Diverting food waste (FW) into the sulfate-laden sewer may pose a significant influence on the production of methane and sulfide in sewers. Identifying microbial electron utilization is essential to understanding the interaction of sulfidogenesis and methanogenesis in depth. Here, we reported sulfide and methane production from the sewer bioreactors receiving sulfate-laden wastewater (160 mg S/L), with and without FW addition. Long-term monitoring showed that the addition of FW (1 g/L) could boost both sulfide (by 39%) and methane (by 44%) production. As for the electrons used for sulfidogenesis and methanogenesis, about 98% flowed to sulfidogenesis. Cryosection-fluorescence in situ hybridization showed that high sulfate content suppressed the accumulation of methanogens in biofilm outer layer, whereas methanogens in the inner layer were enriched with FW addition. Moreover, the FW addition fostered the diversity of the fermentative bacteria and changed the type of methanogens in biofilms, and up-regulated the key enzymes expressions for sulfidogenesis and methanogenesis. A model-based investigation suggests that increased FW-to-sewage ratios would exert a significant impact on methane production than on sulfide production. The microbial electron flows were highly dependent on sulfate concentration and FW-to-sewage ratios. The findings of this study suggest that sulfate and substrate levels play a key role in microbial electron utilization for sulfide and methane production, and diverting FW into the sulfate-laden sewer may exert negative impacts on sewer management and the environment.

将食物垃圾 (FW) 转移到富含硫酸盐的下水道可能会对下水道中甲烷和硫化物的产生产生重大影响。识别微生物电子利用对于深入了解硫化作用和产甲烷作用的相互作用至关重要。在这里，我们报告了从接收含硫酸盐废水 (160 mg S/L) 的下水道生物反应器中产生的硫化物和甲烷，添加和不添加 FW。长期监测表明，添加 FW (1 g/L) 可以提高硫化物（39%）和甲烷（44%）的产量。至于用于硫化和产甲烷的电子，约98%流向硫化。冷冻切片-荧光原位杂交表明，高硫酸盐含量抑制了产甲烷菌在生物膜外层的积累，而内层的产甲烷菌富含 FW。此外，添加 FW 促进了发酵细菌的多样性，改变了生物膜中产甲烷菌的类型，并上调了硫化和产甲烷关键酶的表达。一项基于模型的调查表明，增加 FW 与污水的比率将对甲烷生产产生比硫化物生产更显着的影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。FW的添加促进了发酵细菌的多样性，改变了生物膜中产甲烷菌的类型，并上调了硫化和产甲烷关键酶的表达。一项基于模型的调查表明，增加 FW 与污水的比率将对甲烷生产产生比硫化物生产更显着的影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。FW的添加促进了发酵细菌的多样性，改变了生物膜中产甲烷菌的类型，并上调了硫化和产甲烷关键酶的表达。一项基于模型的调查表明，增加 FW 与污水的比率将对甲烷生产产生比硫化物生产更显着的影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。并上调硫化和产甲烷关键酶的表达。一项基于模型的调查表明，增加 FW 与污水的比率将对甲烷生产产生比硫化物生产更显着的影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。并上调硫化和产甲烷关键酶的表达。一项基于模型的调查表明，增加 FW 与污水的比率将对甲烷生产产生比硫化物生产更显着的影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。微生物电子流高度依赖于硫酸盐浓度和 FW 与污水的比率。这项研究的结果表明，硫酸盐和底物水平在硫化物和甲烷生产的微生物电子利用中起着关键作用，将 FW 转移到含有硫酸盐的下水道可能会对下水道管理和环境产生负面影响。