اثرات جامدات معلق و رقیق‌سازی ملاس بر رشد، زیست‌توده و پالایش زیستی ریزجلبک سبز scenedesmus quadricauda

در این پژوهش اثرات جامدات معلق و رقیق سازی ملاس بر ریزجلبک scenedesmus quadricauda با هدف تعیین تراکم سلولی، رشد و زیست‌توده جلبکی و ارزیابی پالایش زیستی انجام شد. آزمایش با 7 تیمار شامل؛ تیمارهای پساب ملاس دارای جامدات معلق در غلظت‌های 1، 5 و 10 درصد (حجم/حجم) و پساب ملاس بدون جامدات معلق 1، 5 و 10 درصد (حجم/حجم) و تیمار شاهد در محیط کشت bbm برای یک دوره 14 روزه در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار انجام شد. ملاس در تمام تیمارها باعث رشد جلبک s. quadricauda گردید و تراکم جلبکی و رشد آن به‌ترتیب دامنه‌ای از 106×1/45 -105×7/52 سلول بر میلی‌لیتر و 0/104 – 0/054 در روز به‌دست آمد. بیشترین مقدار زیست‌توده تولیدی 6343/7 میلی‌گرم بر لیتر در تیمار ملاس 10 درصد بدون جامدات معلق به‌دست آمد و در سایر تیمارها دامنه‌ای از 4967 - 2199/1 میلی‌گرم بر لیتر داشت. در غلظت‌های کم (1 و 5 درصد) تاثیر جامدات معلق بر زیست‌توده جلبک قابل‌ملاحظه نبود، اما در تیمار با غلظت 10 درصد و بدون جامدات معلق زیست‌توده بیشتری به‌‌دست آمد (p<0/05). حذف نیترات و فسفات به طور معنی‌داری در تمام تیمارها انجام شد (p<0/05). بیشترین درصد حذف نیترات در تیمار ملاس 10 درصد بدون جامدات معلق (58 درصد) و بیشترین درصد حذف فسفات در تیمار ملاس 10 درصد (48 درصد) به‌‌دست آمد. کاهش bod و cod در تمام تیمارها قابل ملاحظه بود و برای bod دامنه‌ای از 99/19- 92/37 درصد و برای cod دامنه‌ای از 94/05-99/46 بود. بیشترین حذف bod5 (99/19 درصد) در تیمار ملاس 5 درصد و بیشترین درصد حذف cod (99/46 درصد) مربوط به تیمار پساب ملاس 10 درصد هر دو تیمار بدون جامدات معلق به‌‌دست آمد.

effects of suspended solids and dilution of molasses on growth, biomass and biorefinery of the green microalga scenedesmus quadricauda

introductionalgae are the most important photosynthetic groups in aquatic environments, as they are carbon and nitrogen fixers and considered as primary producers (sigee, 2005; falkowski and raven, 2013; fowler et al., 2013). the growth of algae in wastewater are common phenomenon that has a crucial role in removing minerals and metabolic byproducts. the wastewater from sugar production contains high levels of carbon, nitrogen, and phosphorus, along with high bod and cod. molasses is a byproduct of sugar factories and is primarily used as a raw material for yeast production. it also has considerable commercial value in various fermentation processes, animal feed, and biofertilizers (dahiya et al., 2001; torabian and mahjuri, 2004; kobya and delipinar, 2008). molasses contains 45-50% carbohydrates, 15-20% non-aromatic organic compounds, 10-15% ash (minerals), and about 20% water (kalyuzhnyi and murray, 2005). molasses wastewater includes chemicals such as propionic acid, various salts, and fermentation metabolites (blonskaja and zub, 2009). in addition to molasses concentration and the stated conditions, which greatly impact the growth of microscopic algae, the role of suspended solids in molasses as another influential factor in algal growth and reproduction can be investigated. the negative effects of suspended solids, particularly at high concentrations are crucial due to their reduction in light intensity. furthermore, suspended solids can settle on algae surfaces, hindering gas exchange (e.g., oxygen and carbon dioxide), which negatively affects photosynthesis efficiency (boyd, 2020). on the other hand, the positive effects of suspended solids include stimulating the production of certain secondary metabolites through stress induction in algal cells (huang et al., 2024). this study aims to investigate the role of suspended solids and molasses dilution in the growth and biomass production of the green microalga scenedesmus quadricauda and its potential for bioremediation. understanding suspended solids and molasses dilution levels can contribute to the management of algal cultures in terms of optimizing light intensity, turbidity, culture system design, and the production of valuable secondary metabolites.