Angewandte Mikrobiologie: Offener Zugang
Offener Zugang

Abstrakt

Einfluss jahreszeitlicher Schwankungen auf die anaerobe Behandlung organischer Siedlungsabfälle - II: Populationsdynamik von Bakterien- und Archaeengemeinschaften

Ogbonna CB, Stanley HO and Abu GO

Ziel dieser Studie war, die Auswirkungen jahreszeitlicher Schwankungen auf die Populationsdynamik von Bakterien- und Archaeengemeinschaften während der anaeroben Behandlung organischer fester Siedlungsabfälle zu untersuchen. Der Abfall wurde einer anaeroben Behandlung in einstufigen mesophilen Polytankreaktoren mit einer Kapazität von 250 l und einem Nutzvolumen von 230 l, einer Substratkonzentration von 5,53 % Gesamtfeststoffe, Pansensaft als Quelle des mikrobiellen Inokulums und einer Verweilzeit von 84 Tagen unterzogen. Die erste Behandlung zur anaeroben Vergärung (AD _H ) wurde während der Trockenzeit (zwischen Februar und April 2016) durchgeführt, während die zweite Behandlung zur anaeroben Vergärung (AD _C ), eine Wiederholung des ersten Prozesses, während der Regenzeit (zwischen Juli und Oktober 2016) durchgeführt wurde. Um die Leistung des anaeroben Behandlungsprozesses zu überwachen, wurden Populationen ausgewählter Bakterien- und Archaeengruppen sowie die biologische Abbaubarkeit des Futters im Zeitverlauf unter Anwendung von Standardmethoden geschätzt. Innerhalb des AD _H- Systems variierte die Population von acetoklastischen Methanogenen (AMA), hydrogenotrophen Methanogenen (HMA), streng anaeroben Bakterien (SAB) und fakultativ anaeroben Bakterien (FAB) im Lauf der Zeit zwischen nicht nachgewiesen und 8,76 × 10 ⁶ KBE/ml, von nicht nachgewiesen bis 7,93 × 10 ⁶ KBE/ml, von 1,45 × 10 ⁶ KBE/ml bis 4,18 × 10 ⁷ KBE/ml und von 1,2 × 10 ⁶ MPN/ml bis 7,5 × 10 ⁷ MPN/ml. Im AD _C- System variierte die Population von AMA, HMA, SAB und FAB im Lauf der Zeit von nicht nachgewiesen bis 1,46 × 10 ⁶ KBE/ml, nicht nachgewiesen bis 1,05 × 10 ⁶ KBE/ml, 9,2 × 10 ⁵ KBE/ml bis 1,85 × 10 ⁷ KBE/ml und 2,4 × 10 ⁶ MPN/ml bis 1,2 × 10 ⁸ MPN/ml. Die biologische Abbaubarkeit des Futters im AD _H -System und im AD _C -System stieg nach 84 Tagen auf 97,21 % bzw. 75,86 %. Die mikrobiellen Populationen im AD _H -System nahmen mit der Zeit deutlich stärker zu als die mikrobiellen Populationen im AD _C -System, was zu einer signifikant (p<0,05) besseren Leistung des AD _H -Systems als des AD _C -Systems hinsichtlich der biologischen Abbaubarkeit des Futters führte. Daher scheinen jahreszeitliche Schwankungen die Populationsdynamik der mikrobiellen Gemeinschaften während der anaeroben Zersetzung des Abfalls beeinflusst zu haben.