Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/11571
Title: | Μελέτη μεταβολικών διαδρομών των μικροοργανισμών της αναερόβιας κοκκώδους ιλύος κατά την μεθανογένεση έχοντας ως μοναδική πηγή άνθρακα το CO2 και μεταλλικό σίδηρο | Authors: | Ανδρονίκου, Μαρία | Keywords: | Αnaerobic granular sludge;CO2 utilization;Ηomoacetogenesis;Ηydrogenotrophic methanogens;Zero Valent iron;Μethane | Advisor: | Vyrides, Ioannis | Issue Date: | May-2018 | Department: | Department of Chemical Engineering | Faculty: | Faculty of Geotechnical Sciences and Environmental Management | Abstract: | This study investigates exactly which metabolic pathways are favored by a new approach where there is utilization and conversion of CO2 to CH4 by using Zero Valent Iron (ZVI) and anaerobic granular sludge. Numerous studies have used ZVI to stimulate the anaerobic digestion of waste and wastewater. Up to date however, little research has been done on the use of ZVI and anaerobic granular sludge for the conversion of CO2 as a sole carbon substrate to CH4. The results showed that at initial pH of 6 under daily pH regulation contributed to substantial CH4 production. For the most effective concentration value of ZVI for 2 g L-1 anaerobic granular sludge was the value of 100 g L-1. To point out the microbial pathways for CO2 conversion to CH4, the following inhibitors were independently added: antibiotics for bacteria inhibition, BES for methanogens inhibition and CHCl3 for inhibition of bacteria and methanogens. Results showed that when antibiotics were added, they did not have any negative effect on CO2 conversion to CH4. This demonstrates that CO2 is converted to CH4 through hydrogenotrophic methanogens and the contribution of homoacetogens was negligible. The anaerobic granular sludge exposed to 100 g L-1 ZVI (produced 31 mL CH4 at 288 h) has generated formic acid (172 mg L-1) as the main volatile fatty acid in the first 72 h and then it was gradually decreased. The exposure of granular sludge to ZVI and BES resulted in no generation of CH4 and accumulation of VFAs so after 192 h the formic acid, acetic acid and propionic acid concentration was 600 mg L-1, 427 mg L-1 and 76 mg L-1 respectively. | Description: | Αυτή η μελέτη ερευνά να εντοπίσει ποια ακριβώς είναι τα μεταβολικά μονοπάτια που ευνοούνται κατά την μεθανογένεση έχοντας ως νέα προσέγγιση την χρήση και ετατροπή του CO; σε CH4 χρησιμοποιώντας τον μεταλλικό στοιχειακό σίδηρο (Zero Valent Iron: ZVI) και την αναερόβια κοκκώδη ιλύ. Πολλές μελέτες έχουν ρησιμοποιήσει το ZVI για την τόνωση της αναερόβιας χώνευσης αποβλήτων και λυμάτων. Μέχρι στιγμής, όμως, έχουν γίνει λίγες έρευνες σχετικά με τη χρήση του ZVI και της αναερόβιας κοκκώδους ιλύος για τη μετατροπή του CO: ως μοναδικού ανθρακικού υποστρώματος σε CH*. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι για τις βέλτιστες συνθήκες, σε ότι αφορά την τιμή του ρΗ προέκυψε η τιμή ρΗ 6 όταν υπόκειται σε μερήσια ρύθμιση του. Για την αποτελεσματικότερη τιμή συγκέντρωσης του ZVI για 2 g L-1 αναερόβιας κοκκώδους ιλύος ήταν η τιμή 100 g -1 Για να επισημανθούν οι μικροβιακές οδοί για τη μετατροπή του CO2 σε CH4, οι ακόλουθοι αναστολείς προστέθηκαν ανεξάρτητα: αντιβιοτικά για την αναστολή βακτηρίων. BES για την αναστολή των μεθανογόνων και CHC4 για την αναστολή των βακτηρίων και των μεθανογόνων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν προστέθηκαν αντιβιοτικά, δεν είχαν καμία αρνητική επίδραση στη μετατροπή του CO; σε CH* και στις τρεις διαφορετικές συγκεντρώσεις ZVI. Αυτό δείχνει ότι το CO; μετατρέπεται σε CH4 μέσω των hydrogenoirophic methanogens και η συμβολή των homoacetogens ήταν αμελητέα. Η ναερόβια κοκκώδης ιλύς που εκτέθηκε σε 100 g L"1 ZVI (που παρήγαγε 31 mL CH4 σε 288 ώρες) δημιούργησε μυρμηκικό οξύ (172 mg L"1) ως κύριο πτητικό λιπαρό οξύ στις πρώτες 72 ώρες και στη συνέχεια μειώθηκε σταδιακά ενώ η έκθεση της κοκκώδους λάσπης σε ZVI και BES δεν είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία CH+ και τη συσσώρευση των VFA's, οπότε μετά από 192 ώρες η συγκέντρωση μυρμηκικού οξέος, οξικού οξέος και προπιονικού οξέος ήταν 600 mg L"1, 427 mg L"! και 76 mg L-1 αντίστοιχα. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/11571 | Rights: | Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κάτοχου των πνευματικών δικαιωμάτων. | Type: | MSc Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
Appears in Collections: | Μεταπτυχιακές Εργασίες/ Master's thesis |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Abstract.pdf | Abstract | 299.94 kB | Adobe PDF | View/Open |
CORE Recommender
Google ScholarTM
Check
Items in KTISIS are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.