correlate with biohydrogen production efficiency by fermentation
because of the following two reasons. First, due to the
differentmechanisms of pretreatment, a greater solid loss or a
higher COD concentration in the liquid does not necessarily
mean a greater microbial accessibility of the residual biomass
solid. Second, different pretreatment methods generate
different byproducts that can be inhibitory during fermentation.
For example, acid pretreatment at a high temperature
causes the generation of inhibitory sugar degradation products
including furfural, 5-hydroxyfuranmethal, as well as
phenolic compounds [39,40], while the black liquor generated
in alkaline pretreatment has high levels of alkalinity and toxic
lignin degradation compounds [41]. Therefore, fermentation
of the pretreated biomass is required for the evaluation of
pretreatment effectiveness.
Hydrogen and biogas evolution during the fermentation of
the pretreated duckweed is shown in Fig. 3. The biohydrogen
production generally leveled off two days after the start of
fermentation, which is about 3 days earlier than the leveling
off of biogas production, indicating an earlier growth of
hydrogen-producing microorganisms. Since hydrogen production
was high at the early stage of fermentation but very
low at the later stage, biogas collection should be carried out
earlier to prevent the dilution of hydrogen by other gases
especially carbon dioxide. After chemical or thermal pretreatment,
the biogas produced had 15e38% hydrogen, which
is consistent with the hydrogen percentage obtained in other
reported studies with molasses [42,43]. Compared with
lignocellulosic feedstocks [17e20,28], however, duckweed
produced much less biohydrogen in fermentation (12 mLH2 g1 dry biomass here vs. 31e153 mL H2 g1 dry biomass for
other feedstocks). This might be the result of the uncontrolled
fermentation conditions, and as shown in the next section,
can be optimized by further investigation. Throughout the
course of fermentation, methane production was negligible.
This indicates that heat treatment was effective in inhibiting
methanogens in the inoculum. Although alkaline pretreatment
resulted in the highest solid loss, the fermentation of
alkaline-pretreated sample did not give the highest biogas or
biohydrogen production (Fig. 3a, b). This is possibly due to the
inhibition of fermenting microbes by the lignin-rich liquid
(black liquor). Acid pretreatment resulted in the highest
biogas and biohydrogen production, 33% and 42% higher than
with alkaline and thermal-pretreated duckweed, respectively.
Acid pretreatment has been reported to effectively hydrolyze
algae and agricultural residues, and render it suitable for
biohydrogen production. However, because of the recalcitrant
structure of these substrates, higher temperatures (>120 C) or
elevated acid concentrations (up to 3%) are normally applied
to achieve reasonable yields and rates during fermentation,
which inevitably increases conversion cost
ความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพในการผลิต biohydrogen โดยหมักเนื่องจากสาเหตุสองต่อไปนี้ ครั้งแรก เนื่องจากการdifferentmechanisms ของปรับสภาพ สูญเสียความแข็ง หรือการความเข้มข้น COD สูงในของเหลวไม่จำหมาย ถึงจุลินทรีย์ที่มากขึ้นของชีวมวลที่เหลือไม้ สร้างสอง แตกต่างวิธีการสวยงามมากกว่าแตกต่างกันผลพลอยได้เศษที่สามารถ inhibitory ระหว่างการหมักตัวอย่างเช่น ปรับสภาพกรดที่อุณหภูมิสูงทำให้การสร้างน้ำตาล inhibitory ผลิตภัณฑ์ลดรวม furfural, 5-hydroxyfuranmethal เช่นเป็นสารฟีนอ [39,40], ในขณะที่เหล้าสีดำที่สร้างขึ้นปรับสภาพด่างมีสภาพด่างและสารพิษสารย่อยสลายลิกนิ [41] ดังนั้น หมักชีวมวล pretreated จำเป็นสำหรับการประเมินประสิทธิภาพที่สวยงามมากกว่านี้ไฮโดรเจนและก๊าซชีวภาพวิวัฒนาการระหว่างการหมักไม่สด pretreated จะแสดงในรูปที่ 3 Biohydrogenโดยทั่วไปจะเข้าสองวันหลังจากเริ่มผลิตหมัก ซึ่งก่อนหน้าระดับประมาณ 3 วันจากการผลิตก๊าซชีวภาพ แสดงการเจริญเติบโตก่อนจุลินทรีย์การผลิตไฮโดรเจน ตั้งแต่ผลิตไฮโดรเจนได้สูงในช่วงต้นของการหมักมากต่ำในภายหลัง การเก็บรวบรวมก๊าซชีวภาพควรดำเนินการก่อนหน้านี้เพื่อป้องกันการเจือจางของไฮโดรเจน โดยก๊าซอื่น ๆโดยเฉพาะคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากปรับสภาพทางเคมี หรือความร้อนก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ 15e38% ไฮโดรเจน ซึ่งสอดคล้องกับเปอร์เซ็นต์ไฮโดรเจนที่ได้มาในที่อื่น ๆรายงานการศึกษา ด้วยกากน้ำตาล [42,43] เมื่อเทียบกับlignocellulosic วมวล [17e20, 28], อย่างไรก็ ตาม ไม่สดผลิต biohydrogen มากน้อยในการหมัก (12 mLH2 g 1 แห้งชีวมวลนี่เจอ g 1 mL H2 31e153 วมวลแห้งสำหรับอื่น ๆ วมวล) อาจเป็นผลของการไม่สามารถควบคุมเงื่อนไขการหมัก และ ตามที่แสดงในส่วนถัดไปสามารถเพิ่มประสิทธิภาพ โดยการสืบสวนเพิ่มเติม ตลอดการหลักสูตรของการหมัก การผลิตก๊าซมีเทนได้เล็กน้อยบ่งชี้ว่า ความร้อนมีประสิทธิภาพในการยับยั้งmethanogens ใน inoculum ถึงแม้ว่าอัลคาไลน์ปรับสภาพให้สูญหายไม้ที่สูงที่สุด การหมักของตัวอย่างอัลคาไลน์ pretreated ไม่ได้ไม่ให้ก๊าซชีวภาพสูงสุด หรือbiohydrogen ผลิต (รูป 3a, b) นี่คืออาจเนื่องจากการยับยั้งการหมักจุลินทรีย์โดยของเหลวอุดมด้วยลิกนิ(น้ำมันยางดำ) ปรับสภาพกรดผลในสุดก๊าซชีวภาพและ biohydrogen ผลิต 33% และ 42% สูงกว่ามีอัลคาไลน์ และ pretreated ความร้อนไม่สด ตามลำดับได้รายงานปรับสภาพกรด hydrolyze ได้อย่างมีประสิทธิภาพสาหร่ายและตกค้างทางการเกษตร และทำให้มันเหมาะสมbiohydrogen ผลิต อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการอ้างโครงสร้างของพื้นผิวเหล่านี้ ที่อุณหภูมิสูง (> 120 C) หรือยกระดับความเข้มข้นของกรด (ถึง 3%) จะใช้เพื่อให้ได้อัตราผลตอบแทนที่เหมาะสมและราคาระหว่างการหมักซึ่งย่อมเพิ่มต้นทุนของการแปลง
การแปล กรุณารอสักครู่..

ความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพการผลิตก๊าซไฮโดรเจนชีวภาพจากการหมักเพราะสองเหตุผลดังต่อไปนี้ ก่อน เนื่องจากการdifferentmechanisms ของการบำบัดการสูญเสียหรือแข็ง ยิ่งใหญ่กว่าสูงกว่าความเข้มข้นซีโอดีในน้ำที่ไม่จําเป็นหมายถึงการเข้าถึงเซลล์จุลินทรีย์ตกค้างมากขึ้นที่เป็นของแข็ง ประการที่สอง การสร้างวิธีการที่แตกต่างกันผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันที่สามารถยับยั้งระหว่างการหมักตัวอย่างเช่นกรด ภาวะที่อุณหภูมิสูงสาเหตุที่รุ่นของผลิตภัณฑ์ย่อยสลายน้ำตาลพบว่ารวมทั้ง furfural , 5-hydroxyfuranmethal เช่นเดียวกับสารประกอบฟีนอล [ 39,40 ] ในขณะที่ดำเหล้าสร้างขึ้นการจัดระดับความเป็นด่าง และเป็นพิษได้การย่อยสลายสารลิกนิน [ 41 ] ดังนั้น การหมักของชีวมวลที่ผ่าน จำเป็นสำหรับการประเมินผลประสิทธิผลของการบำบัด .ไฮโดรเจนและวิวัฒนาการในระหว่างการหมักก๊าซชีวภาพที่ได้รับในขณะแสดงในรูปที่ 3 . โดยไบโอไฮโดรเจนโดยทั่วไปการผลิตเตียนปิดสองวันหลังจากที่เริ่มต้นของหมักประมาณ 3 วัน เร็วกว่า ปรับระดับจากการผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งก่อนหน้านี้การเจริญเติบโตของไฮโดรเจนผลิตจุลินทรีย์ ตั้งแต่การผลิตไฮโดรเจนคือสูงในระยะแรกของการหมัก แต่ต่ำในขั้นตอนภายหลัง ควรทำการเก็บก๊าซชีวภาพก่อนหน้านี้ เพื่อป้องกันการลดไฮโดรเจนจากก๊าซอื่น ๆโดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากการสารเคมีหรือความร้อน ,ก๊าซชีวภาพที่ผลิตได้ 15e38 % ไฮโดรเจนซึ่งสอดคล้องกับไฮโดรเจนร้อยละที่ได้รับในอื่น ๆรายงานการศึกษากับกากน้ำตาล [ 42,43 ] เมื่อเทียบกับlignocellulosic 17e20,28 Feedstocks [ ] , อย่างไรก็ตาม , แหนการผลิตไบโอไฮโดรเจนมากน้อยในการหมัก ( 12 mlh2 G1 แห้งชีวมวลที่นี่กับ 31e153 ml ราคา G1 แห้งชีวมวลสำหรับวัตถุดิบอื่น ๆ ) นี้อาจเป็นผลจากที่ไม่สามารถควบคุมได้สภาวะการหมัก และแสดงในส่วนถัดไปสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยการสอบสวนเพิ่มเติม ตลอดหลักสูตรของหมัก , การผลิตก๊าซมีเทนกระจอกนี้บ่งชี้ว่า การรักษาความร้อน มีผลยับยั้งเมทาโนเจนใน 3 . แม้ว่าภาวะด่างมีผลต่อการหมักของแข็งสูงสุดด่างที่ได้รับตัวอย่างไม่ได้ให้ก๊าซชีวภาพสูงสุด หรือการผลิตไบโอไฮโดรเจน ( รูปที่ 3A , B ) นี้อาจจะเนื่องจากการสารสกัดจากการหมักจุลินทรีย์ โดยปริมาณที่อุดมไปด้วยของเหลว( น้ำดำ ) กรดการส่งผลสูงสุดก๊าซชีวภาพและการผลิตไบโอไฮโดรเจน 33% และ 42% สูงกว่าด้วยด่างและจอกแหนที่ได้รับความร้อน , ตามลำดับโดยมีรายงานว่า มีกรดไฮโดรไลซ์สาหร่าย และวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร และให้มันเหมาะสำหรับการผลิตไบโอไฮโดรเจน . อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการนอกครูโครงสร้างของพื้นผิวเหล่านี้ที่อุณหภูมิสูง ( > 120 C ) หรือกรดความเข้มข้นสูง ( ถึง 3% ) โดยปกติจะใช้เพื่อให้ได้ผลตอบแทนที่เหมาะสม และราคาในระหว่างการหมักซึ่งเพิ่มต้นทุนการเปลี่ยนแปลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
การแปล กรุณารอสักครู่..
