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Water research2013May01Vol.47issue(7)

微量レベル濃度でアセトン、トルエン、リモネン、ヘキサンの同時治療のための膜バイオリアクター

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

1.3から3.2 mg m(-3)の範囲の濃度でアセトン、トルエン、リモネン、ヘキサンの除去のための平坦なバイオフィルム反応器(MBR)の性能は、異なるガス居住時間(GRT)で調査されました:60、30、15および7秒。膜を介した選択された揮発性有機化合物(VOC)の質量輸送を評価するために、予備的な非生物的試験が実施されました。リモネンとヘキサンの輸送の減少が、膜の密な側に水が存在することで観察されました。バイオリアクター接種後の膜の密な側に付着したバイオフィルムの存在は、VOC輸送を有意に増加させました。GRTに関係なく、MBRで高アセトンとトルエンの除去(> 93%)が記録されました。プロセスの初期段階で記録された低ヘキサン除去性能(Re <24%)を修復するために、シリコンオイルに埋め込まれたヘキサン分解コンソーシアムを伴う膜の再配分が行われました。ヘキサンの除去は27%を超えませんでしたが、この再接種により、7秒のGRTでリモネン除去が90%に増加しました。基質競合によるヘキサン生分解の阻害がないことにより、MBRのヘキサン除去が膜を通る物質移動によって実際に制限されていることが確認されました。炭素源のスペクトルと負荷が低いにもかかわらず、MBRに存在するコミュニティの微生物学的分析は、懸濁と中断と中の高い種の豊富さ(3.2-3.5のシャノン・ウィーナー指数)と高いペアワイズの類似性(84-97%)を示しました。付着したバイオマス。

1.3から3.2 mg m(-3)の範囲の濃度でアセトン、トルエン、リモネン、ヘキサンの除去のための平坦なバイオフィルム反応器(MBR)の性能は、異なるガス居住時間(GRT)で調査されました:60、30、15および7秒。膜を介した選択された揮発性有機化合物(VOC)の質量輸送を評価するために、予備的な非生物的試験が実施されました。リモネンとヘキサンの輸送の減少が、膜の密な側に水が存在することで観察されました。バイオリアクター接種後の膜の密な側に付着したバイオフィルムの存在は、VOC輸送を有意に増加させました。GRTに関係なく、MBRで高アセトンとトルエンの除去(> 93%)が記録されました。プロセスの初期段階で記録された低ヘキサン除去性能(Re <24%)を修復するために、シリコンオイルに埋め込まれたヘキサン分解コンソーシアムを伴う膜の再配分が行われました。ヘキサンの除去は27%を超えませんでしたが、この再接種により、7秒のGRTでリモネン除去が90%に増加しました。基質競合によるヘキサン生分解の阻害がないことにより、MBRのヘキサン除去が膜を通る物質移動によって実際に制限されていることが確認されました。炭素源のスペクトルと負荷が低いにもかかわらず、MBRに存在するコミュニティの微生物学的分析は、懸濁と中断と中の高い種の豊富さ(3.2-3.5のシャノン・ウィーナー指数)と高いペアワイズの類似性(84-97%)を示しました。付着したバイオマス。

The performance of a flat-membrane biofilm reactor (MBR) for the removal of acetone, toluene, limonene and hexane at concentrations ranging from 1.3 to 3.2 mg m(-3) was investigated at different gas residence times (GRT): 60, 30, 15 and 7 s. A preliminary abiotic test was conducted to assess the mass transport of the selected volatile organic compounds (VOCs) through the membrane. A reduced transport of limonene and hexane was observed with water present over the dense side of the membrane. The presence of a biofilm attached on the dense side of the membrane following bioreactor inoculation significantly increased VOC transport. High acetone and toluene removals (>93%) were recorded in the MBR regardless of the GRT. To remediate the low hexane removal performance (RE < 24%) recorded at the initial stages of the process, a re-inoculation of the membrane with a hexane-degrading consortium embedded in silicon oil was performed. Although hexane removal did not exceed 27%, this re-inoculation increased limonene removals up to 90% at a GRT of 7 s. The absence of inhibition of hexane biodegradation by substrate competition confirmed that hexane removal in the MBR was indeed limited by the mass transfer through the membrane. Despite the low carbon source spectrum and load, the microbiological analysis of the communities present in the MBR showed high species richness (Shannon-Wiener indices of 3.2-3.5) and a high pair-wise similarity (84-97%) between the suspended and the attached biomass.

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