通过使用生物过器的反控制来无氧脱硫富含硫化的沼气:运行限制和多omics分析

科学领域:

• 环境生物技术环境生物技术
• 生物工艺工程是生物工艺工程.
• 微生物生态学 微生物生态学

背景情况:

• 硫化 (H2S) 的去除对于生物气体的净化和利用至关重要.
• 使用生物过器 (BTF) 的无氧生物脱硫提供了一种可持续的处理方法.
• 了解操作限制和微生物反应是过程优化的关键.

研究的目的:

• 调查无氧BTF在高H2S生物气处理中的运行极限.
• 为了评估比例-整数-导数 (PID) 控制系统对化物管理的有效性.
• 通过使用多组学来阐明H2S饥饿和恢复期间的微生物社区动态.

主要方法:

• 无氧BTF与模拟高H2S度和供应中断的操作.
• 实施PID反控制系统用于酸盐剂量.
• 对微生物种群的多体组学分析应用元基因组学和蛋白质组学.

主要成果:

• 实现了高的H2S消除能力 (312 g S-H2S m-3 h-1) 和去除效率 (98%).
• PID控制成功地保持了目标H2S输出度,并将酸盐积累降到最低.
• 硫胺被确定为主导细菌;多组菌在饥饿期间揭示了适应性代谢下调.

结论:

• 无氧BTF在具有挑战性的条件下证明了对高H2S生物气的处理的稳定性.
• 对于管理化物和确保工艺稳定,PID控制是有效的.
• 多omics提供了对微生物适应的关键见解,以优化生物硫化过程.