Use of Acetate, Propionate, and Butyrate for Reduction of Nitrate and Sulfate and Methanogenesis in Microcosms and Bioreactors Simulating an Oil Reservoir
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Acetate, propionate, and butyrate (volatile fatty acids [VFA]) occur in oil field waters and are frequently used for microbial growth of oil field consortia. We determined the kinetics of use of these VFA components (3 mM each) by an anaerobic oil field consortium in microcosms containing 2 mM sulfate and 0, 4, 6, 8, or 13 mM nitrate. Nitrate was reduced first, with a preference for acetate and propionate. Sulfate reduction then proceeded with propionate (but not butyrate) as the electron donor, whereas the fermentation of butyrate (but not propionate) was associated with methanogenesis. Microbial community analyses indicated that Paracoccus and Thauera ( Paracoccus - Thauera ), Desulfobulbus , and Syntrophomonas - Methanobacterium were the dominant taxa whose members catalyzed these three processes. Most-probable-number assays showed the presence of up to 10 7 /ml of propionate-oxidizing sulfate-reducing bacteria (SRB) in waters from the Medicine Hat Glauconitic C field. Bioreactors with the same concentrations of sulfate and VFA responded similarly to increasing concentrations of injected nitrate as observed in the microcosms: sulfide formation was prevented by adding approximately 80% of the nitrate dose needed to completely oxidize VFA to CO 2 in both. Thus, this work has demonstrated that simple time-dependent observations of the use of acetate, propionate, and butyrate for nitrate reduction, sulfate reduction, and methanogenesis in microcosms are a good proxy for these processes in bioreactors, monitoring of which is more complex. IMPORTANCE Oil field volatile fatty acids acetate, propionate, and butyrate were specifically used for nitrate reduction, sulfate reduction, and methanogenic fermentation. Time-dependent analyses of microcosms served as a good proxy for these processes in a bioreactor, mimicking a sulfide-producing (souring) oil reservoir: 80% of the nitrate dose required to oxidize volatile fatty acids to CO 2 was needed to prevent souring in both. Our data also suggest that propionate is a good substrate to enumerate oil field SRB.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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