Enhancing Phosphorus Release from Sewage Sludge in Anaerobic Digestion via Thermal Hydrolysis Pretreatment: Insights from Phosphorus Speciation and Molecular Biological Pathways

厌氧消化 污水污泥 水解 化学 氧烷 萃取(化学) 环境化学 强化生物除磷 遗传算法 热水解 消化(炼金术) 污水 废物管理 污水处理 活性污泥 色谱法 污水污泥处理 光谱学 有机化学 生物 甲烷 生态学 物理 工程类 量子力学
作者
Fei Wang,Shuai Ma,Xiaomin Han,Shuhu Liu,Ke Sun
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (24): 10828-10838 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c01287
摘要

This study explores the mechanisms enhancing phosphorus (P) release from sludge in anaerobic digestion (AD) with thermal hydrolysis pretreatment (THP) using sequential chemical extraction, X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (XANES), 31 P NMR, and multiomics. THP-treated sludge notably increased liquid-phase P by 53.8% over 3 days compared to sewage sludge (SS), identifying solid-phase Fe–P as the primary P source. The THP+AD also provided a higher abundance of bacteria that contributed to P release through multiple pathways (MPRPB), whereas SS+AD enriched some microbial species with single P release pathway. Moreover, species co-occurrence network analysis underlined the pivotal role of P-releasing bacteria in THP+AD, with 8 out of 16 keystones being P-releasers. Among the 63 screened genes that were related to P transformations and release, the poly beta-hydroxybutyrate (PHB) synthesis genes associated with polyphosphate bacteria-mediated P release were more abundant in THP+AD than in SS+AD. Furthermore, the upregulation of genes involved in methyl phosphonate metabolism in the THP-treated sludge enhanced the methane production potential of the AD process. These findings suggested that MPRPB were indeed the main contributors to P release, and enrichment in the THP+AD process enhanced their capability for P liberation.
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
3秒前
愉快天亦完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助manying采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
我要吃饭完成签到 ,获得积分10
6秒前
怡然铭完成签到 ,获得积分10
7秒前
舒适小翠发布了新的文献求助10
7秒前
耿耿完成签到,获得积分10
8秒前
august发布了新的文献求助10
9秒前
LOAD发布了新的文献求助10
10秒前
xucheng完成签到,获得积分10
11秒前
Gzl完成签到,获得积分10
11秒前
铃音发布了新的文献求助10
12秒前
byyyy完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
微风完成签到 ,获得积分10
13秒前
天天快乐应助旺仔采纳,获得10
14秒前
英俊的铭应助august采纳,获得10
15秒前
wanci应助ZONG采纳,获得10
15秒前
18秒前
Jasper应助wwwwwww采纳,获得10
18秒前
小龙完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
水若琳完成签到,获得积分10
18秒前
猴王完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
田1986发布了新的文献求助10
20秒前
Lchemistry完成签到,获得积分10
21秒前
LMH123完成签到,获得积分10
21秒前
喜悦寄风完成签到,获得积分10
22秒前
缥缈的幻雪完成签到 ,获得积分10
22秒前
烟花应助舒适小翠采纳,获得10
22秒前
23秒前
whoknowsname完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
安静的缘分完成签到,获得积分10
23秒前
wanci应助王wangxuanting采纳,获得10
24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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7751192
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298537
关于积分的说明 20246980
捐赠科研通 7333301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309791
关于科研通互助平台的介绍 2461381
邀请新用户注册赠送积分活动 2322380