Interference of extracellular soluble algal organic matter on flocculation–sedimentation harvesting of Chlorella sp.
Interférence de la matière organique soluble extracellulaire des algues sur la récolte par floculation-sédimentation de Chlorella sp.
Résumé
Extracellular soluble algal organic matter (AOM) significantly influences microalgae flocculation. This study investigated the effects of various AOM fractions on Chlorella sp. flocculation using ferric chloride (FeCl3), sodium hydroxide (NaOH), and chitosan. All flocculants achieved high separation efficiency (87–99%), but higher dosages were required in the presence of AOM. High molecular weight (>50 kDa) AOM fraction was identified as the primary inhibitor of flocculation across different pH levels, whereas low/medium molecular weight (<3 and <50 kDa) AOM had minimal impact. Compositional analysis revealed that the inhibitory AOM fraction is a glycoprotein rich in carbohydrates, including neutral, amino, and acidic sugars. The significance of this study is in identifying carboxyl groups (–COOH) from acidic monomers in >50 kDa AOM that inhibit flocculation. Understanding AOM composition and the interaction dynamics between AOM, cells, and flocculants is crucial for enhancing the techno-economics and sustainability of flocculation-based microalgae harvesting.
La matière organique extracellulaire soluble des algues (AOM) influence de manière significative la floculation des microalgues. Cette étude a examiné les effets de diverses fractions d'AOM sur la floculation de Chlorella sp. en utilisant du chlorure ferrique (FeCl3), de l'hydroxyde de sodium (NaOH) et du chitosane. Tous les floculants ont atteint une efficacité de séparation élevée (87-99%), mais des dosages plus élevés ont été nécessaires en présence d'OMA. La fraction d'OMA de poids moléculaire élevé (>50 kDa) a été identifiée comme le principal inhibiteur de la floculation à différents niveaux de pH, tandis que l'OMA de poids moléculaire faible/moyen (<3 et <50 kDa) a eu un impact minime. L'analyse de la composition a révélé que la fraction d'OMA inhibitrice est une glycoprotéine riche en hydrates de carbone, y compris des sucres neutres, aminés et acides. L'importance de cette étude réside dans l'identification des groupes carboxyles (-COOH) des monomères acides dans les AOM >50 kDa qui inhibent la floculation. La compréhension de la composition de la MOA et de la dynamique d'interaction entre la MOA, les cellules et les floculants est cruciale pour améliorer la techno-économie et la durabilité de la récolte des microalgues basée sur la floculation.
Domaines
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