AbstractThe total amount of municip

Abstract
The total amount of municipal solid waste is continuously rising. Consequently, there are millions of tons of solid waste being produced every year which have to be safely disposed without any negative impact to the environment. On the other hand, as one of the driving forces for economic and social development the availability of energy in sufficient and sustainable amount has been becoming world’s main interest. However, depending on the way the energy is produced, distributed and used, it may contribute to environmental problems such as water, land and air pollution or even global climate change. Anaerobic digestion as a pre-treatment prior to landfill disposal or composting offers several advantages, such as minimization of masses and volume, inactivation of biological and biochemical processes in order to avoid landfill-gas and odor emissions, reduction of landfill settlements and energy production in the form of methane. Therefore, anaerobic digestion of bio-degradable solid wastes can be considered an alternative option to improve the environment condition caused by organic solid waste and at the same time taking an advantage as an environmentally-friendly resource of energy.
This study was carried out in order to evaluate the performance of anaerobic reactors treating OFMSW (organic fraction of municipal solid waste), especially in terms of its energy recovery, either by investigating the maximum organic loading rate or by co-digestion with other types of wastes for energy recovery. In order to reach the research purpose, several experimental activities such as characteristics examination of different organic solid wastes, which are potential substrates for anaerobic digestion and performance evaluation of the anaerobic reactors treating OFMSW were initiated. The Except for source-sorted OFMSW (later called biowaste), the substrates examined in this study were pressing leachate from an OFMSW composting plant (press water), source-sorted foodwaste (foodwaste), and excess sludge from a potato industry wastewater treatment plant (potato sludge).
The substrates examined were found to be readily degradable with relatively high methane production potentials. Foodwaste could be considered as a suitable supplementary substrate for a semi continuously-fed biowaste digester during night times and as the sole substrate during weekends when no biowaste is processed in order to equilibrate biogas production. The total biogas production of the reactor increased by 21-37 % when the substrates were fed in addition to biowaste compared to biogas production during biowaste-only-feed periods during the day and no feeding during the night. The COD elimination efficiency of the reactor reached the same level as in biowaste-only-feed periods (51-65 %). The volatile solids elimination efficiency was between 62 - 65 %, which was insignificantly less compared to the volatile solids elimination during biowaste-only-feed periods (63 - 68 %).
As a sole substrate, press water could be fed to an anaerobic digester up to a maximum OLR of 27.7 kg COD m'^d'1. During the digestion, a stable elimination of organic material (measured as COD elimination) of approximately 60 % was achieved with a maximum biogas production of 7.1 m^m^^-d-1. Considering the optimum VS elimination, the COD removal efficiency, the problem caused by formation of massive foam at higher OLR and a reserve capacity for an increased amount of press water in the future, it is suggested that anaerobic digestion of press water should be operated at an OLR within the range of 13.5 to 22.5 kg COD -m-3-d-1. A net surplus energy of about
10.8 kWh may be obtained from each ton OFMSW delivered when an anaerobic digester for press water is operated at an OLR of 21.3 kg COD -m^-d-1 (HRT: 10 days).
The results of anaerobic co-digestion of biowaste with press water or foodwaste showed that the addition of these co-substrates not only linearly increased biogas pro¬duction but also improved the biogas production rates. An increase of the OLR by 10.9 % during co-digestion with press water for instance, increased the biogas production as much as 18.3 % (the biogas production rate improved by 7.3 % compared to the OLR by biowaste suspension only). The addition of press water or foodwaste as a co¬substrate also resulted in significant increase of the digestate’s buffer capacity, which enables the operation of anaerobic digestion without an additional pH control system. Considering several factors, the optimum addition of press water and foodwaste is suggested at 15-20 % and 10-15 % by volume, respectively.
Potato sludge has a relatively high organic matter content. The volatile solids content of the sludge reached about 22 % of the total weight. It had a maximum methane production of around 0.40 m3 CH4-kg-1 VS. More than 80 % of its maximum methane production in batch assays was achieved within the first 4 days of incubation indicating that it was easily degradable. The concentrations of heavy metals in the potato sludge were lower than the inhibitory or toxic concentration limit. More than 70 % of its volatile solids were eliminated during solid elimination tests. Therefore, potato sludge is con¬sidered as suitable for anaerobic digestion either as a sole substrate or co-substrate.

Kết quả (Việt) 1:

Tóm tắtTổng số chất thải rắn municipal liên tục ngày càng tăng. Do đó, không có hàng triệu tấn chất thải rắn được sản xuất hàng năm phải được xử lý một cách an toàn mà không có bất kỳ tác động tiêu cực đến môi trường. Mặt khác, là một trong các lực lượng lái xe kinh tế và xã hội phát triển sự sẵn có của năng lượng trong số lượng đầy đủ và bền vững đã trở nên quan tâm chính của thế giới. Tuy nhiên, tùy thuộc vào cách năng lượng được sản xuất, phân phối và sử dụng, nó có thể đóng góp vào các vấn đề môi trường như nước, đất và không khí ô nhiễm hoặc thậm chí toàn cầu khí hậu thay đổi. Các tiêu hóa kị khí như là một điều trị trước khi trước khi sử dụng bãi rác hoặc phân compost cung cấp một số lợi thế, chẳng hạn như giảm thiểu khối lượng và khối lượng, ngừng hoạt động của các quá trình sinh học và hóa sinh để tránh khí bãi rác và mùi phát thải, giảm bãi rác khu định cư và sản xuất năng lượng ở dạng methane. Vì vậy, tiêu hóa kị khí sinh học phân hủy chất thải rắn có thể được coi là một lựa chọn thay thế để cải thiện điều kiện môi trường gây ra bởi chất thải rắn hữu cơ và cùng lúc dùng một lợi thế như là một môi trường thân thiện với nguồn năng lượng.Nghiên cứu này được thực hiện để đánh giá hiệu suất của các lò phản ứng kỵ khí điều trị OFMSW (hữu cơ phần của chất thải rắn municipal), đặc biệt là trong điều kiện phục hồi năng lượng của nó, hoặc bằng cách điều tra mức tối đa tải hữu cơ hoặc bằng đồng tiêu hóa với các loại khác của các chất thải để phục hồi năng lượng. Để đạt được mục đích nghiên cứu, một số thử nghiệm hoạt động chẳng hạn như đặc điểm kiểm tra khác nhau chất thải rắn hữu cơ, mà là các chất nền tiềm năng để đánh giá kỵ khí tiêu hóa và hiệu suất của các lò phản ứng kỵ khí điều trị OFMSW đã được khởi xướng. Trừ cho sắp xếp nguồn OFMSW (sau này được gọi là biowaste), chất kiểm tra trong nghiên cứu này đã nhấn leachate từ một OFMSW phân compost thực vật (báo chí nước), sắp xếp nguồn foodwaste (foodwaste) và bùn dư thừa từ một khoai tây công nghiệp xử lý nước thải (khoai tây bùn).Chất nền kiểm tra đã được tìm thấy là dễ dàng phân hủy với tiềm năng sản xuất tương đối cao mêtan. Foodwaste có thể được xem xét như một bề mặt bổ sung phù hợp cho một bán liên tục cho ăn biowaste digester thời gian ban đêm và như là chất nền duy nhất trong ngày cuối tuần khi biowaste không được xử lý để equilibrate sản xuất khí sinh học. Sản xuất khí sinh học tất cả lò phản ứng tăng lên 21-37% khi các chất được cho ăn ngoài biowaste so với khí sinh học sản xuất trong biowaste chỉ ăn thời gian trong ngày và không cho ăn vào ban đêm. Hiệu quả loại bỏ COD của lò phản ứng đã đạt mức độ tương tự như trong thời gian biowaste chỉ ăn (51-65%). Dễ bay hơi chất rắn hiệu quả loại bỏ là từ 62-65%, mà là insignificantly ít hơn so với việc loại bỏ dễ bay hơi chất rắn trong giai đoạn biowaste chỉ ăn (63-68%).Như một bề mặt duy nhất, báo chí nước có thể được cung cấp cho một digester kỵ khí lên đến một OLR tối đa của 27.7 kg COD m'^ d'1. Trong quá trình tiêu hóa, một loại bỏ ổn định của vật liệu hữu cơ (đo bằng loại bỏ COD) khoảng 60% đã đạt được với một sản xuất khí sinh học tối đa của 7.1 m ^ m ^ ^ - d - 1. Xem xét việc loại bỏ VS tối ưu, hiệu quả loại bỏ COD, vấn đề gây ra bởi sự hình thành của bọt lớn tại cao OLR và công suất dự trữ cho một số tiền tăng của báo chí nước trong tương lai, nó là gợi ý rằng các tiêu hóa kị khí báo chí nước nên được vận hành tại một OLR trong phạm vi của 13,5 để 22,5 kg COD -m-3-d-1. Một năng lượng dư thừa ròng khoảng10.8 kWh có thể được lấy từ mỗi tấn OFMSW giao khi một digester kỵ khí cho báo chí nước hoạt động ở một OLR 21.3 kg COD -m ^ - d - 1 (HRT: 10 ngày).Kết quả kỵ khí đồng tiêu hóa của biowaste với báo chí nước hoặc foodwaste cho thấy rằng việc bổ sung các chất nền đồng không chỉ tuyến tính tăng khí sinh học pro¬duction nhưng cũng được cải thiện tỷ lệ sản xuất khí sinh học. Tăng trưởng dân số là OLR bởi 10,9% trong tiêu hóa đồng với báo chí nước ví dụ, tăng sản xuất khí sinh học nhiều như 18,3% (khí sinh học tốc độ sản xuất được cải thiện bởi 7,3% so với OLR bởi biowaste hệ thống treo chỉ). Việc bổ sung các báo chí nước hoặc foodwaste như là một co¬substrate cũng dẫn đến sự gia tăng đáng kể của đệm của digestate cho phép hoạt động của các tiêu hóa kị khí mà không có một hệ thống điều khiển độ pH bổ sung. Xem xét một số yếu tố, việc bổ sung tối ưu của báo chí nước và foodwaste là gợi ý lúc 15-20% và 10-15% theo khối lượng, tương ứng.Khoai tây bùn có một nội dung tương đối cao chất hữu cơ. Nội dung dễ bay hơi chất rắn của bùn đạt khoảng 22% tổng khối lượng. Đô thị này có một sản xuất metan tối đa của xung quanh thành phố 0.40 m3 CH4-kg-1 VS. Hơn 80% sản xuất metan tối đa của nó trong hàng loạt thử nghiệm đã đạt được trong ngày đầu tiên 4 của ủ bệnh chỉ ra rằng nó đã dễ dàng phân hủy. Nồng độ của kim loại nặng trong bùn khoai tây đã thấp hơn giới hạn nồng độ ức chế hoặc độc hại. Hơn 70% chất rắn dễ bay hơi của nó đã bị loại trong cuộc thử nghiệm rắn loại bỏ. Vì vậy, khoai tây bùn là con¬sidered như là thích hợp cho kỵ khí tiêu hóa hoặc vai một bề mặt duy nhất hoặc bề mặt đồng.

Kết quả (Việt) 2:

Tóm tắt
Tổng lượng chất thải rắn đô thị được tăng liên tục. Do đó, có hàng triệu tấn chất thải rắn đang được sản xuất mỗi năm mà phải được xử lý một cách an toàn mà không có bất kỳ tác động tiêu cực đến môi trường. Mặt khác, là một trong những động lực cho kinh tế và phát triển xã hội sẵn có của năng lượng trong lượng vừa đủ và bền vững đã và đang trở thành mối quan tâm chính của thế giới. Tuy nhiên, tùy thuộc vào cách năng lượng được sản xuất, phân phối và sử dụng, nó có thể đóng góp vào các vấn đề môi trường như nước, đất và không khí ô nhiễm hoặc thậm chí thay đổi khí hậu toàn cầu. Tiêu hóa yếm khí như một tiền xử lý trước khi thải bãi rác hoặc ủ cung cấp một số lợi thế, chẳng hạn như giảm thiểu khối lượng và khối lượng, làm bất hoạt các quá trình sinh học và sinh hóa để tránh phát thải bãi rác-khí và mùi hôi, giảm các khu định cư bãi rác và sản xuất năng lượng trong các dạng của metan. Do đó, tiêu hóa yếm khí các chất thải rắn phân hủy sinh học có thể được coi là một lựa chọn thay thế để cải thiện điều kiện môi trường do chất thải rắn hữu cơ và đồng thời lấy một lợi thế như là một nguồn tài nguyên thân thiện môi trường của năng lượng.
Nghiên cứu này được thực hiện theo thứ tự để đánh giá hiệu suất của lò phản ứng kỵ khí điều trị OFMSW (phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị), đặc biệt là về khôi phục năng lượng của nó, hoặc bằng cách điều tra các tải trọng hữu cơ tối đa hoặc bằng đồng tiêu hóa với các loại chất thải khác để phục hồi năng lượng. Để đạt được mục đích nghiên cứu, một số hoạt động thí nghiệm như đặc điểm kiểm tra chất thải rắn hữu cơ khác nhau, đó là chất tiềm năng cho tiêu hóa kỵ khí và đánh giá hiệu suất của các lò phản ứng kỵ khí điều trị OFMSW được bắt đầu. Các Ngoại trừ nguồn sắp xếp OFMSW (sau này được gọi là chất thải sinh học), các chất nền kiểm tra trong nghiên cứu này đã được nhấn nước rò rỉ từ một nhà máy OFMSW ủ phân (nước press), foodwaste nguồn sắp xếp (foodwaste), và bùn dư từ một nhà máy xử lý nước thải công nghiệp khoai tây (bùn khoai tây).
Các chất kiểm tra đã được tìm thấy dễ dàng phân hủy với tiềm năng sản xuất khí mêtan tương đối cao. Foodwaste có thể được coi như một chất bổ sung thích hợp cho một bán liên tục ăn chất thải sinh học phân hủy trong thời gian ban đêm và là chất nền duy nhất trong ngày cuối tuần khi không có chất thải sinh học được xử lý để cân bằng sản xuất khí sinh học. Tổng sản lượng khí sinh học của lò phản ứng tăng 21-37% khi các chất nền được cho ăn thêm vào chất thải sinh học so với sản xuất khí sinh học trong thời gian chất thải sinh học-chỉ-hóa thức ăn trong ngày và không cho ăn vào ban đêm. COD hiệu quả loại bỏ các lò phản ứng đạt cùng một mức độ như trong thời kỳ chất thải sinh học-chỉ-thức ăn (51-65%). Hiệu quả chất rắn loại trừ biến động là khoảng 62 - 65%, đó là không đáng kể ít hơn so với các chất rắn loại trừ biến động trong thời gian chất thải sinh học-chỉ-thức ăn. (63-68%)
Là một nền duy nhất, nước ép có thể được cho ăn một nồi kỵ khí lên đến một OLR tối đa là 27,7 kg COD m '^ d'1. Trong quá trình tiêu hóa, loại bỏ một ổn định của vật liệu hữu cơ (COD đo như đào thải) khoảng 60% đã đạt được với một sản xuất khí sinh học tối đa 7,1 m ^ m ^^ - d-1. Xét VS loại bỏ tối ưu, hiệu quả khử COD, các vấn đề gây ra bởi sự hình thành bọt lớn tại OLR cao hơn và công suất dự phòng cho một số lượng gia tăng của nước báo chí trong tương lai, đó là đề nghị tiêu hóa yếm khí nước báo chí cần được hoạt động ở một OLR trong khoảng 13,5-22,5 kg COD -m-3-d-1. Một năng lượng thặng dư ròng khoảng
10,8 kWh có thể thu được từ mỗi tấn OFMSW đưa ra khi phân hủy yếm khí cho nước ép được hoạt động ở một OLR 21,3 kg COD -m ^ -d-1 (HRT: 10 ngày).
Kết quả của kỵ khí đồng tiêu hóa của chất thải sinh học với nước ép hoặc foodwaste cho thấy việc bổ sung các hợp chất không chỉ tăng tuyến tính pro¬duction biogas nhưng cũng cải thiện tốc độ sản xuất khí sinh học. Sự gia tăng của OLR 10,9% trong đồng tiêu hóa với nước báo chí ví dụ, tăng sản xuất khí sinh học nhiều như 18,3% (tỷ lệ sản xuất khí sinh học cải thiện 7,3% so với OLR bởi chỉ treo chất thải sinh học). Việc bổ sung nước ép hoặc foodwaste như một co¬substrate cũng dẫn đến sự gia tăng đáng kể khả năng đệm của digestate, cho phép các hoạt động tiêu hóa yếm khí mà không có một hệ thống kiểm soát độ pH bổ sung. Xem xét một số yếu tố, việc bổ sung tối ưu của nước nhấn và foodwaste được đề nghị từ 15-20% và 10-15% khối lượng, tương ứng.
Potato bùn có hàm lượng chất hữu cơ tương đối cao. Các nội dung chất rắn dễ bay hơi của bùn đạt khoảng 22% tổng trọng lượng. Nó có một sản xuất methane tối đa khoảng 0,40 m3 CH4-kg-1 VS. Hơn 80% sản lượng khí metan tối đa của nó trong các xét nghiệm hàng loạt đã đạt được trong vòng 4 ngày đầu tiên của ấp chỉ ra rằng đó là dễ dàng phân hủy. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn khoai tây đều thấp hơn giới hạn nồng độ ức chế hoặc độc hại. Hơn 70% các chất rắn dễ bay hơi của nó đã được loại bỏ trong quá trình kiểm tra loại bỏ rắn. Do đó, bùn khoai tây được con¬sidered như phù hợp cho tiêu hóa kỵ khí hoặc như một chất nền duy nhất hoặc đồng chất nền.