Sulfidogenic污泥海洋沉积物和三氯乙烯减少在上流式厌氧污泥床反应器开发

以下实验的总体目标是在 A-U-A-S-B 反应器中从海洋沉积物中开发一种产生硫化物的污泥，并评估其在还原三氯乙烯或 TCE 方面的性能。这是通过收集海洋沉积物以获得大量微生物来实现的，这些微生物在适当的矿物质、中等维生素和挥发性脂肪酸的环境中作为电子供体时富含硫酸盐还原细菌。作为第二步，海洋沉积物用作 A-U-A-S-B 反应器中的接种物，该反应器在硫酸盐还原条件下放置并保持数周，直到达到稳定的硫酸盐还原活性。

接下来，对硫 Cytogenic UASB 反应器中的财团进行 TCE 还原评估，以评估污泥在硫生成仍然活跃时转化有机污染物的能力。结果表明，在生物反应器中建立了硫化物不发生，并且基于微生物群落的分析，污泥能够在硫酸盐还原条件下减少 TCE，表明 TCE 的还原是在硫酸盐还原和发酵细菌形成的联盟中进行的。与现有方法（如将产甲烷菌小屋适应Tosis）相比，该程序的主要优点是获得的这种小屋对较高的硫酸盐浓度具有耐受性，并且不会与产甲烷菌竞争底物。

一般来说，刚接触这种方法的人会很挣扎，因为他们希望立即形成插槽。他们可能倾向于向生物反应器中添加营养物质和硫化物，频率可能低于或高于所需频率。这些方法只会导致系统失衡。

COD 硫酸盐和硫酸盐进行定期分析以了解反应过程和下一个五分之一的正确时间是方便的。我们最初想到这种方法是因为我们想要一个高活性的硫上镜小屋，将有机物硫酸盐和污染物去除相结合，这在元遗传条件下是无法实现的，特别是当一些污染物与重质方法混合时。我们使用了一种具有良好设备的通用方法来鉴定联盟中的细菌。

16 个 S-R-R-N-A 基因区域是分析的目标，我们发现了有趣的一般细菌开始这个过程。按照文本协议中的说明收集海洋样品。进入实验室后，取大部分沉积物样本并使用适当的网孔从沉积物中去除大块碳质物质碎片。

将沉淀物穿过网孔后，混合选定的部分以确保其均匀。为了完成这项工作，使用总工作容积为 3 升的上流式厌氧污泥毯玻璃反应器。确保沉积物、基础培养基、缓冲溶液和挥发性脂肪酸的最终体积等于反应器的最终工作体积。

考虑到反应器的工作体积，用碳酸氢盐缓冲溶液制备含有磷酸盐、氯化物、氮、镁盐、微量金属和维生素的基础培养基储备溶液。接下来，制备由乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐组成的挥发性脂肪酸的茎溶液。按照 2.5 比 1 的化学需氧量或 COD 比例，反应器中的最终 COD 浓度必须为每升 2.7 克。

最后，制备适当浓度的硫酸钠储备液，以将终浓度为每升硫酸根离子 4， 000 毫克的溶液输送到反应器中。准备好溶液后，将沉积物放入与部分基础培养基混合的反应器中，以确保它们到达反应器底部。将剩余的基础培养基和缓冲溶液与挥发性脂肪酸溶液和硫酸盐溶液混合。

确保将挥发性脂肪酸的溶液倒入液体中。然后将组合溶液添加到反应器中。将反应器的连接和管道设置为回收泵。

然后将回收流速设置为每分钟 60 毫升。定期将环境室中的生物反应器设置为 34 摄氏度。检查温度变化是否较小。

最后，设置气体置换柱的连接。孵育一周后，取 5 至 7 毫升液体样品，以分析 COD 硫酸盐和硫化物含量以及 pH 值。按照标准方法，使用亚甲蓝法分析液体中的硫化物。

首先，将 5 mL 醋酸锌溶液放入 25 mL 容量瓶中。并快速将 200 μL 样品加入乙酸锌溶液中。然后加入 2.5 毫升 A DMP 溶液和 125 微升三铁硫酸铵溶液。

用蒸馏水完成 25 毫升容量瓶。等待 30 分钟让反应发生，以便稳定蓝色。反应完成后，请等待至少 15 分钟，但不要超过 60 分钟。

为了在分光光度计中测试样品，请在分光光度计中以 670 纳米的波长读取最终的蓝色溶液。使用 Turbo metric 方法将硫酸盐定量为硫酸钡。第一名：在 25 mL 容量瓶中加入 5 mL 调节溶液。

然后加入 1 毫升先前以 11， 320 倍离心的样品，用蒸馏水完成 25 毫升容量瓶，并加入 1 克氯化钡。在涡旋中混合溶液 1 分钟。等待 4 分钟，让硫酸钡形成，并在分光光度计中以 420 纳米的波长读取样品。

为了准备 COD 测定，请彻底离心样品以去除可能干扰 COD 测定的残留硫化物。离心后，将 2 mL 样品加入 COD 测定试剂盒的反应瓶中。密封样品瓶并通过轻轻搅拌使混合物均质化。

向另一个反应瓶中加入 2 毫升蒸馏水，制备空白样品，并匀浆混合物。将样品瓶放入 150 摄氏度的消化反应器中 2 小时。然后取出小瓶，让它们在黑暗中冷却。

在分光光度计中以 620 纳米的波长读取样品瓶的读数。接下来，从气体置换柱获取气体体积。硫酸盐消耗完后，为每批提供新鲜、中等和新的营养物质。

与以前一样，当硫酸盐消耗量在不到 24 小时内超过 80% 并且这种情况持续一周以上时，将反应器的运行切换到连续模式以达到连续模式。通过调整泵中的流量，将液压停留时间或 HRT 设置为 24 小时，并在任何给定的一天将硫酸盐浓度保持在每升 4 克，将 COD 保持在每升 10 克。在一个 HRT 循环后停止反应器，并像以前一样为每批提供新鲜、中等和新的营养物质，使用每升 10 克的 COD 浓度。

加注生物反应器后，取 5 至 7 毫升液体样品，每小时进行一次 COD 硫酸盐、硫化物和 pH 值分析。此外，记录为 TCE 测试产生的气体量。制备 TCE 储备溶液，同时考虑到该化合物在生物反应器液相中的最终浓度必须为 300 微摩尔。

考虑在 34 摄氏度时对 TCE 使用亨利定律无量纲常数将化合物分配到顶部空间。接下来，在任何给定的日期，使用文本方案中引用的方法，在气相色谱仪上为要分析的每种化合物准备标准曲线。在一个 HRT 循环后停止反应器，并像以前一样为每批提供新鲜、中等和新的营养物质，使用每升 10 克的 COD 浓度。

加注生物反应器后，将 TCE 从储备液中直接添加到生物反应器中的液体中。生物反应器液相中的最终 TCE 浓度必须为 300 微摩尔。在一个 HRT 周期结束时将 HRT 设置为 12 小时。

取液体样品并进行 COD 硫酸盐和硫化物分析。还要采集顶空样品并在气相色谱仪中进行分析。此处显示了生物反应器中硫酸盐还原的典型行为。

需要注意的是，在手术的最初几周，硫酸盐的减少会很慢。不同的时期表明硫酸盐减少的速度随着时间的推移而增加，直到在不到 4， 000 小时内消耗每升硫酸盐 24 毫克。然后反应器在连续状态下运行。

污泥的发展显示在反应器中关于硫酸盐还原的代表性结果中。此处显示了硫化物浓度、COD 消耗量和 pH 值随时间的变化。这些结果是在生物反应器连续状态数周后进行的实验中获得的。

对于对污泥进行减少 TCE 能力测试的实验，获得的结果如下所示。获得的硫酸盐还原活性略低于 TCE 版本之前获得的活性。气相色谱仪显示，大约 80% 的 TCE 被还原为硫酸乙烷，在使用该方案开发的污泥中鉴定出还原细菌、发酵细菌和脱卤细菌。

磺胺弧菌、硫化微生物、梭状芽胞杆菌和 SUL 化石等细菌属与硫酸盐还原和氯化化合物的生物降解有关一旦掌握，如果作得当，这项技术可以以类似的方式对不同的海洋沉积物进行。这个小屋发展的时间跨度可能取决于沉积物的来源 参加此程序时。请记住，最重要的事情是定期检查 COD 硫酸盐和硫酸盐的质量平衡。

小屋获得的活性越高，就越有可能将其用于减少 TCE，并最终用于降解在硫酸盐还原条件下可能降解的任何其他有毒化合物。观看此视频后，您应该对如何在 USB 反应器中利用海洋沉积物开发 Genics Lodge 并评估其在减少 TC 方面的性能有一个很好的了解。您应该了解如何接种反应器，如何随时间跟踪还原反应，以及如何按照此程序进行 TCE 还原测试。

可以执行其他方法，例如其他基因分析的周期测序，以回答其他问题，例如我们每个通常有多少细菌，或者该联盟如何降解 TCE Insul 上镜环境。