Mixed plug-flow loop reactor ( MPFL

Mixed plug-flow loop reactor ( MPFLR) has been widely adopted by the US dairy farms to convert cattle manure to biogas. However, the microbiome in MPFLR digesters remains unexplored. In this study, the microbiome in a MPFLR digester operated on a mega-dairy farm was examined thrice over a 2 month period. Within 23 days of retention time, 55-70% of total manure solid was digested. Except for a few minor volatile fatty acids ( VFAs), total VFA concentration and pH remained similar along the course of the digester and over time. Metagenomic analysis showed that although with some temporal variations, the bacterial community was rather stable spatially in the digester. The methanogenic community was also stable both spatially and temporally in the digester. Among methanogens, genus M ethanosaeta dominated in the digester. Quantitative polymerase chain reaction ( qPCR) analysis and metagenomic analysis yielded different relative abundance of individual genera of methanogens, especially for M ethanobacterium, which was predominant based on qPCR analysis but undetectable by metagenomics. Collectively, the results showed that only small microbial and chemical gradients existed within the digester, and the digestion process occurred similarly throughout the MPFLR digester. The findings of this study may help improve the operation and design of this type of manure digesters.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

นำปลั๊กขั้นตอนการผสมวงเครื่องปฏิกรณ์ (MPFLR) โดยฟาร์มโคนมของประเทศสหรัฐอเมริกาเพื่อแปลงมูลวัวให้เป็นก๊าซชีวภาพกันอย่างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม microbiome ใน MPFLR digesters ยังคง unexplored ในการศึกษานี้ microbiome ใน digester MPFLR ที่ดำเนินการในฟาร์มโคนมร็อคถูกตรวจสอบเลยช่วงระยะเวลา 2 เดือน ภายในวันที่ 23 เวลารักษา 55-70% ของมูลของแข็งทั้งหมดถูกต้อง ยกเว้นบางเล็กน้อยระเหยกรดไขมัน (VFAs), VFA ความเข้มข้นและค่า pH รวมยังคงคล้ายถึง digester ที่ และเวลา Metagenomic วิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า ถึงแม้ว่า มีบางรูปแบบชั่วคราว ชุมชนแบคทีเรียมีเสถียรภาพค่อนข้าง spatially ใน digester ที่ ชุมชน methanogenic ได้ยังมีเสถียรภาพ spatially ทั้ง temporally ใน digester ที่ ระหว่าง methanogens สกุล M ethanosaeta ครอบงำใน digester ที่ การวิเคราะห์ (qPCR) ปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสเชิงปริมาณและการวิเคราะห์ metagenomic หามายญาติต่างสกุลแต่ละของ methanogens โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ M ethanobacterium ที่ซึ่งถูกกันจากการวิเคราะห์ qPCR แต่สามค โดย metagenomics โดยรวม ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า ไล่ระดับสีสารเคมี และจุลินทรีย์ขนาดเล็กเท่านั้นที่อยู่ภายในแบบ digester และกระบวนการย่อยอาหารเกิดขึ้นในทำนองเดียวกันตลอด MPFLR digester ผลการวิจัยของการศึกษานี้อาจช่วยปรับปรุงการดำเนินงานและการออกแบบของ digesters มูลชนิดนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผสมปลั๊กอินการไหลวนของเครื่องปฏิกรณ์ (MPFLR) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางโดยสหรัฐอเมริกาฟาร์มโคนมการแปลงใส่ปุ๋ยคอกในการผลิตก๊าซชีวภาพ อย่างไรก็ตาม microbiome ในการย่อย MPFLR ยังคงยังมิได้สำรวจ ในการศึกษานี้ microbiome ในบ่อหมัก MPFLR ดำเนินการในฟาร์มขนาดใหญ่ที่ทำจากนมที่ได้รับการตรวจสอบสามครั้งในช่วงระยะเวลา 2 เดือน ภายใน 23 วันนับจากวันเวลาการเก็บรักษา 55-70% ของมูลทั้งหมดของแข็งถูกย่อย ยกเว้นเล็กน้อยกรดไขมันไม่กี่ระเหย (VFAs) ความเข้มข้น VFA ทั้งหมดและพีเอชยังคงอยู่ที่คล้ายกันไปตามเส้นทางของบ่อหมักและเมื่อเวลาผ่านไป การวิเคราะห์ Metagenomic แสดงให้เห็นว่าถึงแม้จะมีบางรูปแบบชั่วชุมชนแบคทีเรียค่อนข้างทรงตัวสันนิฐานในบ่อหมัก ชุมชนผลิตก๊าซชีวภาพยังมีเสถียรภาพทั้งด้านพื้นที่และเวลาในการหมัก หมู่ methanogens, สกุล M ethanosaeta ครอบงำในบ่อหมัก ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอร์เชิงปริมาณวิเคราะห์ (qPCR) และการวิเคราะห์ผลที่แตกต่างกัน Metagenomic อุดมสมบูรณ์ญาติของจำพวกบุคคลของแบคทีเรียสร้างมีเทนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ M ethanobacterium ซึ่งเป็นเด่นอยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์ qPCR แต่ undetectable โดย metagenomics โดยรวมแล้วผลการศึกษาพบว่ามีเพียงจุลินทรีย์ที่มีขนาดเล็กและการไล่ระดับสีเคมีที่มีอยู่ภายในบ่อหมักและกระบวนการย่อยอาหารที่เกิดขึ้นเหมือนกันทั่วหมัก MPFLR ผลการศึกษานี้อาจจะช่วยปรับปรุงการดำเนินงานและการออกแบบของประเภทของปุ๋ยหมักนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปลั๊กเครื่องปฏิกรณ์ไหลวนผสม ( mpflr ) ถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยเราฟาร์มโคนมเพื่อแปลงปุ๋ยคอกกับก๊าซชีวภาพ อย่างไรก็ตาม ใน mpflr มูลยังคง unexplored ไมโครไบโ . ในการศึกษานี้ ไมโครไบโ ใน mpflr จากกระบวนการผ่าตัด ฟาร์มโคนม เมก้า ทำการทดสอบ 3 ครั้ง เป็นระยะเวลากว่า 2 เดือน ภายใน 23 วันของเวลาการเก็บรักษา 55-70 เปอร์เซ็นต์ของแข็งมูลรวมย่อยยกเว้นบางย่อยกรดไขมันระเหย ( vfas ) ความเข้มข้นของกรดไขมันระเหยรวมและ pH ยังคงคล้ายกันตามหลักสูตรของโดยและช่วงเวลา การวิเคราะห์เมตาจีโนมิค พบว่าแม้ว่าบางและรูปแบบชุมชนแบคทีเรียค่อนข้างคงที่ โดยความแตกต่างใน . ชุมชนจุลินทรีย์ยังมั่นคงทั้งในและเปลี่ยนชั่วคราว โดย .กลุ่มสร้างมีเทนสกุล M , ethanosaeta ครอบงำอยู่โดย . ปริมาณการใช้ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส ( qpcr ) และการวิเคราะห์เมตาจีโนมิค ให้ผลที่แตกต่างกันมากมายของแต่ละสกุลญาติสร้างมีเทน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ M ethanobacterium ซึ่งพบจากการวิเคราะห์ qpcr แต่ undetectable โดยเมตะจีโนมิก . โดยรวมแล้วผลการศึกษาพบว่าเพียงเล็ก ๆทั้งทางเคมีและการไล่ระดับสีอยู่ภายใน โดย และกระบวนการย่อยอาหารเกิดขึ้นเดียวกันตลอด mpflr โดย . ผลการศึกษานี้อาจช่วยปรับปรุงการดำเนินงานและการออกแบบของปุ๋ยคอกมูลประเภทนี้