微生物社区的适应增强了生物塑料的生物降解和生物气的生产在热友的无氧消化下
Elisa Clagnan1, Mirko Cucina2, Raveena Vilas Sajgule3
1Gruppo Ricicla labs., Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali - Produzione, Territorio, Agroenergia (DiSAA), Università degli studi di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy; Department for Sustainability, Biotechnologies and Agroindustry Division, ENEA, Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development, Casaccia Research Center, Via Anguillarese 301, 00123 Rome, Italy.
微生物适应显著提高了生物塑料的无氧消化,使粉基生物塑料的生物气体产量增加了52%,而聚乳酸则增加了97%. 这种低成本策略增强了生物塑料的循环性.
科学领域:
- 环境微生物学 环境微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 废物管理 废物管理
背景情况:
- 生物塑料为传统塑料提供了可持续的替代品,但它们的生物降解,特别是在无氧条件下,仍然是一个挑战.
- 生物塑料有效转化为生物气对于废物回收利用和可再生能源生产至关重要.
研究的目的:
- 研究微生物适应在增强基于粉的生物塑料 (SBS) 和聚乳酸 (PLA) 无氧消化 (AD) 的有效性.
- 为了将微生物群落的变化与SBS和PLA的降解效率和生物气产量相关联.
主要方法:
- 进行了连续的无氧消化 (AD) 运行,以使微生物群体适应SBS和PLA.
- 生物气产量和挥发性固体的减少量化为每一个AD运行.
- 进行了微生物社区分析,以确定参与生物塑料降解的关键微生物参与者.
主要成果:
- 微生物适应显著提高了SBS转化为沼气的52% (从94到143 NL kgVS-1).
- 在适应后,PLA无氧降解增加了97% (从395升至779 NL生物气kgVS-1).
- 经过适应的微生物群落显示,特定的粉降解细菌 (例如,Hydrogenispora) 和已知的PLA降解剂 (例如,Tepidimicrobium) 的丰富性增加.
结论:
- 微生物适应是一种可行且具有成本效益的策略,可以改善生物塑料的无氧生物降解.
- 增强的微生物联盟可以有效地将SBS和PLA转化为沼气,促进生物塑料的循环.
- 了解微生物动力学是优化生物塑料废物转化能源过程的关键.
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