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【2h】

Effects of Metal Nanoparticles on Methane Production from Waste-Activated Sludge and Microorganism Community Shift in Anaerobic Granular Sludge

机译：金属纳米颗粒对厌氧颗粒污泥中甲烷产生的废物活化污泥和微生物群落迁移的影响

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摘要

Extensive use of nanoparticles (NPs) in consumer and industrial products has led to concerns about their potential environmental impacts; however, the influences of different NPs (e.g., nZVI (nano zero-valent iron), Ag NPs, Fe2O3 NPs and MgO NPs) on the anaerobic digestion of sludge have not yet been studied in depth. Additionally, a new guideline or the use of different NPs in the anaerobic digestion of sludge should be established to improve the anaerobic digestion of sludge and avoid inhibitory effects. This study investigated the effects of four representative NPs (i.e., nZVI, Ag NPs, Fe2O3 NPs and MgO NPs) on methane production during the anaerobic digestion of waste activated sludge (WAS). The presence of 10 mg/g total suspended solids (TSS) nZVI and 100 mg/g TSS Fe2O3 NPs increased methane production to 120% and 117% of the control, respectively, whereas 500 mg/g TSS Ag NPs and 500 mg/g TSS MgO NPs generated lower levels of methane production (73.52% and 1.08% that of the control, respectively). These results showed that low concentrations of nZVI and Fe2O3 NPs promoted the amount of microbes (Bacteria and Archaea) and activities of key enzymes but that higher concentrations of Ag NPs and MgO NPs inhibited them.
机译：在消费品和工业产品中广泛使用纳米颗粒（NPs）引起了人们对其潜在环境影响的担忧；但是，尚未深入研究不同NP（例如nZVI（纳米零价铁），Ag NP，Fe2O3 NP和MgO NP）对污泥厌氧消化的影响。此外，应建立新的指导方针或在污泥的厌氧消化中使用不同的NP，以改善污泥的厌氧消化并避免抑制作用。这项研究调查了四个代表性的NPs（即nZVI，Ag NPs，Fe2O3 NPs和MgO NPs）在废活性污泥（WAS）的厌氧消化过程中对甲烷产生的影响。总悬浮固体（TSS）nZVI和100μmg/ g TSS Fe2O3 NP的存在分别为10μmg/ g，将甲烷生成量分别提高到对照的120％和117％，而500μmg/ g TSS Ag NP和500μmg/ g TSS MgO NP产生的甲烷水平较低（分别为对照的73.52％和1.08％）。这些结果表明，低浓度的nZVI和Fe2O3 NPs促进了微生物（细菌和古细菌）的数量和关键酶的活性，但是较高浓度的Ag NPs和MgO NPs抑制了它们。

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