J 2025

Biomethane Production from Stillage: The Role of Temperature, Initial Substrate Load, and Inoculum Variability

VÍTĚZ, Tomáš; Nikola HANIŠÁKOVÁ; Pavel SUCHÝ; Petra TEJCHMANOVÁ; Jan KUDĚLKA et al.

Základní údaje

Originální název

Biomethane Production from Stillage: The Role of Temperature, Initial Substrate Load, and Inoculum Variability

Autoři

VÍTĚZ, Tomáš ORCID; Nikola HANIŠÁKOVÁ; Pavel SUCHÝ; Petra TEJCHMANOVÁ; Jan KUDĚLKA; Tomáš KOUTNÝ; Jan LOCHMAN; David NOVÁK ORCID a Monika VÍTĚZOVÁ

Vydání

ACS Omega, American Chemical Society, 2025, 2470-1343

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

20700 2.7 Environmental engineering

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.300 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/25:00142069

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

Fermentation; Hydrocarbons; Plants; Wastewater; Water treatment

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 13. 11. 2025 10:58, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Molasses stillage, with its high organic content and nutrient-rich composition, represents a promising feedstock for biogas production. This study systematically evaluated its biochemical methane potential (BMP) using two inocula (wastewater treatment plant vs agricultural biogas plant) across three temperatures (40, 50, 60 °C) and initial substrate load (ISL: 2, 5, 10 g·Lincolum–1). The wastewater inoculum achieved superior methane yields (0.262–0.477 N m3·kgvs–1), peaking at 50 °C with a 22% increase over agricultural systems (0.192–0.378 N m3·kgvs–1). 16S rRNA sequencing revealed the wastewater treatment plant inoculum’s superior functional diversity, dominated by syntrophic Chloroflexota and Acidobacteriota alongside methanogenic Methanobacterium (52–61% relative abundance) and acetoclastic Methanothrix (18–23%). In contrast, agricultural biogas plant inocula showed specialized thermophilic communities dominated by Bacillota (68–72%) and hydrogenotrophic Methanoculleus (29–34%). Both systems exhibited inhibition at 60 °C/ISL10 (yields reduced by 34–42%), correlating with declining diversity and Methanofastidiosum proliferation. These findings provide two key operational insights: wastewater inocula offer greater process stability due to microbial diversity, and 50 °C represents the thermal optimum for stillage codigestion, balancing yield and community resilience.