Biorefinery potential of sustainable municipal wastewater treatment using fast-growing willow
Notice bibliographique
Résumé
The use of willow plantations can be a sustainable approach for treating primary municipal wastewater, potentially reducing both the environmental and economic burdens associated with conventional treatment. However, the impact of wastewater irrigation upon the willow biorefinery potential has not yet been established. To investigate this effect, three-year-old field grown willows were harvested from plots kept as either controls or irrigated with primary municipal wastewater effluent at 29.5 million L ha−1 yr−1. Biomass compositional analysis, ionic liquid pretreatment and enzymatic saccharification were assessed and differential abundance of persistent extractable phytochemicals was evaluated using untargeted metabolite profiling. Glucan significantly increased by 8% in wastewater treated trees, arabinose and galactose were significantly decreased by 8 and 29%, respectively, while xylose, mannose and lignin content were unaltered. Ionic liquid pretreatment and enzymatic saccharification efficiencies did not vary significantly, releasing >95% of the cell wall glucose and recovering 35% of the lignin. From a total of 213 phytochemical features, 83 were significantly depleted and 14 were significantly enriched due to wastewater irrigation, including flavonoids and lignan derivatives. Considered alongside increased biomass yield from wastewater irrigation (+200%), lignocellulosic bioenergy yields increased to 8.87 t glucose ha−1 yr−1 and 1.89 t ha−1 yr−1 recovered lignin, while net extractives yields increased to 1.48 t ha−1 yr−1, including phytochemicals of interest. The maintenance of glucose accessibility after low-cost ionic liquid pretreatment is promising evidence that sustainable lignocellulose bioenergy production can complement wastewater treatment. Untargeted metabolite assessment revealed some of the phytochemical toolkit employed by wastewater irrigated willows, including accumulation of flooding and salinity tolerance associated flavonoids glabraoside A and glabrene. The extractable phytochemicals underpin a novel high biomass phenotype in willow and, alongside lignocellulosic yields, could help enhance the economic feasibility of this clean wastewater treatment biotechnology through integration with sustainable biorefinery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
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)
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.
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.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».