在无氧共消化过程中整合竹子生物炭的二氧化碳增强甲生产

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学
• 生物化学工程 生物化学工程

背景情况:

• 无氧共消化 (AcoD) 对于生物气生产至关重要.
• 在AcoD中提高甲产量需要优化微生物群落的条件.
• 二氧化碳 (CO2) 和生物炭是提高ACOD效率的潜在修正案.

研究的目的:

• 调查外源CO2和竹子生物炭在AcoD期间对甲生产的协同效应.
• 为了阐明甲生产增强背后的机制在AcoD.
• 评估这些修改对微生物活性和酶功能的影响.

主要方法:

• 无氧共消化实验使用不同的修改策略进行:控制 (R0),仅生物炭 (R1),生物炭 + CO2 (R2) 和仅CO2 (R3).
• 测量了特定甲产量 (SMP).
• 分析了关键微生物通路 (例如,acsB) 的基因表达.
• 评估了与甲基生成相关的酶活性.

主要成果:

• 生物炭和CO2 (R2) 的组合导致SMP与对照组相比增加了42.56%
• 仅生物炭 (R1) 和二氧化碳 (R3) 单独增加了SMP分别为35.50%和28.01%.
• 生物炭+二氧化碳显著上调了acsB基因表达 (2.4倍) 和增强了酶活性,表明homoacetogenic和性甲原体活性增加.

结论:

• 外源CO2和竹子生物炭在AcoD期间增强甲产生的协同效应.
• 生物炭作为电子穿器和pH稳定剂,改善CO2溶解度和微生物相互作用.
• 这些修正案增强了微生物活动和酶功能,导致更高效的生物气生产,并支持循环经济框架内的资源循环利用.