从食品废弃物中生产生物,使用一种新型的旋转鼓反应堆,其中集成了毫米磁铁

科学领域:

• 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
• 可持续能源 可持续能源
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 暗发酵是一种从食物废物中生产的可持续方法.
• 挑战包括缓慢的水解和低产量.
• 需要新的反应堆设计来克服这些局限性.

研究的目的:

• 开发和评估一个与毫米磁石 (RD-M) 集成的旋转鼓反应堆,用于从土豆皮中增强生物的生产.
• 调查 RD-M 系统性能提升背后的机制.
• 将RD-M系统与控制反应堆进行比较 (使用沙子的RD-S,没有添加剂的RD-C).

主要方法:

• 使用了一种新型的旋转鼓反应堆与毫米磁铁 (RD-M).
• 使用的控制反应堆:带砂 (RD-S) 和没有添加剂 (RD-C) 的鼓反应堆.
• 分析了粒子大小分布,有机酸生产,挥发性固体降解,产量,微生物社区转移 (甲基因组学) 和与电子转移和代谢相关的基因表达.

主要成果:

• RD-M 证明了增强的水解,由较小的颗粒大小 (100-500μm) 和增加的挥发性固体降解 (23.6%) 表示.
• 与对照组相比,RD-M系统的气产量增加了97.04%.
• RD-M促进了酸乙酸发酵途径,丰富了Clostridium物种,并通过鞭毛和cytochrome-c上调改善了直接的物种间电子转移 (DIET).
• 甲基因组分析显示,在RD-M中增强了电子转移链和细胞内电子分支.

结论:

• 该RD-M系统通过联合机械和生化刺激,有效地提高了从食物废物中产生生物的产量.
• 毫磁石促进了改善的水解,有机酸生产和微生物电子转移,导致更高的产量.
• 这项技术为从固体废物流中可持续生成生物提供了一个有希望的解决方案.