Microalgae: Integrated Approach of CO2 capture, wastewater treatment and Bioplastic production. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

	PDF Final Department thesis copy.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 22 May 2026. Download (4MB)
	PDF Corrected Thesis Version Fatima Irfan.pdf - Updated Version Restricted to Repository staff only until 22 May 2026. Download (4MB)

Arabic Abstract

تسعى هذه الدراسة إلى استكشاف نهج متكامل ومستدام يقوم على الاستفادة من الطحالب الدقيقة Chlorella sorokiniana لتحقيق ثلاثة أهداف بيئية وصناعية رئيسية: احتجاز ثاني أكسيد الكربون، ومعالجة مياه الصرف الصناعي، وإنتاج مواد بلاستيكية حيوية صديقة للبيئة. تم تصميم بيئة تجريبية خاضعة للرقابة حيث تم استخدام مياه صرف صناعية اصطناعية كمصدر للمغذيات، وتغذيتها بهواء غني بثاني أكسيد الكربون لمحاكاة الظروف المنبعثة من مداخن المنشآت الصناعية. ركزت الدراسة على تحسين إنتاج الكتلة الحيوية وزيادة تراكم مادة البولي هيدروكسي ألكانوات (PHA)، وهي من المواد البلاستيكية القابلة للتحلل الحيوي، وذلك من خلال تعديل ثلاثة عوامل رئيسية: تركيز الملوحة، ونسبة النيتروجين إلى الفوسفور (N:P)، وتركيز غاز CO₂. أظهرت النتائج التجريبية أن التوازن في نسبة N:P عند (1:1)، مع تركيز ثاني أكسيد الكربون بنسبة 4%، ومستوى ملوحة معتدل عند 2%، يؤدي إلى تعزيز كبير في إنتاجية مادة PHA، بالإضافة إلى تحسين كفاءة إزالة المغذيات (النيتروجين والفوسفور) من مياه الصرف. توضح هذه النتائج إمكانات نظم زراعة الطحالب الدقيقة في تقديم حلول بيئية متكاملة تجمع بين الاستفادة من مياه الصرف، والحد من انبعاثات الكربون، وإنتاج بدائل مستدامة للبلاستيك التقليدي.

English Abstract

This study investigates a synergistic approach for sustainable development by utilizing Chlorella sorokiniana for the dual purposes of CO₂ capture and wastewater treatment, along with bioplastic production. Synthetic wastewater served as a nutrient source and CO₂-enriched air was employed to simulate industrial flue gas in the controlled growth of microalgae. The study aimed to optimize biomass production and enhance polyhydroxyalkanoate (PHA) accumulation by manipulating salinity, the nitrogen-to-phosphorus (N:P) ratio, and CO₂ concentration. Experimental findings indicate that a balanced N:P ratio (1:1), 4% CO₂, and moderate salinity (2%) significantly improve PHA yields while also aiding in nutrient removal from wastewater. This research highlights the potential of microalgal systems as an integrated solution for wastewater valorization, carbon emission reduction, and the production of biodegradable plastics.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Abdur Razzak, Shaikh
Committee Co-Advisor:	Hossain, Muhammad Mozahar
Committee Members:	Al-Harthi, mamdouh and Uddin, Shihab and Zameer Hussain, Wasif Farooq
Depositing User:	FATIMA IRFAN (g202216200)
Date Deposited:	25 May 2025 04:54
Last Modified:	25 May 2025 04:54
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143435