Design of 1l Bubble Column Photobioreactor for Microalgal Biomass Production

Abstract

Mikroalgleri kontrollü bir şekilde büyütmek için çeşitli yöntemlerden yararlanılabilinir. Bu çalışmada ilk olarak mikroalglerden biyokütle üretmek için 1L'lik kabarcıklı kolon fotobiyoreaktörün tasarımı yapıldı. Daha sonra, Borodinellopsis texensis Bold Basal Besiyeri (BBM) içerisinde farklı dalga boylarında (beyaz, mor, mavi, yeşil, sarı, turuncu ve kırmızı) 1L'lik kolon fotobiyoreaktör içerisinde büyütüldü ve biyokütle miktarı, spesifik büyüme hızı, pigment miktarları, kullanılan toplam azot ve toplam fosfor yüzdeleri hesaplandı. En yüksek biyokütle 283.88 mg•L-1 değeri ile mavi ışıkta bulundu. En yüksek spesifik büyüme hızı 0.20 gün-1 olarak bulundu. Farklı dalga boylarında büyütülen Borodinellopsis texensis'in klorofil-a miktarlarına baktığımızda en yüksek değer yine mavi ışık altında 4.87 μg•mL-1 idi. Ayrıca maksimum azot giderim verimi mavi ışık altında % 76.25, maksimum toplam fosfor miktarı ise yine mavi ışıkta % 61.50 olarak bulundu. Sonuç olarak Borodinellopsis texensis kabarcıklı kolon fotobiyoreaktörde mavi ışık (450-490 nm) dalga boyunda büyütülerek maksimum biyokütle, spesifik büyüme hızı, toplam azot ve fosfor kullanımı elde edilebilir. Daha sonraki çalışmalarda Borodinellopsis texensis'den yüksek miktarda biyokütle üretimi için daha büyük reaktörlerin tasarımı yapılabilir.

Various methods are useful for microalgal growth in a controlled manner. In this study, firstly, 1L of bubble column photobioreactor was designed to produce microalgal biomass. Then, Borodinellopsis texensis was grown in Bold Basal Medim (BBM) at the different wavelengths (white, purple, blue, green, yellow, orange and red) in 1L bubble column photobioreactor and biomass content, specific growth rate, pigment contents, total nitrogen and phosphate removal percentage values were calculated. The maximum biomass content was 283.88 mg•L-1 at the blue wavelength. The highest SGR was 0.20 gün-1. When we carried out chlorophyll contents of Borodinellopsis texensis grown in various wavelengths, the maximum value for chlorophyll content was 4.87 μg•mL-1 at the blue wavelength. Also, we examined total nitrogen and phosphorous removal from Borodinellopsis texensis. The maximum nitrogen and phosphorous productivity were 76.25 % and 61.50 % at blue wavelength, respectively. In conclusion, Borodinellopsis texensis can be grown in 1L of bubble column photobioreactor for the maximum biomass, specific growth rate, total nitrogen and phosphorous removal. At the next studies, larger reactor can be designed for high biomass production from Borodinellopsis texensis.