Problematika produkce řas rodu Chlorella v průtočných bioreaktorech
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Mikroriasy vzbudzujú pozornosť vedcov vďaka ich jedinečným vlastnostiam, medzi ktoré patrí ich schopnosť rýchleho rastu, akumulácie lipidov a iných významných látok, schopnosť viazať oxid uhličitý a čistiť odpadné vody. Táto diplomová práca sa zaoberá práve problematikou mikrorias a snaží sa opísať a pochopiť proces kultivácie za účelom jej optimalizácie. Teoretická časť diplomovej práce pojednáva o charakteristikách mikrorias, hlavne komerčne úspešnej riasy Chlorella sp., jej využití a optimalizácii procesu kultivácie za účelom zisku čo najvyššej biomasy. Praktická časť je rozdelená na tri dielčie úlohy. Prvá sa venuje porovnaniu heterotrofnej a autotrofnej kultivácie rôznych kmeňov riasy Chlorella a riasy Coccomyxa v troch rôznych kultivačných médiách: v synteticky pripravenom chlorellovom médiu a rôzne zriedenom prírodnom prípravku Florium (50 a 20násobné zriedenie). Najvyššia koncentrácia biomasy, 7,10 g/l, bola dosiahnutá heterotrofnou kultiváciou, pri použití syntetického média. V druhej úlohe bol sledovaný rast riasy Coccomyxa a Chlorella, kmeň C1A, v závislosti od teploty a intenzity svetla. Pokus bol vykonaný v rôznych kombináciách týchto dvoch významných rastových faktorov. Chlorella dosiahla maximum pri teplote 33,5 °C a intenzite svetla 320 µE.m2.s1, a to 11,46 g/l. Ďalej bol sledovaný rast riasy Dictiosphaerium chlerelloides na plošinovom kaskádovom bioreaktore. Experiment viedol k zisteniu, že riasa je schopná rastu aj pri teplotách okolo 10 °C, kedy by komerčne známejšie riasy ako Chlorella sp. či Arthrospina sp., prakticky nerástli.
Microalgae invite the attention of scientists due to their unique properties, including their quick growth, accumulation of lipids and other valuable substances, fixation of carbon dioxide and treatment of wastewater. This master´s thesis is focused on the study of microalgae. The main goal is to understand and describe the process of microalgae cultivation, in order to optimize it. The theoretical part of this thesis deals with microalgae (mainly Chlorella sp.) characterization, its practical use and cultivation optimization in order to obtain the highest concentration of biomass. The experimental part is divided into three tasks. Aim of the first task was the comparison of the course of autotrophic and heterotrophic cultivation of various strains of Chlorella and Coccomyxa microalgae, using three different cultivation media – synthetic medium for chlorella cultivation and natural fertilizer, Florium, used in two different concentrations (diluted 50 and 20 times). The highest Chlorella sp. biomass concentration of 7,10 g/l was achieved in the synthetic heterotrophic medium. Second task was focused on monitoring of the growth of algae Coccomyxa and Chlorella strain C1A, with respect to temperature and light intensity, using various combinations of these two important growth factors. Chlorella achieved its highest concentration of 11,46 g/l when grown at temperature of 33,5 °C and light intensity of 320 µE.m2.s1. The third and final task was to observe the growth of Dictiosphaerium chlerelloides microalgae on a flat cascade bioreactor. The experiment led to the discovery that these algae were able to grow at temperatures of around 10 °C, at which many well-known commercial algae, such as Chlorella sp. or Arthrospina sp., simply wouldn’t grow.
Microalgae invite the attention of scientists due to their unique properties, including their quick growth, accumulation of lipids and other valuable substances, fixation of carbon dioxide and treatment of wastewater. This master´s thesis is focused on the study of microalgae. The main goal is to understand and describe the process of microalgae cultivation, in order to optimize it. The theoretical part of this thesis deals with microalgae (mainly Chlorella sp.) characterization, its practical use and cultivation optimization in order to obtain the highest concentration of biomass. The experimental part is divided into three tasks. Aim of the first task was the comparison of the course of autotrophic and heterotrophic cultivation of various strains of Chlorella and Coccomyxa microalgae, using three different cultivation media – synthetic medium for chlorella cultivation and natural fertilizer, Florium, used in two different concentrations (diluted 50 and 20 times). The highest Chlorella sp. biomass concentration of 7,10 g/l was achieved in the synthetic heterotrophic medium. Second task was focused on monitoring of the growth of algae Coccomyxa and Chlorella strain C1A, with respect to temperature and light intensity, using various combinations of these two important growth factors. Chlorella achieved its highest concentration of 11,46 g/l when grown at temperature of 33,5 °C and light intensity of 320 µE.m2.s1. The third and final task was to observe the growth of Dictiosphaerium chlerelloides microalgae on a flat cascade bioreactor. The experiment led to the discovery that these algae were able to grow at temperatures of around 10 °C, at which many well-known commercial algae, such as Chlorella sp. or Arthrospina sp., simply wouldn’t grow.
Description
Citation
JANKOVIČOVÁ, K. Problematika produkce řas rodu Chlorella v průtočných bioreaktorech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Potravinářská chemie a biotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
RNDr. Renata Mikulíková, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-05-30
Defence
1. Diplomantka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce.2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci.3. Diplomantka akceptovala všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděla v plné šíři.Diskuseprof. Márová: Uvádíte autotrofní a heterotrofní médium, bylo v průběhu kultivace médium měněno. Využívala jste pouze otevřené venkovní fermentory? Nedocházelo ke kontaminacím, a jak dlouho kultivace probíhala? Proč byla v každém experimentu použita jiná řasa.doc. Obruča: Do průtokového reaktoru jste využila 150 l inokula a 100 l vody, kultura byla pouze naředěna, nebylo dodáváno žádné nové médium? Jak bylo 150 l inokula připravováno?Po diskuzi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala výbornou orientaci v dané problematice i schopnost samostatné prezentace získaných výsledků.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení