温度依赖的微生物机制和挥发性脂肪酸的积累在初级污泥预处理过氧化硫酸盐

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 生物技术是生物技术.
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 初级污泥的无氧发酵是产生挥发性脂肪酸 (VFA) 的关键过程.
• 氧硫酸盐 (PMS) 预处理可以增强污泥降解和VFA产量.
• 温度显著影响无氧消化过程中的微生物活动和代谢途径.

研究的目的:

• 调查温度对使用过氧化硫酸盐 (PMS) 从初级污泥生产的VFA的影响.
• 阐明温度和PMS对VFA积累的协同效应.
• 了解不同温度下潜在的微生物群落和代谢机制.

主要方法:

• 五组无氧发酵在不同的温度 (15,25,35,45,和55°C) 进行.
• 初级污泥经过过氧化硫酸盐 (PMS) 的预处理.
• 测量了挥发性脂肪酸 (VFA) 度,并使用高通量测序分析了微生物群落.

主要成果:

• VFA的产量在45°C达到峰值,达到5148毫克COD/L,其中乙酸作为主要的VFA (2019毫克COD/L).
• 高通量测序揭示了Firmicutes,Proteobacteria和Actinobacteria在45°C的温度下是占主导地位的类.
• 碳水化合物代谢和膜运输活动在45°C时最为活跃,表明微生物的最佳功能.
• 观察到高温和PMS之间的协同效应,显著促进VFA积累.

结论:

• 45°C是从PMS预处理的初级污泥中生产VFA的最佳温度.
• 温度和PMS预处理通过优化微生物社区结构和代谢功能来协同增强VFA积累.
• 这项研究为通过温度控制和PMS预处理优化VFA生产提供了理论基础.