窒素除去とオートインダクター-2クオラム消火の二重機能は,TMAHを含む廃水を処理する際にMBRの性能を改善します
Hyunjung Kim1, Seung-Hun Baek2, Gyeongho Choi1
1Department of Biotechnology and Bioengineering, Chonnam National University, Gwangju 61186, Republic of Korea.
新しいバクテリア,エンテロバクター sp. XB1は,半導体廃棄水から窒素と有機汚染物質を効果的に除去します. 膜バイオリアクターで不動化するXB1は,クオラムセンシング信号を妨害することによって,バイオフーリングを減少させます.
科学分野:
- 環境微生物学 環境微生物学
- 環境バイオテクノロジー 環境バイオテクノロジー
- 排水処理 排水処理 排水処理
背景:
- 半導体廃棄水は,窒素と有毒な有機化合物の高い含有量により,課題を提示しています.
- 生物学的処理システムは,これらの汚染物質と闘い,革新的な解決策を必要とします.
研究 の 目的:
- 効率的な半導体排水処理のためのバクテリアを分離し,特徴づけること.
- 動かないEnterobacter sp.のパフォーマンスを評価する. 膜バイオリアクター (MBR) のXB1.
- 細菌の窒素,有機化合物,および膜バイオフーリングを減少させる能力を評価する.
主な方法:
- Enterobacter sp.の分離と識別について XB1は,二重の窒素除去経路 (DNRAとANR) とクオラム消火 (QQ) 活動を持つ.
- MBRアプリケーションのためのポリメリックビーズでXB1の不動化.
- ストレス条件下での性能評価 (TMAH) と実際の廃水での性能評価.
- 窒素とTOCの除去率の分析,および膜バイオフーリングの軽減.
- 関連する遺伝子を特定するためのトランスクリプトミックの分析.
主要な成果:
- エントロバクター sp. XB1は,TMAHストレス下では,強固なアンモニアと総窒素 (TN) 除去率 (それぞれ12.1と14.5 mg/L/h) を示した.
- TNの除去は,主にANR主導のバイオマス同化とスラグの廃棄を組み合わせて達成されました.
- AI-2信号の障害により,膜バイオフォリングは2.6倍減少した.
- 実際の廃水では,XB1は6時間以内に92.1%のTN除去と74.3%のTOC削減を達成しました.
- トランスクリプトミックのデータは,窒素の減少とAI-2吸収のための遺伝子を確認しました.
結論:
- エントロバクター sp. XB1は,半導体排水処理に有効であり,窒素と有機汚染物質を除去します.
- MBRシステムで固定されたXB1は,排水処理のための持続可能な戦略を提供します.
- XB1のAI-2クオラムスチーニング活動は,膜のバイオフーリングを大幅に軽減します.
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