在试点规模的气泡柱生物反应器中,利用超盐领域的Bacillus cereus进行CO2生物缓解改革
Rachael J Barla1, Smita Raghuvanshi2, Suresh Gupta1
1Faculty Division-1, Department of Chemical Engineering, Birla Institute of Technology and Science (BITS), BITS PILANI, Pilani, 333031, Rajasthan, India.
Scientific reports
|March 16, 2024
概括
在泡柱反应堆中的热友细菌 (Bacillus cereus SSLMC2) 有效地减轻了二氧化碳 (CO2),产生了有价值的产品. 这种新的方法为二氧化碳生物减排提供了一种高效和具有成本效益的解决方案.
科学领域:
- 生物技术和环境科学 生物技术和环境科学
- 微生物的碳捕获方式
- 生物反应器工程 生物反应器工程
背景情况:
- 二氧化碳 (CO2) 排放是一个重大的环境挑战.
- 作为可持续的替代方案,二氧化碳减排的生物方法正受到越来越多的关注.
- 热友细菌由于其耐热性,为工业应用提供了独特的优势.
研究的目的:
- 在泡柱反应堆中使用热友细菌 (Bacillus cereus SSLMC2) 调查二氧化碳 (CO2) 的生物缓解.
- 评估不同反应器尺度 (10 L 和 20 L) 的二氧化碳去除效率和生物质产量.
- 确定二氧化碳生物减排过程中产生的增值产品,并评估其技术经济可行性.
主要方法:
- 10L和20L气泡柱生物反应堆的设计和运行.
- 用于二氧化碳生物减排的热友细菌 (Bacillus cereus SSLMC2) 的培养.
- 使用FT-IR和GC-MS分析生物质产量,二氧化碳去除效率和产品识别.
- 对生物减缓过程的技术经济评估.
主要成果:
- 在10L和20L反应堆中,分别实现了9.14g L-1和10.78g L-1的最大生物质产量.
- 在10升反应堆中,二氧化碳去除效率达到56%,在20升反应堆中达到85%.
- 确定了增值产品,包括碳酸,脂肪醇和碳化合物.
- 技术经济分析表明,每台反应堆运行需要286.21美元至289.08美元的资本投资,每克经过处理的碳需要0.167美元至0.187美元.
结论:
- 这项研究表明,在气泡柱反应堆中,使用Bacillus cereus SSLMC2成功地对10%的二氧化碳进行了生物缓解.
- 与10升反应堆相比,20升反应堆的二氧化碳去除效率和生物质产量更高.
- 该过程产生了有价值的产品,并为二氧化碳管理提供了潜在的成本效益解决方案.
