合成气驱动的污水污泥转化为微生物蛋白质,通过耐受H₂S和CO的氧化细菌

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学
• 微生物工程 微生物工程

背景情况:

• 城市污水污泥 (MSS) 的热化学处理可以产生合成气,这是微生物蛋白 (MP) 生产的潜在原料.
• 合成气中存在抑制性化合物,如一氧化碳 (CO) 和硫化 (H2S),可以限制微生物生物转化过程的效率.

研究的目的:

• 研究混合培养氧化细菌 (HOB) 从模拟合成气中产生MP的潜力.
• 评估可变合成气组成,包括抑制性化合物 (CO和H2S) 对MP生产效率和生物质产量的影响.
• 通过从合成气中回收的气态氨来评估生物转化过程的自给性.

主要方法:

• 进行了短期 (48-96小时) 和长期 (30天) 的有氧批量生物转化实验.
• 模拟合成气混合物,含有不同度的H2,CO2,CO和H2S作为原料.
• 量化了微生物蛋白质生产,生物质产量和体积生产率.

主要成果:

• 高价值的MP被生产出来,蛋白质含量高达74%.
• 生物质产量达到0.25gVSS/gH2-COD,接近HOB的理论最大值.
• 实现了16毫克VSS/L/h的体积生产率.
• 该工艺对CO (高达40%) 和H2S (高达0.4%) 度以及各种H2/CO2比率具有很高的耐受性.
• 生物转化过程有可能为HOB.提供50-100%的总需求.

结论:

• 混合HOB培养物在将合成气转化为微生物蛋白质方面非常有效,为市政污水污泥的价值化提供了一个有前途的生物炼油方法.
• 已识别的HOB菌株对常见的合成气抑制剂表现出显著的耐受性,从而实现了强大的生物处理性能.
• 这项技术为从废物流中回收资源提供了一个可持续的解决方案,为循环经济做出了贡献.