Primerjava učinkovitosti žetve mikroalg z elektrokemijskimi postopki na osnovi aluminija in grafitaKlemenčič, Lara (Avtor) Griessler Bulc, Tjaša (Mentor) Krzyk, Mario (Komentor) Bavcon Kralj, Mojca (Recenzent) magistrska delasanitarno inženirstvožetev mikroalgvisoko-pretočni algni bazenfotobioreaktorChlorella vulgariselektrodeUvod: Mikroalge, gojene s pomočjo algnih tehnologij, predstavljajo pomembno surovino v različnih sektorjih, vključno s kmetijstvom. Največji izziv pri produkciji mikroalg v algnih tehnologijah je žetev zaradi visokih stroškov in neučinkovitosti procesov. Namen: Namen magistrskega dela je uspešno požeti oz. zgostiti in ločiti rastni medij za gojenje mikroalg od biomase mikroalg na laboratorijski skali. Uspešna žetev mikroalgne biomase je namreč ključni korak v primeru ponovne uporabe mikroalgne biomase v kmetijstvu. Za ločevanje obeh faz smo uporabili elektrokemijske postopke, pri katerih smo želeli izločiti oz. zmanjšati tveganje za nastanek strupenih snovi med procesom žetve. V ta namen smo primerjali učinkovitost žetve mikroalgne biomase ob uporabi aluminijevih elektrod, ki izločajo kovinske ione, in elektrod iz grafita, ki je inerten material. Metode dela: Učinkovitost žetve smo preverjali na laboratorijsko gojeni združbi mikroalg ter na okoljskem vzorcu mikroalgno-bakterijske združbe iz visoko-pretočnega algnega bazena iz Centralne čistilne naprave Ajdovščina. Poskuse smo izvedli v laboratoriju pod ključnimi pogoji za izvedbo poskusa: elektrodni material (aluminij, aluminij-grafit, grafit), električna napetost (5, 8, 10 V) in čas žetve (4 in 8 min). Za vsakega od elektrodnih materialov smo pri vsaki napetosti in času izvedli tri ponovitve poskusa. Učinkovitost žetve smo določali z merjenjem absorbance pri 680 in 750 nm ter skupnih suspendiranih trdnih snovi in skupnih trdnih snovi. Rezultati: Najvišjo učinkovitost žetve laboratorijskega vzorca (58,0 %) smo dosegli z uporabo aluminijeve elektrode pri napetosti 10 V in času 4 min. Z aluminij-grafitno in grafitno elektrodo pri večini poskusov na laboratorijskih vzorcih žetev ni bila uspešna (učinkovitost pod 10 %). Najvišjo učinkovitost žetve okoljskega vzorca (~ 98 %) smo dosegli z uporabo aluminijeve elektrode pri vseh treh napetostih ob času 8 min. Primerljivo učinkovitost žetve okoljskega vzorca (96,8 %) smo dosegli z uporabo aluminij-grafitne elektrode pri napetosti 8 V in času 8 min. Ob uporabi grafitne elektrode je učinkovitost žetve okoljskega vzorca znašala največ 66,5 % pri napetosti 10 V in času 8 min. Razprava in zaključek: Na učinkovitost žetve ima največji vpliv sestava vzorca, nato elektrodni material, električna napetost in čas žetve. Z uporabo aluminij-grafitnih elektrod smo ob določenih pogojih dosegli primerljivo učinkovitost aluminijevim elektrodam, pri čemer smo v končnem produktu zmanjšali količino aluminijevih ionov za skoraj 90 % v primerjavi z aluminijevimi elektrodami. Za izboljšanje učinkovitosti žetve mikroalg se lahko elektrokemijski postopki kombinirajo z drugimi postopki žetve.[L. Klemenčič]20252025-09-26 07:45:35Magistrsko delo/naloga174016sl