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Synergy of wastewater treatment and microalgae cultivation
Irina Ludwig
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Michael Schagerl
DOI
10.25365/thesis.30086
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29837.13114.435354-5
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Eine Synergie aus Abwasserreinigung und Mikroalgenkultivierung könnte eine ökonomische und umweltfreundliche Alternative zur herkömmlichen Abwasserreinigung darstellen, indem Mikroalgen Nährstoffe, zum Beispiel Phosphor und Stickstoff aus dem Abwasser aufnehmen und dabei Biomasse aufbauen. Vor den Hauptexperimenten wurde ein Screening durchgeführt, dabei zeigte sich,dass mit einer 1:5 Verdünnung
die besten Wachstumserfolge erzielt wurden. Chlorella emersonii erwies sich als ideale
Reinkultur. Das Abwasser der
Kleinkläranlage Zwettl wurde nach dem Screening für die weiteren Versuche
ausgeschlossen. Die Hauptversuche wurden mit drei Abwässern (kommunale Kläranlage Wieselburg K, Brauerei Wieselburg B und Molkerei M) und drei verschiedenen Kultivierungssystemen (Erlenmeyerkolben, Bubble Column Reactor und Fließrinnen)
durchgeführt. Hier zeigte sich dass
in den Bubble Column Reactor deutlich höheres
Biomassewachstum als in den Erlenmeyerkolben erzielt
wurde. In beiden Systemen erzielte die Molkerei das höchste Wachstum. Auch in den Fließrinnen konnte das höchste
Biomassewachstum bei der Molkerei beobachtet werden. Es wurde eine
Phosphorreduktion von über 90% in M und ca. 40% in K und B erreicht. Die Zusammensetzung des Biofilms zeigte, dass der organische Anteil in K und M unter 30% liegt, was darauf hinweist, dass ein Großteil der Phosphorreduktion nicht über die Algen, sondern über die Biofilmmatrix erfolgt. Es konnte gezeigt werden, dass Abwässer für die Kultivierung von Mikroalgen geeignet sind (besonders Molkereiabwasser und kommunales
Abwasser). Fließrinnen erwiesen sich als das produktivste System, so dass eine Synergie vonAbwasserreinigung und Mikroalgenkultivierung, besonders mit Fließrinnensystemen und
Algenmischkulturen und verdünntem Abwasser, eine sinnvolle Egänzung zu herkömmlichen Abwasserreinigungssystemen darstellen kann.
Abstract
(Englisch)
A synergy of wastewater treatment and microalgae cultivation might be an economic alternative
for conventional sewage treatment by removing nutrients such as phosphorus and
nitrogen from wastewater, while building up biomass. We focused on an additional treatment
stage of wastewater by the use of microalgae, which is an environmentally friendly
way to reduce nutrients and costs for wastewater treatment at the same time. Prior to main
experiments, screening tests were carried out to decide of suitable wastewater dilutions,
the application of unialgal or mixed algae cultures and autoclaved versus non‐autoclaved
wastewater. It turned out that unialgal cultures in 1:5 dilution and non‐autoclaved
wastewater performed best. In the main experiments, microalgae (a pure culture of Chlorella
emersonii and a mixed algae culture for the flumes) were cultivated on three wastewaters
originating from a municipal sewage plant, a dairy and a brewery using three different cultivation
systems (Erlenmeyer flasks, Bubble Column Reactors, flumes). Dairy wastewater performed
best (max Chl‐a 104 ± 33 μg cm‐2 in flumes) in all cultivation systems. Phosphorus
reduction rates of 96% for dairy‐ and 40% for brewery‐ and 43% for municipal wastewater
could be achieved in the flumes. Flumes also proved best in production per irradiated area
and therefore present a recommendable cultivation system for practical application.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
sewage treatment phosphorus removal bubble column reactor erlenmeyerflasks flumes
Schlagwörter
(Deutsch)
Abwasserbehandlung Phosphorreduktion Bubble Column Reactor Erlenmeyerkolben Fließrinnen
Autor*innen
Irina Ludwig
Haupttitel (Englisch)
Synergy of wastewater treatment and microalgae cultivation
Paralleltitel (Deutsch)
Synergie von Abwasserreinigung und Mikroalgenkultivierung
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
45 S.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Michael Schagerl
AC Nummer
AC11148204
Utheses ID
26824
Studienkennzahl
UA | 444 | | |