Mesophilic bacteria are supposed to

Mesophilic bacteria are supposed to be more robust and can tolerate greater changes in the environmental parameters, including temperature. Smaller digesters, poorly insulated digesters, or digesters in cold climates are susceptible for extreme temperature fluctuations thus these would be beneficial if the digester is being run in the mesophilic range to minimize system crashing. Although it requires longer retention time, the stability of the mesophilic process makes it more popular in current anaerobic digestion facilities (Zaher et al., 2007).
Thermophilic process offers faster kinetics, higher methane production rates and pathogen removal. This method, however, is more sensitive to toxic substances and changes of operation parameters (Mata-Alvarez, 2002). A study comparing the performance of thermophilic and mesophilic treating mechanically sorted municipal solid waste (Cecchi et al., 1991) found that thermophilic process yielded 100 % more methane production and better volatile solids elimination compared to mesophilic process. However, thermophilic process is sometimes considered as less attractive from the energy point of view since it requires more energy for heating (Zaher et al., 2007).
Reasonable methane yields still can be expected from anaerobic digestion at low temperatures (14 - 23 °C) if the organic loading of the digester is reduced by mean of extending the hydraulic retention (Alvarez and Liden, 2009). The authors also reported that a relative stable operation of an anaerobic digester treating mixture of animal manure can be achieved at low temperature (18 - 25 °C) with an optimum OLR of 4 - 6 kg VSm-3 d-1 and a methane content of 47 - 55 % in the biogas.
The most common method for maintaining the temperature in anaerobic digester is an external heat exchanger. This method has the benefit of enabling to mix recirculating digestate with raw slurry before heating, and in seeding the raw slurry with anaerobic micro-organisms. Among three types of external heat exchangers frequently used (i.e. water bath, tubular and spiral exchangers), both tubular and spiral exchangers are mostly preferred for their countercurrent flow design and heat transfer coefficients. The hot water used in the heat exchangers is commonly produced in a boiler fueled by biogas that comes from the digester. At the start-up and/or under conditions of insufficient biogas production, an alternative fuel source such as natural gas must be provided (Appels et al., 2008).
2.2.3 Substrate characteristics
The characteristics of solid wastes determine the successful anaerobic digestion process (e.g. high biogas production potential and degradability). In municipal solid waste, substrate characteristics may vary due to the method of collection, weather season, cultural habits of the community etc. Substrate characteristics such as its composition, C/N ratio and particle size will be briefly discussed in this sub-chapter.
The degradability and biogas production potential from solid waste in an anaerobic digester are dependent on the amount of the main components: lipids, proteins, carbohydrates such as cellulose and hemicelluloses as well as lignin (Hartmann and Ahring, 2006). Among them lipids are the most significant substances in the anaerobic digestion, since the methane yield from lipids is higher than from most other organic materials. The theoretical gas yield of glyceride trioleate is, for example, 1.4 m3 per kilogram of oil with a methane content of 70% (Hanaki et al.,1981; Angelidaki et al., 1990). Although organic waste with a high content of lipids is an attractive substrate for biogas production, Neves et al. (2008) reported that the lowest hydrolysis rate constants were obtained in the assays fed with kitchen waste that contained an excess of lipids. This was presumably due to a synergetic effect on the degradation of the other components since lipids adsorb onto solid surfaces and may delay the hydrolysis process by reducing the accessibility of enzyme attack. Lignocellulosic (cellulose and hemicelluloses which are tightly bound to the lignin) waste can be found in abundant amount in the form of garden waste, paper residue or agricultural waste. Due to the presence of lignin, lignocellulosic waste is considered to be quite resistant to anaerobic digestion and hydrolysis is the rate limiting step in the overall process. In order to improve the rate of enzyme hydrolysis and increase yields of fermentable sugars from cellulose or hemicellulose in lignocellulosic waste, several pretreatment methods such as thermal (steam or hot water), chemical (acid, lime or ammonia addition) or combination of both methods were proposed by several authors (e.g. Mosier et al., 2005; Fernandes et al. 2009).
The composition of waste also determines the relative amounts of organic carbon and nitrogen present in the waste substrate (C/N ratio). A solid waste substrate with high C/N ratio is not suitable for bacterial growth due to deficiency of nitrogen. As a result the gas production rate and solids degradability will be low. On the other hand, if the C/N ratio is very low, the degradation process leads to ammonia accumulation which is toxic to the bacteria (Hartmann and Ahring, 2006). Kayhanian and Hardy (1995) found that a C/N ratio (based on biodegradable organic carbon and nitrogen) within the range of 25-30 is considered to be optimum for an anaerobic digester. To maintain the C/N level of the digester material at optimum levels, substrates with high C/N ratio can be co-digested with nutrient-rich organic wastes (low C/N ratio) like animal manure or foodwaste (Zaher et a/., 2007).
The particle size has a significant role in anaerobic digestion of solid waste, especially during hydrolysis since a smaller particle size provides a greater area for enzymatic attack (Palmowski and Müller, 2000; Hartmann and Ahring, 2006). The increase of the average particle size in anaerobic digestion of foodwaste was reported to decrease the maximum substrate utilization rate coefficient (Kim et a/., 2000). Mshandete et a/.
(2006) reported that by reducing the size to 2 mm, the potential methane production of sisal fiber waste will improve to more than 20 % and the total fiber degradation increased from 31% to 70% compared to the untreated fibers.
2.2.4 Hydraulic retention time and organic loading rate
The hydraulic retention time (HRT) is a measure to describe the average time that a certain substrate resides in a digester. In a digester with continuous mixing, the contents of the reactor have a relative uniform retention time. In this system, the minimum HRT is dictated by the growth rate of the slowest growing, essential microorganisms of the anaerobic bacterial community. If the HRT is shorter, the system will fail due to washout of the slowest growing microorganisms that are necessary for the anaerobic process (Zaher et a/., 2007). Shortening the HRT consequently reduces the size of the digester, resulting in capital cost savings. Furthermore, a shorter HRT yields a higher biogas production rate, but less efficient degradation of organic matter (as volatile solids or COD), associated with less process stability must be anticipated.
Hartmann and Ahring (2006) compiled the reports from other researchers and found that the HRT of anaerobic digesters treating solid wastes varied from 3 to 55 days, depending on the type of waste, operational temperature, process stage(s) and configuration of the digesters. The HRT for dry anaerobic digestion ranges between 14 and 30 days and for wet anaerobic processes it can be as low as 3 days. Salminen and Rintala (2002), however, reported even a longer retention time of 50 - 100 days for a digester treating solid waste from poultry slaughterhouse. The authors also found that at a shorter retention time (13 to 25 days), the process appeared to be inhibited, as indicated by the buildup of long-chain fatty acids and a lower methane yield.
The organic loading rate (OLR) is defined as the amount of organic matter (expressed as volatile solids or COD of the feeding substrate) that must be treated by a certain volume of anaerobic digester in a certain period of time. The value of the OLR is mostly coupled with the HRT value. If the concentration of organic matter in the feedstock substrates is relatively constant, the shorter the HRT the higher value of OLR will be achieved. On the other hand, the value of the OLR will vary at the same HRT if there is a variation of organic matter concentration in the feeding substrate. The potential danger of a rapid increase in the OLR would be that the hydrolysis and acidogenic bacteria would produce intermediary products rapidly. Since the multiplication time of methanogenic bacteria is slower,

Kết quả (Việt) 1:

Vi khuẩn hay có nghĩa vụ phải mạnh mẽ hơn và có thể chịu được những thay đổi lớn trong các tham số môi trường, trong đó có nhiệt độ. Digesters nhỏ hơn, cách nhiệt kém digesters, hoặc digesters trong khí hậu lạnh sẽ dễ bị cho biến động nhiệt độ cực đoan như vậy đây sẽ có lợi nếu digester đang được điều hành trong phạm vi hay để giảm thiểu hệ thống rơi. Mặc dù nó đòi hỏi thời gian lưu giữ dài hơn, sự ổn định của quá trình hay làm cho nó phổ biến hơn tại các cơ sở kỵ khí tiêu hóa hiện tại (Zaher và ctv., 2007).Quá trình nhiệt cung cấp động học nhanh hơn, tỷ lệ sản xuất cao hơn của mêtan và loại bỏ các mầm bệnh. Phương pháp này, Tuy nhiên, là nhạy cảm với chất độc hại và các thay đổi của thao tác thông số (Mata-Alvarez, 2002). Một nghiên cứu so sánh hiệu suất của nhiệt và hay điều trị được sắp xếp về mặt cơ học chất thải rắn municipal (Cecchi và ctv., 1991) tìm thấy rằng quá trình nhiệt mang lại 100% thêm metan sản xuất và loại bỏ chất rắn dễ bay hơi tốt hơn so với quá trình hay. Tuy nhiên, quá trình nhiệt đôi khi được coi là như ít hấp dẫn từ năng lượng điểm trên vì nó đòi hỏi nhiều năng lượng để sưởi ấm (Zaher và ctv., 2007).Sản lượng hợp lý metan vẫn có thể được mong đợi từ các tiêu hóa kị khí ở nhiệt độ thấp (14-23 ° C) nếu nạp digester, hữu cơ là giảm có nghĩa là mở rộng lưu trữ thủy lực (Alvarez và Liden, 2009) Các tác giả cũng báo cáo rằng một hoạt động ổn định tương đối của một kỵ khí digester hỗn hợp điều trị phân động vật có thể đạt được ở nhiệt độ thấp (18-25 ° C) với một OLR tối ưu là 4-6 kg VSm-3 d-1 và một nội dung mêtan 47-55% trong khí sinh học.Các phương pháp phổ biến nhất cho việc duy trì nhiệt độ trong kỵ khí digester là một trao đổi nhiệt bên ngoài. Phương pháp này có lợi ích cho phép để trộn recirculating digestate với bùn nguyên trước khi hệ thống sưởi, và gieo hạt bùn nguyên với kỵ khí vi sinh vật. Một trong ba loại bên ngoài bộ trao đổi nhiệt thường được sử dụng (tức là nước tắm, hình ống và xoắn ốc trao đổi), trao đổi hình ống và xoắn được chủ yếu là ưa thích để thiết kế dòng chảy countercurrent của họ và nhiệt chuyển hệ số. Nước nóng được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt thường được sản xuất trong một nồi hơi nhiên liệu bằng khí sinh học mà đến từ digester. Lúc khởi sự và/hoặc sản xuất khí sinh học không đủ điều kiện, một nguồn nhiên liệu thay thế như khí đốt tự nhiên phải được cung cấp (Appels và ctv., 2008).2.2.3 đặc điểm bề mặtThe characteristics of solid wastes determine the successful anaerobic digestion process (e.g. high biogas production potential and degradability). In municipal solid waste, substrate characteristics may vary due to the method of collection, weather season, cultural habits of the community etc. Substrate characteristics such as its composition, C/N ratio and particle size will be briefly discussed in this sub-chapter.The degradability and biogas production potential from solid waste in an anaerobic digester are dependent on the amount of the main components: lipids, proteins, carbohydrates such as cellulose and hemicelluloses as well as lignin (Hartmann and Ahring, 2006). Among them lipids are the most significant substances in the anaerobic digestion, since the methane yield from lipids is higher than from most other organic materials. The theoretical gas yield of glyceride trioleate is, for example, 1.4 m3 per kilogram of oil with a methane content of 70% (Hanaki et al.,1981; Angelidaki et al., 1990). Although organic waste with a high content of lipids is an attractive substrate for biogas production, Neves et al. (2008) reported that the lowest hydrolysis rate constants were obtained in the assays fed with kitchen waste that contained an excess of lipids. This was presumably due to a synergetic effect on the degradation of the other components since lipids adsorb onto solid surfaces and may delay the hydrolysis process by reducing the accessibility of enzyme attack. Lignocellulosic (cellulose and hemicelluloses which are tightly bound to the lignin) waste can be found in abundant amount in the form of garden waste, paper residue or agricultural waste. Due to the presence of lignin, lignocellulosic waste is considered to be quite resistant to anaerobic digestion and hydrolysis is the rate limiting step in the overall process. In order to improve the rate of enzyme hydrolysis and increase yields of fermentable sugars from cellulose or hemicellulose in lignocellulosic waste, several pretreatment methods such as thermal (steam or hot water), chemical (acid, lime or ammonia addition) or combination of both methods were proposed by several authors (e.g. Mosier et al., 2005; Fernandes et al. 2009).The composition of waste also determines the relative amounts of organic carbon and nitrogen present in the waste substrate (C/N ratio). A solid waste substrate with high C/N ratio is not suitable for bacterial growth due to deficiency of nitrogen. As a result the gas production rate and solids degradability will be low. On the other hand, if the C/N ratio is very low, the degradation process leads to ammonia accumulation which is toxic to the bacteria (Hartmann and Ahring, 2006). Kayhanian and Hardy (1995) found that a C/N ratio (based on biodegradable organic carbon and nitrogen) within the range of 25-30 is considered to be optimum for an anaerobic digester. To maintain the C/N level of the digester material at optimum levels, substrates with high C/N ratio can be co-digested with nutrient-rich organic wastes (low C/N ratio) like animal manure or foodwaste (Zaher et a/., 2007).The particle size has a significant role in anaerobic digestion of solid waste, especially during hydrolysis since a smaller particle size provides a greater area for enzymatic attack (Palmowski and Müller, 2000; Hartmann and Ahring, 2006). The increase of the average particle size in anaerobic digestion of foodwaste was reported to decrease the maximum substrate utilization rate coefficient (Kim et a/., 2000). Mshandete et a/.(2006) reported that by reducing the size to 2 mm, the potential methane production of sisal fiber waste will improve to more than 20 % and the total fiber degradation increased from 31% to 70% compared to the untreated fibers.2.2.4 thời gian lưu giữ thủy lực và hữu cơ nâng tỷ lệThời gian thủy lực lưu giữ các (HRT) là một biện pháp để mô tả thời gian trung bình một bề mặt nhất định cư trú trong một digester. Trong một digester với pha trộn liên tục, nội dung của lò phản ứng có một thời gian tương đối đồng đều giữ. Trong hệ thống này, HRT tối thiểu khiển bởi tốc độ tăng trưởng của các vi sinh vật cứng đang phát triển, thiết yếu của cộng đồng vi khuẩn kỵ khí. Nếu HRT là ngắn hơn, Hệ thống sẽ không thành công do washout của các vi sinh vật cứng đang phát triển đó là cần thiết cho quá trình kỵ khí (Zaher et một /., 2007). Rút ngắn HRT do đó làm giảm kích thước của digester, dẫn đến tiết kiệm chi phí vốn. Hơn nữa, một HRT ngắn hơn sản lượng một tỷ lệ sản xuất khí sinh học cao hơn, nhưng ít hiệu quả xuống cấp vật chất hữu cơ (như dễ bay hơi chất rắn hoặc COD), liên kết với quá trình ít ổn định phải được dự đoán.Hartmann and Ahring (2006) compiled the reports from other researchers and found that the HRT of anaerobic digesters treating solid wastes varied from 3 to 55 days, depending on the type of waste, operational temperature, process stage(s) and configuration of the digesters. The HRT for dry anaerobic digestion ranges between 14 and 30 days and for wet anaerobic processes it can be as low as 3 days. Salminen and Rintala (2002), however, reported even a longer retention time of 50 - 100 days for a digester treating solid waste from poultry slaughterhouse. The authors also found that at a shorter retention time (13 to 25 days), the process appeared to be inhibited, as indicated by the buildup of long-chain fatty acids and a lower methane yield.The organic loading rate (OLR) is defined as the amount of organic matter (expressed as volatile solids or COD of the feeding substrate) that must be treated by a certain volume of anaerobic digester in a certain period of time. The value of the OLR is mostly coupled with the HRT value. If the concentration of organic matter in the feedstock substrates is relatively constant, the shorter the HRT the higher value of OLR will be achieved. On the other hand, the value of the OLR will vary at the same HRT if there is a variation of organic matter concentration in the feeding substrate. The potential danger of a rapid increase in the OLR would be that the hydrolysis and acidogenic bacteria would produce intermediary products rapidly. Since the multiplication time of methanogenic bacteria is slower,

Kết quả (Việt) 2:

Vi khuẩn Mesophilic được cho là mạnh mẽ hơn và có thể chịu đựng được những thay đổi lớn trong các thông số môi trường, bao gồm nhiệt độ. Nồi nấu nhỏ hơn, phân hủy kém cách nhiệt, hoặc phân hủy ở vùng khí hậu lạnh dễ bị biến động nhiệt độ cực đoan như vậy, những sẽ được lợi nếu nồi nấu đang được chạy trong khoảng mesophilic để giảm thiểu treo hệ thống. Mặc dù nó đòi hỏi thời gian lưu giữ lâu hơn, sự ổn định của quá trình mesophilic làm cho nó phổ biến hơn tại các cơ sở tiêu hóa kỵ khí hiện nay (Zaher et al., 2007).
Quá trình ưa nhiệt động học cung cấp nhanh hơn, tốc độ sản xuất methane cao hơn và loại bỏ tác nhân gây bệnh. Phương pháp này, tuy nhiên, là nhạy cảm hơn với các chất độc hại và các thay đổi của các thông số hoạt động (Mata-Alvarez, 2002). Một nghiên cứu so sánh hiệu suất của ưa nhiệt và mesophilic xử lý cơ học được sắp xếp chất thải rắn đô thị (Cecchi et al., 1991) thấy rằng quá trình ưa nhiệt mang lại sản xuất nhiều khí methane hơn 100% và dễ bay hơi tốt hơn chất rắn loại bỏ so với quá trình mesophilic. Tuy nhiên, quá trình ưa nhiệt đôi khi được coi là kém hấp dẫn hơn từ quan điểm năng lượng nhìn vì nó đòi hỏi nhiều năng lượng để sưởi ấm (Zaher et al, 2007)..
Sản lượng methane hợp lý vẫn có thể được dự kiến từ tiêu hóa kỵ khí ở nhiệt độ thấp (14 - 23 ° C) nếu các chất hữu cơ của bể được giảm trung bình của việc mở rộng lưu nước (Alvarez và Liden, 2009). Các tác giả cũng báo cáo rằng một hoạt động ổn định tương đối của một phân hủy kỵ khí xử lý hỗn hợp chất thải động vật có thể đạt được ở nhiệt độ thấp (18 - 25 ° C) với một OLR tối ưu của 4-6 kg VSM-3 d-1 và một methane nội dung 47 -. 55% trong khí sinh học
Phương pháp phổ biến nhất để duy trì nhiệt độ trong nồi kỵ khí là một bộ trao đổi nhiệt bên ngoài. Phương pháp này có lợi ích của việc cho phép để trộn tuần hoàn digestate với bùn liệu trước khi làm nóng, và trong seeding bùn kỵ khí thô với vi sinh vật. Trong số ba loại bộ trao đổi nhiệt bên ngoài thường xuyên được sử dụng (ví dụ như tắm nước, ống xoắn ốc và trao đổi), cả hai ống xoắn ốc và trao đổi chủ yếu ưa thích dành cho thiết kế dòng chảy và hệ số truyền nhiệt Dòng ngược của họ. Các nước nóng sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt thường được sản xuất trong một lò hơi nhiên liệu bằng khí sinh học mà đến từ nồi nấu. Lúc bắt đầu-up và / hoặc trong điều kiện sản xuất khí sinh học không đủ, một nguồn nhiên liệu thay thế như khí thiên nhiên phải được cung cấp (appels et al., 2008).
Đặc điểm 2.2.3 Substrate
Các đặc tính của chất thải rắn xác định tiêu hóa yếm khí thành công quá trình (ví dụ như khí sinh học cao tiềm năng sản xuất và phân hủy). Trong chất thải rắn đô thị, đặc điểm bề mặt có thể thay đổi do các phương pháp thu thập, mùa thời tiết, thói quen văn hóa của cộng đồng vv đặc Substrate như thành phần của nó, tỷ lệ C / N và kích thước hạt sẽ được thảo luận trong một thời gian ngắn này phụ chương.
Các phân hủy và khí sinh học tiềm năng sản xuất từ chất thải rắn trong một nồi kỵ khí phụ thuộc vào số lượng các thành phần chính: chất béo, protein, carbohydrate như cellulose và hemicelluloses cũng như lignin (Hartmann và Ahring, 2006). Trong số đó lipid là những chất quan trọng nhất trong quá trình tiêu hóa yếm khí, kể từ khi sản lượng methane từ chất béo cao hơn từ hầu hết các vật liệu hữu cơ khác. Sản lượng khí lý thuyết của glyceride trioleate là, ví dụ, 1,4 m3 mỗi kg dầu có hàm lượng methane 70% (Hanaki et al, 1981;. Angelidaki et al., 1990). Mặc dù chất thải hữu cơ có hàm lượng cao các chất béo là một chất nền hấp dẫn cho sản xuất biogas, Neves et al. (2008) báo cáo rằng các hằng số tốc độ thủy phân thấp nhất thu được trong các thử nghiệm nuôi bằng chất thải nhà bếp có chứa một lượng dư chất béo. Đây là có lẽ là do tác dụng hiệp lực về sự xuống cấp của các thành phần khác vì lipid hút bám trên bề mặt rắn và có thể làm chậm quá trình thủy phân bằng cách giảm khả năng tiếp cận của các cuộc tấn công enzyme. Lignocellulose (cellulose và hemicelluloses bị ràng buộc chặt chẽ với các lignin) chất thải có thể được tìm thấy với số lượng dồi dào trong các hình thức của chất thải vườn, bã giấy hoặc chất thải nông nghiệp. Do sự hiện diện của lignin, chất thải lignocellulose được coi là khá khả năng chống phân hủy yếm khí và thủy phân là bước tốc độ hạn chế trong quá trình tổng thể. Để cải thiện tốc độ của quá trình thủy phân enzym và tăng năng suất của các đường lên men từ cellulose hoặc hemicellulose trong chất thải lignocellulose, một số phương pháp tiền xử lý như nhiệt (hơi nước hoặc nước nóng), hóa chất (axit, vôi hoặc ammonia ngoài) hoặc kết hợp cả hai phương pháp đã được đề xuất bởi một số tác giả (ví dụ như Mosier et al 2005,;.. Fernandes et al 2009).
Các thành phần của chất thải cũng xác định số lượng tương đối của carbon hữu cơ và nitơ có trong chất nền chất thải (tỷ lệ C / N). Một bề mặt chất thải rắn với tỷ lệ cao C / N là không thích hợp cho vi khuẩn phát triển do thiếu đạm. Kết quả là tỷ lệ sản lượng khí và chất rắn phân hủy sẽ thấp. Mặt khác, nếu tỷ lệ C / N là rất thấp, quá trình suy thoái dẫn đến tích tụ amoniac đó là độc hại đối với vi khuẩn (Hartmann và Ahring, 2006). Kayhanian và Hardy (1995) thấy rằng một tỷ lệ C / N (dựa trên carbon hữu cơ phân hủy sinh học và nitơ) trong phạm vi 25-30 được coi là tối ưu cho máy tiêu hoá kỵ khí. Để duy trì mức C / N của vật liệu phân hủy ở mức tối ưu, các chất nền có độ cao C / tỷ lệ N có thể được đồng tiêu hóa với các chất thải hữu cơ giàu dinh dưỡng (thấp C / N ratio) như phân động vật hoặc foodwaste (Zaher et a / .., 2007)
Kích thước hạt có một vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa yếm khí các chất thải rắn, đặc biệt là trong quá trình thủy phân từ một kích thước hạt nhỏ hơn cung cấp một diện tích lớn hơn để tấn công enzyme (Palmowski và Müller, 2000; Hartmann và Ahring, 2006). Sự gia tăng của kích thước hạt trung bình trong quá trình tiêu hóa yếm khí các foodwaste đã được báo cáo để giảm hệ số nền tỷ lệ sử dụng tối đa (Kim et a /., 2000). Mshandete et a /.
(2006) báo cáo rằng bằng cách giảm kích thước đến 2 mm, sản xuất methane tiềm năng của chất thải sợi sisal sẽ cải thiện hơn 20% và tổng suy thoái chất xơ tăng từ 31% đến 70% so với các loại sợi chưa xử lý .
2.2.4 thời gian lưu thủy lực và tải trọng hữu cơ
Thời gian lưu nước (HRT) là một biện pháp để mô tả thời gian trung bình mà một bề mặt nào đó nằm trong một nồi. Trong một nồi nấu với trộn liên tục, nội dung của các lò phản ứng có một thời gian lưu tương đối đồng đều. Trong hệ thống này, các HRT tối thiểu được quyết định bởi tốc độ tăng trưởng trong những phát triển, vi sinh vật cần thiết chạy chậm nhất trong các cộng đồng vi khuẩn kỵ khí. Nếu HRT là ngắn hơn, hệ thống sẽ thất bại do sự rửa trôi của các vi sinh vật phát triển chậm nhất đó là cần thiết cho quá trình kỵ khí (Zaher et a /., 2007). Rút ngắn HRT do đó làm giảm kích thước của nồi, giúp tiết kiệm chi phí vốn. Hơn nữa, một HRT ngắn mang lại một tỷ lệ sản xuất cao hơn biogas, nhưng suy thoái kém hiệu quả của các chất hữu cơ (như chất rắn dễ bay hơi hoặc COD), ít liên quan với sự ổn định quá trình phải được đoán trước.
Hartmann và Ahring (2006) biên soạn các báo cáo từ các nhà nghiên cứu khác và thấy rằng HRT của bể phân hủy kỵ khí xử lý chất thải rắn khác nhau 3-55 ngày, tùy thuộc vào loại chất thải, nhiệt độ hoạt động, giai đoạn quá trình (s) và cấu hình của các nồi nấu. HRT cho các phạm vi tiêu hóa yếm khí khô từ 14 đến 30 ngày và cho kỵ khí ẩm ướt quá trình đó có thể thấp nhất là 3 ngày. Salminen và Rintala (2002), tuy nhiên, báo cáo thậm chí một thời gian lưu giữ lâu hơn từ 50 - 100 ngày cho một nồi xử lý chất thải rắn từ các lò mổ gia cầm. Các tác giả cũng thấy rằng ở một thời gian lưu giữ ngắn (13-25 ngày), quá trình này có vẻ bị ức chế, như được chỉ ra bởi sự tích tụ của các axit béo chuỗi dài và năng suất metan thấp hơn.
Các tải trọng hữu cơ (OLR) được định nghĩa như số lượng các chất hữu cơ (thể hiện là chất rắn dễ bay hơi hoặc COD của chất nền cho ăn) mà phải được xử lý bởi một khối lượng nhất định của nồi kỵ khí trong một thời gian nhất định. Giá trị của OLR là chủ yếu kết hợp với các giá trị HRT. Nếu nồng độ chất hữu cơ trong chất nguyên liệu là tương đối ổn định, ngắn hơn HRT giá trị cao hơn của OLR sẽ đạt được. Mặt khác, giá trị của OLR sẽ khác nhau ở HRT cùng nếu có một sự thay đổi của nồng độ chất hữu cơ trong chất nền cho ăn. Sự nguy hiểm tiềm năng của một sự gia tăng nhanh chóng trong OLR sẽ là quá trình thủy phân và acidogenic vi khuẩn sẽ sản xuất các sản phẩm trung gian nhanh chóng. Kể từ thời điểm sinh sôi của vi khuẩn vi sinh methanogenic là chậm hơn,