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Productivity of algae in sewage disposal

1973; Elsevier BV; Volume: 15; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(73)90013-3

1471-1257

William J. Oswald,

Algal biology and biofuel production

One of the highly significant and rapidly developing methods of applying solar energy to environmental problems is that of waste disposal. Many of the liquid wastes from our residences, industries and farms provide a suitable medium for micro-algae in the environment to proliferate with extreme rapidity converting solar energy to the energy in their cellular matter and to heat. The efficiency of conversion of solar energy to plant tissue often reaches 5 per cent, and the efficiency of conversion of solar energy to heat apparently reaches in excess of 90 per cent. The heat so produced is beneficial to waste disposal in several ways: for example, it accelerates both aerobic and anaerobic microbiological waste oxidation and reduction and hastens the death of pathological organisms which may be present in the waste. The release of oxygen from water during photosynthesis provides aerobic microbiological waste oxidation; and the absorption of carbon dioxide which also accompanies photosynthesis raises the pH of the waste to a point which may be lethal to any pathogenic bacteria and viruses. Depending upon the availability of solar energy and the efficiency attained, production rates for oxygen may reach 500 pounds per acre per day-a rate sufficient to continuously and fully oxidize the wastes of more than 2500 persons. Under average environmental conditions, oxygen production rates of 200 lb/day may be dependably produced. L'une des applications les plus importantes de l'énergie solaire aux problèmes de l'environnement est l'élimination des déchets. De nombreux déchets liquides de nos maisons, industries et fermes sont un milieu favorable à la prolifération rapide de microalgues de l'environnement, convertissant l'énergie solaire en énergie, à l'intérieur de leurs cellules, et en chaleur. Le taux de conversion de l'énergie solaire dans les tissus des plantes atteint souvent 5% et le taux de conversion de l'énergie solaire en chaleur atteint apparemment 90% au moins. La chaleur ainsi produite peut servir de différentes mainières à l'élimination des déchets: elle accélère par exemple l'oxydation et la réduction microbiologique aérobie et anaérobie des déchets et elle accélère la mort d'organismes pathologiques qui peuvent se trouver dans les déchets. La dégagement d'oxygène de l'eau au cours de la photosynthèse produit une oxydation microbiologique aérobie des déchets; l'absorption de bixoyde de carbone, qui accompagne également la photosynthèse, fait augmenter le PH des déchets et celui-ci peut devenir mortel pour les bactéries et les virus pathogéniques. Suivant la quantité d'énergie solaire et le taux de conversion, le taux de production d'oxygène atteint 570 kg par Ha par jour-taux suffisant à oxyder complètement et continuellement les déchets de 2500 personnes. Dans des conditions moyennes d'environnement, on peut compter sur des taux de production d'oxygène de 90 kg par jour. Uno de los métodos altamente significativos y de desarrollo rápido para la aplicación de la energía solar a los problemas del medio ambiente es el que se refiere a la evacuación de residuos. Muchos de los residuos líquidos de nuestras viviendas, industrias y granjas constituyen un medio idóneo para que las microalgas en el medio ambiente proliferen con extremada rapidez, convirtiendo la energía solar en su materia celular y en calor. La eficiencia de la conversión de energía solar en tejido vegetal alcanza a veces el 5 por ciento, mientras que la eficiencia de la conversión de energía solar en calor asciende aparentemente a más del 90 por ciento. El calor así producido beneficia de varias maneras a la evacuación de residuos: por ejemple, acelera tanto la oxidación como la reducción de los residuos microbiológicos aeróbicos y anaeróbicos, acelerando también la muerte de los organismos patológicos eventualmente presentes en el residuo. La liberación de oxígeno a partir del agua durante la fotosíntesis permite la oxidación de los residuos microbiológicos aeróbicos; por otra parte, la absorción de anhídrico carbónico que también acompaña a la fotosíntesis eleva el valor pH del residuo a un nivel que puede tener efectos mortíferos para todas las bacterias y virus patogénicos. Dependiondo de la disponibilidad de energía solar y de la eficiencia lograda, la producción de oxígeno puede alcanzar 500 libras por acre por día-régimen suficiente para la oxidación continua y completa de los residuos de más de 2500 personas. En condiciones ambientales medias, se pueden alcanzar sin ninguna dificultad producciones de oxígeno de 200 libras por día.