Enhancing sulfate-rich wastewater treatment through polyvinyl alcohol -immobilized sulfidogenic granules: Optimization of reactor configuration and bioaugmentation strategies
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Le résumé fourni par la source
Sulfate-rich wastewater can pose significant environmental challenges due to its potential to acidify water bodies and disrupt ecosystems. This study evaluates the efficacy of polyvinyl alcohol (PVA)-immobilized sulfidogenic granules for sulfate removal and H 2 S production in two continuous-flow reactor configurations, column reactor (CR) and continuous stirred tank reactor (CSTR). Using pure glycerol as electron donor, the CR demonstrated superior performance, removing >95% sulfate at initial loading rates ≤1.75 Kg S-SO₄²⁻·m⁻³·d⁻¹, with minimal biomass washout (1.94 g volatile suspended solids (VSS)∙L -1 in CR vs. 7.8 g VSS∙L -1 in CSTR), setting a C/S ratio of 6.25 Kg O 2 ∙Kg -1 SO 42 - . Parameter optimization minimized volatile fatty acids accumulation, with acetate constituting 92% of total volatile fatty acids. After long-term operation (101 days), Desulfovibrio were enriched to 21.3% of the total community whereas methanogens were almost fully removed (<0.03%). After bioaugmentation with immobilized granules overgrown with sulfate-reducing and acetate-oxidizing bacteria (SRB-AO) acetate efflux was reduced by 54%, highlighting the potential to control byproduct formation. The PVA granules achieved a sulfate removal rate of 0.19 Kg S-SO₄²⁻·m⁻³·d⁻¹·g VSS⁻¹·L, which was similar to that of conventional suspended-growth sulfate-reducing systems (e.g., CSTR or flocculent UASB reactors) with fivefold higher biomass concentrations, while reducing startup time to 10 days. Total sulfide rate (including H 2 S and HS - ) obtained at these conditions was 0.93 Kg∙m -3 ∙d -1 . This work pioneers the integration of artificial granulation and granule bioaugmentation for scalable, highly-efficient sulfate removal, offering treatment options for industrial wastewater.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Enhancing sulfate-rich wastewater treatment through polyvinyl alcohol -immobilized sulfidogenic granules: Optimization of reactor configuration and bioaugmentation strategies
- Date Crossref
- 01/04/2026
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Universitat Politècnica de Catalunya pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Helmholtz Centre for Environmental Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Universitat Autònoma de Barcelona pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Instituto de Salud Carlos III pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Biomedical Research Networking Center in Bioengineering pays non établi dans la noticeInstitution
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Institut de Microelectrònica de Barcelona pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Manresa School of Engineering (EPSEM) Department of Mining pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department Molecular Environmental Biotechnology pays non établi dans la noticeInstitution
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CIBER pays non établi dans la noticeInstitution
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GENOCOV Research Group pays non établi dans la noticeInstitution
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Instituto de Microelectrónica de Barcelona pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Universitat Politècnica de Catalunya, Helmholtz Centre for Environmental Research et Universitat Autònoma de Barcelona, avec 8 autres affiliations.
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