Fig. 6 e Changes in dissolved iron

Fig. 6 e Changes in dissolved iron concentrations in the sludge filtrate during mesophilic anaerobic glucose degradation in the groups of negative control (no glucose,



needed to understand the exact mechanism of methano- genesis inhibition by NZVI.


4.2. Impact of hydrogen released from NZVI or ZVI on methanogenesis

Hydrogen gas is generated in anaerobic digestion, and multi- ple electron acceptors could compete for electrons from H2 as shown in the following reactions (Grady et al., 1999; Krebs and Kornberg, 1957; Thauer et al., 1977).

4H2 þ CO2 /CH4 þ 2H2 O DG0 ¼ 131 kJ=mol

4H2 þ 2CO2 /CH3 COO þ Hþ þ 2H2 O DG0 ¼ 95 kJ=mol

HCO þ H2 /HCOO þ H2 O DG0 ¼ 0:84 kJ=mol

no iron,

3
B), positive control (glucose only, C), 1 mM NZVI

(D), 10 mM NZVI ( ), 30 mM NZVI ( ), and 30 mM ZVI ( ), respectively. Error bars represent one standard deviation of the mean from triplicate measurements.


HCO þ 3H þ Hþ /CH OH þ 2H O DG00 ¼ 22:6 kJ=mol


HCO þ 2H2 þ Hþ /HCHO þ 2H2 O DG0 ¼ þ22:6 kJ=mol

3



gradual increase in dissolved iron concentration during anaerobic digestion (Fig. 6).


4. Discussion

4.1. Methanogenesis inhibition by NZVI

It is well known that under anaerobic conditions, NZVI can rapidly inactivate bacteria by causing serious damage to the cell membranes and to respiratory activities through reduc- tive decomposition of protein functional groups and cell membrane structure due to strong reducing conditions at the NZVI surface (Lee et al., 2008; Kim et al., 2010). It is therefore not surprising to find that anaerobic sludge exposed to
30 mM NZVI resulted in a significant increase in SCOD (an indication of cell disruption) in the mixed liquid slurry and a reduction of methane production by 69%. Other factors may be involved in methanogenesis inhibition by NZVI as well. For instance, the inhibition was also coincidence with the fast hydrogen production and accumulation due to the dissolution of NZVI under anaerobic conditions. During this digestion study, the halfelife time of NZVI was about three days in the sludge (at pH ¼ 7.2) based upon the hydrogen curves (Fig. 2), which was consistent with a previous study (Liu and Lowry,
2006).
Compared to that of ZVI powder, the faster dissolution of NZVI not only resulted more hydrogen production and accu- mulation, but also led to higher dissolved ferrous irons (Fig. 6). As showed in Fig. 7, high abundance of iron ions could form stable complexes with PO3 , which could inhibit methano- genesis since phosphorous is one of key nutrients for
methanogens (Rudnick et al., 1990). Furthermore, ferrous iron at the concentrations from 1 to 10 mg/L can inhibit meth- anogenesis by up to 50% (Grady et al., 1999). Hence, the high concentration of Fe2þ in the sludge treated with 30 mM NZVI (Fig. 6) could be another inhibitory factor. Future studies are

CH3 COO þ 2H2 þ Hþ /CH3 CH2 OH þ H2 O DG0 ¼ 9:7 kJ=mol

Based on these Gibbs free energy values, hydrogenotrophic methanogens and bacteria such as homoacetogens are pre- sumably the main players in the competition for available H2 (Kotsyurbenko et al., 2001). The competition between homo- acetogens and methanogens highly depends on temperature and hydrogen pressure. At around 30 C, the high hydrogen pressure (e.g., PH2 ¼ 158 Pa) favors the predominance of
homoacetogens because of their higher growth rate in such an
environment (Kotsyurbenko et al., 2001). Acetate may also be converted to ethanol under high hydrogen concentrations (Steinbusch et al., 2008). In a system like anaerobic digesters with complex microbial communities, the ZVI-facilitated biological reduction processes under anaerobic conditions depend on the available terminal electron acceptors and hydrogen gas concentration. For instance, homoacetogenesis has a higher H2 concentration threshold (400 nM) than methanogenesis (10.9 3.3 nM) (Yang and McCarty, 1998). In this study, the sludge treated with 30 mM NZVI resulted in fast hydrogen gas generation from NZVI dissolution, with the change in H2 partial pressure ranging from 318 to 13,025 Pa in the first three days of anaerobic digestion based upon the hydrogen production curve (Fig. 1b and Fig. S4). Such a high H2 partial pressure is one of the main reasons for methano- genesis inhibition as reflected by much lower methane pro- duction (Fig. 1a) and lower numbers of methanogens in the sludge treated with 30 mM NZVI (Fig. 5). It is known that high partial pressures of H2 associated with CO production inhibit acetoclastic methanogenesis (Zinder and Anguish, 1992). The high H2 partial pressure also makes fermentation/acido- genesis thermodynamically unfavorable (Grady et al., 1999), which could destroy the syntrophic relationship between bacteria and methanogens in anaerobic digestion. Alterna- tively, high H2 concentrations may lead to bacterially controlled hydrogen utilization processes. Although it is not conclusive, the less production of H2 in the BES treated sludge compared to that of heat-killed sludge suggests that NZVI at

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Fig. 6 อีเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของเหล็กที่ละลายในตะกอนสารกรองในระหว่างการย่อยสลายกลูโคสไม่ใช้ mesophilic ในกลุ่มของตัวควบคุมค่าลบ (ไม่มีกลูโคส,



ต้องเข้าใจกลไกที่แน่นอนของปฐมกาล methano ยับยั้ง โดย NZVI


4.2 ผลกระทบของไฮโดรเจนออกจาก NZVI หรือ ZVI ใน methanogenesis

สร้างก๊าซไฮโดรเจนในการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจน และ acceptors เปิ้ลหลายอิเล็กตรอนสามารถแย่งอิเล็กตรอนจาก H2 ดังแสดงในปฏิกิริยาต่อไปนี้ (Grady et al., 1999 เครบส์และ Kornberg, 1957 Thauer et al., 1977)

þþ 2 CO2 /CH4 4 H 2 H 2 O DG0 ¼ 131 kJ =โมล

4 H 2 þ 2CO2 บิลล์ CH3 þ Hþ þ 2 H 2 O DG0 ¼ 95 kJ =โมล

HCO þ H2 /HCOO þ H2 O DG0 ¼ 0:84 kJ =โมล

ไม่เหล็ก,

3
B), บวกควบคุม (กลูโคสเท่า C), 1 mM NZVI

(D), 10 มม. NZVI () 30 มม. NZVI () และ 30 มม. ZVI () ตามลำดับ แถบข้อผิดพลาดหมายถึงหนึ่งส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่าเฉลี่ยจาก triplicate วัด


HCO þ 3H þþ Hþ /CH OH 2H O DG00 ¼ kJ 22:6 =โมล


HCO þ 2H 2 þ Hþ /HCHO þ 2 H 2 O DG0 ¼ þ22:6 kJ =โมล

3



ค่อย ๆ เพิ่มส่วนยุบความเข้มข้นของเหล็กในระหว่างการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจน (Fig. 6) .


4 สนทนา

4.1 ยับยั้งการ Methanogenesis โดย NZVI

เป็นที่รู้จักว่า ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน NZVI สามารถอย่างรวดเร็วยกแบคทีเรีย โดยสาเหตุของความเสียหายร้ายแรง กับเยื่อหุ้มเซลล์ และกิจกรรมหายใจผ่าน reduc tive เน่าของกลุ่ม functional โปรตีนและโครงสร้างเซลล์เมมเบรนเนื่องจากเงื่อนไขลดแรงที่ผิว NZVI (Lee et al., 2008 คิม et al., 2010) จึงไม่น่าแปลกใจหาตะกอนที่ไม่ใช้ออกซิเจนสัมผัสกับ
NZVI ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน SCOD (การบ่งชี้เซลล์ทรัพย) ในสารละลายของเหลวผสมและการลดลงของการผลิตมีเทน 69% 30 มม. ปัจจัยอื่น ๆ อาจจะเกี่ยวข้องในยับยั้งการ methanogenesis โดย NZVI ด้วย ตัวอย่าง ยับยั้งการถูกยังมุ่งผลิตไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็วและสะสมเนื่องจากการยุบของ NZVI ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ในระหว่างการศึกษาย่อยอาหาร เวลา halfelife ของ NZVI ได้ประมาณสามวันในตะกอน (ที่ค่า pH ¼ 7.2) ตามเส้นโค้งไฮโดรเจน (Fig. 2), ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้า (หลิวและ Lowry,
2006) .
เปรียบเทียบกับของ ZVI ผง NZVI ยุบเร็วไม่เพียงแต่ผลผลิตไฮโดรเจนและ accu mulation เพิ่มเติม แต่ยัง นำไปสู่สูงละลายเหล็กเตารีด (Fig. 6) ที่พบใน Fig. 7 เหล็กกันมากมายสูงสามารถฟอร์มสิ่งอำนวยความสะดวกมั่นคงกับ PO3 ซึ่งสามารถยับยั้ง methano ปฐมตั้งแต่ phosphorous เป็นหนึ่งในสารอาหารที่สำคัญสำหรับ
methanogens (Rudnick et al., 1990) ได้ นอกจากนี้ เหล็กเหล็กที่ความเข้มข้น 1 ใน 10 mg/L สามารถยับยั้งจาก anogenesis ถึง 50% (Grady et al., 1999) ดังนั้น ความเข้มข้นสูงของ Fe2þ ในตะกอนรับ 30 มม. NZVI (Fig. 6) อาจเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ลิปกลอสไข มีการศึกษาในอนาคต

บิลล์ CH3 þ Hþ CH3 CH2 OH 2H 2 þþ H2 O DG0 ¼ล 9:7 =โมล

ตามค่าเหล่านี้ของกิ๊บส์ hydrogenotrophic methanogens และเชื้อแบคทีเรียเช่น homoacetogens เป็น sumably ก่อนผู้เล่นหลักในการแข่งขันสำหรับใช้ H2 (Kotsyurbenko และ al., 2001) การแข่งขันระหว่างโฮโม acetogens methanogens ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและไฮโดรเจนความดันสูง ที่ประมาณ 30 C ความดันไฮโดรเจนสูง (เช่น PH2 ¼ 158 Pa) สนับสนุนเด่นของ
homoacetogens เนื่องจากอัตราการเติบโตของพวกเขาสูงในเช่นการ
(Kotsyurbenko และ al., 2001) สภาพแวดล้อม นอกจากนี้ยังสามารถแปลงเป็น acetate เอทานอลภายใต้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูง (Steinbusch et al., 2008) ในระบบเช่น digesters ไม่ใช้กับชุมชนจุลินทรีย์ซับซ้อน กระบวนการอำนวยความสะดวก ZVI ชีวภาพลดภายใต้เงื่อนไขไม่ใช้ขึ้นอยู่กับอิเล็กตรอนมีเทอร์มินัล acceptors และความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจน เช่น homoacetogenesis มีขีดจำกัดความเข้มข้นของ H2 สูงกว่า (400 nM) กว่า methanogenesis (10.9 3.3 nM) (ยางและ McCarty, 1998) ในการศึกษานี้ รับตะกอน 30 มม. NZVI ผลในการสร้างก๊าซไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วจาก NZVI ยุบ มีการเปลี่ยนแปลงในความดันบางส่วน H2 ตั้งแต่ 318 13,025 ป่าสามวันแรกของการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ตามโค้ง (Fig. 1b และฟิกการผลิตไฮโดรเจน S4) เช่นความสูง H2 บางส่วนดันเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักในการยับยั้ง methano ปฐมสะท้อนมากล่างมีเทนโป-duction (Fig. 1a) และเลขล่างของ methanogens ในตะกอนรับ 30 มม. NZVI (Fig. 5) เป็นที่รู้จักกันว่า บางส่วนความดันที่สูงของ H2 ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต CO ยับยั้ง acetoclastic methanogenesis (Zinder และความปวดร้าว 1992) แรงดันสูง H2 บางส่วนยังช่วยให้การ หมัก/acido-ปฐมกาลร้าย thermodynamically (Grady et al., 1999), ซึ่งอาจทำลายความสัมพันธ์ syntrophic ระหว่างแบคทีเรีย methanogens ในการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจน อัลเทอร์น่า tively ความเข้มข้นของ H2 สูงอาจนำไปสู่กระบวนการใช้ไฮโดรเจนควบคุม bacterially ถึงแม้ว่ามันไม่ใช่ข้อสรุป การผลิตน้อยของ H2 ในด้านข้างถือว่าตะกอนเมื่อเทียบกับความร้อนฆ่าตะกอนที่แนะนำที่ NZVI ที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มะเดื่อ 6 อีการเปลี่ยนแปลงในระดับความเข้มข้นที่ละลายธาตุเหล็กในการกรองตะกอนในช่วงอุณหภูมิปานกลางไม่ใช้ออกซิเจนในการย่อยสลายน้ำตาลในกลุ่มของการควบคุมเชิงลบ (ไม่มีน้ำตาลกลูโคสที่จำเป็นในการเข้าใจกลไกที่แน่นอนของการยับยั้ง methano-กำเนิดโดย NZVI 4.2. ผลกระทบของการปล่อยออกมาจากไฮโดรเจนหรือ NZVI ZVI บน methanogenesis ก๊าซไฮโดรเจนที่ถูกสร้างขึ้นในการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนและหลาย ple ผู้รับอิเล็กตรอนสามารถแข่งขันกับอิเล็กตรอนจาก H2 ดังแสดงในปฏิกิริยาต่อไปนี้ (เกรดี้และคณะ, 1999;. Krebs และ Kornberg 1957. Thauer et al, 1977) 4H2 þ CO2 / CH4 þ 2H2 O DG0 ¼ 131 kJ = โมเลกุล4H2 þ 2CO2 / CH3 COO þ HTH þ 2H2 O DG0 ¼ 95 kJ = โมเลกุลHCO þ H2 / HCOO þ H2 O DG0 ¼ 0:84 kJ = โมเลกุลไม่มีเหล็ก3 B) ควบคุมบวก (กลูโคสเท่านั้น C), 1 มิลลิ NZVI (D), 10 มิลลิ NZVI () 30 มิลลิ NZVI () และ 30 มิลลิ ZVI () ตามลำดับ แถบข้อผิดพลาดเป็นตัวแทนของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานหนึ่งของค่าเฉลี่ยจากการวัดเพิ่มขึ้นสามเท่าHCO þ 3H þ HTH / CH OH þ 2H O DG00 ¼ 22:06 kJ = โมเลกุลHCO þ 2H2 þ HTH / HCHO þ 2H2 O DG0 ¼þ22: 6 kJ = โมเลกุล3 ค่อยๆเพิ่มขึ้นในความเข้มข้นของเหล็กที่ละลายในระหว่างการย่อยอาหารแบบไม่ใช้อากาศ (รูปที่ 6) 4 อภิปราย4.1 ยับยั้ง Methanogenesis NZVI โดยเป็นที่ทราบกันดีว่าภายใต้เงื่อนไขออกซิเจน NZVI อย่างรวดเร็วสามารถยับยั้งแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อเยื่อหุ้มเซลล์และกิจกรรมทางเดินหายใจผ่านการย่อยสลาย reduc-tive ของการทำงานเป็นกลุ่มโปรตีนและเซลล์เมมเบรนโครงสร้างเนื่องจากสภาพการลดแข็งแกร่งที่ พื้นผิว NZVI (Lee et al, 2008;.. คิมและคณะ, 2010) ดังนั้นจึงเป็นเรื่องไม่น่าแปลกใจที่จะหาตะกอนแบบไร้อากาศที่สัมผัสกับ30 มิลลิ NZVI มีผลในการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใน SCOD (ข้อบ่งชี้ของการหยุดชะงักของเซลล์) ในสารละลายของเหลวผสมและการลดลงของการผลิตก๊าซมีเทนโดย 69% ปัจจัยอื่น ๆ ที่อาจจะมีส่วนร่วมในการยับยั้ง methanogenesis โดย NZVI ได้เป็นอย่างดี ตัวอย่างเช่นการยับยั้งยังเป็นเรื่องบังเอิญที่มีการผลิตไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็วและการสะสมจากการสลายตัวของ NZVI ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ในระหว่างการศึกษาการย่อยอาหารนี้เวลา halfelife ของ NZVI ประมาณสามวันในตะกอน (ที่ pH 7.2 ¼) ตามเส้นโค้งไฮโดรเจน (รูปที่ 2) ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้า (หลิวและโลว์รีย์, 2006) เมื่อเทียบ กับผง ZVI, การสลายตัวได้เร็วขึ้น NZVI ไม่เพียง แต่ส่งผลให้การผลิตไฮโดรเจนมากขึ้นและ ACCU-mulation แต่ยังนำไปสู่การละลายสูงกว่าเตารีดเหล็ก (รูปที่ 6) ในขณะที่แสดงให้เห็นในรูปที่ 7 ความอุดมสมบูรณ์สูงของไอออนเหล็กสามารถสร้างคอมเพล็กซ์ที่มั่นคงกับ PO3 ซึ่งสามารถยับยั้งการ methano-กำเนิดตั้งแต่ฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในสารอาหารที่สำคัญสำหรับแบคทีเรียสร้างมีเทน (Rudnick et al,. 1990) นอกจากนี้เหล็กเหล็กที่ความเข้มข้น 1-10 mg / L สามารถยับยั้ง meth-anogenesis ได้ถึง 50% (เกรดี้และคณะ. 1999) ดังนั้นความเข้มข้นสูงของFe2þในตะกอนรับการรักษาด้วย 30 มิลลิ NZVI (รูปที่ 6) อาจจะเป็นอีกหนึ่งปัจจัยที่ยับยั้ง การศึกษาในอนาคตเป็นซีโอโอ CH3 þ 2H2 þ HTH / CH3 CH2 OH þ H2 O DG0 ¼ 09:07 kJ = โมเลกุลบนพื้นฐานของกิ๊บส์ค่าพลังงานเหล่านี้แบคทีเรียสร้างมีเทน hydrogenotrophic และแบคทีเรียเช่น homoacetogens เป็นก่อน sumably ผู้เล่นหลักในการแข่งขันสำหรับ ใช้ได้ H2 (Kotsyurbenko et al,., 2001) การแข่งขันระหว่างตุ๊ด-acetogens และแบคทีเรียสร้างมีเทนสูงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันไฮโดรเจน ในรอบ 30 C, ความดันไฮโดรเจนสูง (เช่น PH2 ¼ 158 ป่า) บุญเด่นของhomoacetogens เนื่องจากอัตราการเจริญเติบโตที่สูงขึ้นของพวกเขาในสภาพแวดล้อม (Kotsyurbenko et al,., 2001) Acetate อาจถูกแปลงเป็นเอทานอลภายใต้ความเข้มข้นไฮโดรเจนสูง (Steinbusch et al,. 2008) ในระบบเช่นบ่อหมักไร้อากาศร่วมกับชุมชนของจุลินทรีย์ที่ซับซ้อน ZVI อำนวยความสะดวกในกระบวนการทางชีวภาพลดลงภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจนขึ้นอยู่กับขั้วที่มีตัวรับอิเล็กตรอนและความเข้มข้นของก๊าซไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น homoacetogenesis มีเกณฑ์ H2 สูงกว่าความเข้มข้น (400 นาโนเมตร) มากกว่า methanogenesis (10.9 3.3 นาโนเมตร) (ยางและแม็คคาร์, 1998) ในการศึกษานี้ตะกอนรับการรักษาด้วย 30 มิลลิ NZVI ผลในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนอย่างรวดเร็วจากการสลายตัว NZVI มีการเปลี่ยนแปลงใน H2 ความดันบางส่วนตั้งแต่ 318 ถึง 13,025 ป่าในสามวันแรกของการเติมออกซิเจนตามเส้นโค้งการผลิตไฮโดรเจน (รูปที่ 1b และรูปที่ S4).. เช่นความดันบางส่วน H2 สูงเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักในการยับยั้ง methano-กำเนิดที่สะท้อนให้เห็นจากการที่ต่ำกว่ามากก๊าซมีเทนโปร duction (รูปที่ 1a) และตัวเลขที่ลดลงของแบคทีเรียสร้างมีเทนในตะกอนรับการรักษาด้วย 30 มิลลิ NZVI (รูปที่ 5) เป็นที่ทราบกันว่าแรงกดดันบางส่วนสูงของ H2 เกี่ยวข้องกับการผลิตร่วมยับยั้ง methanogenesis acetoclastic (Zinder และความเจ็บปวด, 1992) H2 สูงความดันบางส่วนยังทำให้แหล่งกำเนิด fermentation/acido- เสียเปรียบ thermodynamically (เกรดี้เอตอัล., 1999) ซึ่งอาจทำลายความสัมพันธ์ syntrophic ระหว่างเชื้อแบคทีเรียและแบคทีเรียสร้างมีเทนในการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน Alterna ลำดับความเข้มข้น H2 สูงอาจนำไปสู่การควบคุมแบคทีเรียกระบวนการใช้ไฮโดรเจน แม้ว่ามันจะไม่ได้ข้อสรุปในการผลิตน้อยกว่า H2 ในตะกอนบีอีเอสได้รับการรักษาเมื่อเทียบกับกากตะกอนความร้อนฆ่าแสดงให้เห็นว่า NZVI ที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รูปที่ 6 และการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของเหล็กละลายในกากตะกอนกรองมีใช้ในการย่อยสลายกลูโคสในกลุ่มควบคุม ( ไม่ลบ =



ต้องเข้าใจกลไกที่แน่นอนของ methano - เจเนซิสยับยั้งโดย nzvi


4.2 . ผลกระทบของไฮโดรเจนออกมาจาก nzvi หรือ zvi บนช้า

ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกสร้างขึ้นในระบบการย่อยอาหารและ Multi - เปิ้ลอิเล็กตรอนเปรียบเทียบสามารถชิงอิเล็กตรอนจาก H2 ตามที่แสดงในปฏิกิริยาต่อไปนี้ ( Grady et al . , 1999 ; ปู และ คอร์นเบิร์ก 2500 ; thauer et al . , 1977 )

4h2 þ CO2 / ร่างþ 2h2 O dg0 ¼ 131 กิโล = 3

4h2 þ 2co2 / CH3 คู þ H þþ 2h2 O dg0 ¼ 95 กิโล = 3

HCO þ H2 / hcoo þ H2 O dg0 ¼ 0:84 kJ mol =

ไม่มีเหล็ก

3
b ) ควบคุมบวก ( กลูโคสเท่านั้น c ) , 1 มม. nzvi

( D ) nzvi ( 10 มม. )nzvi ( 30 มม. ) และ 30 มม. zvi ( ) ตามลำดับ แถบข้อผิดพลาดเป็นตัวแทนหนึ่งส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่าเฉลี่ยจากการวัดทำสำเนาสามฉบับ


þ HCO 3 þ H þ / CH โอ้þ 2H O dg00 ¼ 22 : 6 กิโล = 3


HCO þ 2h2 þ H þ / hcho þ 2h2 O dg0 ¼þ 22 : 6 กิโล = 3

3



ค่อยๆเพิ่มขึ้นในน้ำเหล็กสมาธิในระหว่างการย่อยอาหาร anaerobic ( รูปที่ 6 )


4 . การอภิปราย

. . โดย nzvi

ช้า ยับยั้งมันเป็นที่รู้จักกันดีว่าภายใต้เงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน nzvi อย่างรวดเร็วสามารถยับยั้งแบคทีเรีย โดยก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงกับเยื่อหุ้มเซลล์ และกิจกรรม reduc หายใจผ่านการสลายตัวของโปรตีน - tive หมู่ฟังก์ชันและโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์เนื่องจากแรงลดเงื่อนไขที่พื้นผิว nzvi ( ลี et al . , 2008 ; Kim et al . , 2010 )จึงไม่น่าแปลกใจที่พบว่าถังตะกอนตาก
nzvi 30 มิลลิเมตร ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงใน 20 ( ข้อบ่งชี้ของการหยุดชะงัก เซลล์ ) ในสารละลายของเหลวผสม และการลดลงของการผลิตก๊าซมีเทนโดย 69 % ปัจจัยอื่นที่อาจเกี่ยวข้องกับการ nzvi ช้าด้วยเช่นกัน สำหรับอินสแตนซ์และก็บังเอิญกับไฮโดรเจนอย่างรวดเร็ว การผลิต และการสะสมเนื่องจากการสลายตัวของ nzvi ภายใต้เงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน ในการย่อยอาหาร การศึกษา halfelife เวลา nzvi อยู่ประมาณ 3 วัน ในตะกอนที่พีเอช¼ 7.2 ) ขึ้นอยู่กับไฮโดรเจนโค้ง ( รูปที่ 2 ) ซึ่งสอดคล้องกับการศึกษาก่อนหน้านี้ ( หลิว และ โลว์รี่

, 2006 ) เมื่อเทียบกับที่ของ zvi ผงเร็วกว่าการสลายตัวของ nzvi ไม่เพียงแต่มีผลมากกว่าไฮโดรเจนผลิตและ Accu - mulation แต่ยังทำให้ปริมาณเหล็กเฟอร์รัส ( ภาพที่ 6 ) ตามที่แสดงในรูปที่ 7 สูง ความอุดมสมบูรณ์ของไอออนเชิงซ้อนเหล็กได้แบบมั่นคงกับ po3 ซึ่งสามารถยับยั้งการ methano - เจเนซิส เนื่องจากฟอสฟอรัสเป็นสารอาหารที่สำคัญสำหรับ
เมทาโนเจน ( รัดนิก et al . , 1990 ) นอกจากนี้เหล็กที่ความเข้มข้นตั้งแต่ 1 ถึง 10 มก. / ล. สามารถยับยั้งยาบ้า - anogenesis ถึง 50% ( Grady et al . , 1999 ) ดังนั้น ความเข้มข้นสูงของ fe2 þในกากตะกอนการรักษาด้วย 30 มม. nzvi ( ภาพที่ 6 ) สามารถยับยั้งอีกปัจจัย การศึกษาในอนาคต

CH3 คูþ 2h2 þ H þ / CH3 C โอþ H2 O dg0 ¼ 9 : 7 กิโล = 3

ตามนี้ กิ๊บส์พลังงานฟรีค่าhydrogenotrophic และแบคทีเรียสร้างมีเทนเช่น homoacetogens เป็น pre - sumably ผู้เล่นหลักในการแข่งขันของ H2 ( kotsyurbenko et al . , 2001 ) การแข่งขันระหว่างโฮโม - งานยกและการสร้างมีเทนสูง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันของไฮโดรเจน ที่ประมาณ 30 องศาเซลเซียสความดันไฮโดรเจนสูง ( เช่น PH2 ¼ 158 PA ) ความเด่นของ
.homoacetogens เนื่องจากตนสูงกว่าอัตราการเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมเช่น
( kotsyurbenko et al . , 2001 ) น้ำนมอาจจะแปลงเป็นเอทานอลในความเข้มข้นไฮโดรเจนสูง ( steinbusch et al . , 2008 ) ในระบบ เช่น ระบบเครื่องยนต์กับชุมชนจุลินทรีย์ที่ซับซ้อนการ zvi กระบวนการชีวภาพภายใต้สภาวะไร้อากาศเกิดการพึ่งพาของความตกใจและไฮโดรเจนก๊าซความเข้มข้น ตัวอย่าง homoacetogenesis ได้สูงกว่า H2 เข้มข้นกว่าเกณฑ์ ( 400 nm ) ช้า ( 10.9 3.3 nm ) ( หยาง และ แมคคาร์ที , 1998 ) ในการศึกษานี้กากตะกอนการรักษาด้วย nzvi 30 มม. ส่งผลให้ก๊าซไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็วสร้างจาก nzvi ยุบ กับการเปลี่ยนแปลงในความดันตั้งแต่ H2 บางส่วนเกี่ยวกับ 13025 PA ในครั้งแรก 3 วันของการหมักขึ้นอยู่กับการผลิตไฮโดรเจนโค้ง ( รูปที่ 1A และมะเดื่อ S4 )เช่น H2 สูงความดันย่อยเป็นหนึ่งในเหตุผลหลักสำหรับ methano - เจเนซิสยับยั้งที่สะท้อนจากการลดก๊าซมีเทน - duction Pro มาก ( รูปที่ 1A ) และลดจำนวนการสร้างมีเทนในตะกอน 30 มม. nzvi ( ภาพที่ 5 ) มันเป็นที่รู้จักกันว่า แรงกดดันของราคาสูง บางส่วนที่เกี่ยวข้องกับการผลิต Co , acetoclastic ช้า ( zinder และความปวดร้าว , 1992 )ส่วนราคาสูงความดันย่อยยังทำให้การหมัก / acido - ปฐมกาล thermodynamically ร้าย ( Grady et al . , 1999 ) ซึ่งสามารถทำลายความสัมพันธ์ syntrophic ระหว่างแบคทีเรียและเมทาโนเจนในการย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน alterna - มีความเข้มข้นสูง , H2 อาจนำไปสู่ bacterially ควบคุมการใช้ไฮโดรเจนในกระบวนการ แม้ว่าจะยังไม่สรุปน้อยกว่าการผลิต H2 ในกากตะกอนมีการเปรียบเทียบกับที่ของความร้อนฆ่าตะกอนพบว่า nzvi ที่