Two-phase anaerobic digestion (AD) performance is significantly influenced by operating parameters such as temperature and solids retention time (SRT), while their impact on antibiotic resistance genes (ARGs) during the acidogenic (AP) and methanogenic (MP) phases remains unclear. This study assessed the abundance of eight ARGs in full-scale two-phase AD, then operated lab-scale two-phase AD systems to evaluate temperature combinations (thermophilic-thermophilic, thermophilic-mesophilic, mesophilic-thermophilic, and mesophilic-mesophilic) at a constant SRT (AP = 2/MP = 13d) and to further assess different SRTs (AP = 2/MP = 13d and AP = 4/MP = 11d). qPCR results revealed that full-scale two-phase AD reduced total ARGs abundance by 87.70 ± 0.50 %. In lab-scale tests, the thermophilic-thermophilic configuration achieved nearly complete ARGs removal (97.61 ± 0.21 %), while the combination of AP = 4/MP = 11d had the highest removal efficiency (83.39 ± 1.17 %). Network analysis indicated that Firmicutes, Bacteroidota, and Proteobacteria were the primary ARG hosts, with Firmicutes dominant. These findings highlight the optimal operating parameters in two-phase AD for maximizing ARGs removal.

中文翻译：

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两相厌氧消化过程中工作温度和固体保留时间的不同组合会影响抗生素耐药基因的去除


两相厌氧消化 （AD） 性能受温度和固体保留时间 （SRT） 等操作参数的显著影响，而它们在产酸 （AP） 和产甲烷 （MP） 阶段对抗生素耐药基因 （ARG） 的影响仍不清楚。本研究评估了全尺寸两相 AD 中 8 种 ARG 的丰度，然后操作实验室规模的两相 AD 系统，以评估温度组合（嗜热-嗜热、嗜热-嗜温、嗜温-嗜热和嗜温-嗜温）在恒定 SRT （AP = 2/MP = 13d） 并进一步评估不同的 SRT （AP = 2/MP = 13d 和 AP = 4/MP = 11d）。qPCR 结果显示，全尺寸两阶段 AD 使总 ARGs 丰度降低了 87.70 ± 0.50 %。在实验室规模测试中，嗜热-嗜热构型实现了几乎完全的 ARGs 去除 （97.61 ± 0.21 %），而 AP = 4/MP = 11d 的组合具有最高的去除效率 （83.39 ± 1.17 %）。网络分析表明，厚壁菌门 （Firmicutes） 、拟杆菌门 （Bacteroidota） 和变形菌门 （Proteobacteria） 是主要的耐药菌门宿主，其中厚壁菌门 （Firmicutes） 占主导地位。这些发现强调了两相 AD 中用于最大程度去除 ARG 的最佳操作参数。