Développement de sulfurogènes boues de sédiments marins et la réduction de trichloroéthylène dans une couverture Réacteur à refoulement de boue anaérobie

L’objectif général de l’expérience suivante est de mettre au point une boue génique sulfurée à partir de sédiments marins dans un réacteur A-U-A-S-B et d’évaluer son rendement en matière de réduction du TRICHLORÉTHYLÈNE ou TCE. Ceci est réalisé en collectant des sédiments marins pour obtenir un pool d’une grande variété de micro-organismes qui sont enrichis en bactéries sulfato-réductrices lorsqu’ils se trouvent dans un environnement approprié de minéraux, de vitamines moyennes et d’acides gras volatils appropriés pour servir de donneurs d’électrons. Dans un deuxième temps, les sédiments marins sont utilisés comme inoculum dans le réacteur A-U-A-S-B, qui est réglé et maintenu dans des conditions sulfato-réductrices pendant plusieurs semaines jusqu’à ce qu’il atteigne une activité sulfato-réductrice constante.

Ensuite, le consortium dans le réacteur sulf cytogénique UASB est évalué pour la réduction du TCE afin d’évaluer la capacité des boues à transformer les polluants organiques pendant que l’agénésie sulf est encore active. Les résultats montrent que l’agénésie sulfure a été établie dans le bioréacteur et que les boues ont été capables de réduire le TCE dans des conditions sulfato-réductrices basées sur l’analyse de la communauté microbienne, suggérant que la réduction du TCE a été réalisée dans un consortium formé de bactéries sulfato-réductrices et fermentatives. Le principal avantage de cette procédure par rapport aux méthodes existantes telles que l’adaptation des loges de méthanogènes à Tosis est que cette loge obtenue est tolérante à des concentrations de sulfate plus élevées, et elle ne présente pas de concurrence pour le substrat avec les méthanogènes.

En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode auront du mal à s’attendre à la formation immédiate de la fente. Ils peuvent avoir tendance à ajouter les nutriments et le sulfure dans le bioréacteur, moins ou plus souvent que nécessaire. Ces approches ne mèneront qu’à un déséquilibre du système.

Il est pratique d’effectuer une analyse périodique du sulfate de DCO et du sulfate pour connaître le déroulement de la réaction et le bon moment pour le cinquième suivant. Nous avons d’abord eu l’idée de cette méthode parce que nous voulions une loge photogénique de sulf très active pour combiner l’élimination des sulfates de matière organique et des polluants, ce qui ne peut pas être accompli dans des conditions métagéniques, en particulier lorsque certains polluants sont mélangés avec des méthodes lourdes. Nous avons utilisé une méthode générale avec un bon équipement pour l’identification des bactéries dans le consortium.

La région du gène 16 S-R-R-N-A a été la cible de l’analyse, et nous avons trouvé une générale intéressante de bactéries pour commencer cette procédure. Prélever les échantillons marins comme décrit dans le protocole textuel. Une fois dans le laboratoire, prélevez une grande partie de l’échantillon de sédiments et utilisez un treillis approprié pour éliminer les gros débris de matière carbonée des sédiments.

Après avoir passé le sédiment à travers le grillage, mélangez la portion sélectionnée pour vous assurer qu’elle est homogène. Pour les besoins de ces travaux, utilisez un réacteur en verre à couverture de boues anaérobies à flux ascendant d’un volume de travail total de trois litres. S’assurer que les volumes finaux des sédiments, du milieu basal, de la solution tampon et des acides gras volatils sont égaux au volume de travail final du réacteur.

Préparez une solution mère de milieu de base contenant du chlorure de phosphate, de l’azote, des sels de magnésium, des métaux traces et des vitamines avec une solution tampon de bicarbonate, en tenant compte du volume de travail du réacteur. Ensuite, préparez une solution de tige d’acides gras volatils composée d’acétate, de propionate et de butyrate. Dans une proportion de demande chimique en oxygène ou DCO de 2,5 pour un, la concentration finale de DCO dans le réacteur doit être de 2,7 grammes par litre.

Enfin, préparez une solution mère de sulfate de sodium à une concentration appropriée pour fournir au réacteur une concentration finale de 4 000 milligrammes par litre d’ion sulfate. Une fois les solutions préparées, placez les sédiments dans le réacteur mélangés à une partie du milieu basal pour vous assurer qu’ils atteignent le fond du réacteur. Mélangez le reste du milieu basal et de la solution tampon avec la solution d’acides gras volatils et la solution de sulfate

Assurez-vous que la solution d’acides gras volatils est versée dans le liquide. Ajoutez ensuite les solutions combinées dans le réacteur. Réglez les connexions et les canalisations du réacteur à la pompe de recyclage.

Réglez ensuite le débit de recyclage à 60 millilitres par minute. Réglez régulièrement le bioréacteur dans la chambre thermique à 34 degrés Celsius. Vérifiez que les variations de température sont faibles.

Enfin, réglez les connexions à la colonne de déplacement de gaz. Après une semaine d’incubation, prélever un échantillon de cinq à sept millilitres du liquide pour effectuer une analyse de la teneur en sulfate et en sulfure de DCO et du pH de la DCO. En suivant les méthodes standard, analysez le sulfure dans le liquide à l’aide de la méthode au bleu de méthylène.

Placez d’abord cinq millilitres d’une solution d’acétate de zinc dans une fiole jaugée de 25 millilitres. Et ajoutez rapidement 200 microlitres de l’échantillon à la solution d’acétate de zinc. Ajoutez ensuite 2,5 millilitres d’une solution de DMP et 125 microlitres d’une solution de sulfate de fer et de trois ammoniums.

Complétez les 25 millilitres de la fiole jaugée avec de l’eau distillée. Attendez 30 minutes que la réaction se produise afin que la couleur bleue soit stabilisée. Une fois la réaction terminée, attendez au moins 15 minutes, mais pas plus de 60 minutes.

Pour tester les échantillons dans le spectrophotomètre, effectuez la lecture de la solution bleue finale dans le spectrophotomètre à une longueur d’onde de 670 nanomètres. Quantifier le sulfate en tant que sulfate de baryum à l’aide d’une méthode turbométrique. Placez d’abord cinq millilitres d’une solution de conditionnement dans une fiole jaugée de 25 millilitres.

Ajoutez ensuite un millilitre de l’échantillon qui a été préalablement centrifugé à 11 320 fois G.Complétez les 25 millilitres de la fiole jaugée avec de l’eau distillée et ajoutez un gramme de chlorure de baryum. Mélangez la solution pendant une minute dans un vortex. Attendez quatre minutes que le sulfate de baryum se forme et lisez l’échantillon dans un spectrophotomètre à une longueur d’onde de 420 nanomètres.

Pour préparer la détermination de la DCO, centrifugez soigneusement l’échantillon afin d’éliminer le sulfure restant qui pourrait interférer avec la détermination de la DCO. Après la centrifugation, ajouter deux millilitres de l’échantillon dans un flacon de réaction du kit de détermination de la DCO. Fermez le flacon et homogénéisez le mélange en l’agitant doucement.

Préparez un blanc en ajoutant deux millilitres d’eau distillée dans un autre flacon de réaction et homogénéisez le mélange. Placez les flacons dans le réacteur de digestion à 150 degrés Celsius pendant deux heures. Retirez ensuite les flacons et laissez-les refroidir dans l’obscurité.

Prenez les lectures des flacons dans le spectrophotomètre à une longueur d’onde de 620 nanomètres. Ensuite, obtenez le volume de gaz à partir de la colonne de déplacement de gaz. Une fois le sulfate consommé, fournissez des nutriments frais, moyens et nouveaux pour chaque lot.

Comme fait précédemment lorsque la consommation de sulfate est supérieure à 80 % en moins de 24 heures, et cela se produit pendant plus d’une semaine, basculez le fonctionnement du réacteur en mode continu pour le mode continu. Réglez le temps de rétention hydraulique ou HRT à 24 heures en ajustant le débit dans la pompe et maintenez la concentration de sulfate à quatre grammes par litre et la DCO à 10 grammes par litre à un jour donné. Arrêtez le réacteur après un cycle de THS et fournissez des nutriments frais, moyens et nouveaux pour chaque lot comme fait précédemment, en utilisant une concentration de DCO de 10 grammes par litre.

Une fois le bioréacteur alimenté, prélevez des échantillons de cinq à sept millilitres de liquide et effectuez des analyses pour le sulfate de DCO, le sulfure et le pH toutes les heures. Notez également le volume de gaz produit pour l’essai TCE. Préparez une solution mère de TCE en tenant compte du fait que la concentration finale de ce composé dans la phase liquide du bioréacteur doit être de 300 micromolaires.

Considérons la répartition du composé dans l’espace de tête en utilisant la constante sans dimension de la loi de Henry pour le TCE à 34 degrés Celsius. Ensuite, prépare des courbes standard sur le chromatographe en phase gazeuse pour chacun des composés à analyser à l’aide des méthodes référencées dans le protocole textuel à un jour donné. Arrêtez le réacteur après un cycle de THS et fournissez des nutriments frais, moyens et nouveaux pour chaque lot comme fait précédemment, en utilisant une concentration de DCO de 10 grammes par litre.

Une fois le bioréacteur alimenté, ajoutez le TCE directement au liquide dans le bioréacteur à partir de la solution mère. La concentration finale de TCE dans la phase liquide du bioréacteur doit être de 300 micromolaires. Réglez le THS sur 12 heures à la fin d’un cycle de THS.

Prélever des échantillons de liquide et effectuer des analyses pour le sulfate et le sulfure de DCO. Prélevez également des échantillons de l’espace de tête et effectuez une analyse dans le chromatographe en phase gazeuse. Un comportement typique de la réduction du sulfate dans le bioréacteur est montré ici.

Il est important de noter que pendant les premières semaines de fonctionnement, la réduction du sulfate sera lente. Les différentes périodes indiquent que la réduction du sulfate augmentait au fil du temps jusqu’à ce que 4 000 milligrammes par litre de sulfate soient consommés en moins de 24 heures. Ensuite, le réacteur fonctionnait en régime continu.

Le développement des boues est montré dans les résultats représentatifs du réacteur sur la réduction des sulfates. La concentration en sulfures, la consommation de DCO et les variations de pH dans le temps sont présentées ici. Ces résultats ont été obtenus lors d’expériences menées après que le bioréacteur ait été sous régime continu pendant plusieurs semaines.

Pour l’expérience dans laquelle les boues ont été testées sur la capacité à réduire le TCE, les résultats obtenus sont présentés ici. L’activité sulfato-réductrice obtenue était légèrement inférieure à celle obtenue avant l’édition TCE. Le chromatographe en phase gazeuse a révélé qu’environ 80 % du TCE a été réduit en sulfate d’Ethan, des bactéries réductrices, des bactéries en fermentation et des bactéries déshalogénantes ont été identifiées dans les boues développées en utilisant ce protocole.

Les genres de bactéries tels que sulfa vibrio de sulfa, microbial des sulfide bacterium, clostridium deha backer et SUL fossum ont été liés à la réduction des sulfates et à la biodégradation des composés chlorés Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée de manière similaire avec différents sédiments marins si elle est effectuée correctement. La période de temps nécessaire à la formation de cette hutte peut dépendre de la source des sédiments lors de cette procédure. N’oubliez pas que la chose la plus importante à faire est de vérifier périodiquement le bilan massique du sulfate et du sulfate de DCO.

Plus la loge est active, plus il est possible de l’utiliser pour la réduction du TCE et, éventuellement, pour la dégradation de tout autre composé toxique susceptible d’être dégradé dans des conditions de réduction des sulfates. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon de développer Genics Lodge à partir de sédiments marins dans un réacteur USB et d’évaluer ses performances sur la réduction des TC. Vous devez comprendre comment inoculer le réacteur, comment suivre la réaction de réduction dans le temps et comment effectuer un test sur la réduction du TCE en suivant cette procédure.

D’autres méthodes telles que le séquençage périodique d’autres analyses génétiques peuvent être effectuées afin de répondre à des questions supplémentaires telles que le nombre de bactéries que nous avons par général, ou comment le consortium peut dégrader l’environnement photogénique TCE Insul.