Effects of organic loading rate on hydrogen and volatile fatty acid production and microbial community during acidogenic hydrogenesis in a continuous stirred tank reactor using molasses wastewater

2016 ◽  
Vol 121 (6) ◽  
pp. 1627-1636 ◽  
Author(s):  
J. Yun ◽  
K.-S. Cho
Keyword(s):  
Microbial Community ◽  
Volatile Fatty Acid ◽  
Loading Rate ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Fatty Acid Production ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

Influence of organic loading rates on the production of methane from anaerobic digestion of sewage concentrate

2018 ◽  
Vol 29 (7) ◽  
pp. 1130-1141 ◽  
Author(s):  
Emmanuel Alepu Odey ◽  
Kaijun Wang ◽  
Zifu Li ◽  
Ruiling Gao
Keyword(s):  
Methane Production ◽  
Loading Rate ◽  
Biogas Production ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

This study investigated the efficiency of biogas production from sewage concentrate through anaerobic digestion. A continuous stirred tank reactor with a 900-mL working volume was used. The experiment was designed to investigate the influence of organic loading rate on the efficiency of biogas production and to determine the most suitable organic loading rate condition for methane production from sewage concentrate by using continuous stirred tank reactor. The reactor was operated at different organic loading rates of 1.8, 0.8, and 0.6 gCOD/(L.d). The methane composition of the biogas produced from the treatment organic loading rate (OLR). The beginning of the experiment recorded low methane production because of the high organic loading rate. However, the later part of the experiment recorded high and stable biogas production because of the relatively low OLR. Results suggested that a 0.6 gCOD/(L.d) OLR was the most efficient setup parameter for ideal methane production from sewage concentrate by using continuous stirred tank reactor.

scholarly journals Βελτιστοποίηση της αναερόβιας συναποικοδόμησης λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου για παραγωγή ενέργειας

2011 ◽  
Author(s):  
Παναγιώτης Κούγιας
Keyword(s):  
Loading Rate ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

Τα ελαιοτριβεία παράγουν μεγάλες ποσότητες υγρών και στερεών αποβλήτων. Στις Μεσογειακές χώρες, η ποσότητα των αποβλήτων από τα ελαιοτριβεία υπολογίζεται σε 30εκ. m3 ετησίως και η περιεκτικότητα τους σε COD είναι περίπου 100-120kg/ton ελιάς, το οποίο είναι ίσο με 45-55kg BOD/ton ελιάς και έτσι η διάθεσή τους χωρίς επεξεργασία προκαλεί δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Ο μεγάλος όγκος αποβλήτων των ελαιοτριβείων και το υψηλό ρυπαντικό τους φορτίο απαιτούν μία αποτελεσματική μέθοδο επεξεργασίας πριν τη διάθεση τους στον τελικό αποδέκτη. Η μέθοδος επεξεργασίας που προτείνεται είναι η αναερόβια επεξεργασία, η οποία πλεονεκτεί έναντι των άλλων μεθόδων, διότι παράλληλα με τη μείωση του οργανικού φορτίου γίνεται και ανάκτηση ενέργειας (CH4). Ωστόσο, η αναερόβια επεξεργασία των λυμάτων ελαιοτριβείων χαρακτηρίζεται δύσκολη, καθώς η οργανική ουσία των λυμάτων αυτών αποτελείται κυρίως από φαινόλες, λιπίδια και μακρομόρια λιπαρών οξέων. Αυτές οι ουσίες προκαλούν αστάθεια στη βιολογική αποικοδόμηση, δρουν ανασταλτικά στη μεθανογένεση και στη μείωση του COD και επιμηκύνουν το συνολικό χρόνο επεξεργασίας. Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος διερευνήθηκε η εφαρμογή της συναποικοδόμησης των λυμάτων ελαιοτριβείου με λύματα ζωικής προέλευσης. Με την εφαρμογή της συναποικοδόμησης λυμάτων ελιάς με λύματα χοίρων μπορεί να πραγματοποιηθεί βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Αυτό οφείλεται αφενός στην υψηλή ρυθμιστική ικανότητα και αφετέρου στην υψηλή περιεκτικότητά σε άζωτο των λυμάτων των χοίρων καθώς και στο ότι τα λύματα της ελιάς περιέχουν υψηλή ποσότητα άνθρακα και συνεπώς η συναποικοδόμηση βελτιώνει το λόγο C/N. Επιπλέον στα λύματα των χοίρων η συγκέντρωση της αμμωνίας είναι σε υψηλά επίπεδα, ενώ στα λύματα της ελιάς η περιεκτικότητα σε αμμωνία απαντάται σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Η τοξικότητα της αμμωνίας επηρεάζει αρνητικά την αναερόβια αποικοδόμηση και συνεπώς μέσω της συναποικοδόμησης μπορεί να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα.Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η αναερόβια συναποικοδόμηση λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου στη μεσόφιλη ζώνη. Ειδικότερα, διερευνήθηκε η ενεργειακή απόδοση της αναερόβιας συναποικοδόμησης λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου σε διάφορες αναλογίες, με σκοπό την εύρεση της βέλτιστης αναλογίας τους, που θα επιτρέπει την επίτευξη της μέγιστης ενεργειακής απόδοσης. Επιπλέον, μελετήθηκε η πορεία της αναερόβιας διεργασίας σε αντιδραστήρες συνεχούς ροής και πλήρους ανάδευσης (CSTR: Continuous Stirred Tank Reactor), σε διαφορετικούς ρυθμούς οργανικής φόρτισης (OLR: Organic Loading Rate), κάτω από μεσόφιλες συνθήκες. Η μελέτη αυτή οδηγεί στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας, ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή αναερόβιων αντιδραστήρων μικρότερου όγκου και οικονομικότερης λειτουργίας. Τέλος, στόχος της έρευνας ήταν η διερεύνηση της ενεργειακής απόδοσης μίγματος λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου, σε αναλογία πλησίον της βέλτιστης στον υψηλότερο ρυθμό οργανικής φόρτισης. Η μελέτη αυτή οδηγεί στην τεκμηρίωση της υπεροχής του μίγματος με τη βέλτιστη αναλογία λυμάτων ακόμα και σε υψηλές τιμές OLR.Από τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας προέκυψαν τα παρακάτω γενικά συμπεράσματα:1.Η αποικοδόμηση των λυμάτων ελαιοτριβείου δύναται να επιτευχθεί με την ανάμιξη τους με λύματα χοιροστασίου. 2.Με την εφαρμογή της αναερόβιας συναποικοδόμησης μειώνονται τα προβλήματα τοξικότητας λόγω της αμμωνίας.3.Η παραγόμενες ποσότητες βιοαερίου και μεθανίου αυξάνονται όσο αυξάνεται η περιεχόμενη ποσότητα λυμάτων ελαιοτριβείου και σε ποσοστό μέχρι 40% του μίγματος. Όταν τα λύματα ελαιοτριβείου συμμετέχουν σε ποσοστό από 40% έως 50% του μίγματος παρατηρείται ανάσχεση του ρυθμού παραγωγής βιοαερίου, ενώ σημειώνεται ραγδαία πτώση στην παραγωγή βιοαερίου και μεθανίου όταν το ποσοστό των λυμάτων αυτών είναι ίσο ή μεγαλύτερο από 50%.. 4.Η αναλογία λυμάτων χοιροστασίου/ελαιοτριβείου σε ποσοστό 60/40 παρέχει, επίσης, τη μεγαλύτερη ανάκτηση ενεργειακού προϊόντος (CH4) ακόμα και σε υψηλούς ρυθμούς οργανικής φόρτισης (ΟLR).

scholarly journals Methane Production by Anaerobic Digestion of Spent Wash in Continuous Stirred Tank Reactor

2019 ◽  
Vol 38 (3) ◽  
pp. 791-798
Author(s):  
Sallahuddin Panhwar ◽  
Abdul Razaque Sahito ◽  
Ghulam Shabir Solangi ◽  
Rasool Bux Mahar Mahar ◽  
Jawahar Lal
Keyword(s):  
Anaerobic Digestion ◽  
Removal Efficiency ◽  
Liquid Waste ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Spent Wash ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

DSW (Distillery Spent Wash) is superfluous residual liquid waste produced during the process of alcohol production. It is one of the most critical environmental issues which cause pollution. Despite strictness of standards imposed on effluent quality, partially or untreated effluent very often finds access to surface and groundwater. The distillery wastewater becomes a serious risk to the water quality in several regions around the globe. The ever-increasing generation of DSW lead to take an attempt to investigate a few aspects of anaerobic digestion of spent wash collected from a distillery. In the present study CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) was used at laboratory scale. The study was carried out to evaluate the performance of CSTR after the effective startup and the gradual increment in the OLR (Organic Loading Rate). The maximum methane gas (CH4) of 71.68 ml at the OLR of 1.0g of COD (Chemical Oxygen Demand)/L was observed. The optimum COD removal efficiency of the CSTR was 91% corresponding to OLR of 1g of COD/L. The pH ranges from 7.1-7.3 gave better performance and maximum stability of the process. By increasing the ORL, the VFA (Volatile Fatty Acids) content was also increased and reached to the 1.5g COD/L. However, the removal efficiency of TS (Total Solids) increased at an accelerated rate of OLR.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document