3.2. Chemicalanalysis
To examine if organic metabolites were excreted into catholyte solution, HPLC and GC analyses for organic acids and volatile fatty acids (VFAs) were performed. Both replicate reactors showed similar organic molecule peak profiles resulting from HPLC and GC measurements. At the end of BES operation, 1.90 ± 0.73 g/L acetate, 2.09 ± 0.56 g/L propionate and several unknown peaks were detected based on HPLC analysis (Fig. S3). In addition, 2.25±0.20g/L butyrate, 26.82±0.00mg/L butanol, and 16.04±0.01mg/L ethanol were detected based on GC measure- ments (Fig. S4). Hydrogen production of 0.16±0.14mmol was detected in biotic reactors on day 3 during start-up period, whereas no hydrogen production was observed in the control. On day 19 (5 days after start-up period ended), 0.97 mmol of hydrogen gas was detected in one replicate biotic reactor and 0.15 mmol in the other.
Mass balance analysis of organic carbon in metabolites and in added glucose showed that only 49.2±11.8% of carbons in organic metabolites could have been provided by added glucose (see Supplementary Information). Therefore, about 50% of carbon assimilated into detected organic metabolites could have come from inorganic carbon provided into the medium by addition of NaHCO3 and by degassing with 20% CO2 gas. Mass analysis of added inorganic carbon showed that the inorganic carbon available at time point zero of BESs operation was sufficient to provide carbon for up to 67.0 ± 16.1% of detected organic metabolites.
Analysis of headspace gas composition showed that during the start-up period CO2 gas accumulated due to microbial decompo- sition of glucose. On day 12, 2.30±0.35mmol CO2 was detected in the biotic replicate reactors compared to 0.66±0.01mmol in the control (Fig. 3). After the heterotrophic BES start-up period, a steady decrease of CO2 in all biotic replicate reactors was recorded over subsequent 54 days of continuous operation. On day 68, the headspace contained 0.48 ± 0.03 mmol CO2 in biotic replicate reac- tors; a 79 ± 8% drop from day 12. On day 68, the headspace CO2 in biotic reactors was 20±4% less than for the control reactor (0.60 ± 0.01 mmol, Fig. 3). The decrease in headspace CO2 in both biotic reactors suggests that over the course of BES operation an autotrophic community had been established.
Stoichiometric calculations based on consumed electrons showed that 20.34 ± 2.55 mg/L acetic acid, 13.08 ± 0.93 mg/L pro- pionic acid, 10.03 ± 1.00 mg/L butyric acid, 0.11 ± 0.01 mg/L ethanol
3.2. ChemicalanalysisTo examine if organic metabolites were excreted into catholyte solution, HPLC and GC analyses for organic acids and volatile fatty acids (VFAs) were performed. Both replicate reactors showed similar organic molecule peak profiles resulting from HPLC and GC measurements. At the end of BES operation, 1.90 ± 0.73 g/L acetate, 2.09 ± 0.56 g/L propionate and several unknown peaks were detected based on HPLC analysis (Fig. S3). In addition, 2.25±0.20g/L butyrate, 26.82±0.00mg/L butanol, and 16.04±0.01mg/L ethanol were detected based on GC measure- ments (Fig. S4). Hydrogen production of 0.16±0.14mmol was detected in biotic reactors on day 3 during start-up period, whereas no hydrogen production was observed in the control. On day 19 (5 days after start-up period ended), 0.97 mmol of hydrogen gas was detected in one replicate biotic reactor and 0.15 mmol in the other.Mass balance analysis of organic carbon in metabolites and in added glucose showed that only 49.2±11.8% of carbons in organic metabolites could have been provided by added glucose (see Supplementary Information). Therefore, about 50% of carbon assimilated into detected organic metabolites could have come from inorganic carbon provided into the medium by addition of NaHCO3 and by degassing with 20% CO2 gas. Mass analysis of added inorganic carbon showed that the inorganic carbon available at time point zero of BESs operation was sufficient to provide carbon for up to 67.0 ± 16.1% of detected organic metabolites.การวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซ headspace พบว่า ช่วงเริ่มต้น แก๊ส CO2 สะสมเนื่องจากจุลินทรีย์ decompo-sition น้ำตาลกลูโคส ในวันที่ 12, 2.30±0.35mmol CO2 พบในเตาปฏิกรณ์ replicate biotic เมื่อเทียบกับ 0.66±0.01mmol ในการควบคุม (Fig. 3) หลังจาก heterotrophic ด้านข้างเริ่มต้นรอบระยะเวลา ลด steady CO2 ในเตาปฏิกรณ์ replicate biotic ทั้งหมดถูกบันทึกผ่านการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องตามมา 54 วัน ในวันที่ 68, headspace ที่อยู่ 0.48 ± 0.03 mmol CO2 ใน biotic replicate reac-tors วาง 8% 79 ±วัน 12 วันที่ 68, headspace CO2 ในเตาปฏิกรณ์ biotic เป็น 20±4% less than สำหรับระบบควบคุม (0.60 ± 0.01 mmol, Fig. 3) ลดลงของ headspace CO2 ในเตาปฏิกรณ์ทั้ง biotic แนะนำว่า ช่วงเวลาของการดำเนินงานด้านข้าง เป็นชุมชน autotrophic ได้ถูกก่อตั้งขึ้นคำนวณ stoichiometric ตามใช้อิเล็กตรอนพบว่า 20.34 ± 2.55 mg/L น้ำกรด 13.08 ± 0.93 mg/L pro - pionic กรด 10.03 กรด butyric 1.00 mg/L ± 0.11 ± 0.01 mg/L เอทานอล
การแปล กรุณารอสักครู่..
3.2 Chemicalanalysis
เพื่อตรวจสอบหากสารอินทรีย์ที่ถูกขับออกมาลงในสารละลาย catholyte, HPLC และ GC วิเคราะห์กรดอินทรีย์และกรดไขมันระเหย (VFAs) ได้ดำเนินการ ทั้งสองทำซ้ำเครื่องปฏิกรณ์ที่คล้ายกันแสดงให้เห็นโปรไฟล์สูงสุดโมเลกุลอินทรีย์ที่เกิดจาก HPLC และ GC วัด ในตอนท้ายของการดำเนินงานบีอีเอส, 1.90 ± 0.73 กรัมอะซิเตท / L, 2.09 ± 0.56 กรัม / ลิตร propionate และยอดที่ไม่รู้จักหลายคนถูกตรวจพบจากการวิเคราะห์ HPLC (รูป. S3) นอกจากนี้ 2.25 ± 0.20g / butyrate L, 26.82 ± 0.00mg / บิวทานอลและ 16.04 ± 0.01mg / L เอทานอลได้รับการตรวจพบอยู่บนพื้นฐานของข้อ GC วัด (รูป. S4) การผลิตไฮโดรเจน 0.16 ± 0.14mmol ถูกตรวจพบในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพในวันที่ 3 ในช่วงระยะเวลาที่เริ่มต้นขึ้นในขณะที่การผลิตไฮโดรเจนไม่มีการตั้งข้อสังเกตในการควบคุม ในวันที่ 19 (5 วันหลังจากระยะเวลาที่เริ่มต้นขึ้นจบ) 0.97 มิลลิโมลของก๊าซไฮโดรเจนที่ถูกตรวจพบในหนึ่งซ้ำปฏิกรณ์ไบโอติกและ 0.15 มิลลิโมลในอื่น ๆ .
การวิเคราะห์ความสมดุลมวลของสารอินทรีย์คาร์บอนในสารและกลูโคสเพิ่มพบว่ามีเพียง 49.2 ± 11.8% ของคาร์บอนในสารอินทรีย์จะได้รับการให้บริการโดยกลูโคสเพิ่ม (ดูข้อมูลเพิ่มเติม) ดังนั้นประมาณ 50% ของคาร์บอนหลอมรวมเข้าตรวจพบสารอินทรีย์จะได้มาจากคาร์บอนนินทรีย์ให้ลงไปในกลางโดยนอกเหนือจาก NaHCO3 และโดยการ Degassing ด้วยก๊าซ CO2 20% การวิเคราะห์มวลของคาร์บอนอนินทรีเพิ่มพบว่าคาร์บอนนินทรีย์ที่มีอยู่ที่จุดศูนย์เวลาของการดำเนินงานเบสก็เพียงพอที่จะให้คาร์บอนได้ถึง 67.0 ± 16.1% ของสารอินทรีย์ที่ตรวจพบ.
การวิเคราะห์องค์ประกอบของก๊าซ headspace แสดงให้เห็นว่าในช่วง CO2 ระยะเวลาที่เริ่มต้นขึ้น ก๊าซสะสมเนื่องจากการ sition decompo- จุลินทรีย์ของน้ำตาลกลูโคส ในวันที่ 12, 2.30 ± 0.35mmol CO2 ถูกตรวจพบในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพซ้ำเมื่อเทียบกับ 0.66 ± 0.01mmol ในการควบคุม (รูปที่. 3) หลังจากที่บีอีเอส heterotrophic ระยะเวลาที่เริ่มต้นขึ้นลดลงอย่างต่อเนื่องของ CO2 ในเครื่องปฏิกรณ์ซ้ำสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะถูกบันทึกลงในช่วงต่อมาวันที่ 54 ของการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง ในวันที่ 68 ที่มี headspace 0.48 ± 0.03 มิลลิโมล CO2 ในสิ่งมีชีวิตซ้ำ tors reac-; 79 ± 8% ลดลงจากวันที่ 12 ในวันที่ 68 ที่ CO2 headspace ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ 20 ± 4% น้อยกว่าสำหรับระบบควบคุม (0.60 ± 0.01 มิลลิโมล, รูปที่. 3) การลดลงของ CO2 headspace ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพทั้งแสดงให้เห็นว่าในช่วงเวลาของการดำเนินงานบีอีเอส autotrophic ชุมชนได้รับการยอมรับ.
การคำนวณบนพื้นฐานของทฤษฎีอิเล็กตรอนบริโภคพบว่า 20.34 ± 2.55 มิลลิกรัม / ลิตรกรดอะซิติก 13.08 ± 0.93 มิลลิกรัม / ลิตรโปร pionic กรด 10.03 ± 1.00 มิลลิกรัม / ลิตรกรดบิวทิริก, 0.11 ± 0.01 mg / L เอทานอล
การแปล กรุณารอสักครู่..