AbstractPolyhydroxyalkanoates (PHA)

Abstract
Polyhydroxyalkanoates (PHA) production with mixed microbial cultures (MMC) has been investigated by means of a sequential process involving three different stages, consisting of a lab-scale sequencing batch reactor for MMC selection, a PHA accumulation reactor and a polymer extraction reactor. All stages were performed under continuous operation for at least 4 months to check the overall process robustness as well as the related variability of polymer composition and properties. By operating both biological stages at high organic loads (8.5 and 29.1 gCOD/Ld, respectively) with a synthetic mixture of acetic and propionic acid, it was possible to continuously produce PHA at 1.43 g/Ld with stable performance (overall, the storage yield was 0.18 COD/COD). To identify the optimal operating conditions of the extraction reactor, two digestion solutions have been tested, NaOH (1m) and NaClO (5% active Cl2). The latter resulted in the best performance both in terms of yield of polymer recovery (around 100%, w/w) and purity (more than 90% of PHA content in the residual solids, on a weight basis). In spite of the stable operating conditions and performance, a large variation was observed for the HV content, ranging between 4 and 20 (%, w/w) for daily samples after accumulation and between 9 and 13 (%, w/w) for weekly average samples after extraction and lyophilization. The molecular weight of the produced polymer ranged between 3.4 × 10(5) and 5.4 × 10(5)g/mol with a large polydispersity index. By contrast, TGA and DSC analysis showed that the thermal polymer behavior did not substantially change over time, although it was strongly affected by the extraction agent used (NaClO or NaOH).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อการผลิต Polyhydroxyalkanoates (ผา) ที่ มีวัฒนธรรมที่ผสมจุลินทรีย์ (MMC) ได้รับการตรวจสอบโดยวิธี 3 ขั้น ประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ชุดลำดับระดับห้องปฏิบัติการสำหรับ MMC เลือก เครื่องปฏิกรณ์สะสมผา และเครื่องปฏิกรณ์สกัดโพลิเมอร์เกี่ยวข้องกับกระบวนการตามลำดับ ทุกขั้นตอนดำเนินการภายใต้การดำเนินงานต่อเนื่องอย่างน้อย 4 เดือนเพื่อตรวจสอบโดยรวมกระบวนการความทนทานตลอดจนความแปรปรวนขององค์ประกอบของพอลิเมอร์และคุณสมบัติที่เกี่ยวข้อง โดยการทำงานทั้งสองขั้นตอนชีวภาพที่โหลดอินทรีย์สูง (8.5 และ 29.1 gCOD/Ld ตามลำดับ) มีส่วนผสมสังเคราะห์ของอะซิติก และกรดโพรพิโอนิ มันเป็นไปได้อย่างต่อเนื่องผลิตผาที่ 1.43 g/Ld กับเสถียร (โดยรวม ผลผลิตเก็บเป็น 0.18 COD/COD) การระบุเงื่อนไขการปฏิบัติที่ดีที่สุดของเครื่องแยกปฏิกรณ์ ย่อยสองโซลูชั่นได้รับการทดสอบ NaOH (1 เมตร) และ NaClO (5% ใช้ Cl2) หลังส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดทั้งในแง่ของผลผลิตของพอลิเมอร์การกู้คืน (ประมาณ 100%, w/w) และความบริสุทธิ์ (มากกว่า 90% ของเนื้อหาผาในของแข็งตกค้าง ตามน้ำหนัก) ทั้ง ๆ สภาพการใช้งานที่มีเสถียรภาพและประสิทธิภาพการทำงาน การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ที่สังเกตเนื้อหา HV ตั้งแต่ 4 และ 20 (% w/w) สำหรับตัวอย่างทุกวันหลัง จากสะสม และ ระหว่าง 9 และ 13 (% w/w) สำหรับตัวอย่างเฉลี่ยรายสัปดาห์หลังจากดูดและเป็น ๆ น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ผลิตโจมตีระยะไกลระหว่าง 3.4 × 10(5) และ 5.4 × 10 (5) กรัม/โมลดัชนีขนาดใหญ่ polydispersity โดยคมชัด DSC และ TGA การวิเคราะห์พบว่า ลักษณะการทำงานความร้อนพอลิเมอร์ไม่ได้เปลี่ยนอย่างมากตลอดเวลา แม้ว่ามันได้รับขอผลจากการสกัดตัวแทนการใช้ (NaClO หรือ NaOH)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
polyhydroxyalkanoates (PHA) การผลิตที่มีวัฒนธรรมของจุลินทรีย์ผสม (MMC) ได้รับการตรวจสอบโดยวิธีการของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับสามตามลำดับขั้นตอนที่แตกต่างกันซึ่งประกอบด้วยห้องปฏิบัติการขนาดแบบ Sequencing Batch Reactor สำหรับการเลือก MMC, เครื่องปฏิกรณ์สะสม PHA และเครื่องปฏิกรณ์สกัดลิเมอร์ ขั้นตอนทั้งหมดถูกดำเนินการภายใต้การดำเนินงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาอย่างน้อย 4 เดือนเพื่อตรวจสอบความทนทานกระบวนการโดยรวมเช่นเดียวกับความแปรปรวนขององค์ประกอบที่เกี่ยวข้องลิเมอร์และคุณสมบัติ โดยการดำเนินงานทั้งสองขั้นตอนทางชีวภาพที่โหลดอินทรีย์สูง (8.5 และ 29.1 gCOD / Ld ตามลำดับ) ที่มีส่วนผสมสังเคราะห์อะซิติกและกรดโพรพิโอนิมันเป็นไปได้ในการผลิต PHA อย่างต่อเนื่องที่ 1.43 กรัม / Ld มีเสถียรภาพในการทำงาน (โดยรวมอัตราผลตอบแทนการจัดเก็บข้อมูล เป็น 0.18 COD / ซีโอดี) เพื่อแจ้งสภาพการใช้งานที่ดีที่สุดของเครื่องปฏิกรณ์สกัดสองโซลูชั่นการย่อยอาหารได้รับการทดสอบ NaOH (1m) และ NaClO (5% ใช้งาน Cl2) หลังส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดทั้งในแง่ของอัตราผลตอบแทนของการกู้คืนลิเมอร์ (ประมาณ 100% w / w) และความบริสุทธิ์ (มากกว่า 90% ของเนื้อหา PHA ในของแข็งที่เหลือบนพื้นฐานน้ำหนัก) ทั้งๆที่มีสภาพการใช้งานที่มีเสถียรภาพและประสิทธิภาพการทำงานเป็นรูปแบบที่มีขนาดใหญ่เป็นที่สังเกตสำหรับเนื้อหา HV ตั้งแต่ระหว่างวันที่ 4 และ 20 (% w / w) สำหรับตัวอย่างในชีวิตประจำวันหลังเกิดการสะสมและระหว่างวันที่ 9 และ 13 (% w / w) สำหรับ ตัวอย่างเฉลี่ยรายสัปดาห์หลังจากการสกัดและการแห้งแบบเยือกแข็ง น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอผลิตอยู่ระหว่าง 3.4 × 10 (5) และ 5.4 × 10 (5) g / mol ที่มีค่าดัชนี polydispersity ขนาดใหญ่ โดยคมชัด TGA และการวิเคราะห์ DSC แสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมของพอลิเมอการระบายความร้อนไม่ได้อย่างมีนัยสำคัญเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาแม้ว่าจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากตัวแทนสกัดที่ใช้ (NaClO หรือ NaOH)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บทคัดย่อpolyhydroxyalkanoates ( PHA ) การผลิตเชื้อจุลินทรีย์ผสมกับวัฒนธรรม ( MMC ) ได้รับการตรวจสอบโดยวิธีการของลำดับกระบวนการเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนที่แตกต่างกันประกอบด้วยห้องแล็บขนาด sequencing batch reactor เลือก MMC , ผาสะสมเครื่องปฏิกรณ์และพอลิเมอร์สกัดเครื่องปฏิกรณ์ ทุกขั้นตอนการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องอย่างน้อย 4 เดือน เพื่อตรวจสอบความกระบวนการโดยรวม ตลอดจนเกี่ยวข้องกับความแปรปรวนขององค์ประกอบชนิดและคุณสมบัติ โดยปฏิบัติการทั้งทางชีวภาพระยะที่โหลดอินทรีย์สูง ( 8.5 และภาคก / LD ตามลำดับ ) ที่มีส่วนผสมสังเคราะห์และกรดกรดโพรพิออนิก มันเป็นไปได้อย่างต่อเนื่องในการผลิต PHA 1.43 กรัม / LD ที่มีประสิทธิภาพมั่นคง ( โดยรวม เก็บผลผลิตได้ 0.18 ซีโอดี / COD ) เพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมของเครื่องปฏิกรณ์การสกัดสองโซลูชั่นได้รับการทดสอบย่อย NaOH ( 1M ) และ naclo ( 5% ปราดเปรียว cl2 ) หลังส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุด ทั้งในแง่ของผลตอบแทนของการฟื้นตัว โพลิเมอร์ ( ประมาณ 100 % w / w ) และความบริสุทธิ์ ( มากกว่า 90% ของผาเนื้อหาในของแข็ง ตกค้างบนน้ำหนักพื้นฐาน ) ทั้งๆที่มีสภาพมั่นคง ผลการดำเนินงานและ , การเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่เป็นสังเกตสำหรับ HV เนื้อหาตั้งแต่ระหว่าง 4 และ 20 ( % w / w ) สำหรับตัวอย่างทุกวัน หลังจากการสะสมและระหว่าง 9 และ 13 ( % w / w ) สำหรับสัปดาห์เฉลี่ยตัวอย่างหลังจากการสกัดและเอนไซม์ น้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ที่ผลิตได้มีค่าระหว่าง 3.4 × 10 ( 5 ) และ 4 × 10 ( 5 ) g / mol มีดัชนี polydispersity ขนาดใหญ่ โดยคมชัด , การวิเคราะห์ TGA และ DSC พบว่าพอลิเมอร์เชิงพฤติกรรมไม่ได้จึงเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แม้ว่าจะได้รับผลกระทบอย่างมากโดยตัวแทนการสกัดที่ใช้ ( naclo หรือ NaOH )