К ВОПРОСУ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОМАССЫ МИКРОВОДОРОСЛЕЙ CHLORELLA SOROKINIANA ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИПИДОВ И СОРБЕНТОВ
Аннотация
Обозначены области применения биомассы мироводорослей Сhlorella sorokiniana в народном хозяйстве (кормовые и биологически активные добавки и др.). Указано, что термическая и химическая модификация отходов растительного сырья может обеспечивать получение высокоэффективных материалов для водоочистки. Схематически представлены основные этапы безотходной технологии переработки указанных микроводорослей с выделением из них ценных липидов и получением сорбционных материалов. Определен жирнокислотный состав липидной фракции (77 мг/г), полученной методом Сокслета из лиофилизированной биомассы микроводорослей. Выявлено, что она включает 83,7% непредельных (в основном С18:1, С18:2, С18:3) жирных кислот, а предельные жирные кислоты преимущественно представлены рядом С16 – С20. В качестве наиболее ценных биологически активных соединений в составе лиофилизированной биомассы, необходимых для полноценной жизнедеятельности человека, обнаружена α-линоленовая кислота (Омега-3, 28,3%). Проведенный микроструктурный анализ остаточной биомассы выявил ее пористую поверхность и возможность концентрирования на ней молекул различных адсорбатов из растворов. При изучении сорбционных свойств остаточной биомассы с использованием показателей начальной и конечной концентрации оценили эффективность очистки модельных вод от ионов Fe3+ (47,5%), что указывает на необходимость модифицирования сорбционных свойств биомассы. Установлено, что степень очистки сточных вод, включающих соединения железа (III), может быть значительно (в 1,8 раз) увеличена путем формирования из остаточной биомассы гранулированных материалов с дополнительным введением в состав композиции хитозана, выполняющего функции связующей и модифицирующей добавки при соотношении основных компонентов в смеси 4:1.
Литература
Prokof'ev V.Yu., Razgovorov P.B., Zakharov O.N., Il'in A.P. Modified aluminosilicate sorbents for vegetable oil puri-fication. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2008. V. 51. N 7. P. 65-69 (in Russian).
Prokof'ev V.Yu., Razgovorov P.B., Smirnov K.V., Il'in A.P., Shushkina E.A. Purification of line seed oil on modi-fied white clay. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2007. V. 50. N 6. P. 56-59 (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Ol'shanskaya L.N. Resource-saving technologies of sorbent usage for wastewaters purification from oil products: monography. Saratov: Publ. Tsentr “Nau-ka”. 2010. 148 p. (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Ol'shanskaya L.N., Makarova Yu.A. Wastewater purification from oil products using composite filters based on production waste. Khimich. i Neftegaz. Mashinostr. 2010. V. 3. P. 37-41 (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Ol'shanskaya L.N., Makarova Yu.A. Influence of wheat husk modification on its sorption proper-ties towards Pb2+, Cd2+, Zn2+ and Cu2+ ions. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 11. P. 36-40 (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Ol'shanskaya L.N., Makarova Yu.A. Wastewater purification from heavy metal ions using sorbents – wastes of wood-working and agriculture industry. Khimich. i Neftegaz. Mashinostr. 2009. V. 9. P. 43-45 (in Russian).
Shaiykhiev I.G., Shaiykhieva K.I. Ceratin-containing wastes as sorption materials for pollutants removal from wa-ters. Vestn. Kazan. Tekhnolog. Un-ta. 2015. V. 18. N 5. P. 216-220 (in Russian).
Shaiykhiev I.G., Shaiykhieva K.I. Usage of pine woods components for pollutants removal from waters. Vestn. Ka-zan. Tekhnolog. Un-ta. 2016. V. 19. N 4. P. 127-141 (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Ol'shanskaya L.N., Kutukova K.N., Makarova Yu.A. Industry wastes usage for oil products removal. Ekolog. i Prom-t' Rossii. 2009. January. P. 36-38 (in Russian).
Sobgaiyda N.A., Makarova Yu.A. Influence of bonding material nature on sorption properties of sorbents, made from agriculturewastes. Vestn. Saratov. Gos. Tekhnich. Un-ta. 2011. V. 1. N 1 (52). P. 116-122 (in Russian).
Politaeva N.A., Smyatskaya Yu.A., Shaiykhiev I.G., Slugin V.V., Prokhorov V.V. Sorption properties of mate-rials based on chitosan and carbon dopants. Vestn. Tekhnolog. Un-ta. 2017. V. 20. N 23. P. 100-104 (in Rus-sian).
Politaeva N.A., Slugin V.V., Taranovskaya E.A., Alferov I.N., Soloviev M.A., Zakharevich A.M. Granulated sorp-tion materials for waste waters purufucation from zink ions (Zn2+). Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 7. P. 85-90. DOI: 10.6060/tcct.2017607.5575.
Nikolaeva L.A., Laptev A.G., Golubchikov M.A. Purifi-cation of industrial enterprises wastewater from petroleum products using new granular hydrophobic sorbents. Natur. Environm. Pollut. Technol. 2015. V.14. N 3. P. 685-690
Nikolaeva L.A., Laptev A.G., Iskhakova R.Ya. Wastewater treatment of industrial enterprises using car-bonate sludge. Natur. Environm. Pollut. Technol. 2015. V.14. N 4. P. 947-950.
Taranovskaya E.A., Politaeva N.A., Slugin V.V. Impact of filler additive on chitosan-based composite material prop-erties. Fundamental. Issled. 2017. V. 8-1. P. 92-97 (in Rus-sian).
Politaeva N., Smyatskaya Yu., Slugin V., Toumi A., Bouabdelli M. Effect of laser radiation on the cultivation rate of the microalga Chlorella sorokiniana as a source of biofuel. Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. P. 22-29.
Politaeva N.A., Smyatskaya Yu.A., Kuznetsova T.A., Ol'shanskaya L.N, Valiev R.Sh. Cultivation and usage of microalga Chlorella and higher water plants duckweed Lem-na. Saratov: Publ. Tsentr “Nauka”. 2017. 125 p. (in Rus-sian).
Gerken H.G., Donohoe B., Knoshaug E.P. Enzymatic cell wall degradation of Chlorella vulgaris and other microalgae for biofuels production. Planta. 2013. V. 237. N 1. P. 239-253.
Politaeva N., Kuznetsova T., Smyatskaya Yu., Trukhina E., Ovchinnikov F. Impact of various physical exposures on Chlorella Sorokiniana microalgae cultivation. Internat. J. Appl. Eng. Res. 2017. V. 12. N 21. P. 11488-11492.
Politaeva N., Kuznetsova T., Smyatskaya Yu., Ata-manyuk I., Trukhina E. Chlorella Microalga Biomass Cul-tivation for Obtaining Energy in Climatic Conditions of St. Petersburg. In: Murgul V., Popovic Z. (eds). Internat. Sci. Conf. «Energy Management of Municipal Transportation Fa-cilities and Transport» EMMFT 2017. Advances in Intelli-gent Systems and Computing. V. 692. в, Cham. Р. 555-562.
