食物垃圾(FW)的热液预处理已成为一种有希望的策略,以增强用污泥的厌氧共同消化的性能。全球人口和经济活动不断升级导致市政固体废物(MSW)产生激增,带来了重大的环境挑战(Chuen Chen等人。2020)。在人口稠密的城市中,诸如香港的人均FW的产量为0.30 kg/天,而污水污泥(SS)的价格超过0.16千克/天(HKEPD 2019)。在香港产生的11,057吨/天的11,057吨的30.0%包括FW,SS的产量达到约1,052吨/天约为1,052吨(EPD 2021)。鉴于FW在香港的MSW组成中的主要存在,政府提议利用现有污水处理厂的盈余AD容量进行FW/SS共同消化,与单消化相比提供了较高的好处(Mehariya等人。2018)。因此,迫切需要通过有效的厌氧共同消化实践来增强FW和SS的处理,以减轻不利的环境和社会影响。厌氧消化被认为是通过富含甲烷的沼气生产的同时废物处理和能量回收的可行方法(Johnravindar等人。2022)。fw的特征是其高水分含量和降解性,是AD的理想基板。然而,AD在FW和SS中的独立应用面临挑战,例如高机载荷,快速酸化,延长的固体保留率以及抑制物质的存在。2020)。2020)。因此,废水处理厂的污泥中包含大量的重金属,病原体和细菌(Kaur等人。AD涉及一系列的生物学过程,这些过程在没有氧气的情况下通过微生物作用将复杂的底物转化为沼气,其中包括水解,酸生成,乙酰发生和甲烷发生。水解通常是由于形成有毒副产品或不良挥发性脂肪酸(VFAS)而导致复杂有机基质的速率限制步骤(VFAS),而甲烷生成会对易于生物降解的底物产生限制(Kaur等人,在这种情况下,已显示FW和SS的厌氧共同消化可提高消化效率并优化
结果:在碱性样品中,在 Prony 热液条件下(pH 10,30–75 °C)运行 6 天的 15 个反应器中均未观察到电流增加。相比之下,在 Panarea 热液条件下(pH 4.5–7,75 °C)运行的反应器中平均观察到 6 倍的增加。多因素分析显示,这些反应器的整体生物电化学性能使它们有别于所有其他 Panarea 和 Prony 条件,这不仅是因为它们具有更高的电流产量,还因为它们具有古细菌丰度(通过 qPCR 测量)。大多数反应器产生有机酸(6 天内高达 2.9 mM)。尽管如此,库仑效率表明这可能是由于培养基中微量酵母提取物的(电)发酵而不是 CO 2 固定。最后,通过 16S 宏条形码和排序方法描述了微生物群落,并确定了潜在的电营养类群。在帕纳雷亚反应堆中,较高的生长与一些细菌属有关,主要是芽孢杆菌和假交替单胞菌,其中前者在较高温度下(55°C 和 75°C)生长。在重现普罗尼湾热液条件的反应堆中,已知的兼性甲基营养菌,如鞘氨醇单胞菌和甲基杆菌占主导地位,似乎消耗甲酸盐(作为碳源),但不消耗来自阴极的电子。
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简介:由于有大量证据表明在诺亚纪和赫斯珀利亚纪(约 3-4 亿年前)火星表面存在液态水 [1],火星仍然是寻找外星宜居环境的主要目标。鉴于热液系统在地球生命起源中的潜在作用 [2-5],火星热液系统已引起人们的关注,并通过现场任务探索 [6]、遥感分析 [7-8] 和宜居环境建模 [9] 对其进行了研究。通过遥感,人们通过蚀变矿物(例如硫酸盐、水合硅酸盐、碳酸盐和氧化物)的存在发现了火星上的几个假定热液系统 [7-8, 10-14]。形成这些矿物所需的条件(例如温度和酸度)限制了可能存在于这些环境中的潜在陆地微生物群落。
嗜热微生物具有多种适应性在高温下繁殖的适应性,这反映为蛋白质和可热稳定分子的生物合成,隔离和培养代表了巨大的挑战,因此,高吞吐量测序可以使整个细菌基因组的筛查能够筛选出功能潜力,从而为识别和成本化的培养物进行识别,以识别鉴定和成本化的培养物。在这项研究中,我们从Atacama沙漠中的微生物垫中分离了两个与芽孢杆菌LB7和链霉菌LB8相对应的嗜热细菌菌株。通过结合基因组挖掘,靶向培养物和生化特征,我们旨在确定其与抗菌特性合成生物活性化合物的能力。此外,我们确定了在受控的体外测定下产生生物活性化合物的能力,并通过通过薄层色谱/质谱法(TLC/MS)确定其质量来检测。总体而言,这两种分离株都可以产生抗菌剂(例如,粘胺C副产物)和抗氧化剂(例如二羟基丙氨酸,酰胺生物素和黄酮副产物)化合物。Bacillus LB7菌株具有更多样化的曲目,其中51.95%的总代谢产物无与伦比,而链霉菌LB8主要偏爱抗氧化剂,但未分类的化合物中有70%以上,突显了研究和阐明新颖化合物结构的必要性。基于这些结果,我们假设未经文化或
拟议的研究涉及“主题领域 1:将海藻转化为低碳燃料和生物产品”,并计划开发一种低成本连续催化热液液化 (CHTL) 工艺 (TRL2→4),该工艺能够处理腐蚀性原料,以展示将褐藻 Saccharina latissima (糖海带) 中的多糖最佳转化为低碳、稳定且高能量密度 (>35 MJ/kg) 的生物油/生物原油前体 (产量 >45 wt.%),用于可持续航空燃料 (SAF)。为了进一步提高可行性和可持续性,我们建议探索 i) 储存和预处理方法,以保存多糖,同时降低灰分/盐含量;ii) CHTL 反应器系统的低成本涂层,以承受与连续、热效率高、高通量反应器运行相关的腐蚀性反应条件。我们工艺开发工作的总体目标是制定适用于农场藻类生物精炼模式的糖海带连续 CHTL 加工蓝图,使温室气体排放减少 60% 以上(石油原油基线)。所提出的方法解决了目前在以下方面的知识空白:1)节能高效的海带储存,保存多糖;2)HTL 原料的高盐/灰分管理;3)生物原油的稳定性和热值;4)连续水热加工以获得高能生物原油;5)反应器腐蚀问题,以解决在更高 TRL 下生产生物原油的可行性。该项目将使用由低成本 304H 钢制成的具有耐腐蚀涂层的 CHTL 反应器系统,展示从糖海带中连续生产 500 小时或 3 周的油,并在考虑 SAF 途径的同时,通过 TEA 和 LCA 展示经济和环境影响。
受到中大西洋山脊和欧洲大陆架的限制,深海橡子式藤壶hirasma hirsutum(Hoek,1883年)居住在东北大西洋深海,在高电流地区经常报告它。在整个成年生活中固定在固体底物上,该物种只能通过浮游营养的nauplius幼虫分散。这项研究报告了来自冰岛东北部盆地内四个地点的Hirsutum的发生,生态和遗传连通性的发生,并列出了与雷克雅内斯山脊轴上的水热域相关的物种的第一个记录。发现与通风孔相关的标本通过突出的棕色黑色壳沉淀物外在与其自然阴影的同种不同。能量色散光谱显示,弹性氧化物是这些壳沉淀物的主要成分。形态测量表明,与通风相关栖息地的标本相比要小。基于线粒体COI和核EF1遗传标记的分子划界有助于物种鉴定,并揭示了种内遗传变异性较低。我们的发现表明,在研究区域内,毛肌的遗传连通性明显,并为生物地理研究提供了第一步。因此,与西大西洋的深海盆地一样,讨论了沿着大西洋山脊的水热影响的栖息地。鉴于据报道与热液活性的隶属关系,我们详细阐述了姊妹物种Bathylasma Corolliborme(Hoek,1883)和Bathylasma Chilasma chilasma chilase&Newman,2018年分别利用南极和太平洋大洋中的等效栖息地。我们记录了Hirsutum的未经认识的生态利基占领,强调需要进一步研究沿着广泛的中大西洋山脊沿着大西洋山脊进行的Bathylasmatid Acorn barnacles,在那里仍有许多生物群落有许多生物群落。
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1 意大利墨西拿,Contrada Porticatello, 29, 98167,综合海洋生态学系,Anton Dohrn 动物站,西西里海洋中心; erika.arcadi@szn.it (EA); rosario.calogero@szn.it (RC); franco.andaloro@szn.it (FA) 2 意大利法诺海洋中心、Stazione Zoologica Anton Dohrn、Viale Adriatico 1-N、61032 法诺、海洋生物技术部; emanuela.buschi@szn.it 3 海洋生物资源研究基础设施部,Stazione Zoologica Anton Dohrn,Fano Marine Centre,Viale Adriatico 1-N,61032 Fano,意大利 4 海洋生物资源研究基础设施部,Stazione Zoologica Anton Dohrn,Villa Comunale,80121 Naples,意大利; pasquale.deluca@szn.it 5 国家海洋和实验地球物理研究所 - OGS Borgo Grotta Gigante 42/C, 34010 Sgonico,意大利; vesposito@inogs.it 6 海洋生物生物学和进化部,Stazione Zoologica Anton Dohrn,西西里海洋中心,Via dei Mille 46, 98057 Milazzo,意大利; teresa.romeo@szn.it 7 国家环境保护与研究研究所,Via dei Mille 46, 98057 Milazzo,意大利 8 马尔凯理工大学生命与环境科学系,Via Brecce Bianche, 60131 Ancona,意大利; r.danovaro@univpm.it 9 国家生物多样性未来中心(NBFC),90133 巴勒莫,意大利 * 通讯地址:eugenio.rastelli@szn.it (ER); michael.tangherlini@szn.it (MT) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
空间核反应堆由于高功率密度和稳定性的优势而在深空勘探中变得流行。在第四代核反应堆技术之后,提出了双鼓控制的空间熔融盐反应器(D 2 -SMSR)的符合性设计。反应堆概念使用熔融盐作为燃料和加热管进行冷却。采用了一种新的反应性控制策略,该策略结合了控制鼓和安全鼓。计算了临界物理特征,例如中子能谱,中子弹分布,功率分布和燃烧深度。在低重力条件下D -SMSR的自然对流,速度和温度分布等流量和传热特征。 评估了双鼓策略的反应性控制效果。 结果表明,具有快速频谱的D 2 -SMSR可以在40 kwth的全部功率下运行10年。 D 2 -SMSR在熔融盐和热管之间具有高传热系数,这意味着核心具有良好的热交换性能。 新的反应性控制策略可以使用一个安全鼓或三个控制鼓实现关闭,从而确保高安全标准。 本研究可以为空间透明反应器的设计提供理论参考。 ©2023韩国核协会,由Elsevier Korea LLC出版。 这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。流量和传热特征。评估了双鼓策略的反应性控制效果。结果表明,具有快速频谱的D 2 -SMSR可以在40 kwth的全部功率下运行10年。D 2 -SMSR在熔融盐和热管之间具有高传热系数,这意味着核心具有良好的热交换性能。新的反应性控制策略可以使用一个安全鼓或三个控制鼓实现关闭,从而确保高安全标准。本研究可以为空间透明反应器的设计提供理论参考。©2023韩国核协会,由Elsevier Korea LLC出版。这是CC BY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)下的开放访问文章。