Mikrobibiomassan keräys ja tuotteiden talteenotto
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Kem-70
Degree programme
Language
fi
Pages
ix + 151 (+31)
Series
Abstract
Diplomityössä tutkittiin biomassan keräystä sekä tuotteiden talteenottoa öljyn tuottamiseksi. Tuotantoprosessin edellytys on sellaisen mikrobilajin suuren mittakaavan kasvatus, joka varastoi suuria lipidipitoisuuksia esimerkiksi ravinnevajauksen seurauksena ja joka on mahdollista jälkikäsitellä (keräys ja lipidien erotus) kustannustehokkaasti. Biomassan korjuuta seuraa lipidien talteenotto suoraan märästä massasta tai kuivauksen jälkeen. Yleensä tarvitaan myös solujen rikkomisvaihe. Työn kirjallisuusselvityksessä tarkasteltiin vaihtoehtoja eri tuotanto-vaiheiden yksikköprosesseiksi. Diplomityön kokeellisessa osassa tutkittiin biomassan erotusta kasvatussuspensiosta (org. kuiva-aine 0,12-0,35 g/1). Flokkaus ja laskeutuminen pyrittiin saamaan aikaan muuttamalla olosuhteita (pH:n ja lämpötilan muutos, hapettimen lisäys) sekä lisäämällä orgaanisia polyelektrolyyttejä ja epäorgaanisia kemikaaleja (polyalumiinikloridia, ferrisulfaattia, ferrosulfaatti-vetyperoksidi-yhdistelmää). Lisäksi tutkittiin lipidien uuttamista eri liuottimilla sentrifugoidusta märästä biomassasta (org. kuiva-aine 115 g/1) ja spray-kuivatusta biomassasta (org. kuiva-aine 62 p-%). Flokkausmenetelmistä tehokkaimpia olivat pH-arvon nosto emäksellä sekä epäorgaanisen flokkulantin lisäys. Orgaanisen polyelektrolyytin lisäys ei parantanut suspension kirkastumista, mutta kokosi yhteen ja suurensi flokkeja, jolloin niiden laskeutuminen nopeutui ja mekaaninen kestävyys parani. Flokattaessa epäorgaanisilla flokkulanteilla, polyelektrolyytin lisäyshetki ja pidennetty hämmennysaika olivat kriittisiä. Suspension suolapitoisuudella oli vaikutus emäslisäyksen flokkaustehokkuuteen. Lajikohtaisia eroja mikrobimassojen flokkautumisessa selittänevät erilaiset pintavaraukset. Epäorgaanisilla flokkulanteilla biomassa konsentroitui noin 1 % tilavuuteen alkuperäisestä, mutta metallijäämien vaikutus jatkoprosessissa tulisi selvittää. Emäslisäyksellä flokatun massan tilavuus oli noin 10 %. Lipidejä uuttui märästä biomassasta hieman enemmän kuin kuivatusta, mutta uuttojäännöksestä suuri osa oli muuta kuin rasvaa. Etanoli uutti lipidejä märästä massasta eniten (12,9 p-% kuivasta massasta, 59 % massan kokonaisrasvapitoisuudesta). Kaksifaasiuutto (esim. etanoli-pooliton liuotin) saattaa olla toimivampi ratkaisu puhtaamman öljyn tuottamiseksi.Description
Supervisor
Leisola, MattiThesis advisor
Karinen, PerttiKoskinen, Perttu
Ojala, Anne