Напредак у проучавању механизма инхибиције амонијака у анаеробној ферментацији органског отпада богатог азотом

Aug 09, 2023

Остави поруку

Инхибиција амонијака се често дешава током анаеробне ферментације органског отпада богатог азотом, као што су сточни стајњак и кухињски отпад, што доводи до смањења перформанси производње метана. Да би се анализирао механизам инхибиције амонијака, Лабораторија за истраживање биохемијске конверзије биомасе Института за енергетска истраживања Гуангџоу, Кинеске академије наука, открила је механизам инхибиције амонијака у смислу перформанси производње гаса, Гибсове слободне енергије кључних метаногених реакција, енергије и проток материјала, сукцесија микробне заједнице и активност микробног преноса електрона током анаеробне ферментације уз постепено повећање концентрације амонијака. Утврђено је да са повећањем концентрације амонијака долази до смањења производње метана, акумулације испарљивих масних киселина у систему ферментације, повећања Гибсове варијације слободне енергије пропионске киселине и метанационих реакција деградације бутирне киселине, као и повећање протока енергије од сировине за ферментацију до метан се значајно смањио (слика 1).
Поред тога, релативна бројност бактерија које производе киселину била је значајно већа од метаногених бактерија; значајно повећање у обиљу гена АТП синтазе, као и повећање обиља гена повезаних са транспортом макромолекула, указују на то да је електрохемијски градијентни пут производње АТП-а ослабљен при високим концентрацијама амонијака и да је пут производње АТП-а побољшан фосфорилацијом бактерије. ниво подлоге (слика 2); а обиље гена за трансфер електрона повезаних са процесом киселине у метаногенезу је значајно смањено, ограничавајући ефикасност интеркалације електрона међу микроорганизмима. ефикасност, што је био главни разлог за накупљање испарљивих масних киселина и мању производњу метана. На основу горе наведених резултата, претпостављена је хипотеза да висока концентрација амонијака углавном инхибира ефикасност микробног преноса електрона током метанације органског отпада. Стога, додавање електрона у систем ферментације има потенцијал да ублажи инхибицију амонијака и побољша ефикасност ферментације.
Резултати истраживања објављени су у часопису Цхемицал Енгинееринг Јоурнал под насловом Ефекат амонијака на анаеробну дигестију: фокусирање на проток енергије и пренос електрона. Овај рад подржали су Комитет за промоцију иновација младих Кинеске академије наука и Национална фондација за природне науке Кине.

news-500-521

 

Pošalji upit