微生物机制,以提高从沸酸性猪料原料的沼气生产性能
Ming Wang1, Kai Liu2, Qichen Li3
1College of Engineering, Northeast Agricultural University, No. 600 Changjiang Street, Xiangfang District, Harbin 150030, PR China; Key Laboratory of Swine Facilities Engineering, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Harbin 150030, PR China.
Bioresource technology
|January 24, 2025
概括
短时间热处理 (HT) 改善了猪的双相无氧消化 (TPAD),特别是在有机负载较高的情况下. 这种方法在关键的甲生成阶段增强了生物气的生产和微生物的稳定性.
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:
- 双相无氧消化 (TPAD) 将水解/酸生成与甲基生成分开.
- 在TPAD期间的酸化可以抑制甲原微生物群落.
- 在TPAD中优化微生物性能对于高效的沼气生产至关重要.
研究的目的:
- 为了研究短热处理 (HT) 在TPAD期间在酸性原料中对微生物无活化的影响.
- 评估HT对生物气生产和挥发性有机酸 (VOA) 在不同有机载荷率 (OLR) 的去除的影响.
- 了解HT对微生物社区结构和基因表达在甲生成阶段的影响.
主要方法:
- 应用短热处理 (90°C-100°C,5分钟) 酸性猪料原料.
- 与不同OLR的HT和无HT的TPAD性能 (生物气体生产,VOA去除) 的比较.
- 分析微生物群落组成和在甲生成阶段的关键代谢基因.
主要成果:
- 在OLR低于4.28gVS/L·d的情况下,生物气产量没有显著差异.
- 在较高的OLR (例如9.56gVS/L·d) 时,HT显著增强了生物气生产和VOA去除.
- 丰富了特定的合成细菌,Methanothrix和Methanobacterium甲基因,以及单碳代谢基因,提高了微生物的稳定性和效率.
结论:
- 短时间的热处理是一种可行的策略,可以改善微生物群落,并在TPAD的甲性阶段增强负载耐受性.
- 用HT处理的酸性原料可以导致显著更高的生物气产量和VOA去除效率.
- 这种方法为优化有机废物处理的无氧消化过程提供了一种潜在的方法.
