头部空间体积反应器在发酵过程中对微生物群体结构的影响,以生产挥发性脂肪酸

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 污水处理厂产生污水污泥,造成处理挑战和环境问题.
• 为资源回收重新利用污泥符合循环经济原则,降低成本和环境影响.
• 从污泥发酵中获得的挥发性脂肪酸 (VFA) 是生物塑料的前体,为以石油为基础的塑料提供可持续的替代品.

研究的目的:

• 调查头部空间体积对微生物群落动态和无氧污水污泥发酵过程中的VFA产生的影响.
• 确定最佳的操作参数,以最大限度地提高试验规模发酵器中的VFA产量.
• 评估污泥发酵在生产生物塑料前体方面的潜力.

主要方法:

• 使用了一台225升试点工厂发酵器,使用来自大学污水处理厂的废弃污水污泥.
• 在两个不同的头空间体积下化污泥:40%和60%.
• 分析了微生物群体的组成,在发酵前和后使用metataxonomic分析.
• 使用气体染色学量化VFA产量.

主要成果:

• 40%的头部空间量导致VFA产量增加了10倍,而头部空间量为60%.
• 40%的头部空间调节了微生物群落,显著增加了产生VFA的细菌的相对丰度 (例如,蛋白质细菌,菌菌).
• 在40%的头部空间下,观察到细菌体和菌体的相对丰度下降,这表明对高效的VFA生产者进行了选择.

结论:

• 减少头部空间体积是优化从污水污泥发酵中生产VFA的高效策略.
• 这种方法促进了微生物群落的选择,以VFA合成为导向,这对于生物聚合物生产至关重要.
• 这些发现支持废水处理厂转变为循环生物炼油厂,用于可持续的生物塑料制造.