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Enregistrement W2043104892 · doi:10.2118/2004-060

Biodegradation of Methyl and Dimethyl Naphthalenes in a Bead Mill Bioreactor

2004· article· en· W2043104892 sur OpenAlexaffabout
R. Rieß, Mehdi Nemati, Geoffrey E. Hill, John V. Headley

Notice bibliographique

RevueCanadian International Petroleum Conference · 2004
Typearticle
Langueen
DomaineChemistry
ThématiqueDye analysis and toxicity
Établissements canadiensEnvironment and Climate Change CanadaUniversity of Saskatchewan
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBiodegradationBeadBioreactorMillPulp and paper industryChemistryWaste managementMaterials scienceComposite materialEngineeringOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Mass transfer and biodegradation of naphthalene and methyl and dimethyl substituted naphthalenes were studied in a novel bead mill bioreactor and in a conventional roller bioreactor. For all tested PAH compounds, mass transfer rates in the bead mill bioreactor were significantly faster than those in the roller bioreactor. The volumetric mass transfer coefficient for naphthalene, 2-methyl naphthalene and 1,5- dimethyl naphthalene, determined in the bead mill bioreactor, were as high as 0.71, 0.12, 0.31 h-1, respectively. These values indicate that the mass transfer rate was dependent on the structure and physical properties of the PAH compound. The candidate bacterium used in this study (Pseudomonas putida ATCC 17484) was able to utilize both naphthalene and 2- methyl naphthalene but was incapable of efficient degradation of 1,5-dimethyl naphthalene. The biodegradation rate of naphthalene and 2-methyl naphthalene in the bead mill bioreactor were 57.6 and 11.4 mg/L-h, respectively. These rates were significantly faster than those achieved in the conventional roller bioreactor (10.5, 2.7 mg/L-h for naphthalene and 2- methyl naphthalene, respectively). The presence of naphthalene in the bioreactor resulted in a 37% increase in biodegradation rate of 2-methyl naphthalene during co metabolism experiments. Introduction Contamination of surface and ground waters with organic pollutants is a major environmental concern in North America. Many of these pollutants are composed of a variety of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) which are known to be carcinogenic, mutagenic and toxic [1, 2]. In Western Canada, PAHs and recalcitrant naphthenic acids co-occur with a diverse range of hydrocarbons present in oil sand deposits. In situ bioremediation has appeared as a promising approach for cleanup of contaminated sites, but it is a very slow process and cannot be controlled effectively, leading to uncertainty about the outcomes of implementing such a clean-up process [1,3]. Utilization of microbial cells with the ability to decompose PAHs in a controlled environment (ex-situ bioremediation) has improved both biodegradation rate and efficiency of the treatment process. One of the main barriers in successful ex-situ bioremediation of PAHs and recalcitrant naphthenic acids is the hydrophobicity and partial solubility of these compounds in aqueous phases, resulting in appreciable mass transfer limitations within the bioreactor. Stirred tank bioreactors offer an advantage with respect to mass transfer from the solid phase to the liquid phase but inherent to the design of stirred tank bioreactors, particles will always cling to the agitation system, baffles and walls. This together with lifting and separation of particles from the liquid phase by sparged air, required for the metabolism of the microbial cells, prevent the efficient biodegradation of PAHs. These problems could be overcome in a conventional roller bioreactor but even in this system mass transfer limitation is still a barrier in efficient biodegradation of PAHs [4–5]. To address this challenge we have developed a novel Bead Mill Bioreactor (BMB), in which inert particles (glass beads) are used for improving mass transfer from the solid and gas phases into the aqueous phase.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,242
Écart entre enseignants0,223 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2004
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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