Engineered methanotrophic syntrophy in photogranule communities removes dissolved methane
Notice bibliographique
Résumé
The anaerobic treatment of wastewater leads to the loss of dissolved methane in the effluent of the treatment plant, especially when operated at low temperatures. The emission of this greenhouse gas may reduce or even offset the environmental gain from energy recovery through anaerobic treatment. We demonstrate here the removal and elimination of these comparably small methane concentrations using an ecologically engineered methanotrophic community harbored in oxygenic photogranules. We constructed a syntrophy between methanotrophs enriched from activated sludge and cyanobacteria residing in photogranules and maintained it over a two-month period in a continuously operated reactor. The novel community removed dissolved methane during stable reactor operation by on average 84.8±7.4% (±standard deviation) with an average effluent concentration of dissolved methane of 4.9±3.7 mg CH4∙l−1. The average methane removal rate was 26 mg CH4∙l−1∙d−1, with an observed combined biomass yield of 2.4 g VSS∙g CH4−1. The overall COD balance closed at around 91%. Small photogranules removed methane more efficiently than larger photogranule, likely because of a more favorable surface to volume ratio of the biomass. MiSeq amplicon sequencing of 16S and 23S rRNA revealed a potential syntrophic chain between methanotrophs, non-methanotrophic methylotrophs and filamentous cyanobacteria. The community composition between individual photogranules varied considerably, suggesting cross-feeding between photogranules of different community composition. Methanotrophic photogranules may be a viable option for dissolved methane removal as anaerobic effluent post-treatment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».