Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/ Innovative Biosystem...arrow_drop_down
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Innovative Biosystems and Bioengineering
Article . 2020 . Peer-reviewed
Data sources: Crossref
image/svg+xml art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos Open Access logo, converted into svg, designed by PLoS. This version with transparent background. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_white.svg art designer at PLoS, modified by Wikipedia users Nina, Beao, JakobVoss, and AnonMoos http://www.plos.org/
Innovative Biosystems and Bioengineering
Article
License: CC BY
Data sources: UnpayWall
versions View all 2 versions
addClaim

This Research product is the result of merged Research products in OpenAIRE.

You have already added 0 works in your ORCID record related to the merged Research product.

Influence of Heavy Metals on the Process of Anaerobic Fermentation of Biomass by the Consortia of Anaerobic Microorganisms

Authors: Golub, Nataliia; Shynkarchuk, Andriy; Kozlovets, Olexander; Xinhua, Shi;

Influence of Heavy Metals on the Process of Anaerobic Fermentation of Biomass by the Consortia of Anaerobic Microorganisms

Abstract

Heavy metals released into the environment have a negative impact on the development of living organisms and soil fertility. The use of biomass obtained on such soils as a substrate for biogas production is problematic since heavy metals affect the consortia of microorganisms-decomposers and methane producers, and, consequently, the biogas yield. Therefore, the effect of certain metal ions and their concentrations in the environment on the development of the anaerobicconsortia for biogas production is the topical question. We are aimed to generalize research findings across the influence of heavy metal compounds on the process of anaerobic fermentation of biomass and determination of limiting concentrations for the functioning of the anaerobic consortia. Analysis of the literature has shown that the addition of heavy metal salts to the working medium affects the process of anaerobic fermentation, which depends on the form of the introduced metal, its concentration, the preliminary adaptation of the consortia to the metal. The biogas yield depends on the concentration of the element under study and the presence of other elements in the substrate. It has been established that the allow­able concentrations of metal ions are as follows: for іron – 20 g/l Fe0 or 500 mg/l K2FeO4; for chromium – 50 mg/l Cr3+; for copper – 40 mg/l CuCl2; for zinc – 40 mg/l ZnCl2. The data obtained on the influence of various concentrations of heavy metals on the anaerobic fermentation process will make it possible to model and conduct further studies of the effects of both individual heavy metal ions and their combinations on the biotechnology of processing waste containing such metals.

Тяжелые металлы, попадающие в окружающую среду, негативно влияют на развитие живых организмов и плодородие почв. Использование биомассы, полученной на таких почвах, в качестве субстрата для продуцирования биогаза является проблематичным, поскольку тяжелые металлы влияют на ассоциацию микроорганизмов-деструкторов и продуцентов метана и, соответственно, на выход биогаза. Именно поэтому актуальным является вопрос о влиянии отдельных ионов металлов и их концентраций в среде на развитие анаэробной ассоциации для производства биогаза. Работа посвящена обобщению исследований влияния соединений тяжелых металлов на процесс анаэробного сбраживания биомассы и определения их предельных концентраций для функционирования анаэробной ассоциации микроорганизмов. Анализ литературных источников показал, что добавление к рабочей среде солей тяжелых металлов влияет на процесс анаэробного сбраживания, который зависит от формы внесенного металла, его концентрации, предварительной адаптации ассоциации микроорганизмов к металлу. Выход био­газа зависит от концентрации исследованного элемента и наличия других элементов в субстрате. Установлено, что допустимые для биосинтеза биогаза концентрации ионов металлов составляют: для железа – 20 г/л Fe0 или 500 мг/л K2FeO4; для хрома – 50 мг/л Cr3+; для меди – 40 мг/л CuCl2; для цинка – 40 мг/л ZnCl2. Полученные данные о влиянии различных концентраций тяжелых металлов на анаэробный процесс сбраживания позволят смоделировать и проводить дальнейшие исследования воздействий как отдельных ионов тяжелых металлов, так и их комбинации на биотехнологию переработки отходов, содержащих такие металлы.

Важкі метали, що потрапляють у навколишнє середовище, мають негативний вплив на розвиток живих організмів і родючість ґрунтів. Використання біомаси, одержаної на таких ґрунтах, як субстрату для продукування біогазу є проблематичним, оскільки важкі метали впливають на асоціацію мікроорганізмів-деструкторів та продуцентів метану і, відповідно, на вихід біогазу. Саме тому акту­альним є питання впливу окремих іонів металів та їх концентрацій у середовищі на розвиток ана­еробної асоціації для виробництва біогазу. Робота присвячена узагальненню досліджень щодо впливу сполук важких металів на процес анаеробного зброджування біомаси та визначення їх граничних концентрацій для функціонування анаеробної асоціації мікроорганізмів. Аналіз літературних джерел показав, що додавання до робочого середовища солей важких металів впливає на процес анаеробного зброджування, який залежить від форми внесеного металу, його концентрації, попередньої адаптації асоціації мікроорганізмів до металу. Вихід біогазу залежить від концентрації елемента, що до­сліджувався, та наявності інших елементів у субстраті. Досліджено, що допустимі для біосинтезу біогазу концентрації іонів металів становлять: для феруму – 20 г/л Fe0 або 500 мг/л K2FeO4; для хрому – 50 мг/л Cr3+; для купруму – 40 мг/л CuCl2; для цинку – 40 мг/л ZnCl2. Отримані в процесі аналізу літератури дані щодо впливу різних концентрацій важких металів на анаеробний процес зброджування дадуть змогу змоделювати та проводити дослідження впливів як окремих іонів важких металів, так і їх комбінації на біотехнологію переробки відходів, що містять такі металами.

Keywords

Heavy metals; Iron; Copper; Zinc; Chromium; Anaerobic microorganisms; Biogas, Важкі метали; Залізо; Мідь; Цинк; Хром; Анаеробні мікроорганізми; Біогаз, Тяжелые металлы; Железо; Медь; Цинк; Хром; Анаэробные микроорганизмы; Биогаз

  • BIP!
    Impact byBIP!
    selected citations
    These citations are derived from selected sources.
    This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    2
    popularity
    This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
    Average
    influence
    This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
    Average
    impulse
    This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
    Average
Powered by OpenAIRE graph
Found an issue? Give us feedback
selected citations
These citations are derived from selected sources.
This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Citations provided by BIP!
popularity
This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network.
BIP!Popularity provided by BIP!
influence
This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically).
BIP!Influence provided by BIP!
impulse
This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network.
BIP!Impulse provided by BIP!
2
Average
Average
Average
gold