide fixation rate Helical-tubular photobioreactor Specific growth rate Multi-tubular ND photobioreactor NDIR Not determined P Nondispersive infrared detector RT Biomass productivity SDIC Residence time TN Saturated carbon Thermal conductivity detector TOC Total nitrogen TCD UV-Vis X Total organic carbon Ultraviolet–visible spectroscopy Biomass concentration vi DANH MỤC HÌNH Hình 1 Tảo lục Chlorella 11 Hình Sơ đồ mơ tả chuyển hóa cacbon tế bào vi tảo Chlamydomonas [39] 12 Hình Hệ thống phản ứng nuôi vi tảo cố định CO2 Hệ thống mở (A), hệ thống kín (B) Hình Thiết kế thiết bị phản ứng dạng panel phẳng Hình Nhân ni tảo Chlorella sorokiniana TH02 giống Trong bình tam giác 500 mL (A), chai trung tính L (B)……………………27 Hình 2 Mơ hình thiết bị phản ứng panel phẳng (A) mơ hình thiết bị thực (B) Hình Sự biến đối pH (A) nồng độ sinh khối (B) C sorokiniana TH02 nuôi nồng độ CO2 khác nhau…………………………36 Hình Nồng độ cacbon vơ hịa tan bão hịa mơi trường nuôi tảo nồng độ CO2 sục khác SDIC: saturated dissolved inorganic carbon (cacbon vơ hịa tan bão hịa) Hình 3 Tốc độ tăng trưởng riêng (μ, ngày–1), sinh khối khô (X, g/L) C sorokiniana TH02 pH môi trường nuôi điều kiện cường độ ánh sáng khác Hình pH môi trường nuôi tốc độ tăng trưởng riêng (A), suất sinh khối nồng độ cacbon vơ hịa tan bão hịa mơi trường ni tảo (B) tốc độ sục khí khác Tốc độ tăng trưởng riêng (µ, ngày – ), nồng độ cacbon vơ bão hịa (SDIC, mM), suất sinh khôi (P, mg/L∙ngày) Hình Biến thiên nhiệt độ cường độ ánh sáng (A), nồng độ sinh khối pH môi trường nuôi (B), tốc độ cố định CO2 suất sinh khối (C) vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Một số nghiên cứu sử dụng thiết bị panel phẳng kết hợp nuôi vi tảo thu sinh khối xử lý CO2 18 Bảng Các hố chất thí nghiệm………………………………………… 22 Bảng 2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 24 Bảng Thành phần dinh dưỡng môi trường BG 11 27 Bảng Nồng độ CO2 khác điều chỉnh lưu lượng CO2 lưu lượng không khí thơng qua lưu lượng kế 29 Bảng 3.1 Năng suất sinh khối, tốc độ hiệu suất cố định CO C sorokiniana TH02 nuôi nồng độ CO2 sục khác sau ngày nuôi cấy…………………………………………………… 37 Bảng 3.2 Thành phần nguyên tố sinh khối C sorokiniana TH02 nuôi nồng độ CO2 khác 37 Bảng 3 Sinh trưởng vi tảo nồng độ CO khác 40 Bảng 3.4 Năng suất sinh khối, tốc độ hiệu suất cố định CO 43 Bảng 3.5 Năng suất sinh khối, tốc độ hiệu suất cố định CO C sorokiniana TH02 ni tốc độ sục khí khác sau ngày nuôi cấy 45 Bảng So sánh nồng độ suất sinh khối vi tảo Chlorella nuôi hệ thiết bị quang sinh 50 Bảng So sánh hàm lượng nguyên tố sinh khối tảo nuôi hệ phản ứng quang sinh khác 52 MỞ ĐẦU Từ năm 1990, lượng khí nhà kính làm gia tăng 41% tổng xạ, nhân tố gây q trình nóng lên tồn cầu Trong đó, khí carbon dioxide (CO 2) chiếm 82% lượng xạ gia tăng thập niên vừa qua Tình trạng thải khí CO đạt đến kỷ lục vào năm 2017 2018 Đến năm 2021, nồng độ CO khí lên mức trung bình tồn cầu 415 ppm, cao gần 50% so với giai đoạn trước diễn cách mạng công nghiệp, tiếp tục tăng cao Tác động nóng lên trái đất dẫn đến ảnh hưởng nghiêm trọng cho mơi trường tồn cầu (thời tiết khắc nghiệt, mực nước biển dâng lên, phá hủy hệ sinh thái tác động thay đổi đột ngột diện rộng) hệ thống xã hội (suy giảm khu môi trường cư trú, phá hủy kinh tế sở hạ tầng) Việt Nam quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề từ hệ biến đổi khí hậu Đặc biệt, sản xuất nông nghiệp Việt Nam bị ảnh hưởng nghiêm trọng suy giảm năm vừa qua xâm lấn nước biển, cường độ mật độ cao thiên tai bão, hạn hán, lũ lụt, bùng phát bệnh dịch Không thế, thời tiết khắc nghiệt làm thay đổi không nhỏ đến môi trường sống sức khỏe (xuất nhiều dịch bệnh) người dân Việt Nam Hơn nữa, tăng lên nhiệt độ khí làm biến đổi tốc độ bốc tần suất mưa, từ làm ảnh hưởng đến tính sẵn có chất lượng nguồn tài nguyên nước lãnh thổ Việt Nam Biến đổi khí hậu đe dọa nghiêm trọng đến nhiều hệ sinh thái, đặc biệt sinh thái rừng ngập mặn Đã có nhiều cơng nghệ phát triển nhằm hạn chế phát thải CO khí quyển, chủ yếu công nghệ xử lý CO cuối nguồn Các công nghệ xử lý CO2 cuối nguồn bao gồm công nghệ màng tách CO từ khí thải cơng nghiệp, hấp phụ, hấp thụ dùng dung môi (amine K 2CO3), kỹ thuật đóng rắn CO2, bơm xuống tầng sâu đáy biển, chuyển hóa CO thành sản phẩm polymer Tuy nhiên, phương pháp tích trữ địa chất hóa học tốn khơng đánh giá bền vững CO bị rị rỉ chậm nhanh Mỗi cơng nghệ có ưu nhược điểm riêng Xử lý CO2 vi tảo công nghệ tiềm năng, vi tảo sinh trưởng nhanh có tốc độ xử lý CO2 cao gấp 10-50 lần thực vật 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong hệ phản ứng panel phẳng, điều kiện phát triển tối ưu C sorokiniana TH02 hệ panel phẳng nồng độ CO 5%, ánh sáng 150 μmole/m2∙s, sục khí L/phút nhiệt độ 25 – 30 oC Trong điều kiện đó, nồng độ sinh khối C sorokiniana TH02 đạt 3,17 g/L, với suất sinh khối đạt 453 mg/L∙ngày, tốc độ cố định CO2 đạt 830 mg CO2/L∙ngày hiệu suất cố định CO2 đạt 72,4% Trong điều kiện ni cấy ngồi trời với cường độ ánh sáng nhiệt độ tự nhiên dao động khoảng tương ứng 86 – 600 μmolem2∙s 25,5 – 31,5 oC, nồng độ CO2 sục 5% tốc độ sục L/phút, nồng độ sinh khối C sorokiniana TH02 đạt 3,19 – 3,23 g/L, với suất sinh khối đạt 403 mg/L∙ngày, tốc độ cố định CO2 đạt 737 mg CO2/L∙ngày hiệu suất cố định CO2 đạt 65% Q trình ni nên kết thúc vào ngày – 10 để thu hoạch sinh khối nhằm đảm bảo suất sinh khối hiệu suất cố định CO2 cao KIẾN NGHỊ Tiếp tục phát triên hệ nuôi nối tiếp nhằm tối đa hóa hiệu suất xử lý CO2 đạt 100% - Tiếp tục phát triển hệ nuôi dùng khí thải cơng nghiệp Tiếp tục phát triển hệ panel phẳng nuôi bán liên tục để đảm bảo xử lý CO2 liên tục 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Descoins, C., et al., 2006, Carbonation monitoring of beverage in a laboratory scale unit with on-line measurement of dissolved CO2, Food Chemistry, 95 (4), p 541-553 Buxaderas, S and E López-Tamames, WINES | Production of Sparkling Wines, in Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition (Second Edition), B Caballero, Editor 2003, Academic Press: Oxford p 6203-6209 Lawlor, D.W and G Cornic, 2002, Photosynthetic carbon assimilation and associated metabolism in relation to water deficits in higher plants, Plant, Cell & Environment, 25 (2), p 275-294 Larkum, A.W.D., A.R Grossman, and J.A Raven, Recent Advances in the Photosynthesis of Cyanobacteria and Eukaryotic Algae, in Photosynthesis in Algae: Biochemical and Physiological Mechanisms, A.W.D Larkum, A.R Grossman, and J.A Raven, Editors 2020, Springer International Publishing: Cham p 3-9 Stafford, N., 2007, The other greenhouse effect, Nature, 448 (7153), p 526-528 Dai, Z., et al., 2016, CO2 accounting and risk analysis for CO2 sequestration at enhanced oil recovery sites, Environmental Science & Technology, 50 (14), p 7546-7554 Abdo, S.M and G.H Ali, 2019, Analysis of polyhydroxybutrate and bioplastic production from microalgae, Bulletin of the National Research Centre, 43 (1), p 97 Dutcher, B., M Fan, and A.G Russell, 2015, Amine-based CO capture technology development from the beginning of 2013—A review, ACS Applied Materials & Interfaces, (4), p 2137-2148 Park, H., et al., 2008, Analysis of the CO and NH3 Reaction in an Aqueous Solution by 2D IR COS: Formation of Bicarbonate and Carbamate, The Journal of Physical Chemistry A, 112 (29), p 6558-6562 10 Ramezani, R., S Mazinani, and R Di Felice, 2018, Experimental study of CO2 absorption in potassium carbonate solution promoted by triethylenetetramine, The Open Chemical Engineering Journal, 12 (1), p 67-79 55 11 Modak, A and S Jana, Advances in Porous Adsorbents for CO2 Capture and Storage, in Carbon dioxide chemistry, capture and oil recovery 2018 12 Jawad, Z.A., 2019, Membrane Technology for CO2 Sequestration, CRC Press, Taylor & Francis Group 13 Ji, G and M Zhao, Membrane Separation Technology in Carbon Capture, in Recent Advances in Carbon Capture and Storage 2017 14 Bransten, J World: Pumping CO2 Into Earth's Crust -Global Warming Cure Or Flaky Theory? 2002; Available from: https://www.rferl.org/a/1100783.html 15 Doucha, J and K Lívanský, 2006, Productivity, CO 2/O2 exchange and hydraulics in outdoor open high density microalgal (Chlorella sp.) photobioreactors operated in a Middle and Southern European climate, Journal of Applied Phycology, 18 (6), p 811-826 16 Liu, Z., F Zhang, and F Chen, 2013, High throughput screening of CO2-tolerating microalgae using GasPak bags, Aquatic Biosystems, (1), p 23 17 Moraes, L., et al., 2018, Carbon dioxide biofixation and production of Spirulina sp LEB 18 biomass with different concentrations of NaNO3 and NaCl, Brazilian Archives of Biology and Technology, 61 p e18150711 18 Parupudi, P., et al., 2016, CO2 fixation and lipid production by microalgal species, Korean Journal of Chemical Engineering, 33 (2), p 587-593 19 Lee, J.Y., et al., 2015, Enhanced carbon dioxide fixation of Haematococcus pluvialis using sequential operating system in tubular photobioreactors, Process Biochemistry, 50 (7), p 1091-1096 20 Pienkos, P.T and A Darzins, 2009, The promise and challenges of microalgal-derived biofuels, Biofuels, Bioproducts and Biorefining, (4), p 431-440 21 Farrelly, D.J., et al., 2014, Carbon dioxide utilisation of Dunaliella tertiolecta for carbon bio-mitigation in a semicontinuous photobioreactor, Applied Microbiology and Biotechnology, 98 (7), p 3157-3164 22 Li, F.-F., et al., 2011, Microalgae capture of CO from actual flue gas discharged from a combustion chamber, Industrial & Engineering Chemistry Research, 50 (10), p 6496-6502 56 23 Tang, D., et al., 2011, CO2 biofixation and fatty acid composition of Scenedesmus obliquus and Chlorella pyrenoidosa in response to different CO2 levels, Bioresource Technology, 102 (3), p 3071-3076 24 Ho, S.H., W.M Chen, and J.S Chang, 2010, Scenedesmus obliquus CNW-N as a potential candidate for CO mitigation and biodiesel production, Bioresource Technology, 101 (22), p 8725-30 25 Jiang, L., et al., 2011, Biomass and lipid production of marine microalgae using municipal wastewater and high concentration of CO2, Applied Energy, 88 (10), p 3336-3341 26 Jiang, Y., et al., 2013, Utilization of simulated flue gas for cultivation of Scenedesmus dimorphus, Bioresource Technology, 128 p 359-64 27 Fulke, A.B., et al., 2010, Bio-mitigation of CO 2, calcite formation and simultaneous biodiesel precursors production using Chlorella sp., Bioresource Technology, 101 (21), p 84736 28 Toledo-Cervantes, A., et al., 2013, Carbon dioxide fixation and lipid storage by Scenedesmus obtusiusculus, Bioresource Technology, 130 p 652-8 29 Dang, D.K., et al., 2011, Utilization of CO captured from the coal-fired fuel gas for growing Spirulina platensis SP4, Journal of Science and Technology, 49 (4), p 65-72 30 Kim, D.D., et al., 2013, Utilization of CO captured from the coalfired flue gas by catalyst - adsorption method for growing Spirulina having high nutritive value, Journal of Biology, 35 (3), p 320-327 31 Thi Doan, O., 2016, Utilization of carbon dioxide from coal-firing flue gas for cultivation of Spirulina platensis, American Journal of Environmental Protection, (6), p 152 32 Doan, T.O., et al., 2016, Improvement of CO purifying system by photocatalyst for application in microalgae culture technology, Journal of Science and Technology, 54 (1), p 92-98 33 Sondak, C.F.A., et al., 2016, Carbon dioxide mitigation potential of seaweed aquaculture beds (SABs), Journal of Applied Phycology, p 1-11 34 Klamczynska, B and W.D Mooney, Chapter 20 - Heterotrophic Microalgae: A Scalable and Sustainable Protein Source, in Sustainable Protein Sources, S.R Nadathur, J.P.D Wanasundara, and L Scanlin, Editors 2017, Academic Press: San Diego p 327-339 57 35 Masojídek, J and G Torzillo, Mass Cultivation of Freshwater Microalgae, in Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences 2014, Elsevier 36 Zhu, B., et al., 2017, Molecular characterization of CO sequestration and assimilation in microalgae and its biotechnological applications, Bioresource Technology, 244 (Pt 2), p 1207-1215 37 Singh, S.K., S Sundaram, and K Kishor, CarbonConcentrating Mechanism of Microalgae, in Photosynthetic Microorganisms: Mechanism For Carbon Concentration 2014, Springer International Publishing: Cham p 63-81 38 Masojídek, J., G Torzillo, and M Koblížek, Photosynthesis in Microalgae, in Handbook of Microalgal Culture 2013 p 2136 39 Spalding, M.H., 2007, Microalgal carbon-dioxideconcentrating mechanisms: Chlamydomonas inorganic carbon transporters, Journal of Experimental Botany, 59 (7), p 14631473 40 Daliry, S., et al., 2017, Investigation of optimal condition for Chlorella vulgaris microalgae growth, Global Journal of Enviromental Science and Magnagement, 3(2), p 217-230 41 Yeh, K.L., J.S Chang, and W.m chen, 2010, Effect of light supply and carbon source on cell growth and cellular composition of a newly isolated microalga Chlorella vulgaris ESP‐31, Engineering in Life Sciences, 10 (3), p 201-208 42 Jia, H and Q Yuan, 2016, Removal of nitrogen from wastewater using microalgae and microalgae–bacteria consortia, Cogent Environmental Science, (1), p 1275089 43 Khalil, Z.I., et al., 2010, Effect of pH on growth and biochemical responses of Dunaliella bardawil and Chlorella ellipsoidea, World Journal of Microbiology and Biotechnology, 26 (7), p 1225-1231 44 Liang, Z., et al., 2013, Efficiency assessment and pH effect in removing nitrogen and phosphorus by algaebacteria combined system of Chlorella vulgaris and Bacillus licheniformis, Chemosphere, 92 (10), p 1383-1389 45 Yan, C., et al., 2013, Effects of various LED light wavelengths and intensities on the performance of purifying synthetic domestic sewage by microalgae at different influent C/N ratios, Ecological engineering, 51 p 24-32 46 Kong, W., et al., 2011, The characteristics of biomass production, lipid accumulation and chlorophyll biosynthesis of Chlorella vulgaris under 58 mixotrophic cultivation, African Journal of Biotechnology, 10 (55), p 11620-11630 47 Juneja, A., R.M Ceballos, and G.S Murthy, 2013, Effects of environmental factors and nutrient availability on the biochemical composition of algae for biofuels production: a review, Energies, (9), p 4607-4638 48 Hu, Q., Environmental effects on cell composition in Handbook of Microalgal Culture: Biotechnology and Applied Phycology (Richmond, A., ed.) 2004, Oxford: Blackwell Science Ltd p 83-89 49 Vergara, J.J., K.T Bird, and F Niell, 1995, Nitrogen assimilation following NH4+ pulses in the red alga Gracilariopsis lemaneiformis: effect on C metabolism, Marine Ecology Progress Series, 122 p 253-263 50 Stephenson, A.L., et al., 2010, Influence of nitrogenlimitation regime on the production by Chlorella vulgaris of lipids for biodiesel feedstocks, Biofuels, (1), p 47-58 51 Chu, F.-F., et al., 2013, Phosphorus plays an important role in enhancing biodiesel productivity of Chlorella vulgaris under nitrogen deficiency, Bioresource Technology, 134 p 341-346 52 Bhola, V., et al., 2014, Overview of the potential of microalgae for CO2 sequestration, International Journal of Environmental Science and Technology, 11 (7), p 2103-2118 53 Singh, S.P and P Singh, 2014, Effect of CO concentration on algal growth: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 38 p 172-179 54 Ramanan, R., et al., 2010, Enhanced algal CO sequestration through calcite deposition by Chlorella sp and Spirulina platensis in a mini-raceway pond, Bioresource Technology, 101 (8), p 2616-2622 55 Bhola, V., et al., 2011, Effects of parameters affecting biomass yield and thermal behaviour of Chlorella vulgaris, Journal of Bioscience and Bioengineering, 111 (3), p 377-382 56 Kaewkannetra, P., P Enmak, and T Chiu, 2012, The effect of CO2 and salinity on the cultivation of Scenedesmus obliquus for biodiesel production, Biotechnology and Bioprocess Engineering, 17 (3), p 591-597 57 Chiu, S.-Y., et al., 2009, Lipid accumulation and CO2 utilization of Nannochloropsis oculata in response to CO aeration, Bioresource Technology, 100 (2), p 833-838 59 58 Pedroni, P.M., et al., - Enitecnologie R&D project on microalgae biofixation of CO2: Outdoor comparative tests of biomass productivity using flue gas CO from a NGCC power plant, in Greenhouse Gas Control Technologies 7, E.S Rubin, et al., Editors 2005, Elsevier Science Ltd: Oxford p 1037-1042 59 Posten, C., 2009, Design principles of photo-bioreactors for cultivation of microalgae, Engineering in Life Sciences, (3), p 165-177 60 Travieso, L., et al., 2001, A helical tubular photobioreactor producing Spirulina in a semicontinuous mode, International Biodeterioration & Biodegradation, 47 (3), p 151-155 61 Rosello Sastre, R., et al., 2007, Scale-down of microalgae cultivations in tubular photo-bioreactors—A conceptual approach, Journal of Biotechnology, 132 (2), p 127-133 62 Sierra, E., et al., 2008, Characterization of a flat plate photobioreactor for the production of microalgae, Chemical Engineering Journal, 138 (1), p 136-147 63 Zhang, K., S Miyachi, and N Kurano, 2001, Evaluation of a vertical flat-plate photobioreactor for outdoor biomass production and carbon dioxide bio-fixation: effects of reactor dimensions, irradiation and cell concentration on the biomass productivity and irradiation utilization efficiency, Applied Microbiology and Biotechnology, 55 (4), p 428-33 64 Barbosa, M.J., et al., 2005, Optimization of biomass, vitamins, and carotenoid yield on light energy in a flat-panel reactor using the A-stat technique, Biotechnology and Bioengineering, 89 (2), p 23342 65 Cheng-Wu, Z., et al., 2001, An industrial-size flat plate glass reactor for mass production of Nannochloropsis sp (Eustigmatophyceae), Aquaculture, 195 (1), p 35-49 66 Cuaresma, M., et al., 2009, Productivity of Chlorella sorokiniana in a short light-path (SLP) panel photobioreactor under high irradiance, Biotechnology and Bioengineering, 104 (2), p 352-9 67 Bhalamurugan, G.L., O Valerie, and L Mark, 2018, Valuable bioproducts obtained from microalgal biomass and their commercial applications: A review, Environmental Engineering Research, 23 (3), p 229-241 68 Spolaore, P., et al., 2006, Commercial applications of microalgae, Journal of Bioscience and Bioengineering, 101 (2), p 87-96 69 Kang, H., et al., 2013, Effect of various forms of dietary Chlorella supplementation on growth performance, immune characteristics, and 60 intestinal microflora population of broiler chickens, Journal of Applied Poultry Research, 22 (1), p 100-108 70 Kotrbáček, V., et al., 2013, Retention of carotenoids in egg yolks of laying hens supplemented with heterotrophic Chlorella, Czech Journal of Animal Science, 58 (5), p 193-200 71 Faheed, F.A and Z Abd-El Fattah, 2008, Effect of Chlorella vulgaris as bio-fertilizer on growth parameters and metabolic aspects of lettuce plant, Journal of Agriculture and Social Sciences, p 165-169 72 Dineshkumar, R., et al., 2019, The impact of using microalgae as biofertilizer in maize (Zea mays L.), Waste and Biomass Valorization, 10 (5), p 1101-1110 73 Santhosh, S., R Dhandapani, and N Hemalatha, 2016, Bioactive compounds from microalgae and its different applications-a review, Advances in Applied Science Research, (4), p 153-158 74 Do, C.V.T., et al., 2021, Capability of carbon fixation in bicarbonatebased and carbon dioxide-based systems by Scenedesmus acuminatus TH04, Biochemical Engineering Journal, 166 p 107858 75 Cole, J.J and Y.T Prairie, Dissolved CO2 in freshwater systems, in Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences 2014, Elsevier 76 Cheng, J., et al., 2013, Improving CO fixation efficiency by optimizing Chlorella PY-ZU1 culture conditions in sequential bioreactors, Bioresource Technology, 144 p 3217 77 Hsueh, H.T., H Chu, and S.T Yu, 2007, A batch study on the bio-fixation of carbon dioxide in the absorbed solution from a chemical wet scrubber by hot spring and marine algae, Chemosphere, 66 (5), p 878-886 78 Cheng, J., et al., 2013, Mutate Chlorella sp by nuclear irradiation to fix high concentrations of CO2, Bioresource Technology, 136 p 496-501 79 Toledo-Cervantes, A., et al., 2013, Carbon dioxide fixation and lipid storage by Scenedesmus obtusiusculus, Bioresource Technology, 130 p 652-658 80 Ho, S.H., W.M Chen, and J.S Chang, 2010, Scenedesmus obliquus CNW-N as a potential candidate for CO mitigation and biodiesel production, Bioresource Technology, 101 (22), p 87258730 81 Kumar, A., et al., 2010, Enhanced CO fixation and biofuel production via microalgae: recent developments and future directions, Trends in Biotechnology, 28 (7), p 371-380 61 82 Zeng, X., et al., 2011, Microalgae bioengineering: From CO2 fixation to biofuel production, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15 (6), p 3252-3260 83 Ono, E and J.L Cuello, 2007, Carbon dioxide mitigation using thermophilic cyanobacteria, Biosystems Engineering, 96 (1), p 129-134 84 Sobczuk, T.M., et al., 2005, Effects of agitation on the microalgae Phaeodactylum tricornutum and Porphyridium cruentum, Bioprocess and Biosystems Engineering, 28 (4), p 243 85 Kim, G., et al., 2013, Enhancement of dissolved inorganic carbon and carbon fixation by green alga Scenedesmus sp in the presence of alkanolamine CO absorbents, Biochemical Engineering Journal, 78 p 18-23 86 Choi, W., G Kim, and K Lee, 2012, Influence of the CO absorbent monoethanolamine on growth and carbon fixation by the green alga Scenedesmus sp., Bioresource Technology, 120 p 295-9 87 Huang, J., et al., 2015, Improving performance of flat-plate photobioreactors by installation of novel internal mixers optimized with computational fluid dynamics, Bioresource Technolgy, 182 p 151-159 88 Huang, J., et al., 2014, Novel flat-plate photobioreactors for microalgae cultivation with special mixers to promote mixing along the light gradient, Bioresource Technology, 159 p 8-16 89 Sukačová, K., et al., 2021, Perspective design of algae photobioreactor for greenhouses—A comparative study, Energies, 14 (5), p 1338 62 PHỤ LỤC Hình A1 Quan hệ tuyến tính mật độ quang tảo nồng độ sinh khối 35000 Diện tích peak 30000 25000 y = 14,708x R² = 0,9994 20000 15000 10000 5000 0 400 800 1200 1600 2000 2400 Nồng độ NaHCO3 (µM) Hình A2 Quan hệ tuyến tính diện tích peak nồng độ NaHCO ... CÔNG NGHỆ VI? ??T NAM HỌC VI? ??N KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Nguyễn Ngọc Vinh ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ CO2 NHẰM THU SINH KHỐI VI TẢO CHLORELLA SOROKINIANA TH02 TRÊN HỆ PHẢN ỨNG PANEL PHẲNG... KHCBBI:01/19-21 chủ trì Vi? ??n Hàn lâm Khoa học Công nghệ Vi? ??t Nam Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đề tài ? ?Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo Chlorella sorokiniana TH02 hệ phản ứng panel phẳng? ?? công... tài ? ?Nghiên cứu xử lý CO nhằm thu sinh khối vi tảo Chlorella sorokiniana TH02 hệ phản ứng panel phẳng? ?? Các kết nghiên cứu thu luận văn làm sáng tỏ khả sử dụng cố định CO chủng Chlorella sorokiniana

Ngày đăng: 12/01/2022, 15:31

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

thường có thể quan sát xung quanh pyrenoid, một cấu trúc hình cầu khác biệt trong lục lạp [35]. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
th ường có thể quan sát xung quanh pyrenoid, một cấu trúc hình cầu khác biệt trong lục lạp [35] (Trang 20)
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả chuyển hóa cacbon trong tế bào vi tảo Chlamydomonas [39]. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả chuyển hóa cacbon trong tế bào vi tảo Chlamydomonas [39] (Trang 21)
Hình 1.3. Hệ thống phản ứng nuôi vi tảo cố định CO2. Hệ thống mở (A), hệ thống kín (B) - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 1.3. Hệ thống phản ứng nuôi vi tảo cố định CO2. Hệ thống mở (A), hệ thống kín (B) (Trang 25)
Thiết kế dạng panel phẳng là dạng thiết bị hình hộp chữ nhật bằng vật liệu trong suốt như thủy tinh, meca hoặc pylycarbonate cho phép ánh sáng truyền qua (Hình 1.4) - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
hi ết kế dạng panel phẳng là dạng thiết bị hình hộp chữ nhật bằng vật liệu trong suốt như thủy tinh, meca hoặc pylycarbonate cho phép ánh sáng truyền qua (Hình 1.4) (Trang 26)
Bảng 1.1. Một số nghiên cứu sử dụng thiết bị panel phẳng kết hợp nuôi vi tảo thu sinh khối và xử lý CO 2  - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 1.1. Một số nghiên cứu sử dụng thiết bị panel phẳng kết hợp nuôi vi tảo thu sinh khối và xử lý CO 2 (Trang 27)
Hình 2.1. Nhân nuôi tảo Chlorella sorokiniana TH02 giống. Trong bình tam giác 500 mL (A), trong chai trung tính 5 L (B). - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 2.1. Nhân nuôi tảo Chlorella sorokiniana TH02 giống. Trong bình tam giác 500 mL (A), trong chai trung tính 5 L (B) (Trang 39)
Bảng 2. 4. Nồng độ CO2 khác nhau điều chỉnh bởi lưu lượng CO2 và lưu lượng không khí thông qua lưu lượng kế. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 2. 4. Nồng độ CO2 khác nhau điều chỉnh bởi lưu lượng CO2 và lưu lượng không khí thông qua lưu lượng kế (Trang 41)
Hình 2.2. Mô hình thiết bị phản ứng panel phẳng (A) và mô hình thiết bị thực (B). - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 2.2. Mô hình thiết bị phản ứng panel phẳng (A) và mô hình thiết bị thực (B) (Trang 41)
Hình 3.1. Sự biến đối pH (A) và nồng độ sinh khối (B) của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO2  khác nhau. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 3.1. Sự biến đối pH (A) và nồng độ sinh khối (B) của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO2 khác nhau (Trang 49)
Bảng 3.1. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO2  sục khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.1. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO2 sục khác nhau sau 7 ngày nuôi cấy (Trang 50)
Bảng 3.2. Thành phần các nguyên tố trong sinh khối C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO 2 khác nhau. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.2. Thành phần các nguyên tố trong sinh khối C. sorokiniana TH02 nuôi dưới nồng độ CO 2 khác nhau (Trang 50)
Hình 3.2. Nồng độ cacbon vô cơ hòa tan bão hòa trong môi trường nuôi tảo dưới nồng độ CO2  sục khác nhau - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 3.2. Nồng độ cacbon vô cơ hòa tan bão hòa trong môi trường nuôi tảo dưới nồng độ CO2 sục khác nhau (Trang 52)
của Scenedesmus obtusiusculus và 1,19 ngày–1 của Scenedesmus obliquus CNW-N. Mặt khác, năng suất sinh khối của C - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
c ủa Scenedesmus obtusiusculus và 1,19 ngày–1 của Scenedesmus obliquus CNW-N. Mặt khác, năng suất sinh khối của C (Trang 53)
Bảng 3.3. Sinh trưởng của vi tảo dưới các nồng độ CO2 khác nhau. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.3. Sinh trưởng của vi tảo dưới các nồng độ CO2 khác nhau (Trang 53)
Hình 3.3. Tốc độ tăng trưởng đặc trưng (μ, ngày–1), sinh khối khô (X, g/L) và pH trong môi trường nuôi của C - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 3.3. Tốc độ tăng trưởng đặc trưng (μ, ngày–1), sinh khối khô (X, g/L) và pH trong môi trường nuôi của C (Trang 56)
Bảng 3.4. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới cường độ ánh sáng khác nhau. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.4. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C. sorokiniana TH02 nuôi dưới cường độ ánh sáng khác nhau (Trang 57)
Bảng 3.5. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.5. Năng suất sinh khối, tốc độ và hiệu suất cố định CO2 của C (Trang 59)
môi trường nuôi đo được là 25, 5– 31,5 oC (Hình 3.5A), nhiệt độ này ở trong khoảng nhiệt độ tối ưu cho C - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
m ôi trường nuôi đo được là 25, 5– 31,5 oC (Hình 3.5A), nhiệt độ này ở trong khoảng nhiệt độ tối ưu cho C (Trang 62)
Hình 3.5. Biến thiên nhiệt độ và cường độ ánh sáng (A), nồng độ sinh khối và pH của môi trường nuôi (B), tốc độ cố định CO2 và năng suất sinh khối (C). - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Hình 3.5. Biến thiên nhiệt độ và cường độ ánh sáng (A), nồng độ sinh khối và pH của môi trường nuôi (B), tốc độ cố định CO2 và năng suất sinh khối (C) (Trang 63)
Bảng 3.6. So sánh nồng độ và năng suất sinh khối của vi tảo Chlorella nuôi trong các hệ thiết bị quang sinh. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3.6. So sánh nồng độ và năng suất sinh khối của vi tảo Chlorella nuôi trong các hệ thiết bị quang sinh (Trang 66)
Bảng 3. 7. So sánh hàm lượng nguyên tố trong sinh khối tảo nuôi trong các hệ phản ứng quang sinh khác nhau. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
Bảng 3. 7. So sánh hàm lượng nguyên tố trong sinh khối tảo nuôi trong các hệ phản ứng quang sinh khác nhau (Trang 69)
Hình A1. Quan hệ tuyến tính giữa mật độ quang của tảo và nồng độ sinh khối.độ sinh khối. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
nh A1. Quan hệ tuyến tính giữa mật độ quang của tảo và nồng độ sinh khối.độ sinh khối (Trang 83)
Hình A1. Quan hệ tuyến tính giữa mật độ quang của tảo và nồng độ sinh khối.độ sinh khối. - Nghiên cứu xử lý CO2 nhằm thu sinh khối vi tảo chlorella sorokiniana TH02 trên hệ phản ứng panel phẳng
nh A1. Quan hệ tuyến tính giữa mật độ quang của tảo và nồng độ sinh khối.độ sinh khối (Trang 83)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w