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杂交太阳能加热的厌氧消化系统用于电和热电联产
可再生能源（RES）主要由太阳能，风，生物量，水力发电，地热和潮汐能组成。这些能量被称为可再生，因为它们是自然，清洁且取之不尽的[1]。在过去的几十年中，由于化石燃料储量迅速和气候变化的关注，全球范围内的重点一直转移到RES作为能源发电的手段[2]。但是，由于自然资源的间歇性质（例如，太阳和风），低效率（相对于化石燃料）以及可再生能源技术（RET）的昂贵部署成本，因此向可再生能源的过渡并不像它所需的那样无缝[3]。生物量目前是为了克服这些修复的尝试，因为它比常规RET较低，效率更低，并且独立于自然资源[4]。有两种主要方法可以利用这种可再生能源，即燃烧和厌氧消化（AD）。燃烧是通过燃烧生物块（有机废物）和热量形式恢复能量的，可直接用于加热或进一步转化为电力。至于AD，它涉及有机物的生物降解（农产品，纸废物等）在没有氧气的情况下，细菌（可通过添加动物粪便或市政废水提供）。 这种生物学过程允许以沼气（甲烷和二氧化碳的混合物）的形式恢复能量。 与燃烧相比，AD为草本生物量提供了出色的势能，如[5]中报道。。这种生物学过程允许以沼气（甲烷和二氧化碳的混合物）的形式恢复能量。与燃烧相比，AD为草本生物量提供了出色的势能，如[5]中报道。广告过程已被证明是生产能量的一种可靠且可持续的方法，
MIDAS 5：厌氧消化剂中细菌和古细菌的全球多样性
1个微生物社区中心，化学与生物科学系，丹麦奥尔堡市阿尔堡大学13号。2生物工程中心，葡萄牙Minho的大学14号。3水，能源和环境学院，克兰菲尔德大学。15英国克兰菲尔德。4澳大利亚水与环境中心16生物技术（ACWEB），澳大利亚昆士兰州大学。5部门17部民事和环境工程系，马萨诸塞州阿默斯特大学，马萨诸塞州，美国18号。 6阿根廷萨尔塔国立大学。 7化学系19工程，瑞典隆德大学。 8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。 9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。 10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。 11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。 12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。5部门17部民事和环境工程系，马萨诸塞州阿默斯特大学，马萨诸塞州，美国18号。6阿根廷萨尔塔国立大学。 7化学系19工程，瑞典隆德大学。 8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。 9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。 10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。 11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。 12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。6阿根廷萨尔塔国立大学。7化学系19工程，瑞典隆德大学。8英格·科尼特（Ingebi-Conicet），布宜诺斯大学20艾尔斯，阿根廷。9环境生物技术实验室，Ecole Polytechnique 21FédéraledeLausanne（EPFL），瑞士。10城市供水系统主席22工程，慕尼黑技术大学（TUM），德国Garching。11水质和资源管理研究所，奥地利Tu Wien。12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。 13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。12欧洲国家科学技术研究所（UNIST）的24个城市与环境工程与研究生院24个城市与环境工程与研究生院。13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。 14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。13学院26化学工程学，希腊雅典国家技术大学。14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。 15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。 16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。14应用27环境生物技术实验室，Birla技术与科学研究所28（BITS-PILANI），印度。15生物学和化学科学学院和瑞安29 Institute，爱尔兰戈尔韦大学。16波兰Poznan技术大学环境工程与能源学院的供水和生物经济部31。17水技术与环境工程系，捷克共和国32化学与技术布拉格大学。18研究33芬兰Espoo研发中心Kemira Oyj的科学家。19化学工程34分校，哈利法大学，阿拉伯联合酋长国。20环境科学和35工程计划，生物与环境科学与工程学36分部，阿卜杜拉科学技术大学（KAUST），沙特37阿拉伯。21微生物生态技术中心（CMET），根特大学，比利时38。39
GCCM003-能源生产方法-...
a) 厌氧消化器 - 用于通过厌氧消化从液体或固体废物中产生沼气的设备。消化器被覆盖或封装，以便能够捕获沼气用于供热和/或发电或将沼气输送到天然气网络。b) 厌氧消化 - 在没有空气/氧气供应的情况下，厌氧细菌的作用使有机材料降解和稳定，从而产生甲烷和二氧化碳。进行厌氧消化的典型有机材料是城市固体废物 (MSW)、动物粪便、废水、有机工业废水和需氧废水处理厂产生的生物固体。c) 厌氧泻湖 - 一种处理系统，由一个深土盆组成，其体积足以使可凝固体沉淀，消化残留污泥，并通过厌氧方式减少一些可溶性有机底物。厌氧泻湖不充气、不加热、不混合，除可能浓缩了过量未消化油脂和浮渣的浅表层外，厌氧条件占主导地位。d) 沼气 - 由厌氧消化器/厌氧泻湖产生的气体。通常，气体的成分为 50% 至 70% 的 CH4 和 30% 至 50% 的 CO2，以及痕量的 H2S 和 NH3（1% 至 5%）e) 有机废物 - 含有可降解有机物的固体废物。这可能包括粪肥、农业工业和食品工业废物、污水处理厂的污泥和 MSW。f) 城市固体废物 (MSW) - 不同固体废物类型的异质混合物，通常由市政当局或其他地方当局收集。MSW 包括家庭垃圾、花园/公园垃圾和商业/机构垃圾。
在上流厌氧反应器中的降解细菌群落的变化1,3-丙二醇生产
摘要研究了带有硅胶支持的上流厌氧反应器中细菌群落的演变，该反应堆不断地用纯甘油（第0-293天）和粗甘油（第294-362天）喂食。来自以前甘油降解反应堆的生物量用作接种物。用粗甘油获得了1,3-丙二醇（PDO）（PDO）（PDO）（PDO）（0.62 mol.mol-gly-Gly-1和14.7 G.l -1 .d -1）。接种物的多样性较低，乳酸杆菌（70.6％）和克雷伯氏菌/劳尔特拉（23.3％）的优势占主导地位。在用纯甘油喂养293天后，在附着的生物膜或生物量中生长的悬浮液中，两个分类单元的丰度均下降到小于10％。梭子座属和雷诺罗卡科家族的成员随后成为多数。在用粗甘油进食后的时期，梭状芽胞杆菌仍然是生物膜中的多数属。然而，它在悬浮液中部分替换为非甘油降解细菌的Eubacterium。这一事实以及生物膜中其他甘油降解属的流行率，例如磷酸胶产物和乳酸杆菌，表明附着在硅酮支撑上的细菌负责将甘油转化为1,3-PDO。因此，为了提高1,3-PDO的生产率，一种良好的方法是最大化反应堆支撑量。其他不降解甘油的属，例如厌氧菌和乙美环，以牺牲细胞衰减材料为代价。规范对应分析表明，甘油的起源是生物反应器操作期间要考虑的重要变量，用于产生1,3-PDO，而甘油加载速率却不是。
垃圾渗滤液厌氧反应器中微生物多样性变化调查
摘要 一个年轻的垃圾填埋场渗滤液含有高浓度的总氨，通常高达 2,700 mg/l，在两个不同的实验室规模厌氧反应器中进行了 1,015 天的厌氧处理，这两个反应器配置为污泥床和混合床。本文介绍了这项长期厌氧可处理性研究的最后 265 天。通过使用 FISH（荧光原位杂交）、克隆、DGGE（变性梯度凝胶电泳）和形态分析来识别优势微生物，将高氨浓度对反应器性能的影响与微生物多样性的变化相关联。结果表明，如果在氨浓度高时对反应器进水进行临时 pH 调节，则可以使用 UASB 或混合床反应器成功处理高氨垃圾填埋场渗滤液。因此，COD 去除效率与微生物多样性和反应器配置无关，而是取决于渗滤液的可生物降解部分。在这种情况下，低乙酸盐水平的反应器的稳定性由甲烷菌群的丰富性支持。在这两个反应器中，还检测到了一些甲烷杆菌科种群，而其他产甲烷菌种几乎不存在。然而，在第 860 天终止 pH 调节之后，由于游离氨浓度突然增加到 400 毫克/升，反应器立即变得不稳定。混合床的 COD 去除效率下降到 42%，UASB 反应器的 COD 去除效率下降到 48%。抑制持续时间不足以严重损害大量的甲烷菌细胞；因此，在两次游离氨抑制之后，许多甲烷菌细胞才再次被鉴定出来。然而，随后，甲烷菌细胞的长丝状形态转变为较短的丝状，并失去了聚集特性。关键词克隆；DGGE；FISH；游离氨；垃圾渗滤液；产甲烷菌
家禽有机废弃物可再生能源工厂的最佳因素
• 在开发和准备禽类有机废弃物厌氧处理装置时，确定参数（稀释量、混合时间和生物反应器中的混合次数）对所得产品质量的影响； • 研究在厌氧过程中由禽类有机废弃物组成的生物质的物理机械性质； • 对已开发的禽类有机废弃物沼气厂的厌氧过程进行理论研究； • 在禽类有机废弃物厌氧处理中试工厂进行生产实验并确定经济效率指标。 • 因此，在得出使用厌氧处理的禽类废弃物作为生物肥料的结论时，发现可以根据其成分将其引入生产而无需进一步加工。
在实验室条件下刺激当地微生物对露天矿中新世褐煤进行厌氧生物降解
1 弗罗茨瓦夫大学地质科学研究所，弗罗茨瓦夫，50-205，波兰 2 卡托维兹西里西亚大学生物、生物技术和环境保护研究所，卡托维兹，40-031，波兰 3 波兰科学院生物化学和生物物理研究所，华沙，02-106，波兰 10
运动发酵单胞菌代谢工程用于厌氧异丁醇生产
摘要背景：通过生物化学转化从可再生生物质中获得的生物燃料和增值生物化学品已引起广泛关注，以满足全球可持续能源和环境目标。异丁醇是一种四碳醇，具有许多优点，使其成为有吸引力的化石燃料替代品。运动发酵单胞菌是一种高效的厌氧产乙醇细菌，使其成为生物精炼厂的有前途的工业平台。结果：在本研究中，研究了异丁醇对运动发酵单胞菌的影响，并构建了各种生产异丁醇的重组菌株。结果表明，运动发酵单胞菌亲本菌株能够在低于 12 g/L 的异丁醇存在下生长，而浓度高于 16 g/L 会抑制细胞生长。运动发酵单胞菌中异丁醇生产需要整合编码 2-酮异戊酸脱羧酶的异源基因，例如来自乳酸乳球菌的 kdcA。此外，在由四环素诱导启动子 Ptet 驱动的含有 kdcA 基因的重组菌株中，异丁醇产量从接近零提高到 100–150 mg/L。另外，我们确定在表达 kdcA 的重组 Z. mobilis 菌株中过表达异源 als 基因和两个参与缬氨酸代谢的天然基因（ ilvC 和 ilvD ）可将丙酮酸从乙醇生产转移到异丁醇生物合成。这一工程将异丁醇产量提高到 1 g/L 以上。最后，确定了含有由 Ptet 驱动的合成操纵子 als - ilvC - ilvD 和由组成型强启动子 Pgap 驱动的 kdcA 基因的重组菌株大大提高了异丁醇产量，最高滴度约为 4.0 g/L。最后，异丁醇生产受到通气的负面影响，通气较差的烧瓶中会产生更多的异丁醇。结论：这项研究表明，kdcA 与合成异源操纵子 als - ilvC - ilvD 的过度表达对于将丙酮酸从乙醇生产中转移出来以增强异丁醇的生物合成至关重要。此外，这项研究还提供了一种利用缬氨酸代谢途径在 Z. mobilis 中生产其他丙酮酸衍生生物化学物质的策略。关键词：Zymomonas mobilis、生物燃料、异丁醇、代谢工程、丙酮酸衍生生物化学物质、2-酮异戊酸脱羧酶 (Kdc)
人类结肠：一个复杂的生物反应器。功能性营养链厌氧消化的概念建模
3 Université Paris XI, , France (E-mail: Beatrice.Laroche@lss.supelec.fr ) 4 INRA, UR910, Unité d'Ecologie et Physiologie du Système Digestif, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy en Josas Cedex, France (E-mail: marion.leclerc@jouy.inra.fr ) Abstract本文介绍了人类结肠中碳水化合物厌氧消化的模型结构的描述。由于厌氧消化在消化剂和动物胃肠道中类似地发生，因此提出了这些系统之间的相似之处。该过程的水力行为，反应机制和转运现象被确定为构建数学模型的关键初步步骤。在此基础上，提出了验证模型的障碍，并提出了初步方法来评估所获得的结构的充分性，该结构的构建最小的微生物群模型。数学模型将在动物模型上进一步验证，该模型由由人类大肠子接种模型微生物联盟接种的轴突啮齿动物。这种方法对于更好地理解人类消化道，作为一个复杂的系统以及微生物群在人类健康中的作用非常有用。关键字厌氧消化建模；碳营养链；人类结肠；微生物群引言人类结肠（也称为大肠）是肠内的厌氧室。它的主要功能是通过消化纤维的降解为人体带来能量（即复杂的碳水化合物）未水解并吸收在上部消化道中（MacFarlane和Cummings，1991）。除了纤维降解的代谢方面外，宿主与细菌群落之间的相互作用刚刚开始被理解。共生微生物在人类健康中起着重要作用。例如，它们参与炎症性肠道疾病现在已经有充分的文献证明（Gill等，2006）。尽管在人类健康中起了重要作用，但肠道菌群组成和功能仍然有待阐明。胃肠道研究（GIT）微生物群的主要局限性是其微生物多样性超过数百种（Eckburg等，2005），而培养的细菌数量很少，占总微生物细胞的20％（Suau等，1999）。然而，分子方法首先通过元基因组学方法靶向16sRDNA基因和功能基因，可以更好地表征细菌多样性和未培养物种的功能（Manichanh等，2006，Gloux等，2007，2007，Gill等，Gill等，2006）。在文献中，人工系统（化学稳定）或硅方法已被用来研究系统的特定方面，例如微生物竞争（Ballyk等，2001），VFA吸收（Tyagi等，2002; Minekus等，1999）和主机之间的相互作用和相互作用。但是，这些模型都没有整合大肠的生理参数，生化过程和通量以及功能性微生物多样性。由于其生物学复杂性，对人类肠道生态系统的建模确实是一个具有挑战性的主题。这也是更好地理解碳水化合物发酵的关键步骤。此外，模型开发在理解微生物群落对消化系统在健康个体和炎症性疾病发展中的稳定性方面的影响中起着重要作用。这种模型将用于研究饮食方案对人类胃肠道菌群的影响。该模型也将是体内和体外实验设计的非常有用的工具，因为医疗领域和私人公司（药品，营养，益生菌）都需要代表“健康肠道微生物群”的生物学工具。
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