increased incrementally from 1 to 1

increased incrementally from 1 to 10 kg VS m-3 d-1. An OLR of 5 kg VS m-3 d-1 was found to be optimal for maximizing biogas production from the processed biowaste and sewage sludge. Up to the optimum OLR, the methane fraction varied in the range of 44.4% to 62.6% in the mesophilic process and 49.6% to 61.9% in the thermophilic process, the rest being mainly CO2 (article V). Trace gases such as ammonia, hydrogen sulphide, and the total siloxane were also detected at the rather low maximum levels of 83 ppm, 10 ppm and 1 ppm, respectively (data not shown).
4.2.2 Methanogenic archaea in anaerobic digestion
Sequencing results (article V) suggest that the methanogen diversity was very limited in both the meso- and thermophilic processes. In comparison, several previous studies have reported a more limited methanogen diversity in the thermophilic process (Hernon et al., 2006; Liu et al., 2009; Pender et al., 2004; Sekiguchi et al., 1998, 2002; Tang et al., 2004). However, the reason for the low observed diversity of dominant methanogens was not lack of inoculum, since Ritari et al. (2012) did detect the additional methanogens (i.e.
Methanobrevibacter, Methanosphaera
and Methanophaerula) by
pyrosequencing of a subset of samples of the present study. Instead, the reason is likely to be the range of conditions favouring robust archaea that adapt to various conditions. Overall, among the four dominant methanogenic archaeal orders in anaerobic digestion (Methanobacteriales, Methanococcales, Methanomicrobiales and
Methanosarcinales), only
Methanobacteriales and
Methanosarcinales (e.g. Methanosarcina) were abundant in both processes, while Methanothermobacter and representatives of Methanomicrobiales (e.g.
Methanospirillum) were detected in the thermophilic and mesophilic process, respectively. At the time of writing, Methanosarcina is the only well-known methanogen that can use multiple substrates (e.g. acetate, H2 - CO2, methanol, mono-, di-, and tri- methylamines, and CO) to produce methane (Bryant and Boone, 1987). This probably explains its abundance in the current study, which included highly variable conditions. In stark contrast to the abundance of Methanosarcina, however, Methanosaeta, another commonly known acetotrophic methanogen (alternatively termed an ‘acetoclastic’ or ‘acetate-utilizing’ methanogen) was absent in the present study. As reported by Schmidt and Ahring (1996), Methanosaeta can only use acetate for methane production, but its growth is favoured by low concentrations of this substrate. Therefore, a possible explanation for its absence could be that most recorded acetate concentrations in the current study (0.17- 4.44 mM) were probably above its growth threshold concentration (data not shown). In addition, other factors such as the propionate concentration and OLRs could also contribute to regulation of the presence and predominance of Methanosaeta and Methanosarcina in the anaerobic digestion process (McHugh et al., 2004; Chelliapan et al., 2011)

Kết quả (Việt) 1:

tăng từng bước từ 1 đến 10 kg VS m-3 d-1. Một OLR 5 kg VS m-3 d-1 đã được tìm thấy để được tối ưu để tối đa hóa khí sinh học sản xuất từ biowaste và nước thải xử lý bùn. Lên đến OLR tối ưu, mêtan phần khác nhau trong phạm vi của 44.4% đến 62,6% trong quá trình hay và 49.6% đến 61,9% trong quá trình nhiệt, phần còn lại đang là chủ yếu là CO2 (Điều V). Dấu vết khí như amoniac, hydro sulphide và siloxane tất cả đầu cũng được phát hiện ở mức khá thấp tối đa của 83 ppm, 10 ppm và 1 ppm, tương ứng (dữ liệu không hiển thị).4.2.2 vi khuẩn cổ mêtanogen kỵ khí tiêu hóaKết quả trình tự (Điều V) đề nghị rằng sự đa dạng methanogen là rất hạn chế ở cả meso – và quá trình nhiệt. Trong khi đó, một số nghiên cứu trước đây đã báo cáo một sự đa dạng methanogen hạn chế trong quá trình nhiệt (Hernon et al., 2006; Lưu et al., 2009; Pender et al, 2004; Sekiguchi và ctv, 1998, 2002; Tang et al, 2004). Tuy nhiên, lý do cho sự đa dạng quan sát thấp của loài sinh metan chiếm ưu thế không phải là thiếu inoculum, kể từ khi Ritari et al. (2012) đã phát hiện các loài sinh metan bổ sung (tức làMethanobrevibacter, Methanosphaeravà Methanophaerula) bởipyrosequencing của một tập hợp con của mẫu của nghiên cứu hiện nay. Thay vào đó, nguyên nhân có khả năng là những điều kiện thuận lợi vi khuẩn cổ mạnh mẽ mà thích ứng với điều kiện khác nhau. Tổng thể, trong số các đơn đặt hàng vi khuẩn cổ mêtanogen thống trị bốn kỵ khí tiêu hóa (Methanobacteriales, Methanococcales, Methanomicrobiales vàMethanosarcinales), chỉMethanobacteriales vàMethanosarcinales (ví dụ như Methanosarcina) đã được phong phú trong cả hai quá trình, trong khi Methanothermobacter và đại diện của Methanomicrobiales (ví dụ:Methanospirillum) đã được phát hiện trong quá trình nhiệt và hay, tương ứng. Tại thời điểm viết, Methanosarcina là methanogen nổi tiếng chỉ có thể sử dụng nhiều chất (ví dụ như axetat, H2 - CO2, methanol, mono-, di-, và tri-methylamines và CO) để sản xuất mêtan (Bryant và Boone, 1987). Điều này có thể giải thích sự phong phú trong nghiên cứu hiện tại, bao gồm điều kiện hay thay đổi. Tại khác với sự phong phú của Methanosarcina, Tuy nhiên, Methanosaeta, methanogen thường được biết đến acetotrophic khác (ngoài ra gọi là một 'acetoclastic' hoặc 'axetat sử dụng' methanogen) đã vắng mặt trong nghiên cứu hiện nay. Theo báo cáo của Schmidt và Ahring (1996), Methanosaeta chỉ có thể sử dụng axetat sản xuất metan, nhưng tăng trưởng của nó được ưa thích bởi các nồng độ thấp của bề mặt này. Do đó, một lời giải thích có thể cho sự vắng mặt của nó có thể là rằng hầu hết ghi lại nồng độ axetat trong nghiên cứu (0,17 - 4,44 mM) có lẽ đã ở trên của nó tăng trưởng ngưỡng tập trung (dữ liệu không hiển thị). Ngoài ra, các yếu tố khác như propionate tập trung và OLRs có thể cũng đóng góp vào các quy định của sự hiện diện và ưu thế của Methanosaeta và Methanosarcina trong quá trình tiêu hóa kị khí (McHugh et al, 2004; Chelliapan et al., 2011)

Kết quả (Việt) 2:

tăng từng bước 1-10 kg VS m-3 d-1. An OLR 5 kg VS m-3 d-1 đã được tìm thấy là tối ưu để tối đa hóa sản xuất khí sinh học từ chất thải sinh học xử lý nước thải và bùn. Tính đến OLR tối ưu, phần methane thay đổi trong khoảng từ 44,4% đến 62,6% trong quá trình mesophilic và 49,6% đến 61,9% trong quá trình ưa nhiệt, phần còn lại là chủ yếu là CO2 (Điều V). Khí dấu vết như amoniac, hydrogen sulphide, và tổng siloxane cũng được phát hiện ở các mức độ tối đa khá thấp là 83 ppm, 10 ppm và 1 ppm, tương ứng (dữ liệu không hiển thị).
4.2.2 khuẩn cổ vi sinh methanogenic tiêu hóa kỵ khí
kết quả giải trình tự ( Điều V) cho thấy sự đa dạng của methanogen rất hạn chế về cả meso- và các quá trình nhiệt. Trong khi đó, một số nghiên cứu trước đây đã báo cáo một sự đa dạng của methanogen hạn chế hơn trong quá trình ưa nhiệt (Hernon et al, 2006;. Liu et al, 2009;.. Pender et al, 2004; Sekiguchi et al, 1998, 2002;. Tang et al., 2004). Tuy nhiên, lý do cho sự đa dạng quan sát thấp methanogens chiếm ưu thế là không thiếu nguồn bệnh, kể từ Ritari et al. (2012) đã phát hiện methanogens bổ sung (tức là
Methanobrevibacter, Methanosphaera
và Methanophaerula) bởi
pyrosequencing của một tập hợp con của các mẫu của nghiên cứu này. Thay vào đó, lý do có khả năng là các loạt các điều kiện ưu khuẩn cổ mạnh mẽ và thích nghi với các điều kiện khác nhau. Nhìn chung, giữa bốn chi phối đơn đặt hàng archaea vi sinh methanogenic trong kỵ khí tiêu hóa (Methanobacteriales, Methanococcales, Methanomicrobiales và
Methanosarcinales), chỉ
Methanobacteriales và
Methanosarcinales (ví dụ như Methanosarcina) rất dồi dào trong cả hai quá trình, trong khi Methanothermobacter và đại diện của Methanomicrobiales (ví dụ như
Methanospirillum) đã được phát hiện trong các quá trình ưa nhiệt và mesophilic, tương ứng. Tại thời điểm viết bài, Methanosarcina là methanogen chỉ nổi tiếng mà có thể sử dụng nhiều loại bề mặt (ví dụ như acetate, H2 - CO2, methanol, mono-, di-, tri- và methylamines, và CO) để tạo ra khí mêtan (Bryant và Boone , 1987). Điều này có thể giải thích sự phong phú của nó trong các nghiên cứu hiện nay, trong đó bao gồm điều kiện biến đổi cao. Trái ngược hoàn toàn với sự phong phú của Methanosarcina, tuy nhiên, Methanosaeta, một methanogen acetotrophic thường được biết đến (hoặc gọi là một 'acetoclastic' hoặc 'acetate-sử dụng' methanogen) đã vắng mặt trong nghiên cứu này. Theo báo cáo của Schmidt và Ahring (1996), Methanosaeta chỉ có thể sử dụng acetate cho sản xuất metan, nhưng sự tăng trưởng của nó được ưa chuộng bởi nồng độ thấp của chất nền này. Vì vậy, một cách giải thích cho sự vắng mặt của nó có thể là hầu hết nồng độ acetate được ghi lại trong các nghiên cứu hiện nay (0.17- 4.44 mM) có lẽ là ở trên ngưỡng nồng độ tăng trưởng của nó (dữ liệu không hiển thị). Ngoài ra, các yếu tố khác như nồng độ propionate và OLR cũng có thể đóng góp vào quy định về sự hiện diện và ưu thế của Methanosaeta và Methanosarcina trong quá trình tiêu hóa yếm khí (McHugh et al, 2004;.. Chelliapan et al, 2011)