Nutrient removal from wastewater is crucial to preserve the equilibria of natural ecosystems by increasing anthropic pressures. On the other hand, the scarcity of natural resources is pushing agriculture and water industries to move from a linear to a circular approach in the management of nutrient resources. Within this context, the bioremediation of municipal/industrial wastewater in microalgae-based biorefineries are particularly interesting, due to the possibility of achieving important goals while treating gas, liquid and solid waste streams: i) reducing the energy requirement for the aerobic treatment of wastewaters by exploiting the photosynthetic oxygenation by microalgae, ii) recovering either wastewater nutrients (mainly N and P) and bioproducts (bioplastics, biofertilizers) or energy as biomethane from the digestion of algal biomass, and iii) capturing greenhouse gases such as CO2 and other gaseous contaminants (H2S, SOX, NOX) from polluted gas streams. Due to these reasons, the use of microalgae-bacteria consortia in wastewater treatment recently gained interest in the scientific community. However, a lack of knowledge of the complex interaction among phototrophic, autotrophic and heterotrophic microorganisms in these systems practically hinders the application of the process at full scale and only a few industrial applications of microalgae-based processes in wastewater treatment plants are available. Respirometry-based techniques have been historically applied to characterize conventional nutrient removal biotechnologies (mainly the activated sludge process) and the dependence of microalgal photosynthesis on light, temperature, nutrient concentrations and other parameters (photo-respirometry). Currently, only a few studies attempted to further characterize the complicated processes occurring in microalgae-bacteria systems by using photo-respirometry. In this work, the most important studies exploiting respirometric and photo-respirometric methods were reviewed, providing an extensive overview of experimental devices, protocols and potential applications of respirometry-based techniques which allowed defining the gaps and steps required toward effective and harmonized test procedures, experimental setup and operational conditions. The main findings of the literature review process were used to define design an appropriate respirometric apparatus and three standardized protocols, which revealed useful for monitoring and modelling the evolution of microalgae-bacteria systems: the monitoring, model calibration and inhibition protocols. The monitoring protocol allowed to distinguish between the algal and nitrifying oxygen consumption rates in algae-bacteria consortia sampled from six cultivation systems fed with different types of wastewaters, thus constituting a rich dataset to which future studies should be compared. The cultivation systems analyzed ranged from conventional lab-scale photobioreactors to pilot-scale high rate algal ponds and bubble-columns to demonstrative-scale semi-closed photobioreactors. Wastewaters from different sources were tested, after selecting some the most suitable streams for microalgae cultivation: synthetic media, anaerobically digested municipal/piggery wastewaters, raw agro-zootechnical and runoff wastewaters. The obtained nitrification rates were in the range 0.8 to 44 mg O2 g TSS-1 h-1, indicating that the occurrence of nitrification was strongly related to the influent type and to its nutrient concentrations. The model calibration protocol was defined to characterize the optimal cultivation conditions in a pilot-scale microalgae-bacteria system. The application of the protocol allowed to successfully identify optimal irradiance, pH, DO and temperature, in correspondence of which the photosynthesis and the respiratory activities were highest, and to identify minimum and maximum thresholds, for which the metabolic activities are stopped, with direct applications to microalgae-bacteria modelling. Model selection criteria were applied to select the best-fitting models among different options available in the literature. The values returned from the parameter estimation process were comparable with similar literature cases, thus confirming the adequacy of the proposed protocol to evaluate optimal conditions for phototrophs growing in consortia with bacteria. The optimal irradiance, temperature and pH values for the photosynthetic rate were approximately 300 µE m-2 s-1, 28 °C and 7.4, respectively. No photoinhibition effects on the microalgae-bacteria consortium were detected. Complete inhibition from dissolved oxygen was obtained at approximately 20 mg DO L-1 for both photosynthesis and respiration. Regarding the respiration rate, similar optimal values were obtained for pH (7.8), but the maximum respiration rate was reached at higher temperatures (approximately 36 °C). In the inhibition protocol, the application of the standardized procedure allowed to successfully identify the effective concentration for free ammonia inducing 50% inhibition of the oxygen evolution rate (EC50) in both green algae and cyanobacteria. Testing the activity reduction on both monocultures and mixed algae-bacteria cultures represents an innovative approach compared to available literature works, where the inhibition is generally assessed on pure cultures. The calculated inhibition thresholds ranged from approximately 11 to 30 mg NH3 L-1 in cyanobacteria and from approximately 52 to 88 mg NH3 L-1 in green microalgae, consistently with previous literature works. On the overall, this thesis demonstrated that photo-respirometry is a suitable and promising technique to gain insights into oxygen dynamics in microalgae-bacteria systems. The definition of standardized protocols allowed to perform the experiments under comparable conditions and to minimize the experimental error. The standardization efforts were also aimed at identifying a set of guidelines for future photo-respirometric studies, in order to facilitate the spreading of this technique. Indeed, adopting the described set of protocols could be a very simple and effective tool for monitoring outdoor and/or indoor microalgae-bacteria photobioreactors treating industrial and municipal wastewaters and for the calibration of mathematical models describing their evolution. The application of the described methodology as routine monitoring procedure is expected to provide additional accuracy and reliability to algae-bacteria growth models, making them an even more reliable tool for the analysis and optimization of these bioprocesses.

La rimozione dei nutrienti dalle acque reflue è di fondamentale importanza per preservare gli equilibri degli ecosistemi naturali all'aumentare delle pressioni antropiche. D'altra parte, la scarsità di risorse naturali sta sempre più spingendo l'agricoltura e le industrie dei servizi idrici a passare da un approccio lineare ad uno circolare nella gestione dei nutrienti. In questo contesto, la biorisanamento delle acque reflue urbane/agro-industriali in bioraffinerie basate sulle microalghe è di particolare interesse, grazie alla possibilità di raggiungere importanti obiettivi di depurazione nel trattamento di flussi gassosi, liquidi e di rifiuti solidi: i) ridurre il fabbisogno energetico per il trattamento aerobico delle acque reflue, sfruttando l'ossigenazione fotosintetica da parte delle microalghe, ii) recuperare nutrienti (principalmente N e P) delle acque reflue e generare bioprodotti (bioplastiche, biofertilizzanti) o energia come biometano dalla digestione della biomassa algale, iii) catturare gas serra come CO2 e altri gas (H2S, SOX, NOX) da effluenti gassosi contaminati. Per questi motivi, l'uso di consorzi di microalghe-batteri nel trattamento delle acque reflue ha recentemente suscitato interesse nella comunità scientifica. Tuttavia, la mancanza di conoscenza delle complesse interazioni tra i microrganismi fotosintetici ed i batteri autotrofi ed eterotrofi in questi sistemi ostacola di fatto l'applicazione del processo su scala reale e solo alcune applicazioni industriali di processi basati sull'integrazione della coltivazione di microalghe negli impianti di trattamento delle acque reflue sono attualmente disponibili. Le tecniche basate sulla respirometria sono state storicamente applicate per caratterizzare convenzionali biotecnologie di rimozione dei nutrienti (principalmente, il processo a fanghi attivi) e la dipendenza della fotosintesi microalgale da luce, temperatura, concentrazioni di nutrienti e altri parametri (foto-respirometria). Attualmente, solo pochi studi hanno tentato di caratterizzare ulteriormente i processi che si instaurano nei sistemi microalghe-batteri utilizzando metodi foto-respirometrici. In questo lavoro i principali studi di letteratura che sfruttano i metodi respirometrici e foto-respirometrici sono stati sottoposti a revisione, fornendo così una vasta panoramica dei dispositivi sperimentali utilizzati, dei protocolli e delle potenziali applicazioni di tecniche basate sulla respirometria che ha permesso di definire le principali lacune e le fasi necessarie per la definizione di procedure di test, installazioni sperimentali e condizioni operative efficaci ed armonizzate. I principali risultati del processo di revisione della letteratura sono stati utilizzati per la progettazione di un apparato respirometrico appropriato e di tre protocolli di test standardizzati che sono stati utilizzati per monitorare e modellare l'evoluzione di sistemi di microalghe-batteri: il protocollo di monitoraggio, il protocollo di calibrazione di modelli matematici ed il protocollo di inibizione. Il protocollo di monitoraggio ha permesso di distinguere tra il rateo di consumo dell'ossigeno da parte delle alghe e dei batteri nitrificanti in consorzi alghe-batteri campionati da sei sistemi di coltivazione alimentati con diversi tipi di acque reflue, costituendo così un ricco set di dati con cui confrontare i futuri studi. I sistemi di coltivazione analizzati sono: fotobioreattori convenzionali alla scala di laboratorio, vasche raceway e fotobioreattori a colonna alla scala pilota, fotobiorettori semi-chiusi alla scala dimostrativa. Sono state inoltre testate acque reflue provenienti da diverse fonti, dopo aver selezionato alcuni dei flussi più adatti per la coltivazione di microalghe: medium di coltura sintetici, acque reflue municipali e agro-zootecniche da digestione anaerobica, acque reflue agro-zootecniche e acque di ruscellamento superficiale. I ratei di nitrificazione ottenuti rientrano in un intervallo che va da 0,8 a 44 mg di O2 g TSS-1 h-1, indicando che la presenza di nitrificazione è fortemente correlata con il tipo di influente e con le relative concentrazioni di nutrienti. Il protocollo di calibrazione di modelli matematici è stato definito per caratterizzare le condizioni di coltivazione ottimali in un sistema microalghe-batteri alla scala pilota. L'applicazione del protocollo ha permesso di identificare con successo le condizioni ottimali di irraggiamento, temperatura, pH, e ossigeno disciolto, in corrispondenza delle quali la fotosintesi e la respirazione algale sono massime e di identificare le soglie minime e massime, per le quali le attività metaboliche si interrompono, con applicazioni dirette alla modellazione matematica dei sistemi microalghe-batteri. Sono stati in particolare applicati criteri di selezione dei modelli per selezionare le equazioni più adatte tra le diverse opzioni disponibili in letteratura. I valori restituiti dal processo di stima parametrica sono risultati comparabili con simili riferimenti di letteratura, confermando così l'adeguatezza del protocollo proposto per valutare le condizioni ottimali per i microorganismi fototrofi che crescono in consorzio con i batteri. I valori ottimali di irraggiamento, temperatura e pH per l'attività fotosintetica ottenuti sono rispettivamente: 300 µE m-2 s-1, 28 ° C e pH 7,4. Non sono stati rilevati effetti di fotoinibizione sul consorzio microalghe-batteri. L'inibizione completa dovuta alla concentrazione di ossigeno disciolto è stata ottenuta a circa 20 mg DO L-1, sia per la fotosintesi che per la respirazione. Per quanto riguarda il rateo di respirazione, sono stati ottenuti analoghi valori ottimali per pH (7,8), ma massima respirazione è stata raggiunta a temperature più elevate (circa 36 ° C). Nel protocollo di inibizione, l'applicazione della procedura standardizzata ha permesso di identificare con successo la concentrazione efficace di ammoniaca libera inducendo 50% di inibizione nel rateo di produzione dell'ossigeno (EC50), sia per le alghe verdi che per i cianobatteri. Testare la riduzione di attività sia su monocolture che su sistemi misti alghe-batteri rappresenta un approccio innovativo rispetto agli studi di letteratura disponibili, dove l'inibizione è generalmente valutata su colture pure. Le soglie di inibizione calcolate variano da circa 11 a 30 mg NH3 L-1 per i cianobatteri e da circa 52 a 88 mg NH3 L-1 nelle microalghe verdi, coerentemente con precedenti lavori di letteratura. Nel complesso, questa tesi ha dimostrato che la foto-respirometria è una tecnica adatta e promettente per ottenere informazioni riguardanti la dinamica dell'ossigeno nei sistemi microalghe-batteri. La definizione di protocolli standardizzati ha inoltre permesso di eseguire esperimenti in condizioni ripetibili e di minimizzare l'errore sperimentale. Gli sforzi di standardizzazione sono stati mirati ad identificare una serie di linee guida per futuri studi foto-respirometrici, anche al fine di facilitare la diffusione di questa tecnica. L'adozione dei protocolli descritti in questo lavoro potrebbe essere uno strumento molto semplice ed efficace per monitorare fotobioreattori all'aperto o coltivazioni indoor per il trattamento di acque reflue industriali e municipali e per la calibrazione di modelli matematici che descrivono la loro evoluzione. L'applicazione della metodologia descritta come procedura di monitoraggio di routine può fornire ulteriore accuratezza e affidabilità ai modelli di crescita per i sistemi alghe-batteri, rendendoli uno strumento ancora più utile per l'analisi e l'ottimizzazione dei bioprocessi basati sulla coltivazione di microalghe.

Photo-respirometric methods to evaluate microalgae-bacteria dynamics - Applications to photobioreactors monitoring and modelling

ROSSI, SIMONE

Abstract

Nutrient removal from wastewater is crucial to preserve the equilibria of natural ecosystems by increasing anthropic pressures. On the other hand, the scarcity of natural resources is pushing agriculture and water industries to move from a linear to a circular approach in the management of nutrient resources. Within this context, the bioremediation of municipal/industrial wastewater in microalgae-based biorefineries are particularly interesting, due to the possibility of achieving important goals while treating gas, liquid and solid waste streams: i) reducing the energy requirement for the aerobic treatment of wastewaters by exploiting the photosynthetic oxygenation by microalgae, ii) recovering either wastewater nutrients (mainly N and P) and bioproducts (bioplastics, biofertilizers) or energy as biomethane from the digestion of algal biomass, and iii) capturing greenhouse gases such as CO2 and other gaseous contaminants (H2S, SOX, NOX) from polluted gas streams. Due to these reasons, the use of microalgae-bacteria consortia in wastewater treatment recently gained interest in the scientific community. However, a lack of knowledge of the complex interaction among phototrophic, autotrophic and heterotrophic microorganisms in these systems practically hinders the application of the process at full scale and only a few industrial applications of microalgae-based processes in wastewater treatment plants are available. Respirometry-based techniques have been historically applied to characterize conventional nutrient removal biotechnologies (mainly the activated sludge process) and the dependence of microalgal photosynthesis on light, temperature, nutrient concentrations and other parameters (photo-respirometry). Currently, only a few studies attempted to further characterize the complicated processes occurring in microalgae-bacteria systems by using photo-respirometry. In this work, the most important studies exploiting respirometric and photo-respirometric methods were reviewed, providing an extensive overview of experimental devices, protocols and potential applications of respirometry-based techniques which allowed defining the gaps and steps required toward effective and harmonized test procedures, experimental setup and operational conditions. The main findings of the literature review process were used to define design an appropriate respirometric apparatus and three standardized protocols, which revealed useful for monitoring and modelling the evolution of microalgae-bacteria systems: the monitoring, model calibration and inhibition protocols. The monitoring protocol allowed to distinguish between the algal and nitrifying oxygen consumption rates in algae-bacteria consortia sampled from six cultivation systems fed with different types of wastewaters, thus constituting a rich dataset to which future studies should be compared. The cultivation systems analyzed ranged from conventional lab-scale photobioreactors to pilot-scale high rate algal ponds and bubble-columns to demonstrative-scale semi-closed photobioreactors. Wastewaters from different sources were tested, after selecting some the most suitable streams for microalgae cultivation: synthetic media, anaerobically digested municipal/piggery wastewaters, raw agro-zootechnical and runoff wastewaters. The obtained nitrification rates were in the range 0.8 to 44 mg O2 g TSS-1 h-1, indicating that the occurrence of nitrification was strongly related to the influent type and to its nutrient concentrations. The model calibration protocol was defined to characterize the optimal cultivation conditions in a pilot-scale microalgae-bacteria system. The application of the protocol allowed to successfully identify optimal irradiance, pH, DO and temperature, in correspondence of which the photosynthesis and the respiratory activities were highest, and to identify minimum and maximum thresholds, for which the metabolic activities are stopped, with direct applications to microalgae-bacteria modelling. Model selection criteria were applied to select the best-fitting models among different options available in the literature. The values returned from the parameter estimation process were comparable with similar literature cases, thus confirming the adequacy of the proposed protocol to evaluate optimal conditions for phototrophs growing in consortia with bacteria. The optimal irradiance, temperature and pH values for the photosynthetic rate were approximately 300 µE m-2 s-1, 28 °C and 7.4, respectively. No photoinhibition effects on the microalgae-bacteria consortium were detected. Complete inhibition from dissolved oxygen was obtained at approximately 20 mg DO L-1 for both photosynthesis and respiration. Regarding the respiration rate, similar optimal values were obtained for pH (7.8), but the maximum respiration rate was reached at higher temperatures (approximately 36 °C). In the inhibition protocol, the application of the standardized procedure allowed to successfully identify the effective concentration for free ammonia inducing 50% inhibition of the oxygen evolution rate (EC50) in both green algae and cyanobacteria. Testing the activity reduction on both monocultures and mixed algae-bacteria cultures represents an innovative approach compared to available literature works, where the inhibition is generally assessed on pure cultures. The calculated inhibition thresholds ranged from approximately 11 to 30 mg NH3 L-1 in cyanobacteria and from approximately 52 to 88 mg NH3 L-1 in green microalgae, consistently with previous literature works. On the overall, this thesis demonstrated that photo-respirometry is a suitable and promising technique to gain insights into oxygen dynamics in microalgae-bacteria systems. The definition of standardized protocols allowed to perform the experiments under comparable conditions and to minimize the experimental error. The standardization efforts were also aimed at identifying a set of guidelines for future photo-respirometric studies, in order to facilitate the spreading of this technique. Indeed, adopting the described set of protocols could be a very simple and effective tool for monitoring outdoor and/or indoor microalgae-bacteria photobioreactors treating industrial and municipal wastewaters and for the calibration of mathematical models describing their evolution. The application of the described methodology as routine monitoring procedure is expected to provide additional accuracy and reliability to algae-bacteria growth models, making them an even more reliable tool for the analysis and optimization of these bioprocesses.
BARZAGHI, RICCARDO
CANZIANI, ROBERTO
31-mar-2020
La rimozione dei nutrienti dalle acque reflue è di fondamentale importanza per preservare gli equilibri degli ecosistemi naturali all'aumentare delle pressioni antropiche. D'altra parte, la scarsità di risorse naturali sta sempre più spingendo l'agricoltura e le industrie dei servizi idrici a passare da un approccio lineare ad uno circolare nella gestione dei nutrienti. In questo contesto, la biorisanamento delle acque reflue urbane/agro-industriali in bioraffinerie basate sulle microalghe è di particolare interesse, grazie alla possibilità di raggiungere importanti obiettivi di depurazione nel trattamento di flussi gassosi, liquidi e di rifiuti solidi: i) ridurre il fabbisogno energetico per il trattamento aerobico delle acque reflue, sfruttando l'ossigenazione fotosintetica da parte delle microalghe, ii) recuperare nutrienti (principalmente N e P) delle acque reflue e generare bioprodotti (bioplastiche, biofertilizzanti) o energia come biometano dalla digestione della biomassa algale, iii) catturare gas serra come CO2 e altri gas (H2S, SOX, NOX) da effluenti gassosi contaminati. Per questi motivi, l'uso di consorzi di microalghe-batteri nel trattamento delle acque reflue ha recentemente suscitato interesse nella comunità scientifica. Tuttavia, la mancanza di conoscenza delle complesse interazioni tra i microrganismi fotosintetici ed i batteri autotrofi ed eterotrofi in questi sistemi ostacola di fatto l'applicazione del processo su scala reale e solo alcune applicazioni industriali di processi basati sull'integrazione della coltivazione di microalghe negli impianti di trattamento delle acque reflue sono attualmente disponibili. Le tecniche basate sulla respirometria sono state storicamente applicate per caratterizzare convenzionali biotecnologie di rimozione dei nutrienti (principalmente, il processo a fanghi attivi) e la dipendenza della fotosintesi microalgale da luce, temperatura, concentrazioni di nutrienti e altri parametri (foto-respirometria). Attualmente, solo pochi studi hanno tentato di caratterizzare ulteriormente i processi che si instaurano nei sistemi microalghe-batteri utilizzando metodi foto-respirometrici. In questo lavoro i principali studi di letteratura che sfruttano i metodi respirometrici e foto-respirometrici sono stati sottoposti a revisione, fornendo così una vasta panoramica dei dispositivi sperimentali utilizzati, dei protocolli e delle potenziali applicazioni di tecniche basate sulla respirometria che ha permesso di definire le principali lacune e le fasi necessarie per la definizione di procedure di test, installazioni sperimentali e condizioni operative efficaci ed armonizzate. I principali risultati del processo di revisione della letteratura sono stati utilizzati per la progettazione di un apparato respirometrico appropriato e di tre protocolli di test standardizzati che sono stati utilizzati per monitorare e modellare l'evoluzione di sistemi di microalghe-batteri: il protocollo di monitoraggio, il protocollo di calibrazione di modelli matematici ed il protocollo di inibizione. Il protocollo di monitoraggio ha permesso di distinguere tra il rateo di consumo dell'ossigeno da parte delle alghe e dei batteri nitrificanti in consorzi alghe-batteri campionati da sei sistemi di coltivazione alimentati con diversi tipi di acque reflue, costituendo così un ricco set di dati con cui confrontare i futuri studi. I sistemi di coltivazione analizzati sono: fotobioreattori convenzionali alla scala di laboratorio, vasche raceway e fotobioreattori a colonna alla scala pilota, fotobiorettori semi-chiusi alla scala dimostrativa. Sono state inoltre testate acque reflue provenienti da diverse fonti, dopo aver selezionato alcuni dei flussi più adatti per la coltivazione di microalghe: medium di coltura sintetici, acque reflue municipali e agro-zootecniche da digestione anaerobica, acque reflue agro-zootecniche e acque di ruscellamento superficiale. I ratei di nitrificazione ottenuti rientrano in un intervallo che va da 0,8 a 44 mg di O2 g TSS-1 h-1, indicando che la presenza di nitrificazione è fortemente correlata con il tipo di influente e con le relative concentrazioni di nutrienti. Il protocollo di calibrazione di modelli matematici è stato definito per caratterizzare le condizioni di coltivazione ottimali in un sistema microalghe-batteri alla scala pilota. L'applicazione del protocollo ha permesso di identificare con successo le condizioni ottimali di irraggiamento, temperatura, pH, e ossigeno disciolto, in corrispondenza delle quali la fotosintesi e la respirazione algale sono massime e di identificare le soglie minime e massime, per le quali le attività metaboliche si interrompono, con applicazioni dirette alla modellazione matematica dei sistemi microalghe-batteri. Sono stati in particolare applicati criteri di selezione dei modelli per selezionare le equazioni più adatte tra le diverse opzioni disponibili in letteratura. I valori restituiti dal processo di stima parametrica sono risultati comparabili con simili riferimenti di letteratura, confermando così l'adeguatezza del protocollo proposto per valutare le condizioni ottimali per i microorganismi fototrofi che crescono in consorzio con i batteri. I valori ottimali di irraggiamento, temperatura e pH per l'attività fotosintetica ottenuti sono rispettivamente: 300 µE m-2 s-1, 28 ° C e pH 7,4. Non sono stati rilevati effetti di fotoinibizione sul consorzio microalghe-batteri. L'inibizione completa dovuta alla concentrazione di ossigeno disciolto è stata ottenuta a circa 20 mg DO L-1, sia per la fotosintesi che per la respirazione. Per quanto riguarda il rateo di respirazione, sono stati ottenuti analoghi valori ottimali per pH (7,8), ma massima respirazione è stata raggiunta a temperature più elevate (circa 36 ° C). Nel protocollo di inibizione, l'applicazione della procedura standardizzata ha permesso di identificare con successo la concentrazione efficace di ammoniaca libera inducendo 50% di inibizione nel rateo di produzione dell'ossigeno (EC50), sia per le alghe verdi che per i cianobatteri. Testare la riduzione di attività sia su monocolture che su sistemi misti alghe-batteri rappresenta un approccio innovativo rispetto agli studi di letteratura disponibili, dove l'inibizione è generalmente valutata su colture pure. Le soglie di inibizione calcolate variano da circa 11 a 30 mg NH3 L-1 per i cianobatteri e da circa 52 a 88 mg NH3 L-1 nelle microalghe verdi, coerentemente con precedenti lavori di letteratura. Nel complesso, questa tesi ha dimostrato che la foto-respirometria è una tecnica adatta e promettente per ottenere informazioni riguardanti la dinamica dell'ossigeno nei sistemi microalghe-batteri. La definizione di protocolli standardizzati ha inoltre permesso di eseguire esperimenti in condizioni ripetibili e di minimizzare l'errore sperimentale. Gli sforzi di standardizzazione sono stati mirati ad identificare una serie di linee guida per futuri studi foto-respirometrici, anche al fine di facilitare la diffusione di questa tecnica. L'adozione dei protocolli descritti in questo lavoro potrebbe essere uno strumento molto semplice ed efficace per monitorare fotobioreattori all'aperto o coltivazioni indoor per il trattamento di acque reflue industriali e municipali e per la calibrazione di modelli matematici che descrivono la loro evoluzione. L'applicazione della metodologia descritta come procedura di monitoraggio di routine può fornire ulteriore accuratezza e affidabilità ai modelli di crescita per i sistemi alghe-batteri, rendendoli uno strumento ancora più utile per l'analisi e l'ottimizzazione dei bioprocessi basati sulla coltivazione di microalghe.
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