Komunālo notekūdeņu pēcattīrīšana, izmantojot Chlorella vulgaris, mērenā klimata apstākļos

Abstract

Mikroaļģu tehnoloģijas izmantošana ir efektīvs un videi draudzīgs veids fosfora izdalīšanai no notekūdens, un spēj samazināt eitrofikācijas attīstību virszemes ūdeņos. Darba mērķis ir izpētīt mikroaļģu Chlorella vulgaris spēju uzņemt fosforu pazeminātas temperatūras apstākļos. C. vulgaris biomasa tika pakļauta 5 dienu fosfora bada periodam, un kultivēta 25°C un 12°C temperatūrās, lai noteiktu optimālo sākotnējo apstākļu kopumu vislabākajam biomasas augšanas ātrumam, fosfātu noņemšanai, polifosfātu uzkrāšanai un proteīna sintēzei. Optimālā biomasa deviņu dienu laikā samazināja ārējo fosfāta koncentrāciju par 95%, kamēr pazeminātā temperatūrā tas bija 46% samazinājums. Fosfora badināta sākotnējā biomasa uzrādīja zemāku efektivitāti, attiecīgi 86% un 35%. Arī polifosfātu akumulācijas ātrums lielāks bija optimālajai biomasai: 3.89 un 2.31 µg g-1 slapjā svara. Proteīna saturs šūnās sasniedza 12% (25°C) un 9% (12°C). Iegūtie rezultāti parāda, ka mikroaļģu izmantošana fosfora izdalīšanai Latvijas klimatā var būt efektīva izmantošanai mazajās notekūdens stacijās, taču ir nepieciešama turpmāka izpēte piedāvātās tehnoloģijas attīstīšanai.

The use of microalgae technology is an efficient and environmentally friendly way of removing phosphorus from wastewater and can reduce the development of eutrophication in surface waters. The aim of this work is to research microalgae Chlorella vulgaris ability to uptake phosphorus under reduced temperature conditions. C. vulgaris biomass was exposed to phosphorus deficiency conditions and cultivated at 25°C and 12°C temperatures to identify the optimal set of initial conditions for the best biomass growth rate, phosphate removal, polyphosphate accumulation and protein synthesis. The optimal biomass reduced the external phosphate concentration by 95% over nine days, compared to a 46% reduction at the lower temperature. The phosphorus starved initial biomass showed lower phosphorus removal efficiency, 86% and 35%, respectively. The polyphosphate accumulation rate was also higher for the optimal biomass: 3.89 and 2.31 µg g 1 wet weight. The protein content of the cells reached 12% (25°C) and 9% (12°C). The results show that the use of microalgae for phosphorus removal in Latvian climate conditions could be effective for use in small wastewater plants, but further research is needed to develop the proposed technology.