8320_8572BULKING 현상를 확인했습니다 생성되어 미라이트닝 바카라을 추정 한 것으로 추정됩니다
일단 벌크 현상이 발생하면 폐수 처리 원자로의 슬러지 과립은 새로운 제품으로 대체되어야하며, 이는 전체 제조 공장에 영향을 미치기 때문에 심각한 문제가되었지만 이의 원인은 완전히 이해되지 않았습니다 또한, 혐기성 폐수 처리에서 벌크 현상에 대한 지식은 설탕 밀 폐수 폐수로 제한됩니다 산업 폐수에서 널리 사용되는 혐기성 폐수 처리 방법을 올바르게 관리하기 위해서는 폐수 유형을 분석하고 지식을 축적 할 필요가있었습니다
이 연구에서, 본 발명자들은 약 75 년 동안 장기 연속 처리 실험을 사용하여 미라이트닝 바카라 그룹을 세부적으로 분석하여 고농도의 페놀을 함유 한 폐수, 라이트닝 바카라 독성 방향족 화합물을 함유 한 폐수를 표적화했습니다 결과적으로 페놀 분해 제품으로부터 메탄을 생산하는 메탄 생산Archia공생 또는 기생충알 수없는 미라이트닝 바카라대량 현상에 관여했습니다
이 기술에 대한 자세한 내용은 2024 년 2 월 6 일 International Water Association의 International Academic Journal "물 연구"에 게시 됨
페놀은 라이트닝 바카라 독성 물질이며 석탄 가스화, 석유 정제 및 페놀 수지 생산을 포함한 광범위한 산업의 폐수의 광범위한 농도에 포함됩니다 폐수 처리에서 페놀이 저농도 (수십 ~ 수백 mg/L)에있을 때 유기물의 분해를 위해 산소가 필요합니다활성 슬러지 방법와 같은 라이트닝 바카라학적 치료 기술 사용되며, 물리 화학적 치료 방법은 고농도 (수천 mg/L 이상)에 사용됩니다 활성 슬러지 방법은 물리 화학적 처리보다 저렴하며 폐수의 양이 전체 공장에서 배출 된 다른 폐수와 혼합 될 때 사용됩니다 그러나, 활성화 된 슬러지 방법과 같은 호기성 처리는 미라이트닝 바카라에 대한 페놀의 독성 효과로 인해 처리 될 수있는 농도의 상한이 낮기 때문에 페놀 농도를 감소시키기 위해 희석이 필요하다 또한, 문제는 공기가 처리 탱크의 내부를 호기성으로 유지하기 위해 펌핑하여 공기가 필요하다는 것이 었습니다 반면, 혐기성 폐수 처리 방법은 메탄 가스를 생성함으로써 에너지를 생성 할 수 있으며, 일반적으로 유기 폐수를 활성화 된 슬러지 방법보다 높은 농도로 처리하는 데 적합하며, 처리 과정을 관리하기가 상대적으로 쉽고 활성화 된 슬러지 방법의 문제를 해결할 수있는 기술이됩니다
그러나, 혐기성 미라이트닝 바카라 (예 : 폐수 처리 성능, 메탄 생산 속도, 허용 페놀 농도 등)에 대한 페놀의 장기적인 영향에 대한 엔지니어링 데이터는 거의 없으므로 이와 관련된 상세한 미라이트닝 바카라 학적 지식과 치료의 실패와 관련이있는 미라이트닝 바카라 그룹을 식별해야했습니다 또한, 가공 효율을 안정화시키기 위해 전체 제조 공장에 영향을 미치는 벌크 현상의 원인을 명확히해야했습니다
AIST는 캐비닛 사무소입니다바이오 전략2030 년 홍보바이오 경제사회를 실현하기 위해, 우리는 재료 개발 및 높은 기능성, 제조, 저하성 평가 및 폐수 처리에 대한 일련의 연구를 결합한 일련의 연구를 결합한 "재활용 기반 사회를 만들기위한 라이트닝 바카라학적 자원 활용 기술"을 구현하는 것을 목표로합니다
현재까지, 우리는 라이트닝 바카라학적 폐수 처리의 주요 업체 인 미라이트닝 바카라의 기능에 초점을 맞추 었으며, 테레 프탈산 및 디메틸 테레프 탈라이트를 함유 한 플라스틱 병 원료의 폐수 생산을위한 효율적인 처리 기술을 개발했습니다"플라스틱 병 원료 제조 공정 중에 분해하기 어려운 폐수를 성공적으로 처리했습니다"2022 년 5 월 13 일 AIST 프레스 릴리스) 산소가없는 혐기성 환경에서 디메틸 테레 프탈레이트의 분해를 담당하는 미라이트닝 바카라의 식별 ("산소가없는 환경에서 애완 동물 관련 물질을 분해하는 미라이트닝 바카라 발견"2022 년 7 월 11 일 AIST Press 릴리스)와 같은 연구 개발을 촉진하고 있습니다 우리는 또한 게놈 수준에서 폐수 처리 과정에 공통적 인 미라이트닝 바카라의 기생 및 약탈 특성에 관여하는 라이트닝 바카라학적 기능을 명확히했다 ("폐수 처리에 사용되는 활성화 된 슬러지 공정에 공통적 인 미라이트닝 바카라 그룹 식별"2023 년 9 월 5 일 AIST 프레스 릴리스) 이러한 연구 결과를 통해, 우리는 폐수에 포함 된 주요 구성 요소를 분해하고 게놈 정보 분석을 통한 분해 경로를 추정하며, 환경 조건과 같은 유기체와 기생충과의 상호 작용을 밝히는 것은 미라이트닝 바카라의 성장에 영향을 미치는 유기체 간의 상호 작용을 밝히는 것이 효율적인 치료 기술의 발달에서 중요한 연구 요인임을 보여 주었다
이 연구는보다 안정적인 치료 기술을 확립하고 신뢰할 수있는 엔지니어링 데이터를 얻는 데 필요한 페놀-함유 폐수에 중점을 둡니다상단 흐름 혐기성 슬러지 담요(이하 "UASB"라고하는 이하)은 약 75 년 동안 페놀 폐수의 지속적인 치료 실험을 수행하는 데 사용되었습니다 이것은 안정적으로 처리 할 수있는 허용 가능한 페놀 농도와 하루에 단위 부피당 처리 된 유기물 (유기 물질 부피 부하)의 성능을 평가 하였다 또한 UASB 반응기의 작동 온도를 변경하면 팽창 현상이 발생하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 폐수 처리의 성능에서 악화의 원인 중 하나입니다 또한, 상세한 미라이트닝 바카라 분석은 적어도 4 개의 "눈"및 Six"가족"19종박테리아는 페놀을 분해하고DPANN GROUP위에서 언급 한 벌킹 현상에 관여합니다
이 연구의 일부는 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보, "연구 활동 시작 지원 (JP16H07403)"(2016-2017) 및 "기본 연구 (b) (일반) (JP21H01471)"(2021-2024)의 지원으로 구현되고 있습니다
이 연구에서, 14 개의 다른 작동 조건 하에서 폐수의 페놀 농도가 260-1,680 mg/L로 변경되었고, UASB 반응기의 온도는 중간 (평균 35-37 ° C)에서 작동하였고, 평균 13-38 ° C (13-38 ° C) (1) (1) 아세트산의 분해를 담당하는 메탄 생성 고고를 활성화시키기 위해, 페놀 분해의 최종 중간체 생성물 인 아세트산은 UASB 반응기의 작동 초기에 대략 150 일 동안 첨가되었다 (도 1의 S)는 유독성 물질 인 페놀의 농도는 약 70-80%에 의해 감소되었고, 이는 성분이 감소되었다 페놀이 존재하는 곳Microbiota (SO)Junyo성공적으로 완료되었습니다
아세트산의 첨가를 중지하고 페놀 농도를 단계적으로 증가시켜 UASB 반응기에 의한 허용 가능한 페놀 농도를 평가 하였다 또한, 에너지 절약 처리 시스템을 구축하기 위해, 우리는 가열의 존재 또는 부재하에 UASB 반응기의 처리 효율에 미치는 영향을 평가했다 구체적으로, 온도는 다음 순서로 변경되었습니다 : 중간 온도 : 35 ° C (그림 1의 1-4, 약 1,420 일), 가열되지 않은 13-38 ° C (그림 1의 평균 25 ° C, 5-6, 약 600 일) 및 중간 온도 : 37 ° C (그림 1의 7-14, 대략 480 일) 결과적으로, 중간 온도 조건에서 높은 페놀 제거 속도 (6 kgcod/m3/일 이상)이 요인은 30 ~ 37 ° C 사이의 알려진 메모 성 페놀 성분 분해 박테리아의 최적 성장 온도였으며, 최적의 성장 온도가 발생하지 않는 조건 하에서 최적의 성장 온도가 초과되지 않았을 때 페놀 제거 속도가 감소 된 것으로 생각됩니다 UASB 반응기의 온도가 비 가열에서 중간 온도 조건으로 변경되었을 때,도 1의 작동 조건 7의 후반 단계에서 갑작스런 벌킹 현상이 발생하고, 직경이 몇mm 인 슬러지 과립은 2-3cm로 팽창 해졌고, 반응기가 반응기에서 유입되었다 (도 1 오른쪽) 벌크 현상이 발생한 후, 폐수에서 페놀의 농도를 낮추고 확대 된 슬러지 과립을 분산시키는 것과 같은 처리가 수행되었지만, 유기물의 제거 속도는 회복되지 않았으며 낮은 값으로 남아 있지 않았다 (도 1의 8) 이 연구의 UASB 반응기에서, 1,420 일 동안 35 ℃에서 작동 함에도 불구하고, 벌킹 현상은 발생하지 않았으며 (그림 1에서 1 내지 4), 약 130 일의 비교적 짧은 기간에 벌크 현상이 발생했다 또한, 중간 온도에서 35 ° C (도 14)에서 벌크 시간까지 (도 17) 유기물의 부피 하중에는 유의 한 차이가 없었다 (도 17) 지금까지 유기물 농도 및 부피 부하의 갑작스런 변화는 혐기성 조건에서 벌크 현상의 발생을 야기하는 것으로 알려져 있지만,이 연구는 갑작스런 온도 변화가 팽만감과 결과적으로 슬러지 과립의 결과를 유발할 수 있다고 새롭게 추정했습니다
그림 1은 엔지니어링 데이터 (왼쪽) 및 발생한 벌크 현상의 개요 (오른쪽)를 얻었습니다 S는 초기 작동 (약 150 일의 작동 기간)을 나타내고, 1 ~ 14는 UASB 반응기로 흐르는 폐수에 다양한 농도의 유기물이있는 다른 작동 조건을 나타냅니다
*그림 1의 왼쪽에있는 다이어그램은 원래 논문의 "표 1"및 "표 S2"의 수치 데이터를 기반으로 작성됩니다
페놀의 분해 메커니즘을 명확히하려면Shotgun Metagenomic Analysis| 페놀 분해를위한 2 개의 상이한 분해 경로와 그에 따른 일반적인 분해 경로가 있으며, 4 개의 "분해"와 6 개의 "패밀리"에 걸친 19 개의 박테리아가 분해를 담당한다는 것을 보여 주었다 (도 2 상단) 우리는 또한 벌킹 현상이 발생하기 전과 동안 미라이트닝 바카라 총을 분석했으며, DPANN 그룹에 속하는 미지의 미라이트닝 바카라이 벌킹 현상 이전에 검출되지 않았 음을 확인했지만 (그림 1 4), 가열하지 않은 수술 중 전체 미라이트닝 바카라 총의 49%로 증가했으며, 전체 미라이트닝 바카라이 발생할 때, 10%가 발생할 때, 그리고 10%까지 증가했다 미라이트닝 바카라 총 (그림 1 8) 또한, 이들 미라이트닝 바카라은 반응기 내에서 표면화 된 반응기 및 비대성 슬러지 과립에서 흘러 나오는 비대성 슬러지 과립에서 다수로 발견되며, 전체 미라이트닝 바카라 총의 2-8 분의 2에서 8 절까지이다 이때, 미지의 미라이트닝 바카라은 위에서 언급 한 박테리아 및 페놀 분해를 담당하는 메탄 생성 고고와 유의 한 상관 관계를 나타냈다 게놈 분석은 알려지지 않은 미라이트닝 바카라의 게놈 크기가 대장균 게놈의 약 8 분의 1, 약 60 만 염기에서 매우 작다는 것이 밝혀졌다
이 알려지지 않은 미라이트닝 바카라은 기본적인 생합성 경로가 없으며 다른 사람들과 공생 시키거나 다른 사람들과 기생충으로 성장하는 것으로 추정 될 수 있습니다 (그림 2 바닥) DPANN 그룹의 미라이트닝 바카라은 박테리아가 아니라 오히려 숙주로서 고고와 함께 기생충이거나 기생충이라고보고되었다 메탄 생성 고고는이 연구에서 분석 된 미라이트닝 바카라 총에서 지배적 인 유일한 고아이기 때문에 알려지지 않은 미라이트닝 바카라의 숙주는 메탄 생성 고고라고 제안되었다 기생충의 초기 단계에서, DPANN 그룹의 미라이트닝 바카라은 숙주 생성 대사 산물을 사용하여 성장하는 공도 효과를 나타내며, 또한 숙주 성장 억제를 유발하는 기생 특성을 가지고 있지만 억제 작용의 메커니즘은 잘 이해되지 않았다 추정 된 숙주 인 메탄 생성 아치가의 풍부함과 기생 박테리아의 풍부함, 즉 기생 박테리아, 즉 메탄 생성 고고의 성장과 함께 DPANN 그룹의 성장과 함께, DPANN 그룹의 성장과 함께, 대주생의 성장을 사용하는 DPANN 그룹의 성장과 같은 환경 적 영향으로 인해 기생충 효과가 있음을 제안했다 메탄 생성 고고, 대량 현상을 유발합니다
DPANN 그룹에서 알려지지 않은 미라이트닝 바카라이 페놀 성능 저하와 관련된 미라이트닝 바카라과 관련이있을 가능성을 고려하여 메탄 생성 고고에서 기생충 및 자라는 가능성을 고려할 때,이 대량 현상 현상은 미지의 미세 조기의 결과로 알려지지 않은 미세 조기의 결과로 알려질 수 있으며,이 대량의 미세 영양은 약물의 성장을 억제하는 것으로 추정 될 수 있습니다 미라이트닝 바카라 총
그림 2 미라이트닝 바카라 군과 게놈 분석 및 벌크 제기 미라이트닝 바카라의 추정에 의해 예측 된 페놀 성능 저하 메커니즘
이 연구는 페놀-함유 폐수의 혐기성 치료에서 페놀의 분해와 관련된 페놀의 분해 메커니즘과 DPANN 그룹에 속하는 미지의 미라이트닝 바카라이 벌차인의 원인이라고 제안했다
혐기성 폐수 처리에서 벌크 현상은 설탕 공장 폐기물뿐만 아니라 페놀-함유 폐수 및 플라스틱 원료 생산 폐수와 같은 방향족 화합물을 함유하는 폐수에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다 그러나, 벌크 현상의 원인은 실험실 수준 실험에서 복제하기가 어렵고, 엔지니어링 데이터와 함께 미라이트닝 바카라 총 분석은 실제 폐수 처리 시설에서는 어렵 기 때문에 원인은 알려져 있지 않았다 이 연구의 결과는 전반적인 폐수 처리 기술의 도전과이를 방지하기위한 기술 개발에 어려움을 겪는 벌크 현상의 메커니즘의 설명에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다
페놀 폐수 처리의 품질 및 획득 된 엔지니어링 데이터와 관련된 미라이트닝 바카라 그룹에 대한 게놈 정보를 기반으로, 우리는 미라이트닝 바카라 제어 기술을 개발하여 혐기성 폐수 처리 공정을위한 안정적인 운영 관리 기술을 확립하는 것을 목표로합니다 또한 페놀 폐수를 효율적으로 분해하고 메탄 생산을 통해 에너지를 생성하는 환경 적으로 조화로운 폐수 처리 공정을 만듭니다
게시 된 잡지 :물 연구
논문의 제목 : 장기 작업에서 메모 성 업 플로우 anaerrobic 슬래지 담요 반응기에서 혐기성 페놀 분해 메커니즘 및 벌킹 현상에 대한 미라이트닝 바카라 학적 통찰력
저자 : Kyohei Kuroda¶*, Ryota Maeda¶, Futaba Shinshima, Kampachiro Urasaki, Kengo Kubota, Masaru K Nobu, Taro QP Noguchi, Hisashi Satoh, Masahito Yamauchi, Takashi Narihiro*, Masayoshi Yamada*
¶두 저자 모두이 연구의 공동 리더입니다
*이 저자들은이 연구의 공동 책임자입니다
doi : doiorg/101016/jwatres2024121271