Being a sustainable energy carrier,

Being a sustainable energy carrier, hydrogen is considered to be
the fuel of the future, mainly due to its high energy yield (122 kJ/g),
recyclability and non polluting nature. Among the methods for its
production, dark fermentation of organic wastes seems to be the
most sustainable and environmentally friendly one, as it could
solve both the problem of clean energy production and waste
disposal[1]. Organic waste self-decomposes, if left at ambient
temperature for prolonged time, because of the presence of abundant indigenous microflora, including hydrogen-producing


The results showed that Megasphaera elsdenii was the dominan
H2-producing bacterium and lactic acid-producing bacteria (LaB
were prevalent. In particular Lactobacillus spp proved to consume
oxygen and produce lactate, while M. els denii, an anaerobic non
spore-forming gram-negative bacterium, produced hydrogen by
using lactate. Obviously, both strains would have been lost, in case
of heat shock-pretreatment. Bearing in mind that an ideal reactor
design should consider removing, as much as possible, oxygen from
feed stock, before it enters the bioreactor (and considering the size
of industrially feasible operations), the co-metabolism within the
microbial community for oxygen depletion was not only advantageous, but played a pivotal role in bio-hydrogen production[22].
It is also worth noting that natural selection of desirable native
species can be carried out by controlling the reactor operating
conditions such as pH, temperature, hydraulic retention time and
organic loading rate, both in batch and in continuous mode[4e
7,23]. However, so far only few studies on H2 production by self
fermentation, without pretreatments, have been reported. To our
knowledge, Yokoyama et al.[5]were the first authors that implemented this practice, cultivating cow waste slurry at various tem
peratures, without inoculum addition nor pretreatments. The
highest H2 production yield by self-fermentation (137.2 mL H2
g VS) was obtained from food waste in thermophilic condition
(50C)[21]. Nevertheless, Perera and colleagues [24]showed tha
negative net energy balance was achieved when the fermentation
temperature exceeded 30C, thus underlining the importance o
enhancing the efficiency of mesophilic processes.
Therefore, this study had two main objectives. First, to investigate
the feasibility of biological H2 production by dark self-fermentation
of common domestic vegetable waste, without lengthy and costly
pretreatments . To this purpose two mesophilic temperature regimes
were tested: below and above 30
C (28 and 37C, respectively). The
addition of chemicals was limited to buffer compounds, to reduce the
large pH fluctuations during the initial growth period[25] and to
contrast the pH decrease due to the accumulation of acids during
fermentation. In this view, the efficiency of KH2PO4/Na2HPO4,0.1M
buffer was tested and the H2 production performances were
compared with those obtained without buffer.
The second objective was to explore the diversity of cultivable
H2-producing bacteria in waste extracts under mesophilic anaerobic conditions (28C). The effect of initial glucose concentration (1e5e10 g/L) on fermentative H2 production by the isolates was
also evaluated.

Kết quả (Việt) 1:

Là một tàu sân bay năng lượng bền vững, hydro được coi là đểnhiên liệu của tương lai, chủ yếu là do sản lượng năng lượng cao (122 kJ/g),tái sử dụng và không gây ô nhiễm thiên nhiên. Trong số những phương pháp để của nósản xuất, tối quá trình lên men của chất thải hữu cơ có vẻ là cácmột trong những bền vững nhất và thân thiện môi trường, vì nó có thểgiải quyết cả hai vấn đề của sản xuất năng lượng sạch và lãng phísử dụng [1]. Xử lý chất thải hữu cơ tự phân hủy, nếu trái tại môi trường xung quanhnhiệt độ trong thời gian kéo dài, bởi vì sự hiện diện của vi bản địa phong phú, bao gồm cả sản xuất hydroKết quả cho thấy rằng Megasphaera elsdenii đã là dominanH2 sản xuất vi khuẩn và vi khuẩn sản xuất axit lactic (phòng thí nghiệmđã được phổ biến. Đặc biệt Lactobacillus spp đã chứng minh để tiêu thụoxy và sản xuất lactate, trong khi M. els denii, một kỵ khí phòng khôngSpore hình thành vi khuẩn Gram âm, sản xuất hydro bằngsử dụng lactate. Rõ ràng, cả hai chủng nào đã bị mất, trong trường hợpcủa nhiệt sốc-pretreatment. Mang trong tâm trí mà một lò phản ứng lý tưởngthiết kế nên cân nhắc việc loại bỏ, càng nhiều càng tốt, oxy từnguồn cấp dữ liệu cổ, trước khi nó đi vào bioreactor (và xem xét kích thướchoạt động trong công nghiệp khả thi), sự trao đổi chất đồng trong vòng cácCác cộng đồng vi khuẩn cho sự suy giảm oxy là không chỉ thuận lợi, nhưng đóng một vai trò quan trọng trong sinh học-hydro sản xuất [22].Nó cũng là cần lưu ý rằng chọn lọc tự nhiên của người bản thổ mong muốnloài có thể được thực hiện bằng cách kiểm soát hoạt động lò phản ứngCác điều kiện như pH, nhiệt độ, thời gian thủy lực lưu giữ vàhữu cơ nâng tỷ lệ, cả trong lô và ở chế độ liên tục [4e7,23]. Tuy nhiên, cho đến nay chỉ vài nghiên cứu về H2 sản xuất bởi tựquá trình lên men, mà không có pretreatments, đã được báo cáo. Để chúng tôikiến thức, Yokoyama et al. [5] đã là các tác giả đầu tiên mà thực hiện điều này thực tế, nuôi trồng bò bùn thải tại các temperatures, mà không cần bổ sung inoculum cũng không pretreatments. Cáccao nhất H2 sản xuất mang lại bởi quá trình lên men tự (137.2 mL H2g VS) nhận được từ chất thải thực phẩm trong điều kiện nhiệt(50C)[21]. Tuy nhiên, Perera và các đồng nghiệp [24] cho thấy thatiêu cực cân bằng năng lượng net đạt được khi sự lên mennhiệt độ vượt quá 30C, do đó gạch dưới tầm quan trọng onâng cao hiệu quả của quy trình hay.Do đó, nghiên cứu này có hai mục tiêu chính. Trước tiên, để điều trakhả năng sinh học H2 sản xuất bởi quá trình lên men tự tốiphổ biến chất thải thực vật trong nước, mà không có dài và tốn kémpretreatments. Với điều này mục đích hai hay nhiệt độ chế độđã được thử nghiệm: dưới đây và trên 30 C (28 và 37 C, tương ứng). Cácbổ sung các hóa chất được giới hạn để hợp chất đệm, để giảm cácbiến động lớn vn trong giai đoạn phát triển ban đầu [25] và đếnngược lại độ pH giảm do sự tích tụ của acid trongquá trình lên men. Nhìn này, hiệu quả của KH2PO4/Na2HPO4, 0.1Mbộ đệm được thử nghiệm và những màn trình diễn sản xuất H2so với những người có được mà không có bộ đệm.Mục tiêu thứ hai là để khám phá sự đa dạng của cultivableH2 sản xuất vi khuẩn trong các chiết xuất chất thải dưới điều kiện hay kỵ khí (28C). Ảnh hưởng của nồng độ glucose ban đầu (1e5e10 g/L) trên fermentative H2 sản xuất bởi các chủngcũng đánh giá.

Kết quả (Việt) 2:

Là một nhà cung cấp năng lượng bền vững, hydro được coi là
nhiên liệu của tương lai, chủ yếu là do năng suất năng lượng cao (122 kJ / g),
tái sử dụng và bản chất không gây ô nhiễm. Trong số các phương pháp của nó
sản xuất, quá trình lên men tối của chất thải hữu cơ có vẻ là
một bền vững và thân thiện với môi trường, vì nó có thể
giải quyết cả hai vấn đề về sản xuất năng lượng sạch và thải
xử lý [1]. Chất thải hữu cơ tự phân hủy, nếu để ở môi trường xung quanh
nhiệt độ cho thời gian kéo dài, vì sự hiện diện của vi bản địa phong phú, bao gồm cả sản xuất hiđrô Kết quả cho thấy Megasphaera elsdenii là dominan vi khuẩn H2-sản xuất và vi khuẩn axit lactic sản xuất (phòng thí nghiệm là phổ biến. Đặc biệt Lactobacillus spp chứng minh để tiêu thụ oxy và sản xuất lactate, trong khi M. ELS denii, một kỵ khí không bào tử vi khuẩn gram âm, hydro bằng cách sử dụng lactate. Rõ ràng, cả hai chủng sẽ bị mất, trong trường hợp nhiệt sốc trước điều trị. Mang trong tâm trí rằng một lò phản ứng lý tưởng thiết kế nên xem xét loại bỏ, càng nhiều càng tốt, oxy từ cổ phiếu thức ăn, trước khi nó xâm nhập vào các phản ứng sinh học (và xem xét kích thước của các hoạt động công nghiệp có tính khả thi), các đồng sự trao đổi chất trong các cộng đồng vi khuẩn oxy cạn kiệt không chỉ có lợi thế, nhưng đóng một vai trò quan trọng trong sinh học tạo ra hydro [22]. Nó cũng đáng chú ý là chọn lọc tự nhiên của bản địa mong muốn loài có thể được thực hiện bằng cách kiểm soát các hoạt động lò phản ứng các điều kiện như pH, nhiệt độ, Hiện thủy lực duy trì và tải trọng hữu cơ, cả trong hàng loạt và trong chế độ liên tục [4e 7,23]. Tuy nhiên, cho đến nay chỉ có một vài nghiên cứu về sản xuất H2 bằng cách tự lên men, không pretreatments, đã được báo cáo. Để chúng tôi kiến thức, Yokoyama et al. [5] là tác giả đầu tiên triển khai thực hành này, nuôi trồng bùn thải bò ở tem khác nhau peratures, mà không được tiêm bổ sung cũng không pretreatments. Các sản lượng sản xuất cao nhất H2 bằng tự lên men (137,2 mL H2 g VS) được lấy từ chất thải thực phẩm trong tình trạng ưa nhiệt (50C) [21]. Tuy nhiên, Perera và cộng sự [24] đã cho thấy tha cân bằng năng lượng ròng âm đã đạt được khi lên men nhiệt độ vượt quá 30C, do đó nhấn mạnh tầm quan trọng o nâng cao hiệu quả của các quá trình mesophilic. Vì vậy, nghiên cứu này có hai mục tiêu chính. Đầu tiên, để điều tra tính khả thi của sản xuất H2 sinh học bằng tối tự lên men của chất thải thực vật trong nước thông thường, mà không kéo dài và tốn kém pretreatments. Cho mục đích này hai chế độ nhiệt độ mesophilic đã được thử nghiệm: dưới và trên 30 C (28 và 37C, tương ứng)?. Việc bổ sung các hóa chất bị hạn chế để đệm hợp chất, để giảm biến động pH trong suốt giai đoạn tăng trưởng ban đầu [25] và độ tương phản giảm pH do sự tích tụ của các axit trong quá trình lên men. Theo quan điểm này, hiệu quả của KH2PO4 / Na2HPO4,0.1M đệm đã được thử nghiệm và trình diễn sản xuất H2 đã được so sánh với những người thu được mà không có đệm. Mục tiêu thứ hai là để khám phá sự đa dạng của canh vi khuẩn H2-sản xuất trong chiết xuất chất thải trong điều kiện yếm khí mesophilic (28C). Ảnh hưởng của nồng độ glucose ban đầu (1e5e10 g / L) vào sản xuất H2 lên men bởi các chủng phân lập được cũng được đánh giá.