强化微藻生产和微生物群落在悬浮载体和市政废水上的发展

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 生物技术是生物技术.
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 污水处理带来了诸多挑战,包括微藻种植的高成本和低生产率.
• 悬浮固体光生物反应器 (ssPBR) 具有降低运营成本和增强微藻生长的潜力.
• 微藻可以利用废水中的营养物质,同时改善水质,减少下游处理需求.

研究的目的:

• 开发和评估一种新的方法,将微藻废水处理与SSPBR中的载体系统相结合.
• 评估载体对附着和悬浮微藻细胞 (T. obliquus) 的生长的影响.
• 分析微藻和载体处理后废水细菌群落的变化.

主要方法:

• 使用市政废水,在具有不同载体填充比率的ssPBR中培养T. obliquus.
• 营养物质去除效率的评估 (NH3-N,PO43-,DTC).
• 微藻细胞生产率的测量.
• MinION纳米孔测序用于处理和未处理废水的细菌群体分析,以及附着与悬浮群体.

主要成果:

• T. obliquus实现了高的营养去除率:99.3-99.9%的NH3-N,54.5-88.5%的PO43-和92.8-94.5%的DTC.
• 与对照组相比,12.5%的载体填充比率显著提高了微藻细胞的生产力 (1.2 × 10^6细胞/毫升/天),而对照组 (4.3 × 10^5细胞/毫升/天).
• 细菌群落从下水道相关的属 (Aliarcobacter,Arcobacter) 转移到光合作用和生物修复相关的属 (Limnococcus,Stanieria,Pseudomonas,Rheinheimera),具有不同的附着和悬浮种群.

结论:

• 将载体系统集成到ssPBR中可以提高废水处理的微藻生产率.
• 12.5%的载体填充比率优化了微藻生长和营养物质的去除.
• 微藻和载体处理显著改变了废水细菌群落,为附着和悬浮细胞创造了独特的微生物.