Ultrasonic coupled bioleaching pretreatment for enhancing sewage sludge dewatering: Simultaneously mitigating antibiotic resistant genes and changing microbial communities

JinjiaHuang ，JialinLiang，XianYang，JialiZhou，XiaojianLiao，ShoupengLi，LiZheng，ShuiyuSun

期刊：Ecotoxicol Environ Saf  IF:6.291

作者单位：哈尔滨工业大学

亮点

•超声波与生物浸出相结合以改善污泥的脱水性。

•探讨了联合处理对污泥中ARGs的影响。

•讨论了联合治疗的机制。

•研究了联合处理前后的生物多样性。

文章摘要

  在这项研究中，超声波作为预处理与生物浸出相结合用于增强污泥脱水性。在联合处理过程中研究了微生物多样性和抗生素抗性基因（ARG）的变化。结果表明，在最佳条件下，与单一生物浸出工艺相比，超声波和生物浸出联合处理使过滤和生物浸出时间的比电阻分别降低了7.59%和12.5%。采用高压过滤系统，联合处理后污泥饼含水量降至58.04%，比生物浸出污泥低10.04%。综合处理后，污泥中微生物多样性和细菌总数显着下降，导致磺酰胺和四环素ARGs的绝对丰度分别下降1.56-1.58和0.34-1.23 log单位。然而，总细菌生物量的减少大于携带四环素ARG的潜在宿主数量的减少，导致四环素基因的相对丰度增加。此外，本研究提出了脱水和ARGs的机理，包括超声波和生物浸出联合处理：首先，超声空化导致细胞外聚合物（EPS）从污泥表面脱落；其次，这更快，直接地使细菌细胞受到生物酸化和生物氧化的影响。在这种情况下，与单独的生物浸出处理相比，通过组合超声和生物浸出处理可以更容易地破坏细胞；结果，在组合处理下实现了更强的脱水性和更多的ARG去除率。经济分析表明，超声波和生物浸出联合处理是实现污泥深度脱水的更实用和经济的技术。

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