Блог

Jul 01, 2023

Использование биоэлектрогидрогенеза осталось

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 17779 (2022) Цитировать эту статью 1732 Доступа 3 Подробности об альтметрических метриках В этом текущем исследовании остатки, собранные в темноте

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 17779 (2022 г.) Цитировать эту статью

1732 Доступа

3 Альтметрика

Подробности о метриках

В этом текущем исследовании остатки, собранные из интегрированной системы темных ферментационно-микробных электролизных ячеек (DF-MEC), биокатализируемых исключительно активным илом во время биоконверсии отходов сельскохозяйственной соломы в водородную энергию, были исследованы на предмет ее целесообразности. используется в качестве потенциальной альтернативы биоудобрениям обычно дорогостоящим неорганическим удобрениям. Результаты показали, что остатки электрогидрогенеза обогащают различные микробные сообщества, способствующие росту растений, включая Enterobacter (8,57%), Paenibacillus (1,18%), Mycobacterium (0,77%), Pseudomonas (0,65%), Bradyrhizobium (0,12%), Azospirillum. (0,11%) и Mesorhizobium (0,1%), которые широко известны своей способностью продуцировать различные незаменимые фитогормоны, такие как индол-3-уксусная кислота/индолуксусная кислота (IAA) и гиббереллины, необходимые для роста растений. Более того, они также содержат как фосфаторастворимые, так и азотфиксирующие микробные сообщества, которые обеспечивают достаточное количество усваиваемого фосфора и азота, необходимых для улучшения растений или роста сельскохозяйственных культур. Кроме того, все макро- и микроэлементы (включая N, P, K и т. д.) были проанализированы по остаткам и обнаружены адекватные концентрации, необходимые для стимулирования роста растений. Прямое применение стоков MEC в качестве удобрения в этом текущем исследовании заметно способствовало росту растений (Solanum lycopersicum L. (помидор), Capsicum annuum L. (чили) и Solanum melongena L. (баран)) и ускорило цветение и плодоношение. порождающие процессы. На основании этих данных остатки электрогидрогенеза, несомненно, можно рассматривать в качестве потенциального биоудобрения. Таким образом, эта технология обеспечивает новый подход к контролю за сельскохозяйственными отходами и одновременно обеспечивает устойчивое, дешевое и экологически чистое биоудобрение, которое могло бы заменить дорогостоящие химические удобрения.

Чрезмерное производство биоразлагаемых отходов в сельскохозяйственном секторе может неизбежно нанести вред нашей среде обитания, если они не будут должным образом контролироваться. Анаэробная ферментация отходов для производства биогаза и/или других биоактивных молекул представляет большой интерес как для управления сельскохозяйственными отходами, так и для рекуперации энергии1. Анаэробная ферментация имеет ряд преимуществ, включая производство возобновляемой энергии, сокращение выбросов парниковых газов и смягчение вредных последствий сельскохозяйственных отходов2,3. Хотя процесс ферментации считается многообещающей стратегией борьбы с сельскохозяйственными отходами, он генерирует вместе с биогазом остатки ферментации (широко известные как дигестат), которые могут усугубить проблему загрязнения окружающей среды, если ее не решить должным образом. Поэтому следует рассмотреть возможность адекватного управления им для обеспечения внедрения технологии анаэробной ферментации в больших масштабах.

До управления отходами Директива и др. доказали, что сточные воды ферментации можно использовать в качестве усилителя качества почвы, что может привести к улучшению сельского хозяйства или экологии, и этот подход был принят в качестве подходящего подхода. Однако, чтобы обеспечить устойчивую переработку остатков ферментации в сельском хозяйстве, перед использованием необходимо охарактеризовать особенности их состава, стабильность и гигиену4. Как правило, дигестат обогащает различные питательные вещества и может быть предпочтительнее коммерческих неорганических удобрений для повышения урожайности, продуктивности и качества почвы5,6. Более того, сообщалось, что дигестат содержит более высокое содержание питательных веществ, чем его продуцирующий субстрат. Несмотря на то, что в процессе ферментации выделяется огромное количество азота в виде аммония (NH4), а углерод удаляется в виде метана и CO2, в нем все равно остается разумное количество N, фосфора (P) и калия (K). в остатках брожения7. Следовательно, сточные воды ферментации могут оказывать благотворное влияние на качество почвы и/или здоровье растений.