Bosimli suv o'tlari fotobioreaktori: 10 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Bu ko'rsatmaga kirishdan oldin, men bu loyihaning nima ekanligini va nima uchun men uni tanlaganimni tushuntirib bermoqchiman. Uzoq vaqt bo'lsa ham, men sizni o'qishni taklif qilaman, chunki bu ma'lumotsiz qilayotgan ishlarimning ko'pi ma'noga ega bo'lmaydi.

Ushbu loyihaning to'liq nomi avtonom ma'lumotlarni yig'ish bilan ishlaydigan bosimli yosunli fotobioreaktor bo'ladi, lekin bu unvon sifatida biroz uzunroq bo'lardi. Fotobioreaktorning ta'rifi quyidagicha:

"Fototrof mikroorganizmlarni etishtirish uchun yorug'lik manbasidan foydalanadigan bioreaktor. Bu organizmlar yorug'lik va karbonat angidriddan biomassa hosil qilish uchun fotosintez yordamida o'simliklar, moxlar, makroalglar, mikroalglar, siyanobakteriyalar va binafsha bakteriyalarni o'z ichiga oladi".

Mening reaktorim chuchuk suv o'tlarini o'stirish uchun ishlatiladi, lekin u boshqa organizmlar uchun ishlatilishi mumkin.

Energiya inqirozi va iqlim o'zgarishi bilan bog'liq holda, quyosh energiyasi kabi ko'plab muqobil energiya manbalari o'rganilmoqda. Ammo, menimcha, qazib olinadigan yoqilg'idan ekologik toza energiya manbalariga o'tishimiz asta -sekin bo'ladi, chunki biz iqtisodiyotni tezda to'liq o'zgartira olmaymiz. Bioyoqilg'i zinapoyaning bir turi bo'lib xizmat qilishi mumkin, chunki yoqilg'ida ishlaydigan ko'plab mashinalar osongina bioyoqilg'i bilan ishlashga aylanadi. Siz so'ragan bioyoqilg'i nima?

Bioyoqilg'i - bu yoqilg'ilarni ishlab chiqaradigan geologik jarayonlar emas, balki fotosintez yoki anaerob hazm qilish kabi biologik jarayonlar natijasida ishlab chiqarilgan yoqilg'i. Ularni turli jarayonlar orqali amalga oshirish mumkin (men bu erda batafsil yoritmayman). Umumiy ikkita usul - transesterifikatsiya va ultrasoniklanish.

Hozirgi vaqtda o'simliklar bioyoqilg'ining eng katta manbai hisoblanadi. Bu juda muhim, chunki bioyoqilg'i uchun zarur bo'lgan yog'larni yaratish uchun bu o'simliklar quyosh energiyasini kimyoviy energiya sifatida saqlash uchun fotosintezdan o'tishi kerak. Bu shuni anglatadiki, biz bioyoqilg'i yoqilganda, chiqindilar o'simliklar o'zlashtirgan karbonat angidrid bilan yo'q qilinadi. Bu uglerod neytral deb nomlanadi.

Zamonaviy texnologiyalar yordamida makkajo'xori o'simliklari har gektariga 18 gallon bioyoqilg'i berishi mumkin. Soya fasulyesi 48 galon, kungaboqar esa 102 beradi. Boshqa o'simliklar ham bor, lekin hech bir akr uchun 5 dan 15 000 gallongacha bo'lgan suv o'tlari bilan solishtirish mumkin emas. Yosunlarni yugurish yo'llari deb nomlanuvchi ochiq suv havzalarida yoki fotobioreaktorlarda o'stirish mumkin.

Xo'sh, agar bioyoqilg'i juda katta bo'lsa va uni yoqilg'idan foydalanadigan mashinalarda ishlatish mumkin bo'lsa, nega biz buni ko'proq qilmaymiz? Narx. Yosun moyi yuqori bo'lgan taqdirda ham, bioyoqilg'i ishlab chiqarish tannarxi qazilma yoqilg'iga qaraganda ancha yuqori. Men fotobioreaktorning samaradorligini oshirish mumkinmi yoki yo'qligini bilish uchun ushbu reaktor tizimini yaratdim va agar u ishlayotgan bo'lsa, mening fikrim tijorat dasturlarida ishlatilishi mumkin.

Mana mening tushuncham:

Fotobioreaktorga bosim qo'shib, men Genrix qonuni bilan ta'riflanganidek, karbonat angidridning eruvchanligini oshirishim mumkin, chunki u ma'lum bir haroratda, ma'lum bir turdagi va suyuqlik hajmida erigan gaz miqdori to'g'ridan -to'g'ri proportsionaldir. Bu gazning qisman bosimi, bu suyuqlik bilan muvozanatda. Qisman bosim - bu ma'lum bir birikmaning qancha bosim o'tkazishi. Masalan, azot gazining dengiz sathidagi qisman bosimi.78 atm, chunki bu havodagi azotning foizidir.

Bu shuni anglatadiki, karbonat angidrid konsentratsiyasini oshirish yoki havo bosimini oshirish orqali men bioreaktorda erigan CO2 miqdorini ko'paytiraman. Ushbu sozlashda men faqat bosimni o'zgartiraman. Umid qilamanki, bu yosunlarga ko'proq fotosintez o'tkazishga va tezroq o'sishiga imkon beradi.

DISCLAIMER: Bu men hozir o'tkazayotgan tajriba va men uni yozish paytida, bu suv o'tlari ishlab chiqarishga ta'sir qilishini bilmayman. Eng yomoni, bu baribir funktsional fotobioreaktor bo'ladi. Tajribamning bir qismi sifatida men suv o'tlarining o'sishini kuzatishim kerak. Men tahlil qilish uchun ma'lumotlarni yig'ish va saqlash uchun Arduino va SD -karta bilan CO2 datchiklaridan foydalanaman. Agar siz fotobioreaktor yasamoqchi bo'lsangiz, bu ma'lumotlarni yig'ish qismi ixtiyoriydir, lekin men undan foydalanmoqchi bo'lganlar uchun ko'rsatmalar va Arduino kodini beraman.

1 -qadam: materiallar

Ma'lumot yig'ish qismi ixtiyoriy bo'lgani uchun men materiallar ro'yxatini ikki qismga ajrataman. Bundan tashqari, mening sozlashim ikkita fotobioreaktorni yaratadi. Agar siz faqat bitta reaktorni xohlasangiz, 2dan yuqori bo'lgan har qanday material uchun materiallarning yarmini ishlating (bu ro'yxatda raqamlar yoki materiallar ko'rsatilgan, keyin esa o'lchamlari ko'rsatilgan). Men siz ishlatishingiz mumkin bo'lgan ba'zi materiallarga havolalarni qo'shdim, lekin sotib olishdan oldin narxlar to'g'risida oldindan o'rganishni taklif qilaman, chunki ular o'zgarishi mumkin.

Fotobioreaktor:

• 2 - 4,2 gallonli suv shishasi. (Suvni to'kish uchun ishlatiladi. Shishaning nosimmetrik ekanligiga va o'rnatilgan dastasi yo'qligiga ishonch hosil qiling. U ham yopilishi kerak.
• 1 - RGB LED tasmasi (15 dan 20 futgacha yoki bitta reaktor uchun yarim barobar. Aloqa bo'yicha alohida -alohida murojaat qilish shart emas, lekin uning o'z tekshirgichi va quvvat manbai bilan ta'minlanganligiga ishonch hosil qiling)
• 2 - 5 gallonli akvarium pufakchalari + taxminan 2 fut quvur (odatda pufakchali bilan ta'minlangan)
• 2 - pufakchali quvurlar uchun og'irliklar. Men faqat 2 ta kichik tosh va rezina bantlardan foydalandim.
• 2 fut - 3/8 dyuymli ichki diametrli plastik quvurlar
• 2 - 1/8 dyuymli NPT velosiped klapanlari (vanalar uchun Amazon havolasi)
• 1 naycha - 2 qismli epoksi
• Yosunlarning boshlang'ich madaniyati
• Suvda eriydigan o'simlik o'g'itlari (men Home Depotdan MiracleGro brendidan foydalanganman)

Muhim ma'lumotlar:

Boshlang'ich madaniyatining kontsentratsiyasiga asoslanib, sizga reaktorning bir gallon hajmiga ko'p yoki kamroq kerak bo'ladi. Tajribamda men har biri 2,5 gallon bo'lgan 12 ta yo'lni o'tkazdim, lekin faqat 2 osh qoshiqdan boshladim. Yosunlarni alohida idishda yetishtirishim kerak edi. Shuningdek, turlarning ahamiyati yo'q, lekin men gematokokdan foydalandim, chunki ular suvda yosunlarga qaraganda yaxshiroq eriydi. Bu erda yosunlar uchun havola. Qiziqarli tajriba sifatida men bir paytlar bioluminescent yosunlarni sotib olishim mumkin. Men bu tabiiy ravishda Puerto -Rikoda sodir bo'lganini ko'rdim va ular juda ajoyib ko'rinardi.

Bundan tashqari, bu, ehtimol, dizaynning 4 -takrorlanishi va men xarajatlarni iloji boricha pastroq qilishga harakat qildim. Haqiqiy kompressor bilan bosim o'tkazishning o'rniga, men kichik akvarium pufakchalarini ishlataman. Biroq, ular kamroq kuchga ega va havoni 6 psi atrofida va uning qabul qilish bosimi bo'ylab harakatlantira oladi.

Men bu muammoni quvurlarni ulashim mumkin bo'lgan havo pufakchalarini sotib olib hal qildim. Bu erda men 3/8 dyuymli trubka o'lchovlarini oldim. Pufakchani qabul qilish trubkaga, so'ngra ikkinchi uchi reaktorga ulanadi. Bu havoni qayta ishlaydi, shuning uchun men sensorlar yordamida karbonat angidrid miqdorini ham o'lchay olaman. Tijorat ilovalari, ehtimol, doimiy havo ta'minotiga ega bo'lishi mumkin. Buning o'rniga pufakchalarga havola. Ular sizga kerak bo'lmagan akvarium filtrining bir qismi. Men buni faqat shu maqsadda ishlatganman, chunki Mening uy hayvonlarim baliqlari. Siz, ehtimol, Internetda filtrsiz faqat ko'pikni topishingiz mumkin.

Ma'lumot yig'ish:

• 2 - Vernier CO2 datchiklari (ular Arduino bilan mos keladi, lekin ayni paytda qimmat. Men o'z maktabimni qarzga olganman)
• Issiqlikka chidamli quvurlar - datchiklarga mos keladigan diametri kamida 1 dyuym
• 2 - Vernier analog protoboard adapterlari (buyurtma kodi: BTA -ELV)
• 1 - non paneli
• non paneli o'tish simlari
• 1 - SD -karta yoki MicroSD va adapter
• 1 - Arduino SD karta qalqoni. Meniki Seed Studio -dan va mening kodim ham shu. Agar sizning qalqoningiz boshqa manbadan bo'lsa, sizga kodni o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin
• 1 - Arduino, men Arduino Mega 2560 dan foydalanardim
• Arduino uchun USB kabeli (kodni yuklash uchun)
• Arduino quvvat manbai. 5V quvvat bilan ta'minlash uchun siz USB kabeli bilan telefon zaryadlovchi g'ishtidan ham foydalanishingiz mumkin

2 -qadam: bosim

Konteynerga bosim o'tkazish uchun ikkita asosiy ishni bajarish kerak:

1. Qopqoq shishaga mahkam o'rnashishi kerak
2. Havo bosimini oshirish uchun valfni o'rnatish kerak

Bizda allaqachon vana bor. Shishadagi yosunlar chizig'idan ancha yuqori joyni tanlang va unda teshik oching. Teshik diametri valfning kattaroq yoki vintli uchining diametriga teng bo'lishi kerak (Siz avval kichikroq uchuvchi teshikni, so'ngra haqiqiy diametrli teshikni yasashingiz mumkin). Bu valf bo'lmagan uchining arpa ichiga shishaga tushishiga imkon berishi kerak. Sozlanishi kalit yordamida men valfni plastmassaga mahkamladim. Bu vint uchun plastmassadan oluklar hosil qiladi. Keyin, men shunchaki valfni oldim, chilangar lentani qo'shdim va joyiga qo'ydim.

Agar shishangizda qalin devorli plastmassa bo'lmasa:

Bir oz zımpara yordamida teshik atrofidagi plastmassani yaxshilab torting. Keyin, klapanning katta qismiga ko'p miqdorda epoksi surting. Bu ikki qismli epoksi yoki boshqa turdagi bo'lishi mumkin. Faqat yuqori bosimga bardoshli va suvga chidamli ekanligiga ishonch hosil qiling. Keyin, valfni joyiga qo'ying va joyiga yopishguncha bir oz ushlab turing. Qirralarning atrofidagi ortiqcha narsalarni artmang. Fotobioreaktorni sinab ko'rishdan oldin epoksi vaqtini ham davolang.

Qopqoqqa kelsak, menda halqa bilan birga keladi va mahkam yopiladi. Men maksimal 30 psi bosimdan foydalanaman va u uni ushlab turishi mumkin. Agar sizda qopqoqli vint bo'lsa, bundan ham yaxshiroq. Uni sanitariya -tesisat lentasi bilan mahkamlang. Oxir -oqibat, mahkam ushlab turish uchun siz shlyapaning ostiga shlyapa ostiga ipni yoki og'ir yopishqoq lentani o'rashingiz mumkin.

Buni tekshirish uchun asta -sekin vana orqali havo qo'shing va havo oqishini tinglang. Bir oz sovunli suvdan foydalanish havo qaerdan chiqib ketayotganini aniqlashga yordam beradi va unga epoksi qo'shilishi kerak bo'ladi.

3 -qadam: Bubbler

Materiallar bo'limida aytib o'tganimdek, quvurlarim o'lchamlari men sotib olgan pufakchaga asoslangan. Agar siz havolani ishlatgan bo'lsangiz yoki xuddi shu brendli brendni sotib olgan bo'lsangiz, boshqa o'lchamlar haqida qayg'urishingiz shart emas. Ammo, agar sizda boshqa brendli brend bo'lsa, unda siz bir necha qadamlarni bajarishingiz kerak bo'ladi:

1. Qabul qilish borligiga ishonch hosil qiling. Ba'zi kabarcıklar aniq ma'lumotga ega bo'ladi, boshqalari esa chiqish atrofida bo'ladi (menda bo'lgani kabi, rasmlarga qarang).
2. Kirish diametrini o'lchang va bu quvur uchun ichki diametr.
3. Chiqish/ko'pikli trubkaning kirish trubkasi orqali osongina joylashishiga ishonch hosil qiling.

Keyin, kichikroq trubkani kattaroq trubkadan o'tkazing va keyin bir uchini pufakchaning chiqishiga mahkamlang. Kattaroq uchini kirish ustiga suring. Uni ushlab turish va yuqori bosimdan muhrlash uchun epoksiyadan foydalaning. Qabul qilish portiga epoksi qo'ymaslik uchun ehtiyot bo'ling. Yon eslatma, zımpara qog'ozidan foydalanib, epoksi qo'shishdan oldin sirtni ozgina tirnaltiring.

Nihoyat, shishada quvurlar uchun etarlicha katta teshik qiling. Mening holimda bu 1/2 dyuym edi (5 -rasm). Kichikroq trubkani u erdan va shishaning yuqori qismidan o'tkazing. Endi siz og'irlikni (men rezina tasma va tosh ishlatardim) biriktirib, uni joyiga qo'yamiz. Keyin katta trubkani shishadan o'tkazing va epoksi bilan joyiga qo'ying. E'tibor bering, katta trubka shishaga kirgandan so'ng tugaydi, chunki bu havo qabul qilgichdir va siz uning ichiga suv tushishini xohlamaysiz. u

Bu yopiq tizimning afzalligi shundaki, suv bug'lari chiqmaydi va sizning xonangiz suv o'tlari kabi hidlamaydi.

4 -qadam: LEDlar

LEDlar odatdagi akkor yoki lyuminestsent lampalarga qaraganda ancha tejamkor va ancha sovuq (harorat bo'yicha) ekanligi bilan mashhur. Biroq, ular hali ham ozgina issiqlik ishlab chiqaradilar va uni o'ralgan holda yoqilganda osongina payqash mumkin. Agar biz ushbu loyihada chiziqlardan foydalansak, ular bir -biriga shunchalik yig'ilib qolmaydi. Har qanday qo'shimcha issiqlik yosun suvli eritmasi orqali osongina tarqaladi yoki so'riladi.

Yosunlarning turiga qarab, ularga ozmi -ko'pmi yorug'lik va issiqlik kerak bo'ladi. Masalan, men ilgari aytib o'tgan yosunlarning biolyuminestsent turi ko'proq yorug'likni talab qiladi. Men qo'llagan asosiy qoida - uni eng past darajada ushlab turish va suv o'tlari o'sishi bilan asta -sekin yorqinligini bir yoki ikki darajaga oshirish.

Qanday bo'lmasin, LED tizimini o'rnatish uchun, chiziqni shisha atrofiga bir necha marta o'rash kifoya, har bir o'ram 1 dyuymga yaqinlashadi. Mening shishamda diodlar bor edi, ularga svetodiodli LED mos edi. Men uni joyida ushlab turish uchun ozgina o'rash tasmasini ishlatardim. Agar siz men kabi ikkita shishadan foydalansangiz, yarmini bitta shishaga, ikkinchisiga o'rang.

Endi siz nega mening LED chiziqlarim fotobioreaktorimning yuqori qismigacha o'ralmaydi, degan savol tug'ilishi mumkin. Men buni ataylab qildim, chunki menga havo va sensor uchun joy kerak edi. Shishaning hajmi 4,2 gallon bo'lsa ham, men uning yarmini suv o'tlarini o'stirish uchun ishlatganman. Bundan tashqari, agar mening reaktorimda kichik oqish bo'lsa, u holda ovoz bosimi keskin pasayadi, chunki chiqayotgan havo hajmi shisha ichidagi havo miqdorining kichik foizini tashkil qiladi. Men yosunlar o'sishi uchun etarli miqdorda karbonat angidridga ega bo'lishim kerak bo'lgan nozik chiziq bor edi, lekin shu bilan birga, yosunlar o'zlashtiradigan karbonat angidrid oksidining umumiy tarkibiga ta'sir ko'rsatishi uchun havo kam bo'lishi kerak. havo, bu ma'lumotlarni yozib olishimga imkon beradi.

Masalan, agar siz qog'oz sumkada nafas olsangiz, u yuqori foizli karbonat angidrid bilan to'ldiriladi. Ammo agar siz ochiq havoda nafas olsangiz, havoning umumiy tarkibi bir xil bo'ladi va hech qanday o'zgarishlarni aniqlab bo'lmaydi.

5 -qadam: Protoboard ulanishlari

Agar siz arduino ma'lumotlarini yig'ish va sensorlarni qo'shishni xohlamasangiz, fotobioreaktorni sozlash shu erda tugadi. Yosunlarni etishtirish bosqichiga o'tishingiz mumkin.

Agar sizni qiziqtirsa, uni elektron idishga joylashtirishdan oldin uni dastlabki sinovdan o'tkazishingiz kerak bo'ladi. Birinchidan, SD karta qalqonini arduino ustiga ulang. Odatda SD -karta qalqoni ishlatadigan arduino -da ishlatadigan har qanday pinlar hali ham mavjud; o'tish simini to'g'ridan -to'g'ri yuqoridagi teshikka ulang.

Men bu qadamga arduino pin konfiguratsiyasining rasmlarini biriktirdim, siz ularga murojaat qilishingiz mumkin. Yashil simlar 5V ni arduino 5V ga, to'q sariq rangni GND ni Arduino eriga ulash uchun, SIG1 ni Arduino A2 va A5 ga ulash uchun ishlatilgan. E'tibor bering, sensorlarga qo'shimcha ulanishlar ko'p bo'lishi mumkin, lekin ular ma'lumot yig'ish uchun kerak emas va faqat Vernier kutubxonasiga ma'lum funktsiyalarni bajarishga yordam beradi (masalan, ishlatilayotgan sensorni aniqlash).

Protoboard pimlari nima qilayotgani haqida qisqacha ma'lumot:

1. SIG2 - 10V chiqish signali faqat bir nechta vernier sensorlar tomonidan ishlatiladi. Bizga kerak bo'lmaydi.
2. GND - arduino -ga ulanadi
3. Vres - har xil vernier sensorlar har xil qarshilikka ega. kuchlanish berish va bu pimdan joriy chiqishni o'qish sensorlarni aniqlashga yordam beradi, lekin bu men uchun ishlamadi. Men qanday sensordan foydalanayotganimni oldindan bilardim, shuning uchun dasturni qattiq kodladim.
4. ID - sensorlarni aniqlashga yordam beradi, lekin bu erda kerak emas
5. 5V - sensorga 5 volt quvvat beradi. Arduino 5V ga ulangan
6. SIG1 - 0 dan 5 voltgacha bo'lgan sensorlar uchun chiqish. Men kalibrlash tenglamalarini va sensor chiqishini haqiqiy ma'lumotlarga aylantirish uchun tushuntirmayman, lekin CO2 sensori shunday ishlaydi deb o'ylang: u qancha CO2 sezsa, SIG2 ga shunchalik kuchlanish qaytadi.

Afsuski, Vernier sensor kutubxonasi faqat bitta sensor bilan ishlaydi va agar biz ikkitasini ishlatishimiz kerak bo'lsa, biz sensorlar chiqargan xom kuchlanishdagi o'qishimiz kerak bo'ladi. Kodni keyingi bosqichda.ino fayli sifatida taqdim qildim.

Non paneliga o'tish simlarini biriktirayotganda, teshik qatorlari ulanganligini unutmang. Shunday qilib, protoboard adapterlarini arduino -ga ulaymiz. Bundan tashqari, ba'zi pinlar SD -kartani o'quvchi tomonidan ishlatilishi mumkin, lekin men ularning bir -biriga xalaqit bermasligiga ishonch hosil qildim. (Bu odatda raqamli pin 4)

6 -qadam: Kod va test

Agar sizda arduino dasturiy ta'minoti o'rnatilmagan bo'lsa, uni kompyuteringizga yuklab oling.

Keyin datchiklarni adapterlarga ulang va barcha simlar yaxshi ekanligiga ishonch hosil qiling (datchiklar past tezlikda 0 - 10 000 ppmgacha bo'lganligini tekshiring). SD -kartani uyaga joylashtiring va USB kabel orqali arduino -ni kompyuteringizga ulang. Keyin men bu bosqichda taqdim qilgan SDTest.ino faylini ochamiz va yuklash tugmasini bosamiz. Siz SD kutubxonasini.zip fayli sifatida yuklab olishingiz va uni qo'shishingiz kerak bo'ladi.

Kod muvaffaqiyatli yuklanganidan so'ng, asboblarni bosing va ketma -ket monitorni tanlang. Sensor o'qilishi haqidagi ma'lumotni ekranda ko'rishingiz kerak. Kodni bir muddat ishga tushirgandan so'ng, siz arduino -ni ajratib, SD -kartani chiqarib olishingiz mumkin.

Agar siz SD -kartani noutbukga joylashtirsangiz, DATALOG. TXT faylini ko'rasiz. Uni oching va unda ma'lumotlar borligiga ishonch hosil qiling. Men SD testiga ba'zi funktsiyalarni qo'shdim, ular har yozishdan keyin faylni saqlaydi. Bu shuni anglatadiki, agar siz SD-kartani o'rta dasturdan chiqargan bo'lsangiz ham, u shu paytgacha barcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Mening AlgaeLogger.ino fayli bir hafta davomida ishlashini kechiktirish bilan yanada murakkab. Buning ustiga, agar mavjud bo'lsa, yangi datalog.txt faylini ishga tushiradigan funktsiyani qo'shdim. Kodning ishlashi shart emas edi, lekin men Arduino to'plagan barcha ma'lumotlarni ularni ko'rsatilgan soat bo'yicha saralash o'rniga turli fayllarda to'plashni xohlardim. Men tajribamni boshlashdan oldin arduino -ni ulashim mumkin va men boshlashga tayyor bo'lganimda qizil tugmani bosish orqali kodni qayta tiklashim mumkin.

Agar test kodi ishlagan bo'lsa, siz men bergan AlgaeLogger.ino faylini yuklab olishingiz va uni arduino -ga yuklashingiz mumkin. Ma'lumot yig'ishni boshlashga tayyor bo'lgach, arduino -ni yoqing, SD -kartani joylashtiring va dasturni qayta ishga tushirish uchun arduino -dagi qizil tugmani bosing. Kod 1 soat davomida bir soatlik interval bilan o'lchanadi. (168 ta ma'lumotlar to'plami)

7 -qadam: Sensorlarni fotobioreaktorga o'rnatish

Ha, qanday qilib unutishim mumkin?

Ma'lumot yig'ishdan oldin datchiklarni fotobioreaktorga o'rnatish kerak. Menda faqat sensorlar va kodni sinab ko'rish uchun qadam bor edi, shunda sensorlaringizdan biri noto'g'ri bo'lsa, uni fotobioreaktorga qo'shishdan oldin darhol boshqasini olishingiz mumkin. Ushbu qadamdan keyin datchiklarni olib tashlash qiyin bo'ladi, lekin mumkin. Buni qanday qilish bo'yicha ko'rsatmalar "Maslahatlar va yakuniy fikrlar" bosqichida.

Qanday bo'lmasin, men sensorlarimni shishamning qopqog'iga qo'shaman, chunki u suvdan eng uzoqda va men uning ho'l bo'lishini xohlamayman. Bundan tashqari, men shishaning pastki va ingichka devorlari yaqinida kondensatsiyalangan barcha suv bug'larini payqadim, shuning uchun bu joy suv bug'ining datchiklarga zarar etkazishining oldini oladi.

Ishni boshlash uchun issiqlik o'tkazgich trubkasini sensor ustiga siljiting, lekin hamma teshiklarni yopmasligiga ishonch hosil qiling. Keyin, kichik olov yordamida trubkani qisqartiring. Rang muhim emas, lekin men ko'rish uchun qizil rangdan foydalanardim.

Qopqoqning o'rtasiga 1 dyuymli teshik oching va uning atrofidagi plastmassani silliqlash uchun zımpara qog'ozidan foydalaning. Bu epoksi bilan yaxshi bog'lanishiga yordam beradi.

Nihoyat, trubkaga bir oz epoksi qo'shing va sensorni qopqog'iga qo'ying. Qopqoqning issiqlik qisqaradigan joyiga tashqi va qopqoqning ichki qismiga yana epoksi qo'shing va uni quriting. Endi u havo o'tkazmaydigan bo'lishi kerak, lekin biz uni xavfsiz bo'lish uchun bosim sinovidan o'tkazishimiz kerak bo'ladi.

8 -qadam: Sensorlar yordamida bosimni tekshirish

Biz fotobioreaktorni velosiped klapan bilan oldindan sinovdan o'tkazganimiz uchun, bu erda faqat qopqoq haqida qayg'urishimiz kerak. Oxirgi marta bo'lgani kabi, asta -sekin bosim qo'shing va oqishlarni tinglang. Agar topsangiz, qopqoqning ichki va tashqi qismiga epoksi qo'shing.

Agar xohlasangiz, qochqinlarni topish uchun sovunli suvdan foydalaning, lekin sensor ichiga hech narsa solmang.

Fotobioreaktordan havo chiqmasligi juda muhim. CO2 sensori o'qishiga bosim bilan bevosita bog'liq bo'lgan doimiy ta'sir ko'rsatadi. Bosimni bilish sizga ma'lumot to'plash va tahlil qilish uchun karbonat angidridning haqiqiy kontsentratsiyasini aniqlash imkonini beradi.

9 -qadam: Yosunlar madaniyati va ozuqa moddalari

Yosunlarni o'stirish uchun konteynerni LEDning yuqori qismiga suv bilan to'ldiring. Bu taxminan 2 gallon bo'lishi yoki bir necha stakan olish kerak. Keyin, qutidagi ko'rsatmalarga muvofiq eriydigan o'simlik o'g'itini qo'shing. Yosunlarning o'sishini kuchaytirish uchun biroz ko'proq qo'shdim. Nihoyat, suv o'tlarining boshlang'ich madaniyatini qo'shing. Men dastlab butun 2 gallon uchun 2 osh qoshiqdan foydalandim, lekin tajribam davomida suv o'tlarining tezroq o'sishi uchun 2 stakan ishlataman.

LEDlarni eng past darajaga qo'ying va agar suv juda qorong'i bo'lsa, uni keyinroq oshiring. Pufakchani yoqing va yosunlar o'sishi uchun reaktorni bir hafta tursin. Yosunlar tubiga cho'kib ketmasligi uchun ko'pchilik suvni bir necha marta aylantirishi kerak.

Shuningdek, fotosintez asosan qizil va ko'k nurni yutadi, shuning uchun barglar yashil bo'ladi. Yosunlarga kerak bo'lmagan nurni haddan tashqari qizdirmasdan berish uchun, men binafsha nur ishlatardim.

Qo'shilgan rasmlarda, men o'z tajribam uchun 40 stakan atrofida bo'lishi kerak bo'lgan asl 2 osh qoshiq boshlang'ichni o'stirdim. Aytish mumkinki, suv o'tlari oldin juda toza bo'lganini hisobga olsak, suv o'tlari juda ko'p o'sgan.

10 -qadam: Maslahatlar va yakuniy fikrlar

Men bu loyihani qurishda ko'p narsani o'rgandim va sharhlardagi savollarga o'zimning imkonim darajasida javob berishdan xursandman. Ayni paytda menda bir nechta maslahatlar bor:

1. Ishlarni mahkamlash uchun ikki tomonlama ko'pikli lentadan foydalaning. Bundan tashqari, pufakchadan tebranishni kamaytirdi.
2. Barcha qismlarni himoya qilish uchun elektr tasmasini ishlating, shuningdek narsalarni ulash uchun joy bor.
3. Bosim o'lchagichli velosiped nasosidan foydalaning va shishani suv bilan to'ldirmang. Bu ikkita sababga ko'ra. Birinchidan, bosim tezroq oshadi, ikkinchidan, suvning og'irligi shishaning pastki qismini teskari burilishiga to'sqinlik qiladi.
4. Yosunlarni bir tekis hal qilish uchun vaqti -vaqti bilan aylantiring.
5. Datchiklarni olib tashlash uchun: o'tkir pichoq yordamida datchikning naychasini kesib oling va iloji boricha yirtib tashlang. Keyin sensorni muloyimlik bilan chiqarib oling.

Men aqlga kelganlarida men ko'proq maslahatlar qo'shaman.

Oxir -oqibat, men bir nechta so'zlar bilan tugatmoqchiman. Ushbu loyihaning maqsadi - bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun suv o'tlarini tezroq etishtirish mumkinligini ko'rish. Bu ishchi fotobioreaktor bo'lsa -da, men barcha sinovlarim tugamaguncha bosim o'zgarishiga kafolat berolmayman. O'sha paytda men bu erda tahrir qilaman va natijalarni ko'rsataman (buni mart oyining o'rtalarida qidiring).

Agar siz ushbu ko'rsatmalarni foydali deb hisoblasangiz va hujjatlar yaxshi bo'lsa, menga like yoki sharh qoldiring. Men ham LED, Arduino va Epilog tanlovlariga qo'shildim, shuning uchun agar men bunga loyiq bo'lsam, menga ovoz bering.

Ungacha, barchani DIY bilan tabriklayman

EDIT:

Mening tajribam muvaffaqiyatli o'tdi va men ham u bilan davlat ilmiy ko'rgazmasiga chiqa oldim! Karbonat angidrid datchiklarining grafiklarini solishtirgandan so'ng, men ANOVA (Variantlar tahlili) testini o'tkazdim. Asosan, bu testning natijasi shundaki, u berilgan natijalarning tabiiy ravishda yuzaga kelish ehtimolini aniqlaydi. Ehtimollik qiymati 0 ga qanchalik yaqin bo'lsa, berilgan natijani ko'rish ehtimoli shunchalik kam bo'ladi, ya'ni har qanday mustaqil o'zgaruvchining o'zgarishi natijalarga ta'sir qilgan. Men uchun ehtimollik qiymati (a -p qiymati) juda past edi, 10 atrofida -23 ga ko'tarildi … asosan 0. Bu shuni anglatadiki, reaktordagi bosim oshishi alglarning yaxshi o'sishiga va men taxmin qilganimdek ko'proq CO2 ni yutishiga imkon berdi.

Mening sinovimda menda bosim qo'shilmagan, 650 kub sm havo, 1300 kub sm havo va 1950 kub sm havo qo'shilgan nazorat guruhi bor edi. Datchiklar eng yuqori bosim chizig'ida to'g'ri ishlashni to'xtatdi, shuning uchun men uni tashqariga chiqarib tashladim. Shunday bo'lsa ham, P qiymati unchalik o'zgarmadi va osonlikcha 0 ga yaqinlashtirildi. Kelgusi tajribalarda men CO2ni qimmat sensorlarsiz o'lchashning ishonchli usulini topardim va ehtimol reaktorni yuqori darajadagi xavfsiz ishlashi uchun modernizatsiya qilardim. bosimlar.

2017 yilgi LED tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi