Bouallagui et al. (2005) investigat

Bouallagui et al. (2005) investigated the potential of anaerobic digestion for material recovery and energy production from FVW containing 8-18% TS, with a VS content of 86-92%. Using different operating conditions and bioreactor types it was concluded that the material was readily biodegradable with a conversion of 70-95% of the organic matter to methane at volumetric OLR of between 1- 6.8 g VS l-1 day-1.
2.3.2.2 Problems Encountered with FVW Digestion
Although readily degradable, a number of studies have, however, indicated problems and limitations in anaerobic digestion of FVW. Knol et al. (1978) reported the results of a 90- day experiment using a mixed waste of apples, asparagus, carrots, green peas, French beans, spinach and strawberries from a canning factory. Digestion was at mesophilic temperatures at OLR between 0.80-1.60 g VS l-1 day-1 with a 32-day HRT, and produced average biogas yields of 0.30-0.58 l g-1 VS. Digestion of some of these materials showed instability, and in these cases remedial measures were introduced which included alkali addition, feed interruption and mixing with a nitrogen-rich supplement. In a similar study, Mata-Alvarez et al. (1992) reported on the performance of a mesophilic single-stage stirred digester for the treatment of a mixture of fruit and vegetable wastes from a large food market, and found the maximum OLR that could be achieved was

Kết quả (Việt) 1:

Bouallagui et al. (2005) điều tra tiềm năng tiêu hóa kị khí cho sản xuất vật liệu phục hồi và năng lượng từ FVW có chứa 8-18% TS, với một nội dung VS 86-92%. Sử dụng điều kiện hoạt động khác nhau và các loại bioreactor nó kết luận rằng các tài liệu đã dễ dàng phân hủy sinh học với một chuyển đổi của 70-95% của vật chất hữu cơ để mêtan lúc OLR thể tích của giữa 1-6.8 g VS l-1 ngày-1.2.3.2.2 vấn đề gặp phải với FVW tiêu hóaMặc dù dễ dàng phân hủy, một số nghiên cứu đã, Tuy nhiên, chỉ ra vấn đề và hạn chế các tiêu hóa kị khí của FVW. Knol et al. (1978) báo cáo kết quả của một thử nghiệm 90 ngày bằng cách sử dụng một sự lãng phí hỗn hợp của táo, măng tây, cà rốt, đậu, Pháp đậu, rau bina và dâu tây từ một nhà máy canning. Tiêu hóa ở nhiệt độ hay tại OLR giữa 0,80-1,60 g VS l-1 ngày-1 với HRT 32-ngày, và sản xuất khí sinh học trung bình sản lượng của 0,30-0,58 l g-1 VS. Tiêu hóa của một số các tài liệu này cho thấy sự bất ổn định, và trong những trường hợp này các biện pháp khắc phục hậu quả được giới thiệu mà bao gồm bổ sung kiềm, nguồn cấp dữ liệu bị gián đoạn và pha trộn với một bổ sung nitơ giàu. Trong một nghiên cứu tương tự, Mata-Alvarez et al. (1992) báo cáo về hiệu suất của một khuấy hay một tầng digester để điều trị một hỗn hợp trái cây và rau các chất thải từ một thị trường thực phẩm lớn, và tìm thấy OLR tối đa có thể đạt được là < 3 g VS l-1 ngày-1. Lane (1979) cũng báo cáo từ các thử nghiệm bằng cách sử dụng hoàn toàn hỗn hợp digesters với một FVW đầu vào một tải trên 4 g VS l-1 ngày-1 gây ra một mùa thu ở pH, sản lượng khí thấp hơn và tăng CO2 nội dung. Các nghiên cứu cho thấy rằng cho tiêu hóa kị khí FVW nó là khó khăn để đạt được một hoạt động ổn định lúc cao OLR.2.3.2.3 Strategiesffor tối ưu hoá hiệu suất và sự ổn định của FVWDigestion1.) trước khi điều trị của chất nềnMột số các kỹ thuật trước khi điều trị đã được đề xuất để cải thiện amenability FVW để kỵ khí tiêu hóa. Báo cáo phổ biến nhất là Lu của vật liệu nguồn cấp dữ liệu để giảm thời lượng sợi. Kết quả tốt nhất cho thấy rằng sản xuất khí sinh học có thể được tăng lên khoảng 20% nếu kích thước sợi đã được giảm xuống dưới 0.35 mm (Mata-Alvarez và ctv., 2000). Một số tác giả đã gợi ý các pha loãng của nguyên liệu để làm giảm bớt các tác động bất lợi do tính axit của FVW và như một cách để điều chỉnh thời gian lưu giữ thủy lực (HRT) (Bouallagui et al., 2003; Mata-Alvarez et al., 1992). Tùy chọn này được không ưa thích, Tuy nhiên, vì nó làm giảm tỷ lệ lực nâng thể tích. Một chiến lược thay thế là để đệm pH thấp, sản xuất bởi FVW, ví dụ bằng cách bổ sung của natri hydroxit giải pháp (Mata-Alvarez et al., 1992, Nguyễn et al., 1995).Convertí et al. (1999) trước khi được điều trị FVW ở nhiệt độ cao để nâng cao hiệu quả tiêu hóa, trong khi Nguyễn et al. (1995) trước khi được điều trị cam xử lý chất thải của quá trình lên men trạng thái rắn bằng cách sử dụng lựa chọn các chủng Sporotrichum, Aspergillus, Fusarium và Penicillium để có được các cải tiến khí sinh học và sản xuất metan lúc cao OLR.Tiêu hóa đồng 2.)Đồng tiêu hóa có thể cải thiện năng suất khí sinh học và sự ổn định như là kết quả tích cực synergisms do cung cấp thiếu chất dinh dưỡng (Mata-Alvarez và ctv., 2000). Trong trường hợp cụ thể của FVW, mà nói chung có thấp nitơ và phốt pho nhưng một nội dung rất cao carbohydrate, đồng tiêu hóa với nitơ giàu hợp chất rộng rãi được đề nghị (Alatriste et al., năm 2006, Bouallagui et al., 2009, Callaghan et al., 1999, Poggi-Varaldo et al., 1997). Một số tác giả đã đề xuất một tỷ lệ C/N tối ưu giữa 20-25:1 cho ổn định và hiệu quả kỵ khí chuyển đổi chất thải hữu cơ (mộ và Owen, 1986, Mshandete et al, 2004, yên và Brune, 2007). Kayhanian và Hardy (1994) báo cáo C/N tỷ lệ giữa 25 và 30 là tối ưu. Kivaisi và Mtila (1998) đã cho rằng, Tuy nhiên, có một tỷ lệ C/N giữa 16-19:1 là tối ưu cho hiệu suất sinh. Mặc dù các giá trị văn học là không hoàn toàn phù hợp họ cung cấp một phương châm chung áp dụng cho tiêu hóa kị khí FVW.Bouallagui et al. (2009) nghiên cứu tác dụng của cá lãng phí, abattoir xử lý nước thải (AW) và lãng phí kích hoạt bùn (WS) là hợp chất trong FVW tiêu hóa hay điều kiện sử dụng bốn kỵ khí trình tự lô lò phản ứng (ASBR). Các lò phản ứng đã được hoạt động ở một OLR 2,46-2,51 g VS l-1 ngày-1, trong đó khoảng 90% là từ FVW, và một HRT 10 ngày. Bằng cách sử dụng AW và WS co-digestates tại một tỷ lệ 10% sản lượng khí sinh học nâng cao tải VS 51,5% và 43,8% và VS loại bỏ bởi 10% và 11,7%, tương ứng. Cá lãng phí thêm vào cánh để cải thiện sự ổn định quá trình, như được chỉ ra bởi tỷ lệ thấp của Phi đội VFA/kiềm của 0,28, và cho phép tiêu hóa FVW mà không có hóa chất kiềm bổ sung. Mặc dù một sự giảm xuống đáng kể trong tỷ lệ C/N từ 34,2 để 27.6, việc bổ sung các chất thải cá hơi cải thiện khí sản xuất sản lượng (8,1%) so với kỵ khí tiêu hóa của FVW một mình.Gomez et al. (2006) so tiêu hóa một mình để đồng tiêu hóa chính bùn (PS) với phần trái cây và rau của municipal chất thải rắn. Các kết quả cho tiêu hóa đồng đã tốt hơn so với những người thu được từ quá trình tiêu hóa của PS một mình là kết quả của cao nguyên liệu VS nội dung. Sản xuất khí cụ thể cho hai quá trình được, Tuy nhiên, tương tự. Quá trình đồng tiêu hóa được sửa đánh giá cũng với hợp lý tính năng bay ở khi lên đến 3,8 g VS l-1 ngày-1 và phục hồi ngay cả sau khi trong thời gian ngắn của sốc quá tải, lúc khác nhau OLR.Murto et al. (2004) báo cáo hai phòng thí nghiệm quy mô tiêu hóa đồng thí nghiệm. Trong lần đầu tiên, bùn thải là đồng tiêu hóa với các chất thải công nghiệp từ chế biến khoai tây. Điều này dẫn đến một hệ thống kém buffered và khi các phần tinh bột giàu chất thải được tăng lên quá trình trở thành quá tải tại một OLR thấp hơn tổng thể. Thứ hai thử nghiệm, pig phân bón, chất thải lò mổ, chất thải thực vật và các loại chất thải công nghiệp đã là co¬digested. Điều này đã cho một hệ thống rất buffered hoạt động tốt, với sản lượng khí sinh học của 0.8¬1.0 m3 kg-1 VS.Nhiệt độ 3.)Bouallagui et al. (2004) so sánh hiệu suất của kỵ khí tiêu hóa của FVW trong nhiệt (55 oC), hay (35 oC) và psychrophilic (20 oC) điều kiện trong một digester hình ống ở quy mô phòng thí nghiệm. Khí sinh học được sản xuất từ digester nhiệt là cao hơn trung bình hơn từ psychrophilic và hay digesters bởi 144 và 41%, tương ứng. Tỷ lệ phần trăm metan trong khí sinh học từ thermophic tiêu hóa của bạn là tương tự như hay cao hơn psychrophilic digesters 4-5,5%. Trong điều kiện psychrophilic, mêtan nội dung đã được chứng minh là thấp nhất so với các điều kiện nhiệt độ khác.4.) quá trình cấu hìnhDo biodegradability cao, tỷ lệ thủy phân và tiềm năng cho phi đội VFA xây dựng trong tiêu hóa kị khí FVW một số nghiên cứu đã đề nghị sử dụng một quá trình hai giai đoạn tiêu hóa kị khí (Raynal et al. 1998, Poirrier et al., 1999). MTZ.-Viturtia et al. (1995) báo cáo về một hay two-phase (35° C) kỵ khí tiêu hóa của FVW thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm. Một OLR cao hơn có thể được áp dụng cho hệ thống two-phase đơn giản nhưng điều này dẫn đến sản lượng khí cụ thể thấp hơn. Nó đã được kết luận rằng hệ thống two-phase này là không thích hợp, trừ khi được trang bị với một số phương pháp kiểm soát của giai đoạn hydrolytic.5.) dấu vết nguyên tố bổ sungTrong một nghiên cứu đầu bởi Lane (1984), hiệu suất của một quy mô phòng thí nghiệm digester điều trị dư từ trái cây và rau xử lý đã được cải thiện sau khi bổ sung của một giải pháp nguyên tố có Fe, Zn, Mn, Cu và Mo. Tỷ lệ chuyển đổi cho VS tăng từ 88 lên 96%, với một sự gia tăng tương ứng trong CH4 tỷ lệ phần trăm trong khí sinh học. Các nghiên cứu khác trên tiêu hóa chất thải quá trình khoai tây (Kurmar và ctv., 2006) và trên một hỗn hợp của trái cây, rau quả, thịt và thực phẩm chiên (Climenhaga và các ngân hàng, 2008) cũng đã đề nghị cải thiện sự ổn định và hiệu suất sau khi bổ sung với nguyên tố (Fe, Cu, Zn, Mn, Mo, Co, Al và Se). Jarvis et al. (1997) hoạt động digesters tại một OLR 3 g VS l-1 ngày-1 với cỏ-clover silage là nguyên liệu và HRT 20 ngày: Các digesters ban đầu thực hiện tốt, nhưng sản xuất khí đốt và pH bắt đầu thả sau ~ 4 tuần, và có thể được phục hồi bởi coban bổ sung. Trong một nghiên cứu liên tục bán sử dụng ngô silage như bề mặt, Pobeheim et al. (2010) báo cáo rằng niken và coban nồng độ dưới 0.06 mg kg-1 và 0,02 mg kg-1 tương ứng trên cơ sở trọng lượng ẩm ướt đã hạn chế các yếu tố cho hiệu suất digester. Bổ sung các phụ niken để 0.6 và coban 0,05 mg kg-1fresh vấn đề đã dẫn đến phục hồi quá trình ổn định và nhanh chóng metabolisation của axetic và propionic axit được phát hiện.

Kết quả (Việt) 2:

Bouallagui et al. (2005) đã nghiên cứu tiềm năng tiêu hóa kỵ khí để phục hồi nguyên liệu và sản xuất năng lượng từ FVW chứa 8-18% TS, với một nội dung của VS 86-92%. Sử dụng điều kiện hoạt động khác nhau và các loại phản ứng sinh học có thể kết luận rằng các tài liệu đã sẵn sàng phân hủy sinh học với một chuyển đổi 70-95% của các chất hữu cơ để methane ở thể tích OLR từ 1- 6,8 g VS l-1 ngày-1.
2.3.2.2 các vấn đề gặp phải với FVW Tiêu hóa
Mặc dù dễ dàng phân hủy, một số nghiên cứu đã, tuy nhiên, chỉ ra những vấn đề và những hạn chế trong quá trình tiêu hóa yếm khí các FVW. Knol et al. (1978) đã báo cáo kết quả của một thử nghiệm 90 ngày sử dụng một chất thải hỗn hợp táo, măng tây, cà rốt, đậu xanh, đậu Pháp, rau bina và dâu tây từ một nhà máy đóng hộp. Tiêu hóa là ở nhiệt độ mesophilic tại OLR giữa 0,80-1,60 g VS l-1 ngày-1 với HRT 32 ngày, và cho năng suất biogas trung bình 0,30-0,58 l g-1 VS. Tiêu hóa của một số các tài liệu này cho thấy sự bất ổn định, và trong những trường hợp các biện pháp khắc phục hậu quả đã được giới thiệu trong đó có bổ sung kiềm, gián đoạn nguồn cấp dữ liệu và trộn với một bổ sung giàu nitơ. Trong một nghiên cứu tương tự, Mata-Alvarez et al. (1992) báo cáo về việc thực hiện một single-giai đoạn mesophilic khuấy nồi nấu để điều trị một hỗn hợp trái cây và rau chất thải từ một thị trường thực phẩm lớn, và tìm thấy OLR tối đa có thể đạt được là <3 g VS l-1 ngày -1. Lane (1979) cũng báo cáo từ các thí nghiệm sử dụng phân hủy hoàn toàn hỗn hợp với một đầu vào FVW rằng một tải trên 4 g VS l-1 ngày-1 gây ra sự giảm pH, lượng xăng thấp hơn và tăng lượng CO2. Những nghiên cứu này cho thấy đối với quá trình tiêu hóa yếm khí các FVW nó là khó khăn để đạt được một hoạt động ổn định ở mức cao OLR.
2.3.2.3 Strategiesffor Tối ưu hóa hiệu suất và tính ổn định của FVWDigestion
1. ) Pre-Treatment của chất nền
Một số kỹ thuật tiền xử lý đã được đề xuất để cải thiện amenability của FVW để tiêu hóa yếm khí. Báo cáo nhiều nhất là đồng nhất của vật liệu thức ăn chăn nuôi để giảm bớt chiều dài sợi. Kết quả tốt nhất cho thấy sản xuất khí sinh học có thể được tăng lên khoảng 20% nếu kích thước sợi đã giảm xuống dưới 0,35 mm (Mata-Alvarez et al., 2000). Một số tác giả đã gợi ý pha loãng của các nguyên liệu để làm giảm bớt những tác động bất lợi do tính axit của các FVW và như một cách để điều chỉnh thời gian lưu nước (HRT) (Bouallagui et al, 2003;. Mata-Alvarez et al., 1992). Tùy chọn này không được ưa chuộng, tuy nhiên, vì nó làm giảm tải trọng lượng thể tích. Một chiến lược khác là để đệm pH thấp được sản xuất bởi FVW, ví dụ bằng việc bổ sung các giải pháp xút. (Mata-Alvarez et al., 1992, Srilatha et al., 1995)
Convertí et al. (1999) FVW trước điều trị ở nhiệt độ cao để nâng cao hiệu quả của quá trình tiêu hóa, trong khi Srilatha et al. (1995) trước khi xử lý chất thải chế biến cam bằng cách lên men trạng thái rắn bằng cách sử dụng các chủng Sporotrichum, Aspergillus, Fusarium, và Penicillium để có được khí sinh học cải thiện và năng suất cao hơn mêtan tại OLR chọn.
2. ) Co-tiêu hóa
Co-tiêu hóa có thể cải thiện năng suất và sự ổn định khí sinh học như là một kết quả của synergisms tích cực do nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng bị mất tích (Mata-Alvarez et al., 2000). Trong trường hợp cụ thể của FVW, mà nói chung có nitơ thấp và phốt pho mà là một nội dung carbohydrate rất cao, đồng tiêu hóa đạm giàu hợp chất được khuyến cáo rộng rãi (Alatriste et al 2006.,, Bouallagui et al., 2009, Callaghan et al., 1999, Poggi-Varaldo et al., 1997). Một số tác giả đã đề xuất một tối ưu C / N tỷ lệ giữa 20-25: 1 cho ổn định và hiệu quả chuyển đổi yếm khí các chất thải hữu cơ (Parkin và Owen, 1986, Mshandete et al, 2004, Yến và Brune, 2007.). Kayhanian và Hardy (1994) báo cáo tỷ lệ C / N từ 25 đến 30 như là tối ưu. Kivaisi và Mtila (1998) lập luận, tuy nhiên, có một tỷ lệ C / N từ 16-19: 1 là tối ưu cho hiệu năng vi sinh methanogenic. Mặc dù các giá trị văn học không phải là hoàn toàn phù hợp mà họ cung cấp một hướng dẫn chung áp dụng cho quá trình tiêu hóa yếm khí các FVW.
Bouallagui et al. (2009) đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất thải của cá, nước thải lò mổ (AW) và chất thải bùn hoạt tính (WS) là đồng chất tiêu hóa FVW điều kiện mesophilic sử dụng bốn lò phản ứng hàng loạt chuỗi kỵ khí (ASBR). Các lò phản ứng đã được vận hành tại một OLR của 2,46-2,51 g VS l-1 ngày-1, trong đó khoảng 90% là từ FVW, và HRT là 10 ngày. Sử dụng AW và WS đồng digestates theo tỷ lệ 10% của VS tải nâng cao năng suất biogas bằng 51,5% và 43,8% và loại bỏ VS bằng 10% và 11,7% tương ứng. Cá Ngoài chất thải dẫn đến sự cải tiến trong quá trình ổn định, như được chỉ ra bởi các VFA tỷ lệ / độ kiềm thấp 0,28, và cho phép tiêu hóa của FVW mà không cần bổ sung kiềm hóa. Mặc dù giảm đáng kể trong tỷ lệ C / N 34,2-27,6, việc bổ sung các chất thải của cá hơi cải thiện năng suất sản xuất khí (8,1%) so với tiêu hóa kỵ khí của mình FVW.
Gomez et al. (2006) đã so sánh tiêu hóa bùn tiểu học (PS) một mình để cùng tiêu hóa với các trái cây và rau phần của chất thải rắn đô thị. Các kết quả cho đồng tiêu hóa là tốt hơn so với những người thu được từ quá trình tiêu hóa của PS một mình như là một kết quả của các nguyên liệu cao hơn VS nội dung. Sản xuất khí cụ thể cho hai quá trình được, tuy nhiên, tương tự. Quá trình đồng tiêu hóa cũng được đánh giá ở OLR khác nhau, với hiệu suất hợp lý, tại tải trọng lên đến 3,8 g VS l-1 ngày-1 và phục hồi ngay cả sau một thời gian ngắn sốc quá tải.
Murto et al. (2004) đã báo cáo hai thí nghiệm đồng tiêu hóa phòng thí nghiệm quy mô. Trong lần đầu tiên, bùn thải đã được đồng tiêu hóa với các chất thải công nghiệp chế biến từ khoai tây. Điều này dẫn đến một hệ thống kém đệm và khi phần của chất thải tinh bột giàu đã tăng quá trình này bị quá tải tại một OLR tổng thể thấp hơn. Trong thử nghiệm thứ hai, phân lợn, chất thải lò mổ, phế thải thực vật, và các loại chất thải công nghiệp được co¬digested. Điều này đã đưa ra một hệ thống đệm cao mà làm việc tốt, với sản lượng khí sinh học của 0.8¬
1,0 m3 kg-1 VS.
3. ) Nhiệt độ
Bouallagui et al. (2004) đã so sánh hiệu suất của quá trình tiêu hóa yếm khí các FVW trong ưa nhiệt (55 oC), mesophilic (35 oC) và ưa lạnh (20 oC) điều kiện trong một nồi hình ống ở quy mô phòng thí nghiệm. Sản xuất khí sinh học từ nồi nấu ưa nhiệt cao hơn so với những từ nồi nấu ưa lạnh và mesophilic 144 và 41%, tương ứng. Tỷ lệ mêtan trong khí biogas từ tiêu hóa thermophic là tương tự như mesophilic và cao hơn so với nồi nấu ưa lạnh bằng 4-5,5%. Dưới điều kiện ưa lạnh, nội dung methane đã được chứng minh là thấp nhất so với các điều kiện nhiệt độ khác.
4. ) Quá trình cấu hình
Do sự phân hủy sinh học cao, tốc độ thủy phân và tiềm năng cho VFA xây dựng lên trong quá trình tiêu hóa yếm khí các FVW một số nghiên cứu đã đề xuất sử dụng một quá trình tiêu hóa kỵ khí hai giai đoạn (RAYNAL et al. 1998, Poirrier et al., 1999 ). Mtz.-Viturtia et al. (1995) báo cáo về một hai giai đoạn mesophilic (35 ° C) kỵ khí tiêu hóa của FVW thực hiện ở quy mô phòng thí nghiệm. Một OLR cao hơn có thể được áp dụng cho các hệ thống hai giai đoạn đơn giản nhưng điều này dẫn đến sản lượng xăng thấp hơn cụ thể. Đó là kết luận rằng hệ thống hai giai đoạn này là không thích hợp, trừ khi trang bị một số phương pháp điều khiển của giai đoạn thủy phân.
5. ) Dấu vết tố bổ sung
Trong một nghiên cứu đầu bởi Lane (1984), hiệu suất của một phòng thí nghiệm phân hủy quy mô xử lý chất thải từ chế biến rau quả đã được cải thiện sau khi bổ sung một giải pháp nguyên tố vi lượng có chứa Fe, Zn, Mn, Cu và Mo. Các Tỷ lệ chuyển đổi cho VS tăng 88-96%, với mức tăng tương ứng trong CH4 phần trăm trong biogas. Các nghiên cứu khác về tiêu hóa của khoai quá trình thải (Kurmar et al., 2006) và trên một hỗn hợp các loại trái cây, rau, thịt và các loại thực phẩm chiên (Climenhaga và ngân hàng, năm 2008) cũng đã đề nghị cải thiện sự ổn định và hiệu suất sau khi bổ sung nguyên tố vi lượng (Fe , Cu, Zn, Mn, Mo, ​​Co, Al và Se). Jarvis et al. (1997) hoạt động phân hủy tại một OLR của 3 g VS l-1 ngày-1 với cỏ ba lá ủ chua làm nguyên liệu và một HRT 20 ngày: các hầm bước đầu thực hiện tốt, nhưng sản xuất khí đốt và pH bắt đầu giảm xuống sau ~ 4 tuần , và có thể được phục hồi bằng cách bổ sung cobalt. Trong một nghiên cứu sử dụng thức ăn ủ chua cây ngô bán liên tục như là chất nền, Pobeheim et al. (2010) báo cáo rằng nickel và cobalt nồng độ dưới 0,06 mg kg-1 và 0.02 mg kg-1 yếu tố tương ứng trên cơ sở khối lượng ướt đã được hạn chế cho hiệu suất phân hủy. Bổ sung thêm nickel và cobalt 0,6 đến 0,05 vấn đề mg kg-1fresh dẫn đến sự phục hồi của quá trình ổn định và một metabolisation nhanh của axetic và axit propionic đã được phát hiện.