where H(t) is cumulative hydrogen production (mL) during the incubation time, t (h), P is the biogas production potential (mL), Rm is the maximum production rate (mL h−1), λ is the lag phase duration (h), and e is the exp(1) = 2.718.
Biogas yield (Y) is calculated by dividing the biogas production potential by the amount of VS removed.
3. Results and discussion
3.1. Performance of two stage fermentation
The cumulative H2 and CH4 fermentation profile data were fitted to the modified Gompertz equation (R2 > 0.99). The hydrogen evolution had the S-shape trend and the kinetics data from the equation was statistically significant. Lag phase approximately 8 h prior to the evolution of H2 was observed in the first stage fermentation (Fig. 1A). No CH4 was detected in this stage. Total cumulative H2 was increased and reached the peak at the F/M ratio of 7.5. Then that was decreased after the increase of F/M. The trend of H2 potential, rate and yield versus F/M ratios was similar to that of the cumulative H2 (Fig. 1B). The highest H2 yield and content of 55.2 mL g−1 VS and 49% were achieved after 35 h fermentation (F/M of 7.5) (Fig. 1B, Table 2). The results showed that the F/M ratios have strong effect on the H2 production. At F/M of 10, it's possible that the food overloading, and acidogenic microorganisms converted the food waste to volatile fatty acids rapidly resulting the acidic condition (pH dropped to 3.86) in the reactor content. This phenomenon can cause the inhibiting effect on the hydrogen producing microorganisms. The H2 yield and production rate in this study were comparable to those of mesophilic and thermophilic fermentation previously reported (Table 3). The H2 yield and production rate in the previous reports are varied due to the different proportion of carbohydrate in the feedstocks; nature of feedstocks; fermentation pH and temperature [30].
ที่ H (T) คือการผลิตไฮโดรเจนสะสม (มิลลิลิตร) ในช่วงเวลาการบ่ม, T (H), P คือศักยภาพการผลิตก๊าซชีวภาพ (มิลลิลิตร), RM เป็นอัตราการผลิตสูงสุด (มล H-1) λเป็นขั้นตอนล่าช้า ระยะเวลา (H), และ e เป็นประสบการณ์นี้ (1) = 2.718.
ก๊าซชีวภาพผลผลิต (Y) คำนวณโดยการหารที่มีศักยภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพโดยจำนวนของ VS ออก. 3 ผลการค้นหาและการอภิปราย3.1 ผลการดำเนินงานของทั้งสองหมักขั้นตอนผลสะสม H2 และ CH4 ข้อมูลรายละเอียดการหมักอยู่พอดีสม Gompertz แก้ไข (R2> 0.99) วิวัฒนาการไฮโดรเจนมีแนวโน้ม S-รูปร่างและจลนพลศาสตร์ข้อมูลจากสมการเป็นนัยสำคัญทางสถิติ ขั้นตอนล่าช้าประมาณ 8 ชั่วโมงก่อนที่จะวิวัฒนาการของ H2 ถูกตั้งข้อสังเกตในการหมักขั้นตอนแรก (รูป. 1A) ไม่มี CH4 ถูกตรวจพบในขั้นตอนนี้ H2 สะสมรวมเพิ่มขึ้นและถึงจุดสูงสุดในอัตราส่วน F / M 7.5 แล้วที่ลดลงหลังจากที่เพิ่มขึ้น f / เอ็ม แนวโน้มของการที่มีศักยภาพ H2, และอัตราผลตอบแทนเมื่อเทียบกับอัตราส่วน F / M ก็คล้ายคลึงกับของสะสม H2 (รูปที่ 1B.) อัตราผลตอบแทนสูงสุด H2 และเนื้อหาของ 55.2 มล G-1 VS และ 49% กำลังประสบความสำเร็จหลังจาก 35 ชั่วโมงการหมัก (F / M 7.5) (รูป. 1B, ตารางที่ 2) ผลการศึกษาพบว่าอัตราส่วน F / M มีผลกระทบอย่างมากต่อการผลิต H2 ที่ f / M 10 ก็เป็นไปได้ว่าการบรรทุกเกินพิกัดอาหารและจุลินทรีย์ acidogenic แปลงเศษอาหารกรดไขมันที่ระเหยได้อย่างรวดเร็วส่งผลให้เกิดสภาพเป็นกรด (pH ลดลงถึง 3.86) ในเนื้อหาของเครื่องปฏิกรณ์ ปรากฏการณ์นี้สามารถก่อให้เกิดผลกระทบในการยับยั้งการผลิตไฮโดรเจนจุลินทรีย์ ผลผลิต H2 และอัตราการผลิตในการศึกษาครั้งนี้มีเทียบเคียงได้กับการหมัก mesophilic และ thermophilic รายงานก่อนหน้านี้ (ตารางที่ 3) ผลผลิต H2 และการผลิตอัตราในรายงานก่อนหน้านี้จะแตกต่างกันเนื่องจากสัดส่วนที่แตกต่างกันของคาร์โบไฮเดรตในวัตถุดิบนั้น ธรรมชาติของวัตถุดิบ; พีเอชและอุณหภูมิหมัก [30]
การแปล กรุณารอสักครู่..
