Biodegradation of sulfate and elimination of heavy metals by immobilized-microbial bioaugmentation coupled with anaerobic membrane bioreactor

化学 硫酸盐 生物反应器 生物强化 硫代硫酸盐 废水 生物降解 硫代谢 环境化学 硫酸盐还原菌 微生物联合体 硫化物 胞外聚合物 硫黄 细菌 微生物 环境工程 生物膜 生物 有机化学 工程类 遗传学
作者
Fuliang Bai,Shuo Liu,Jun Ma,Yingjie Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:473: 145196-145196 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145196
摘要

Sulfate-rich metal-laden wastewater (SRMLW) shows a significant threat on the ecological environment and human health. Sulfate-reducing bacteria (SRB) can remove sulfate from wastewater in anaerobic membrane bioreactor (AnMBR). This study constructed recombinant genetic engineered SRB (rSRB) and investigated the sulfate and heavy metals removal efficiency for treating SRMLW by immobilized-microbial bioaugmentation using rSRB (IMrSRB) coupled with AnMBR (Bio-AnMBR). The results show that Bio-AnMBR removed sulfate (99.4%) from SRMLW by upregulating key genes (Sat, DsrAB, AprAB, QmoABC, DsrC and DsrMKJOP) and enzymes (APS reductase, Dissimilatory sulfite reductase, Trithionate reductase and Thiosulfate reductase) in dissimilatory sulfite and sulfate respiration processes. Bio-AnMBR achieved synergistic biodegradation of sulfate and nitrogen by stimulating the activity of these bacteria related to the conversion of nitrogen and sulfate. Microbial analysis indicated that the relatively high abundance of rSRB (79.2%) and functional genes (70.1%) upregulated the activities of key enzymes associated with sulfate metabolism system, thus increasing the production of S (66.4 mg/L) and H2S (23.8 mg/L). Bio-AnMBR significantly improved the tolerance to heavy metals by increasing concentrations of CO32–, S2-, and HS-, which was configured to reduce heavy metals (95.6%) via precipitation of metal sulfide (81.3 mg/L), metal carbonates (30.7 mg/L) and metal hydroxides (18.7 mg/L). Bio-AnMBR increased system stability, shorted hydraulic retention time (HRT), decreased the production of soluble microbial products (SMP), extracellular polymeric substances (EPS) and waste-sludge production (WSP), as well as improved effluent quality. In conclusion, data in this study indicate that application of Bio-AnMBR is a feasible strategy for the treatment of SRMLW.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
深情安青的应助被wzx采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
jf发布了新的文献求助10
2秒前
dimosi发布了新的文献求助10
3秒前
玉米玉米发布了新的文献求助20
4秒前
Sean完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
在水一方的应助被张晟辉采纳,获得20
5秒前
5秒前
谢鸿宇发布了新的文献求助10
6秒前
陈欣宜关注了科研通微信公众号
6秒前
科研通AI6.2的应助被活着毕业采纳,获得10
6秒前
读博的小武完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
汉堡包的应助被沧源采纳,获得30
7秒前
lz发布了新的文献求助10
7秒前
ly完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
棕榈岛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Akim的应助被要减肥钢铁侠采纳,获得30
8秒前
小小孟德斯鸠完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4的应助被顺利毕叶采纳,获得10
8秒前
又又完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
可爱的函函的应助被yixian0采纳,获得10
10秒前
lhb3291发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类的应助被jf采纳,获得10
11秒前
Abel完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI2S的应助被第四周期采纳,获得10
12秒前
wzx发布了新的文献求助10
12秒前
yuan发布了新的文献求助10
12秒前
左丘映易发布了新的文献求助20
12秒前
烟花的应助被小小果妈采纳,获得10
13秒前
斯文败类的应助被危机的盼晴采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7991097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9447154
关于积分的说明 21110370
捐赠科研通 7564353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3378388
关于科研通互助平台的介绍 2512346
邀请新用户注册赠送积分活动 2411955