Enhancing Methane Production in Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactors: Influence of Solid Content on Granular Activated Carbon (GAC) Biofilm Community Dynamics
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Notice bibliographique
Résumé
The role of granular activated carbon (GAC) biofilm community dynamics in enhancing methane production in up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors treating different solid-content wastewater was investigated in this study. Two reactor configurations were evaluated: R1 (GAC at the top only) and R2 (GAC at both the top and the bottom). Under high solid-content conditions (Phase 1), top-GAC placement (R1) promoted enhanced hydrolysis efficiency by GAC biofilms enriched with hydrolysis bacteria. In contrast, under low solid-content conditions (Phase 2), the shift in the rate-limiting step from hydrolysis to methanogenesis allowed the R2 reactor with both top and bottom GAC to develop distinct microbial microenvironments that significantly increased the methane production rate. Detailed microbial community analyses and functional gene predictions revealed that GAC biofilms played a critical role in promoting syntrophic interactions and stabilizing reactor performance. Notably, the top-GAC biofilms of R1 were enriched with Syntrophomonas, Methanobacterium, and Methanolinea under high solid-content conditions, while Syntrophobacter, Methanobacterium, and Methanoregula predominated in R2 top-GAC biofilms under low solid-content conditions. These findings provide important insight into how GAC biofilm community dynamics influence reactor performance by responding to substrate variations, ultimately highlighting the critical role in enhancing anaerobic digestion efficiency in complex wastewater treatment.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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