改良されたADM1アプローチを用いて,食品廃棄物と廃棄物の活性スラグの共発酵による乳酸回収の予測モデリングと最適化
Xianbao Xu1, Bartosz Szeląg2, Wenjuan Zhang3
1Faculty of Civil and Environmental Engineering, Gdansk University of Technology, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdansk, Poland; State Environmental Protection Engineering Centre for Pollution Treatment and Control in Textile Industry, College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, 2999 North Renmin Road, Shanghai 201620, China.
Bioresource technology
|September 4, 2025
まとめ
この研究は,改造された無酸素消化モデルを使用して,食品廃棄物とスラグから乳酸 (LA) の回収を最適化します. 強化されたモデルは,LAの生産を正確に予測し,持続可能な廃棄物管理と資源回収を支援します.
科学分野:
- 生化学工学
- 環境科学
- 持続可能な化学
背景:
- 食品廃棄物と廃棄物の活性化した泥の共発酵による乳酸 (LA) の回収は,プロセスの最適化に向けて進んでいます.
- 既存のモデルはLA生成経路を正確にシミュレートするために強化する必要があります.
研究 の 目的:
- 乳酸の生産をシミュレートするための国際水協会の無酸素消化モデルNo.1 (ADM1) を拡張する.
- 改造されたモデルを様々な動作条件下で校正し,検証する.
- 主要な運動パラメータを特定し,LA回復の最適化のためにそれらの相互作用を分析する.
主な方法:
- 乳酸バクテリア媒介経路と調整されたステキオメトリをADM1に組み込む.
- GPS-XシミュレーションプラットフォームでLA修正のADM1の実装と校正.
- 長期発酵と反応表面分析による実験的検証
主要な成果:
- LAで改変されたADM1は,試験された温度とpHレベルにおける実験データと強く一致した (R2=0. 800. 94).
- 糖の水解,乳酸の吸収,および生産に影響を与える主要な運動パラメータが特定されました.
- このモデルは,さまざまな条件下でLAの生産を予測し,長期的な実験で検証されました.
結論:
- 開発されたLA改変型ADM1は,有機廃棄物からの乳酸回収を最適化するための貴重なツールです.
- この研究は持続可能な廃棄物管理,資源回収,循環経済の原則を推進します.
- 将来の作業は,予測の精度を高めるための追加の経路を組み込むことに焦点を当てます.
