Determination of Biomass by Ultrasonic Measurements

Abstract

The quantitative determination of biomass in a suspension by means of ultrasound velocity is a simple and on-line-applicable method. Such an ultrasonic sensor offers the advantage of being long-term stable, reliable, and sterilizable. In this paper we present sound velocity measurements made with different microorganisms. The experimental results which we have obtained with an impulse-echo method will be compared with theoretical predictions and discussed with respect to previous findings (Y. Ishimori, I.

On-line monitoring equipment for wastewater treatment processes: state of the art

“…The biomass concentrations can also be determined from the difference between the velocity of ultrasonic sound in the suspension and in the microorganism-free solution (Blake-Coleman et al, 1986;Zips and Faust, 1989). However, the need for a microorganism-free reference requires either the withdrawal of the sample or in situ measurement of the background signal (Olsson and Nielsen, 1997).…”

Effects of yeast and maltose concentration on ultrasonic velocity and attenuation coefficient and its application for process monitoring

“…Ultrasonic velocity rose with increasing cell concentrations in the range of 0-15 g/L. Furthermore, the ultrasonic attenuation increased with increasing concentrations of Saccharomyces tandae [10]. Likewise, Endo et al measured the sound intensity level using a piezoelectric sensor immersed in a microbial suspension and observed decreasing output voltage with increasing cell concentration.…”

“…Ultrasonic attenuation and velocity are influenced by the concentration of particles [6][7][8] and biological cells [9][10][11] in suspensions. Dukhin et al found an increase of ultrasonic velocity and attenuation with rising volume fraction of red blood cells [9].…”

“…Ultrasonic attenuation and velocity are influenced by the concentration of particles and biological cells in suspensions. Dukhin et al.…”

Caracterização multiparamétrica por ultra-som do processo de fermentação alcoólica mediante sistema híbrido de processamento de sinais

“…Geralmente, o método ultra-sônico mais empregado é baseado na medida da velocidade de propagação longitudinal, através da estimativa do tempo de vôo da onda no mosto de fermentação, que visa o cálculo da densidade e concentração alcoólica durante o processo de conversão dos carboidratos em etanol (RESA et al, 2004). No entanto, a monitoração ultra-sônica mediante estimativas da velocidade de propagação em relação às taxas de crescimento dos microorganismos (leveduras), considerados como o agente mais importante na obtenção do álcool (PACHECO, 2010), raramente se vê reportada na literatura (ZIPS; FAUST, 1989), o que reflete as limitações do parâmetro velocidade, e a incapacidade do parâmetro na avaliação da heterogeneidade do meio, devido à pequena variação da velocidade durante a fermentação, que dificilmente descreve a cinética de propagação dos agentes de transformação. Esta por sua vez está diretamente relacionada com a qualidade e rendimento do produto no processo fermentativo.…”