规模在光合反应器系统对污水的整治藻类比较

较大规模的应用实验室规模的数据的翻译是在生物过程的商业化的关键步骤。在小规模的反应器系统，特别是那些注重利用微生物生产效率，已显示出持续超过预测商业规模的系统^{1，2，3，4}发生效率。挑战也存在于从实验室规模藻类和蓝藻光合作用种植扩展到更大的系统制造高价值产品，如化妆品和药品，用于生产生物燃料的目的，以及废水的处理。对于大型藻类生物量生产的需求与新兴工业日益增长的生物燃料，药品/营养制品，和家畜饲料⁵藻类。中所描述的方法此稿件旨在评估增加了对生物生长率和脱氮除磷光合反应器系统规模的影响。这里提出的系统使用藻类补救渗滤液废水，但可以适用于各种应用。

大型系统的生产效率是使用小规模的实验往往预测;然而，有几个因素必须考虑，以确定这些预测的准确度，如规模已经显示影响生物过程的性能。例如，容克（2004）提出的结果从八个不同尺寸的发酵反应器的对比，从30升19000升，这表明，在保护高频通道或商业尺度实际生产率比值使用小预测几乎总是低-scale研究^4。在容器的尺寸，动力混合，搅拌型，营养品质和气体输送不等式被预测是主要原因为生产力下降^4。类似地，已经在藻类生长的反应器显示，生物质生长和生物量相关的产品时规模增加⁶几乎总是降低。

生物，物理和化学因素与反应器的尺寸改变，许多这些因素在小规模不同于在较大的尺度^2,7影响微生物活性。由于大多数全规模系统藻类，如滚道池塘，存在在户外时，要考虑一种生物因素是微生物物种和噬菌体可以从周围环境被引入，其可以改变微生物物种存在并且由此的微生物功能系统。微生物群落的活性也将是环境因素，如轻和温度敏感。气体和流体运动的质量接送这在微生物过程的规模可达影响的物理因素的例子。在实现小型反应堆理想的混合是容易的;然而，随着规模越来越大，它成为工程师理想的混合条件是一个挑战。在更大的尺度，反应器是更可能有死区，非理想的混合，并降低的效率在传质^2。由于藻类光合生物，商业增长必须提高音量时占曝光的变化，由于水深和面积的变化。高的生物量密度和/或低质量的传输速率可引起降低_的 CO ₂浓度和增加的O ₂的浓度，这两者都可能导致抑制生物量生长^8。在藻类生长系统化学因子由水生环境^2，这是因而受pH缓冲化合物的变化，如溶解的CO的pH值动力学驱动<sub> 2和碳酸盐物种。这些因素是由复杂的相互作用的生物，物理和化学因素加剧，往往不可预知的方式^9。

本研究提出旨在规范，并在两个不同尺度的血管比较生长条件配对的反应器系统。实验方案侧重于量化渗滤液处理和藻类的生长;然而，它可以适用于监视其他指标，例如在一段时间，或在微生物群落改变藻类中的CO ₂截存的潜力。这里介绍的协议被设计为评价尺度上在渗滤液处理系统藻类生长和脱氮效果。