Propionic acid metabolism during anaerobic biowaste treatment - Comparison of different digestion regimes

厌氧生物废物处理过程中的丙酸代谢 - 不同消化方案的比较

基本信息

项目摘要

Propionate accumulates during start-up, restart and process imbalances in anaerobic biowaste digesters and rapidly decreases when obtaining steady-state conditions. In this project, propionate formation and degradation in biowaste (Karlsruhe) or market wastes (Bandung/Indonesia) in different anaerobic digesters or digestion regimes will be investigated. The influence of composition, pH, buffers and of (bioavailable) trace metals on propionate formation and degradation, shock-loading or restart of digesters will be investigated in Karlsruhe. Propionate degradation via the methylmalonyl-CoA or non-randomizing C6-dismutation pathway in different reactor systems and with different substrates will be investigated with pulse addition of specifically 14C-labeled propionate. Results should allow conclusions on the type of predominant propionate degraders. At LIPI, Bandung/Indonesia, the digestion of market waste suspensions in one stage or two-stage (acetogenic and methanogenic stage separated) CSTR reactor systems will be optimized and at ITB, Bandung/Indonesia, waste will first be separated into a liquid and solid phase and both fractions will then be digested either in a fixed-bed reactor (liquid) or in a dry fermentation system (solids). Such process alternatives are state of the art for wastewater treatment, but even in Europe experience with biowaste or biowaste fractions is scarce.
丙酸盐在厌氧生物废物消化器的启动、再启动和过程不平衡期间积累,并在获得稳态条件时迅速减少。在这个项目中,丙酸盐的形成和降解生物废物(卡尔斯鲁厄)或市场废物(万隆/印度尼西亚)在不同的厌氧消化器或消化制度将进行调查。将在卡尔斯鲁厄研究组成、pH值、缓冲液和(生物可利用的)微量金属对丙酸盐形成和降解、冲击负荷或消化器重新启动的影响。丙酸降解通过甲基丙二酰辅酶A或非随机化C6-歧化途径在不同的反应器系统和不同的底物将研究与脉冲添加特定的14 C标记的丙酸。结果应允许关于主要丙酸盐降解物类型的结论。在印度尼西亚万隆的LIPI,将优化在一级或两级(产乙酸和产甲烷阶段分开)CSTR反应器系统中消化市场废物悬浮液,在印度尼西亚万隆的ITB,将首先将废物分离为液相和固相,然后在固定床反应器(液体)或干燥发酵系统(固体)中消化两种馏分。这种工艺替代品是废水处理的最新技术,但即使在欧洲,生物废物或生物废物部分的经验也很少。

项目成果

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Wet biowaste digestion: ADM1 model improvement by implementation of known genera and activity of propionate oxidizing bacteria.
湿式生物废物消化:通过实施丙酸氧化细菌的已知属和活性来改进 ADM1 模型
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    F. Uhlenhut;K. Schlüter;Gallert
  • 通讯作者:
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Interspecies distances between propionic acid degraders and methanogens in syntrophic consortia for optimal hydrogen transfer
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2013-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Felchner-Zwirello, Monika;Winter, Josef;Gallert, Claudia
  • 通讯作者:
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Effect of moisture of municipal biowaste on start-up and efficiency of mesophilic and thermophilic dry anaerobic digestion.
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  • DOI:
    10.1016/j.biortech.2014.02.118
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    Ch. Li;Ch. Mörtelmaier;J. Winter;C. Gallert
  • 通讯作者:
    C. Gallert
Fatty acid metabolism and population dynamics in a wet biowaste digester during re-start after revision.
  • DOI:
    10.1016/j.biortech.2014.05.085
  • 发表时间:
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  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    Christoph Moertelmaier;Chaoran Li;J. Winter;C. Gallert
  • 通讯作者:
    Christoph Moertelmaier;Chaoran Li;J. Winter;C. Gallert
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