. IntroductionEnergy is vital to th

. Introduction
Energy is vital to the economic development, yet dependence on fossil fuels as our primary energy source contributes to global climate change,environmental degradation,and health problems [1]. Hydrogen as a clean, renewable fuel has attracted a great deal of attention since it produces only harmless water when combusted and possesses a high energy yield (286 kJ mol
1). Current hydrogen production methods can be broadly divided into physicochemical and biological processes. Among biological hydrogen production processes, dark fermentation is known to be less energy-intensive and more environmental friendly, for it can be carried out at
ambient temperature and pressure [2]. On the other hand, utilizing wastes to produce hydrogen is a possible alternative in terms of current waste disposal methods. So the dark fer- mentation for hydrogen production can serve a dual purpose of the exploitation of clean energy resources and the disposal of organic waste waters. To produce hydrogen from dark fermentation process, the blocking of the methanogenesis in anaerobic pathway is one of the key considerations, due to the conversion of hydrogen to methane in this step. The inhibition of methanogenic ac- tivities can be achieved by controlling many parameters [3], such as pH, HRT, and organic loading rate (OLR). Of various parameters, most researchers have focused on the role of pH
and the inhibition of methanogens has been reported under weak acid pH conditions. In fact, the HRT is also a very important parameter. As HRT is related to the amount of or- ganicsthatcanbe handledperunittime,ithasadirectimpact on economical operation [4]. Generally, hydrogen producing bacteria prefer short retention time; since the main hydrogen producing bacteria, Clostridium sp., tend to produce volatile fatty acids (VFAs) with hydrogen at the exponential growth phase while they produce alcohols at the stationary growth phase [5]. It is also generally held that short HRT prohibits methanogenic growth, since the growth rate of methanogens is much lower than that of hydrogen producing bacteria [4,6,7]. Another important consideration for hydrogen production from anaerobic fermentation is the type of fermentation. In many papers, butyrate-type fermentation has been depicted as the most common pathway for fermentative hydrogen production [8e10]. Although Ren et al. [11] and Hwang et al. [8] have investigated some suitable environmental factors for ethanol-type fermentation, but suggested no operational guideline for a reactor with regard to the production of hydrogen. Despite ethanol-type fermentation having many advantages for hydrogen production, information on this fermentation is very deficient, as the researches on this fer- mentation pathway focused on the production of ethanol as a fuel [12,13]. Until now the dark fermentation process for sequential hydrogen production has been operated with various types of organic substrates such as glucose [3], food waste [14], cheese whey wastewater [12], sugary wastewater [15] and coffee drink manufacturing wastewater (CDMW) [16]. Although a few substrates were very efficient and effective as a carbon source for the hydrogen production process, there is still a need to search more cost-effective substrates for industrial application of this process. Molasses as one of commercially available organic substrates has been used as a nutrient source for fermentative production of hydrogen [17e19] for the reason that it contains a high concent ration of sugars such as glucose, sucrose and fructose as well as nutrient minerals. To the best of our knowledge, however, there are few papers on the utilization of molasses as a sole carbon source for hydrogen and ethanol production in a mixed microbial com- munity culture. The objective of this study was to examine the performance of sequential hydrogen production from ethanol-type fermentation at different HRTs using molasses as substrate for anaerobic fermentation process in CSTR reactor. On the basis of experimental data obtained at various HRTs, the ethanol-type fermentation in this study realized the dual re- covery of two most important bioenergy products, hydrogen and ethanol, which could effectively improve the energy production rate.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

. แนะนำพลังงานมีความสำคัญต่อการพัฒนาเศรษฐกิจ ยังพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นแหล่งพลังงานหลักของเรารวม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ย่อยสลายสิ่งแวดล้อม ปัญหาสุขภาพ [1] ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงทดแทน ทำความสะอาดดึงดูดความสนใจมาก เพราะมัน อันตรายเฉพาะผลิตผลน้ำเมื่อเป็น และมีผลผลิตพลังงานสูง (286 ลโมล 1) วิธีผลิตไฮโดรเจนปัจจุบันสามารถจะแบ่งเป็นกระบวนการชีวภาพ และ physicochemical อย่างกว้างขวาง กระบวนการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ หมักเข้มเรียกว่าให้พลังงานมากน้อย และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น มันสามารถทำที่อุณหภูมิและความดัน [2] บนมืออื่น ๆ ใช้ขยะในการผลิตไฮโดรเจนเป็นทางเลือกเป็นไปได้ในปัจจุบันวิธีการกำจัดขยะมูลฝอย ดังนั้น fer เข้มเอกสารสำหรับการผลิตไฮโดรเจนสามารถรองรับวัตถุประสงค์ที่สองของการแสวงหาประโยชน์จากแหล่งพลังงานสะอาดและการกำจัดน้ำเสียอินทรีย์ การผลิตไฮโดรเจนจากกระบวนการหมักเข้ม บล็อก methanogenesis ในทางเดินที่ไม่ใช้ออกซิเจนได้หนึ่งข้อพิจารณาสำคัญ เนื่องจากการแปลงไฮโดรเจนมีเทนในขั้นตอนนี้ ยับยั้ง methanogenic ac-tivities สามารถทำได้ โดยการควบคุมพารามิเตอร์ต่าง ๆ [3], pH, HRT และอัตราการโหลดอินทรีย์ (OLR) พารามิเตอร์ต่าง ๆ นักวิจัยส่วนใหญ่ได้เน้นบทบาทของและยับยั้ง methanogens รายงานสภาวะ pH กรดอ่อน ในความเป็นจริง HRT เป็นพารามิเตอร์สำคัญมาก เกี่ยวข้องกับจำนวน handledperunittime หรือ-ganicsthatcanbe, ithasadirectimpact ในการดำเนินงานเศรษฐกิจ [4] HRT ทั่วไป แบคทีเรียผลิตไฮโดรเจนต้องรักษาระยะเวลา ตั้งแต่หลักไฮโดรเจนผลิตแบคทีเรีย เชื้อ Clostridium sp. มักจะ สร้างกรดไขมันระเหย (VFAs) กับไฮโดรเจนที่ระยะเรขาในขณะที่พวกเขาผลิต alcohols ในระยะเจริญเติบโตของเครื่องเขียน [5] นอกจากนี้โดยทั่วไปจัดขึ้นว่า HRT สั้นห้าม methanogenic เติบโต อัตราการเติบโตของ methanogens เป็นมากกว่าที่แบคทีเรียผลิตไฮโดรเจน [4,6,7] พิจารณาสำคัญอีกสำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากหมักไร้อากาศแบบเป็นชนิดของหมักดอง ในเอกสารจำนวนมาก butyrate ชนิดหมักได้ถูกแสดงเป็นทางเดินมากที่สุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจน fermentative [8e10] แม้ว่าเร็น et al. [11] และ Hwang et al. [8] ได้สอบสวนบางปัจจัยแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการหมักเอทานอลชนิด ได้แนะนำแนวทางเครื่องปฏิกรณ์ตามการผลิตไฮโดรเจนไม่ปฏิบัติ แม้ มีการหมักเอทานอลชนิดที่มีประโยชน์มากสำหรับการผลิตไฮโดรเจน ข้อมูลนี้หมักเป็น deficient มาก เป็นงานวิจัยในทางเดินเอกสาร fer นี้มุ่งเน้นในการผลิตเอทานอลเป็นเชื้อเพลิง [12,13] จนถึงขณะนี้ มีการหมักเข้มสำหรับผลิตไฮโดรเจนลำดับดำเนินกับชนิดต่าง ๆ ของวัสดุอินทรีย์เช่นกลูโคส [3], อาหารขยะ [14], ชีเวย์เสีย [12], ไพเราะเสีย [15] และบำบัดน้ำเสียผลิตเครื่องดื่มกาแฟ (CDMW) [16] แม้ว่าพื้นผิวไม่ได้ efficient มากและมีประสิทธิภาพเป็นแหล่งคาร์บอนในการผลิตไฮโดรเจน ยังมีจะได้คุ้มค่ามากขึ้นสำหรับโปรแกรมประยุกต์อุตสาหกรรมของกระบวนการนี้ค้นหา ใช้กากน้ำตาลเป็นหนึ่งในวัสดุอินทรีย์ที่ใช้ได้ในเชิงพาณิชย์เป็นแหล่งธาตุอาหารสำหรับการผลิตไฮโดรเจน [17e19] fermentative สาเหตุที่ประกอบด้วยอาหารสูง concent ของน้ำตาลเช่นกลูโคส ซูโครส และฟรักโทส เป็นแร่ธาตุอาหาร ส่วนความรู้ของเรา อย่างไรก็ตาม มีเอกสารน้อยใช้กากน้ำตาลเป็นแหล่งคาร์บอนแต่เพียงผู้เดียวสำหรับการผลิตเอทานอลและไฮโดรเจนในวัฒนธรรมจุลินทรีย์ผสม munity com วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการ ตรวจสอบประสิทธิภาพของการผลิตไฮโดรเจนตามลำดับจากการหมักเอทานอลชนิดที่ใช้กากน้ำตาลเป็นพื้นผิวสำหรับกระบวนการหมักไร้อากาศแบบในเครื่องปฏิกรณ์ CSTR HRTs แตกต่างกัน ตามข้อมูลทดลองได้ที่ HRTs ต่าง ๆ หมักเอทานอลชนิดในการศึกษานี้รู้เรื่อง-covery คู่ ทั้งสองสำคัญพลังงานชีวมวล ไฮโดรเจนเอทานอ ล ซึ่งสามารถเพิ่มอัตราการผลิตพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

. บทนำ
พลังงานมีความสำคัญต่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจ แต่การพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นแหล่งพลังงานหลักที่มีส่วนช่วยให้โลกเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม และปัญหาสุขภาพ [ 1 ] ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงทดแทนที่สะอาดได้ดึงดูดความสนใจมากเพราะมีแต่อันตรายน้ำเมื่อเผาและครอบครองผลผลิตพลังงานสูง ( 286 kJ mol
1 )วิธีการผลิตไฮโดรเจน ปัจจุบันสามารถเป็นวงกว้างแบ่งออกเป็นกระบวนการทางกายภาพและเคมีและชีวภาพ ระหว่างกระบวนการผลิตแก๊สชีวภาพ , มืดและเป็นที่รู้จักกันเป็นพลังงานที่เข้มข้นน้อยกว่าและเป็นมิตรสิ่งแวดล้อม มันสามารถดำเนินการได้ในอุณหภูมิห้องและความดัน
[ 2 ] บนมืออื่น ๆการใช้ของเสียที่ผลิตไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้ในแง่ของวิธีการขยะมูลฝอยในปัจจุบัน ดังนั้นความมืดเฟอร์ - mentation สำหรับการผลิตไฮโดรเจนสามารถตอบสนองวัตถุประสงค์สองของการใช้ทรัพยากรพลังงานที่สะอาด และกำจัดน้ำขยะอินทรีย์ การผลิตไฮโดรเจนจากกระบวนการหมักเข้มบล็อกของช้าในระบบทางเดินเป็นหนึ่งในข้อพิจารณาที่สำคัญ เนื่องจากการแปลงไฮโดรเจนมีเทนในขั้นตอนนี้ การยับยั้งจุลินทรีย์ของ AC - tivities สามารถทำได้โดยการควบคุมค่ามาก [ 3 ] เช่น ระยะเวลาเก็บกักน้ำและอัตราภาระอินทรีย์ ( อัตรา ) ของพารามิเตอร์ต่างๆ นักวิจัยได้เน้นบทบาทของ pH
และยับยั้งการสร้างมีเทนที่ได้รายงานในกรดอ่อนพีเอช . ในความเป็นจริง , HRT เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญมาก เป็นฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับจำนวนหรือ handledperunittime ganicsthatcanbe , การประหยัด ithasadirectimpact [ 4 ] โดยทั่วไป , ไฮโดรเจน ผลิตแบคทีเรียชอบเวลาการเก็บรักษาสั้น ตั้งแต่หลัก ไฮโดรเจน ผลิตแบคทีเรีย Clostridium sp . ,มีแนวโน้มที่จะผลิตกรดไขมันที่ระเหยได้ ( vfas ) กับ ไฮโดรเจน ที่ระยะการเจริญเติบโตในขณะที่พวกเขาผลิตแอลกอฮอล์ในขั้นตอนการเจริญเติบโตคงที่ [ 5 ] นอกจากนี้โดยทั่วไปถือกันว่าห้ามสั้นระยะเวลาการเจริญเติบโตจุลินทรีย์ เนื่องจากอัตราการเติบโตของการสร้างมีเทนต่ำกว่าที่ของไฮโดรเจน ผลิตแบคทีเรีย [ 4,6,7 ]อื่นที่สำคัญสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากถังหมักเป็นประเภทของการหมัก ในเอกสารหลายประเภทการหมักบิวได้ถูกอธิบายเป็นเส้นทางที่พบมากที่สุดสำหรับการผลิตก๊าซไฮโดรเจน 8e10 [ ] ถึงแม้ว่าเรน et al . [ 11 ] และฮวาง et al . [ 8 ] ได้ศึกษาปัจจัยบางชนิดเหมาะสำหรับการหมักเอทานอลแต่แนะนำไม่ปฏิบัติแนวทางเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการผลิตไฮโดรเจน แม้จะมีข้อดีหลายประเภทการหมักเอทานอลสำหรับการผลิตไฮโดรเจน ข้อมูลเกี่ยวกับการหมักนี้เป็นอย่างมาก เดอ จึง cient , งานวิจัยเพื่อ mentation ทางเดินนี้เน้นการผลิตเอทานอลเป็นเชื้อเพลิง [ 12 , 13 ‘ ]จนถึงตอนนี้หมักเข้มสำหรับการผลิตไฮโดรเจน ซึ่งได้ดำเนินการกับประเภทต่างๆของวัสดุอินทรีย์ เช่น กลูโคส [ 3 ] อาหารขยะ [ 14 ] เวย์น้ำเสีย [ 12 ] , น้ำหวาน [ 15 ] และกาแฟดื่มน้ำเสียโรงงานผลิต ( cdmw ) [ 16 ] แม้ว่าไม่กี่พื้นผิวมาก จึง cient EF และมีประสิทธิภาพเป็นแหล่งคาร์บอนสำหรับผลิตไฮโดรเจนในกระบวนการยังคงมีความต้องการที่จะค้นหามีประสิทธิภาพมากขึ้น ) สำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ กากน้ำตาลเป็นหนึ่งของวัสดุอินทรีย์ที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ถูกใช้เป็นแหล่งธาตุอาหารสำหรับการผลิตไฮโดรเจน [ 17e19 ] วิศวกรรมเคมี ด้วยเหตุผลว่า มันมีการปันส่วน concent สูงของน้ำตาล เช่น กลูโคส ซูโครสและฟรักโทสเป็นแร่ธาตุสารอาหารเพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรา อย่างไรก็ตาม มีเอกสารเกี่ยวกับการใช้กากน้ำตาลเป็นแหล่งคาร์บอนและไฮโดรเจน แต่เพียงผู้เดียวสำหรับการผลิตเอทานอลผสมจุลินทรีย์ com - วัฒนธรรมชุมชน .การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของการผลิตไฮโดรเจนจากการหมักเอทานอลแบบชนิดที่แตกต่างกัน hrts กากน้ำตาลเป็นสับสเตรทสำหรับกระบวนการหมักไร้อากาศในถังปฏิกรณ์แบบซีเอสทีอาร์ . บนพื้นฐานของข้อมูลที่ได้รับใน hrts การหมักเอทานอลชนิดต่างๆ ในการศึกษานี้ได้ตระหนักถึงคู่ Re - covery สองผลิตภัณฑ์พลังงานที่สำคัญ