Experimental investigation of Microcystis aeruginosa cyanobacteria thickening to obtain a biomass for the energy production

The purpose of the presented research is to analyse possible methods of thickening of the Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing cyanobacteria using the obtained concentrate as a biomass for the production of energy carriers and biologically valuable substances. Method of cyanobacteria thickening under the action of electric current and in the electric field, as well as the method of coagulation–flocculation and gravity thickening, was experimentally investigated in labscale conditions. Electrical methods didn't show positive results for the Microcystis aeruginosa thickening, despite the reports of their potential efficiency in a number of previous studies. The high efficiency of the method of coagulation– flocculation and gravity thickening of Microcystis aeruginosa suspensions was obtained. The optimum concentrations of industrial polymeric coagulants and flocculants for the thickening of Microcystis aeruginosa suspensions were defined in the range of about 10 ppm for the coagulants and about 1 ppm for the flocculants. Negative effect of the previous cavitational treatment of the diluted suspensions of Microcystis aeruginosa on the effectiveness of the coagulation–flocculation and gravitational thickening was confirmed experimentally. Hydrodynamic cavitation should be recommended to use after the thickening as the next step of processing of concentrated suspensions of Microcystis aeruginosa to achieve maximum extraction of energy carriers and biologically valuable substances.

Celem przedstawionych badań była analiza możliwych metod zagęszczania cyjanobakterii Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing do uzyskania koncentratu biomasy przydatnego do produkcji energii i substancji czynnych biologicznie. W skali laboratoryjnej analizowano metody zagęszczania pod wpływem prądu i pola elektrycznego oraz metody koagulacji– flokulacji i zagęszczania grawitacyjnego. Metody elektryczne nie dały pozytywnych wyników mimo wielu wcześniejszych badań na temat ich potencjalnej efektywności. Dużą efektywność uzyskano natomiast w przypadku metod koagulacji– flokulacji i grawitacyjnego zagęszczania zawiesiny Microcystis aeruginosa. Optymalne stężenie przemysłowych polimerowych koagulantów użytych do zagęszczania ustalono na 10 ppm, a flokulantów – na 1 ppm. Doświadczalnie potwierdzono ujemny wpływ wcześniejszego poddawania rozcieńczonych roztworów Microcystis aeruginosa działaniu kawitacji na skuteczność zagęszczania metodami koagulacji i flokulacji oraz zagęszczania grawitacyjnego. Hydrodynamiczną kawitację zaleca się stosować po zagęszczaniu, jako następny etap w przetwarzaniu zagęszczonej zawiesiny Microcystis aeruginosa do postaci nośnika energii i pozyskania substancji biologicznie czynnych.