Microalgae-bacteria symbiosis enhanced nitrogen removal from wastewater in an inversed fluidized bed bioreactor: performance and microflora
Notice bibliographique
Résumé
Conventional wastewater biological nitrogen removal (BNR) processes require a large amount of air and external organic carbon, causing a significant increase in operating costs and potential secondary pollution. Herein, this study investigated the nitrogen removal performance and the underlying mechanisms of a novel simultaneous nitrification and denitrification (SND) coupled with photoautotrophic assimilation system in an inversed fluidized bed bioreactor (IFBBR). Nitrogen removal was achieved through the synergistic interaction of microalgae and bacteria, with microalgae providing O2 for nitrification and microbial biomass decay supplying organic carbon for denitrification. The IFBBR was continuously operated for more than 240 days without aeration and external organic carbon, the total nitrogen (TN) removal efficiency reached over 95%. A novel C-N-O dynamic balance model was constructed, revealing that nitrification and denitrification were the primary pathways for nitrogen removal. The model further quantified the microbial contributions, showing that microalgae generated O2 at a rate of 81.82 mg/L·d, while microbial biomass decay released organic carbon at a rate of 148.66 mg/L·d. Microbial diversity analysis confirmed the majority presence of microalgae (Trebouxiophyceae), nitrifying bacteria (Gordonia and Nitrosomonas) and denitrifying bacteria (Ignavibacterium and Limnobacter). This study successfully achieved enhanced nitrogen removal without the need for aeration or external organic carbon. These advancements provide valuable insights into efficient wastewater nitrogen removal, offering significant benefits in terms of reduced energy consumption, lower operational costs, and decreased CO2 emissions.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| 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.
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 ».