Ontwikkeling van Sulfidogenic Slib van mariene sedimenten en Trichloorethyleen Vermindering van een Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor

Een van de belangrijkste bijdragen aan milieubiotechnologie was het ontwerpen van bioreactoren waarbij het slib gebruikt (inoculum) kon presteren onder sulfaat reducerende omstandigheden. Sulfaat (SR) maakt de behandeling van afvalwater dat hoge concentraties sulfaat bevatten naast de gelijktijdige verwijdering van CZV, zware metalen en organische verontreinigingen, een feit dat SR maakt een gewenste eigenschap van het slib ^1. Enkele voorbeelden van afvalwater verontreinigd met sulfaat afkomstig van leerlooierij, papier, farmaceutische en chemische industrie ^1. Echter, de meeste van de literatuur heeft betrekking op slib sulfidogenic wanneer methanogene korrelslib is aangepast aan sulfidogenesis ^2. Deze aanpassing wordt gewoonlijk bereikt door het manipuleren van de CZV / SO ₄ ^2- verhouding in de bioreactor en het toevoegen van chemicaliën aan methanogenen in het slib ^2,3 remmen. Naast de lange tijd dat may vereisen de vorming van de sulfidogenic granules, de concurrentie tussen methanogenen en sulfaatreduceerders en de tolerantie van het slib aan hoge concentraties van sulfide zijn enkele van de belangrijkste problemen die kunnen ontstaan ​​indien de sulfidogenic gebruikt slib in de bioreactor wordt verkregen uit de aanpassing van voornamelijk methanogene slib sulfaat reducerende omstandigheden. In dit werk, de procedure om een ​​overwegend sulfidogenic slib van hydrothermale bronnen sedimenten (Punta Mita, Nayarit, Mexico) in een opwaartse stroming anaerobe slibdeken reactor (UASB) te verkrijgen beschrijven we, dan evalueren we de sulfaat reducerende activiteit in de tijd en voeren een experiment aan de toepassing ervan op de reductieve dechlorering te evalueren. De locatie van het sediment werd gekozen omdat het is vermeld dat doordat er ter vorming van sulfiden vanwege de sulfaat reducerende activiteit vertoond door de microbiële gemeenschap bevolken aldus vastgestelde plaats ^4.

Er zijn several voordelen in het verkrijgen van deze sulfidogenic slib uit sedimenten op de aanpassing van methanogene korrelslib te sulfidogenesis. Sommige van deze voordelen zijn: (1) het is niet nodig om granules de bioreactor te werken, (2) het slib tolereert relatief hoge concentraties van sulfide in vergelijking met andere UASB die werken met aangepaste methanogene slib, en (3) wordt geen concurrentie substraat methanogens zelfs als acetaat wordt toegepast in het mengsel van vluchtige vetzuren die is opgenomen in het kweekmedium om de vorming van het slib te bevorderen.

Deze procedure werd gevolgd om sulfidogenesis bevorderen, omdat mariene sedimenten een natuurlijke pool van diverse micro-organismen zoals sulfaat reducerende bacteriën fermenteren bacteriën en dehalogeneren bacteriën slechts een paar te noemen ^5,6. Het type consortium ontwikkeld uit mariene sedimenten door het gebruik van dit protocol kan de efficiëntie vertonen in sulfaat en dus hoge s ulfate reducerende activiteit in de tijd en een hogere tolerantie voor sulfide bij concentraties hoger dan de gerapporteerde als giftig voor methanogenen en sulfaat reducerende bacteriën. Aan de andere kant, is het waarschijnlijk dat de dehalogeneringsactiviteit vermogen ook in de sedimenten wordt door de protocol hier wordt voorgesteld, maar kan afhangen van de oorspronkelijke microbiële gemeenschap. Deze aanname wordt gedaan op basis van het feit dat reductieve dechlorering kan plaatsvinden hetzij ademhaling of cometabolisme beide omstandigheden die kunnen worden bevorderd mariene microbiële gemeenschap ^7. De teelt van sedimenten aan het slib verkrijgen werd uitgevoerd door toepassing van een mengsel van acetaat, propionaat en butyraat als substraat omdat deze vluchtige vetzuren worden gebruikt door verschillende stammen van sulfaat reducerende bacteriën. Deze zuren zijn ook type koolstofverbindingen vaak gevonden in mariene sedimenten volgens verschillende rapporten in de literatuur over koolstofhoudend materiaal in zee sedimenten ^5,6.

content "> Tenslotte aantal van de giftige stoffen die worden aangetroffen in het grondwater en andere waterlichamen wereldwijd zijn de gechloreerde oplosmiddelen zoals trichloorethyleen (TCE) en perchloorethyleen (PCE). Deze verbindingen zijn toxisch niet alleen de mens, maar Ook voor micro-organismen, met name TCE, die nog steeds wordt beschouwd als een prioriteit verontreiniging door de Environmental Protection Agency in de VS ^8. In dit werk voorgesteld we een experiment waarin de sulfidogenic slib wordt getest op zijn vermogen reduceren TCE bij concentraties die in de range gerapporteerd voor gechloreerde verbindingen biologische afbraak onder methanogene omstandigheden ^9,10. Vermeldenswaard is dat het grootste deel van het onderzoek naar de biologische afbraak van gechloreerde verbindingen is uitgevoerd onder methanogene omstandigheden ^9,10 waard. Wij zijn van mening dat het experiment met TCE in dit protocol wordt voorgesteld, is een goed voorbeeld van de mogelijke toepassingen van het slib. Het doel van dit experiment was om ewaarderen de tolerantie van het slib naar de TCE en TCE effect op de sulfaat reducerende activiteit. Aangezien het meeste onderzoek naar biologische afbraak van gechloreerde verbindingen onder methanogene condities plaatsvindt, dit protocol stelt de vorming van een slib kan worden gebruikt om gelijktijdig: (1) verwijderen sulfaat, (2) verwijderen COD en (3) verwijderen gechloreerde verbindingen. Een volgende stap kan zijn om het slib op de gelijktijdige verwijdering van TCE en zware metalen te evalueren (naast sulfaat en COD), twee aandoeningen die niet onder methanogene condities worden geëvalueerd.