Natural influent bioaugmentation of activated sludge water resource recovery systems: implications for low temperature nitrification and heterotrophic population structures
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This work aimed at demonstrating the natural bioaugmentation of biological activated sludge systems with nitrifying biomass from influent wastewater in lab-scale reactors. Three sequencing batch reactors (SBR) were fed with sterile synthetic wastewater. While nitrification was complete at a temperature of 8 °C and a SRT of 20 days, it failed when the temperature was lowered to 5 °C, and the SRT decreased to 7 days. In the test period, the sterile synthetic wastewater fed to the Test Reactor was supplemented by influent solids harvested at a full-scale treatment facility at a total suspended solids concentration of 100 mg/L, which corresponded to approximately 5 mg-COD/L of nitrifying biomass. Upon this addition, nitrification was restores. Subsequent halting the supply of influent solids to the Test Reactor led a rapid failure of nitrification and washout of nitrifiers from the SBR. Reproducibility was demonstrated by switching the feed composition between the Test and Negative control reactors. PCR-based amplicon sequencing analyses targeting the amoA , and nxrB genes of the Nitrospira genus have shown that the influent wastewater governed the structure and composition of the activated sludge nitrifying populations. The most abundant ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and Nitrospira -related nitrite-oxidizing bacteria (NOB) in the influent seeds occurred as the most dominant ones in the activated sludge. This pattern was observed even when the influent seeds varied over time. The heterotrophic populations were less affected by the influent seeds with the activated sludge and raw sewage showing distinct microbial populations based on principal coordinate analysis (PCoA). However, the immigrant populations appeared to modulate the structure of the activated sludge heterotrophic communities to some extent. These findings provide concrete evidence of the presence of active nitrifiers in raw wastewater capable of supporting nitrification in an otherwise non-conducive environment. This may have important implications on process design, operation and optimization of wastewater treatment systems. Highlights Lab-scale reactors fed sterile synthetic wastewater at low temperatures and SRTs. Nitrification failed when conditions were adjusted to 5 °C and a SRT of 7 days. Nitrification restored by addition of real wastewater influent solids. Nitrifiers in solids from sewers naturally bioaugment activated sludge systems. Activated sludge models should consider the immigration of nitrifiers with influent. Graphical abstract
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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 | 0,000 |
| 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.
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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 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 ».