乳酸塩,エタノール,シトラートで給餌された活性スランプからPHA/EPSを生産するためのバイオプロセスの性能とCOD分割
Teng Sun1, Quan Yuan2, Mengjia Xiao1
1School of Ecology and Environment, Beijing Technology and Business University, Beijing, 100048, China.
Bioprocess and biosystems engineering
|February 20, 2026
まとめ
乳酸,エタノール,シトラートなどの異なる炭素源が活性化泥に衝撃を与える. 乳酸酸はポリヒドロキシアルカノ酸 (PHA) の貯蔵を最大化し,エタノールは細胞外ポリマー物質 (EPS) と呼吸を促進し,栄養素の除去を維持した.
科学分野:
- 環境バイオテクノロジー 環境バイオテクノロジー
- 微生物生態学 微生物生態学とは
- 排水処理 排水処理 排水処理
背景:
- ラクテート,エタノール,シトラートに富んだ産業用副流の利用が増加しています.
- これらの基板が活性炭の配分に及ぼす影響の比較分析が必要である.
- 基板化学がポリヒドロキシアルカノ酸 (PHA) と細胞外ポリマー物質 (EPS) の形成にどのように影響するかについての理解は限られている.
研究 の 目的:
- 同様の条件下で,混合培養活性スラグにおける炭素分割に対する乳酸塩,エタノール,シトラートの影響を比較する.
- 化学酸素需要 (COD) の除去とPHAとEPSに分割を含む処理性能を定量化するために.
- 微生物コミュニティの構造と機能に対する基板タイプの影響を調査する.
主な方法:
- ラクテート,エタノール,またはシトラートで給餌された3つの並列配列バッチ炉の運用.
- COD除去,窒素およびリン除去効率の定量化.
- 細胞内PHAと細胞外ポリマー物質 (EPS) に対する炭素配分の分析.
- シーケンシングを用いた微生物コミュニティのプロファイリング.
主要な成果:
- すべての原子炉で安定したCOD,総窒素,総リン除去 (>80%) が達成されました.
- 乳酸エサはPHAの回復率が最も高い (60.7%) で,ヒドロキシバレラート比重が高いポリP ((HB-co-HV) を好みました.
- エタノール摂取により,PHA (ポリヒドロキシブチラート濃度) が高くなり,EPSと呼吸が増加し,タンパク質が優勢で,EPSのマトリックスが肥大化しました.
- シトラット摂取は,PHAの回復率が低い (39.6%) と,ポリサッカリド偏りの高いEPSと,より弱いヒューミック信号をもたらした.
- 微生物のコミュニティが変化し,乳酸を濃縮する貯蔵指向のギルド,エタノールを濃縮する非窒素化やEPSを産生するギルド,シトラートが強化された生物学的リン除去のようなコミュニティをサポートした.
結論:
- サブストラット化学は活性スランプの炭素配分に大きく影響し,PHA貯蔵とEPS形成のバランスを調整します.
- 乳酸は,栄養素の除去を維持しながら,PHAの生産を最大化するための有望な基板です.
- エタノールとシトラートは,EPSの特徴と微生物コミュニティのダイナミクスに影響を及ぼし,カスタマイズされた排水処理戦略の可能性のある代替経路を提供します.
キーワード:
アクティブスラッグの泥は,活性化した泥です.サイトレート (Citrate) とはエタノール,エタノール細胞外ポリマー物質 (EPS) とはラクタート乳酸は,ポリヒドロキシアルカノ酸 (PHAs) とはさらに関連する動画
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