我院王灿教授团队在废气生物过滤堵塞控制方面取得新进展

避免生物量的过量积累导致填料层的堵塞，对于维持废气生物过滤塔的长期稳定运行至关重要。天津大学环境学院王灿教授团队在国家自然科学基金资助下围绕废气生物过滤技术展开了长期研究。近期，团队在废气生物过滤堵塞控制方面取得重要进展，相关成果“Microbial community regulation and performance enhancement in gas biofilters by interrupting bacterial communication”（王永超等）发表在Springer Nature出版集团旗下环境微生物领域顶级期刊Microbiome（IF: 16.837）上。

基于物理和化学技术的方法解决填料层堵塞问题会降低去除效率并且影响微生物活性。该团队以微生物之间的群体感应现象入手，将群体感应淬灭手段应用于气体生物过滤中实现过量生物量控制，为抑制生物过滤堵塞提供了一种新的策略。研究结果表明，通过外源引入分泌群体淬灭酶的群体淬灭菌（红球菌BH4），可以抑制生物膜中的信号分子的分泌，调节生物膜的特性，减少EPS生成量，降低生物膜的黏附强度。在运行过程中减少生物过滤中生物量的积累，降低填料层压降，有效地解决了气体生物滤塔堵塞的问题，显著提高了生物过滤塔的运行稳定性。此外，通过基因组学的分析发现，群体淬灭会改变群体感应相关基因的丰度，抑制功能基因的表达。这是首次在气体生物过滤体系中，通过应用群体淬灭菌在维持反应器稳定性的同时实现对生物量控制的研究。该系列研究表明，基于微生物群体淬灭的技术在控制气体生物滤塔堵塞和保持稳定运行方面有重要的理论价值和应用前景。