and propionate inhibit theirown deg

and propionate inhibit their
own degradation by sludge enrichments. Acetate also noncompetitively
inhibits propionate degradation and uncompetitively
inhibits benzoate degradation. VFA can enhance the
inhibitory effect of pH on methane production and VFA degradation
in anaerobic digesters [21].
4.7. Long-chain fatty acids
LCFAs are formed during the degradation of fat and lipids and
are further reduced to acetate and hydrogen through b-oxidation
by proton-reducing acetogens [17,126]. LCFAs are known to be
inhibitory at low concentrations, for Gram-positive bacteria, and
not for Gram-negative bacteria [100]. Angelidaki and Ahring [127]
found that 18-C LCFA such as oleic acid and stearic acid are
inhibitory at concentrations 1.0 g/l. They also found that the toxic
effect was one of a permanent kind since growth did not reoccur
when the concentrations in the culture were diluted to a noninhibitory
one.
The mechanism of the LCFA toxicity is caused by adsorption
onto the cell wall or cell membrane, which interferes with the
transport and/or protection functions of the cell [100,126].
Moreover, the sorption of a layer of LCFA to biomass leads to
flotation of sludge and sludge washout [100].
Acetoclastic methanogenis bacteria are reported to be more
affected by the LCFA than the hydrogenotrophic methanogens
[126] and thermophilic bacteria seem to be more sensitive to LCFA
toxicity compared to their mesophilic colleagues. This is possibly
related to the composition of the cell membrane, which is
different for the two species [100].
Angelidaki and Ahring [127] found that LCFAs had a bactericidal
effect and that the bacteria showed no sign of adaptation to
the fatty acids toxicity. However, a study performed by Alves et al.
[126] postulated that sludge acclimated with lipids showed a
higher tolerance to oleic acid toxicity (IC50 ¼ 137 mg/l) compared
with sludge that was fed a non-fat substrate (IC50 ¼ 80 mg/l). Also,
the biodegradability of oleic acid was improved by this acclimatisation
with lipids or oleate [126]. Oleic acid (C18:1) is the most
abundant ‘species’ in LCFA-containing wastewater [128]. Values of
the IC50 of oleate were obtained from a batch test and ranged from
0.26 to 3.34mM [129]. The authors also found that the oleate
toxicity did not depend upon any of the biological factors (i.e. the
origin of the sludge, the specific acetoclastic methanogenic
activity or the adaptation of sludge to lipids) but it appeared to
be correlated with the specific area of the sludge [129]. This
means that sludge with a high specific area such as suspended
sludge, will be inhibited to a larger extent than granular sludge.
5. Pre-treatment
5.1. Introduction
The AD of biosolids was previously shown to be a valuable
treatment, resulting in reduction of sludge volume, destruction of
pathogenic organisms, a stabilisation of the sludge and production
of an energy-rich biogas. However, the application of AD to biosolids
were often limited by very long retention times (20–30 days)
and a low overall degradation efficiency of the organic dry
solids (30–50%). Those limiting factors are generally associated
with the hydrolysis stage [14]. During hydrolysis, cell walls
are ruptured and extracellular polymeric substances (EPS) are
degraded resulting in the release of readily available organic
material for the acidogenic micro-organisms. This mechanism is
particularly important in the digestion of sludge, since the major
constituent of its organic fraction are cells, being a relatively
unfavourable substrate for microbial degradation [130]. The cell
envelope of micro-organisms is a semi-rigid structure which
provides sufficient intrinsic strength to protect the cell from
osmotic lysis. Microbial cell walls contain glycan strands crosslinked
by peptide chains, causing resistance to biodegradation.
Several authors, e.g. Refs. [14,130], have indeed identified hydrolysis
as the rate-limiting step in AD of sewage sludge.
Various sludge disintegration methods have hence been
studied as a pre-treatment: these methods disrupt cell walls
which results in a lysis or disintegration of sludge cells. Slowly
degradable, particulate organic material is converted to low
molecular weight, readily biodegradable compounds, thus bypassing
the rate-limiting hydrolysis stage. Possible pre-treatments
include mechanical, thermal, chemical and biological action, as
reviewed in the present section with their working mechanism
and potential.
The integration of WAS pre-treatment methods in the sludge
cycle has already been shown in Fig. 1.
5.2. Thermal pre-treatment
The heat treatment of waste-activated sludge (WAS) was
shown as early as 1970 [131] to be an effective pre-treatment
method for AD. The sludge is generally subjected to temperature
in the range 150–200 1C, although lower temperatures have also
been reported. The pressures adjoining these temperatures are in
the range 600–2500 kPa [132]. Heat applied during thermal
treatment disrupts the chemical bonds of the cell wall and
membrane, thus solubilises the cell components. Various authors
describe the use of thermal pre-treatment for enhancing AD. Their
findings are reported in Table 9.
All studies report a positive impact of thermal pre-treatment
on AD. The optimum conditions and magnitude of the improvement,
however, vary considerably. This is in line with the findings
of Gavala et al. [143] who concluded that temperature and
duration of the optimum pre-treatment depend on the nature of
the sludge: the greater the proportion of difficulty in hydrolysing
biological sludge substances, higher the intensity of pre-treatment
needed. In general, thermal pre-treatment of WAS can considerably
increase methane production for mesophilic AD and to a
lesser extent for thermophilic AD, showing that the impact of
preconditioning is more significant in a low-rate system such as in
a mesophilic digestion. Thermophilic digestion is already more
efficient at VSS reduction and methane production as compared

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

และ propionate ยับยั้งการ
เองย่อยสลาย โดยตะกอน enrichments Acetate ยัง noncompetitively
ยับยั้งการสลายตัว propionate และ uncompetitively
benzoate ลดประสิทธิภาพในการยับยั้งการ สามารถเพิ่ม VFA
ลิปกลอสไขผลของผลิตมีเทนและย่อยสลาย VFA
ใน digesters ไม่ใช้ [21] ได้
4.7 ได้ กรดไขมันโซ่ยาว
LCFAs จะเกิดขึ้นในระหว่างการย่อยสลายไขมันและโครงการ และ
จะลดลงเพิ่มเติม acetate และไฮโดรเจนผ่านออกซิเดชัน b
ลดโปรตอน acetogens [17,126] LCFAs รับว่า
ลิปกลอสไขที่ความเข้มข้นต่ำ สำหรับแบคทีเรีย และ
สำหรับแบคทีเรียแบคทีเรียแกรมลบ [100] ไม่ Angelidaki และ Ahring [127]
พบ 18 C LCFA oleic กรดและกรด stearic
ลิปกลอสไขที่ความเข้มข้น 1.0 g/l พวกเขายังพบว่าสารพิษ
ผลเป็นหนึ่งในชนิดถาวรเนื่องจากเจริญเติบโตได้ไม่ reoccur
เมื่อความเข้มข้นในวัฒนธรรมถูกผสมกับ noninhibitory
หนึ่ง.
เกิดจากกลไกของ LCFA toxicity ดูดซับ
บนผนังเซลล์หรือเยื่อหุ้มเซลล์ การรบกวน
หน้าที่ขนส่งและ/หรือป้องกันของเซลล์ [100,126] .
นอก ดูดของชั้นของ LCFA ชีวมวลเพื่อนำไป
flotation ตะกอนและตะกอนไปกวาดออก [100] .
แบคทีเรีย methanogenis Acetoclastic มีรายงานว่า เพิ่มเติม
ถูกกระทบจาก LCFA กว่า hydrogenotrophic methanogens
[126] และดูเหมือน จะอ่อนไหว LCFA แบคทีเรีย thermophilic
ความเป็นพิษเมื่อเทียบกับเพื่อนร่วม mesophilic นี่คืออาจ
ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็น
แตกต่างกันสำหรับชนิดสอง [100] .
Angelidaki และ Ahring [127] พบว่า LCFAs มีเป็น bactericidal
ผลและแบคทีเรียแสดงให้เห็นว่าไม่มีสัญญาณของการปรับตัว
ความเป็นพิษกรดไขมัน อย่างไรก็ตาม การศึกษาดำเนินการโดย al. et Alves
[126] postulated ว่า ตะกอน acclimated ด้วยโครงการที่แสดงให้เห็นว่าการ
oleic กรดความเป็นพิษสูงค่าเผื่อ (IC50 ¼ 137 mg/l) เปรียบเทียบ
กับตะกอนที่ถูกเลี้ยงกับพื้นผิวไม่ใช่ไขมัน (IC50 ¼ 80 mg/l) ยัง,
biodegradability ของ oleic กรดถูกปรับปรุง โดย acclimatisation นี้
กับโครงการหรือ oleate [126] Oleic กรด (C18:1) เป็นที่สุด
อุดมสมบูรณ์ 'พันธุ์' ในน้ำประกอบด้วย LCFA [128] ค่าของ
IC50 ของ oleate ได้รับจากการทดสอบชุด และมา
0.26 มม. 3.34 [129] ผู้เขียนยังพบว่าการ oleate
ความเป็นพิษได้ไม่ขึ้นอยู่กับปัจจัยทางชีวภาพใด ๆ (เช่นการ
ต้นกำเนิดของตะกอน methanogenic เฉพาะ acetoclastic
กิจกรรมหรือการปรับตัวของตะกอนเพื่อโครงการ) แต่มันปรากฏ
ถูก correlated พื้นที่เฉพาะของตะกอน [129] นี้
หมายความว่าตะกอน มีบริเวณสูงเช่นระงับ
ตะกอน จะห้ามไปขอบเขตใหญ่กว่า granular ตะกอน
5 รักษาก่อน
5.1 แนะนำ
โฆษณาของ biosolids ที่แสดงก่อนหน้านี้ต้อง การค่ะ
รักษา ผลในการลดปริมาณตะกอน ทำลาย
ชีวิตอุบัติ stabilisation ตะกอนและผลิต
ของก๊าซชีวภาพอุดมไปด้วยพลังงาน อย่างไรก็ตาม โปรแกรมประยุกต์ของ AD biosolids
มักถูกจำกัด ด้วยคงยาวมากเวลา (20–30 วัน)
และประสิทธิภาพโดยรวมลดต่ำของแห้งอินทรีย์
ของแข็ง (30–50%) ผู้จำกัดปัจจัยเกี่ยวข้องโดยทั่วไป
กับขั้นไฮโตรไลซ์ [14] ระหว่างไฮโตรไลซ์ เซลล์ผนัง
กำลังพุ่งกระฉูด และ extracellular ชนิดสาร (EPS) เป็น
เสื่อมโทรมเกิดขึ้นในรุ่นของพร้อมอินทรีย์
วัสดุสำหรับ acidogenic ไมโครชีวิต กลไกนี้เป็น
สำคัญอย่างยิ่งในการย่อยอาหารของตะกอน ตั้งแต่หลักการ
ธาตุของเศษอินทรีย์เป็นเซลล์ การค่อนข้าง
unfavourable พื้นผิวสำหรับจุลินทรีย์ย่อยสลาย [130] เซลล์
ซองของไมโครสิ่งมีชีวิตคือ แข็งกึ่งโครงสร้างซึ่ง
ให้แรงพอ intrinsic ปกป้องเซลล์จาก
lysis การออสโมติก ผนังเซลล์จุลินทรีย์ประกอบด้วย glycan strands crosslinked
โดยโซ่เพปไทด์ ก่อให้เกิดความต้านทานการ biodegradation
เขียนหลาย เช่น Refs [14,130], แน่นอนระบุไฮโตรไลซ์
เป็นขั้นตอนที่จำกัดอัตราใน AD ของน้ำเสียตะกอน
จึงมีวิธีการสลายตัวของตะกอนต่าง ๆ
ศึกษาก่อนให้การรักษา: วิธีการเหล่านี้รบกวนเซลล์ผนัง
ซึ่งเกิดการ lysis หรือสลายตัวของตะกอนเซลล์ ช้า
ช่วยกัน ฝุ่นวัสดุอินทรีย์จะถูกแปลงเป็นต่ำ
น้ำหนักโมเลกุล พร้อมสลายสาร จึง เลี่ยง
ขั้นไฮโตรไลซ์จำกัดอัตราการ รักษาก่อนได้
รวมเครื่องจักรกล ความร้อน สารเคมี และชีวภาพการกระทำ เป็น
ทาน ด้วยกลไกการทำงานในส่วนปัจจุบัน
และศักยภาพการ
รวมวิธีรักษาก่อน WAS ในตะกอน
แสดงรอบใน Fig. 1 แล้ว
5.2 ก่อนรักษาความร้อน
ถูกรักษาความร้อนของขยะเรียกตะกอน (WAS)
แสดงเป็น pre-รักษาที่มีประสิทธิภาพเป็นช่วงต้นปี 1970 [131]
วิธีการโฆษณา โดยทั่วไปมีกักกันตะกอนที่อุณหภูมิ
ในช่วง 150–200 1C แม้ว่าอุณหภูมิยังมี
การรายงาน ความดันอุณหภูมิเหล่านี้ติดกับอยู่ใน
ในช่วง 600–2500 kPa [132] ความร้อนที่ใช้ในช่วงความร้อน
รักษา disrupts พันธบัตรเคมีของผนังเซลล์ และ
เมมเบรน ดังนั้น solubilises ส่วนประกอบของเซลล์ เขียนต่าง ๆ
อธิบายการใช้ความร้อนรักษาก่อนสำหรับเพิ่ม AD ของ
พบรายงานในตาราง 9.
ทั้งหมดการศึกษารายงานผลกระทบก่อนรักษาความร้อน
ใน AD เงื่อนไขที่เหมาะสมและขนาดของการปรับปรุง,
อย่างไรก็ตาม แตกต่างกันมาก นี่คือลึก
ของ Gavala et al [143] ที่สรุปว่า อุณหภูมิ และ
ระยะเวลาของการรักษาก่อนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับลักษณะของ
ตะกอน: สัดส่วนที่มากขึ้นของความยากลำบากในการ hydrolysing
ตะกอนชีวภาพสาร สูงความเข้มของการรักษาก่อน
จำ ทั่วไป รักษาความร้อนก่อนของ WAS สามารถมาก
เพิ่มการผลิตมีเทน mesophilic AD และเพื่อการ
ขอบเขตน้อยกว่าสำหรับ thermophilic AD ที่แสดงผลกระทบของ
preconditioning มีความสำคัญมากขึ้นในอัตราต่ำระบบเช่นใน
การย่อยอาหาร mesophilic ย่อยอาหาร thermophilic อยู่มากกว่า
ที่ VSS ผลิตมีเทนและลดเป็นการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ยับยั้งการสลายตัวของพวกเขาเอง และกรดโพรพิโอนิก
กาก enrichments . เทตยัง noncompetitively
ยับยั้งการย่อยสลายและยับยั้งการย่อยสลายิมโพรพิ uncompetitively
. ง่ายสามารถเพิ่มผลของ pH ต่อการผลิตก๊าซมีเทน และยับยั้งการย่อยสลายง่าย
แอนมูล [ 21 ] .
5 . กรดไขมันโซ่ยาว
lcfas เกิดขึ้นในระหว่างการย่อยสลายไขมันและไขมันและ
ลดลงต่อไปในอะซิเตท และไฮโดรเจนผ่าน b-oxidation
โดยโปรตอนลดงานยก [ 17126 ] lcfas เป็นที่รู้จักกันเป็น
ยับยั้งที่ความเข้มข้นต่ำ แบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ
ไม่ได้ [ 100 ] และ angelidaki ahring [ 127 ]
พบว่า 18-c สาย เช่น กรดโอเลอิก และกรดสเตียริกเป็น
ยับยั้งที่ความเข้มข้น 1.0 กรัมต่อลิตร นอกจากนี้ยังพบว่าเป็นพิษ
ผลเป็นหนึ่งในชนิดถาวรเนื่องจากการเจริญเติบโตไม่ reoccur
เมื่อความเข้มข้นในวัฒนธรรมที่ถูกเจือจางไป noninhibitory
.
กลไกของสายพิษเกิดจากการดูดซับ
บนเซลล์ผนังหรือเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งคาบเกี่ยวกับ
การขนส่งและ / หรือฟังก์ชั่นการป้องกันเซลล์ [ 100126 ] .
นอกจากนี้ การดูดซับของชั้นของสายที่จะนำไปสู่
ชีวมวลการศึกษาการลอยตะกอนตะกอน การชะล้าง [ 100 ] .
acetoclastic methanogenis แบคทีเรียจะรายงานให้มากขึ้น
ผลกระทบจากสายมากกว่า hydrogenotrophic
[ 126 ] สร้างมีเทนและแบคทีเรีย และดูเหมือนจะมีความไวต่อพิษของสาย
เมื่อมีเพื่อนร่วมงาน นี้อาจจะเป็น
ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ที่แตกต่างกันสองชนิด

[ 100 ]และ angelidaki ahring [ 127 ] พบว่า lcfas มีผลฆ่าเชื้อแบคทีเรีย
และแบคทีเรียพบว่าไม่มีสัญญาณของการปรับตัว
กรดไขมันเป็นพิษ อย่างไรก็ตาม การศึกษาดำเนินการโดย Alves et al .
[ 126 ] ซึ่งตะกอน acclimated กับไขมันมีความอดทนสูงกว่า
พิษกรดโอเลอิก ( ic50 ¼ 137 มิลลิกรัมต่อลิตร ) เมื่อเทียบกับตะกอนที่ถูก fed
ไม่อ้วน ( ( ic50 ¼ 80 mg / l ) นอกจากนี้
ที่ย่อยสลายทางชีวภาพของกรดโอเลอิกปรับปรุงนี้ Acclimatisation
กับไขมันหรือโอลีเอท [ 126 ] กรดโอเลอิก ( ที่ทำการ ) เป็นที่สุด
มากมาย ' ชนิด ' สายที่มีน้ำเสีย [ 128 ] ค่า
ic50 ของโอลีเอทได้จากชุดทดสอบและอยู่ระหว่าง 0.26 3.34mm
[ 129 ] ผู้เขียนพบว่าโอลีเอท
พิษไม่ได้ขึ้นอยู่กับใด ๆของปัจจัยทางชีวภาพ ( เช่น
ที่มาของตะกอนจุลินทรีย์เฉพาะ acetoclastic
กิจกรรมหรือการปรับตัวของตะกอนกับไขมัน ) แต่ปรากฏว่า
มีความสัมพันธ์กับพื้นที่เฉพาะของตะกอน [ 129 ] นี้
หมายความว่าตะกอนด้วยสูงเฉพาะพื้นที่ เช่น ตะกอนแขวนลอย
จะยับยั้งเพื่อขอบเขตขนาดใหญ่กว่าตะกอนเม็ดจุลินทรีย์ .
5 ก่อนการรักษา
5.1 บทนำ
โฆษณาของ biosolids เคยแสดงเป็น การรักษาคุณค่า
, ผลในการลดปริมาณตะกอน ทำลายเชื้อโรคใน
, เสถียรภาพของตะกอนและการผลิต
ของรวยพลังงานก๊าซชีวภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้โฆษณาเพื่อ biosolids
มักจะถูก จำกัด โดยมากเวลากัก ( 20 – 30 วัน )
และต่ำโดยการย่อยสลายประสิทธิภาพของ
บริการอินทรีย์ของแข็ง ( 30 - 50 % ) ปัจจัยที่จำกัดเหล่านั้นโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการย่อย
[ 14 ] ในระหว่างการย่อยสลาย ผนัง เซลล์จะแตกและสารพอลิเมอร์และ

( EPS ) ซึ่งผลในการปล่อยพร้อมวัสดุอินทรีย์
จุลินทรีย์กากสับปะรด . กลไกนี้สำคัญในการย่อยอาหาร
กาก
ตั้งแต่หลักส่วนขององค์ประกอบอินทรีย์เป็นเซลล์ เป็นค่อนข้างต่ำสำหรับการย่อยสลายสาร
[ 130 ] เซลล์
ซองของจุลินทรีย์เป็นโครงสร้างที่ให้เพียงพอภายใน
กึ่งแข็งแกร่งเพื่อปกป้องเซลล์จากการสลาย
โดย . ผนังเซลล์ของจุลินทรีย์ประกอบด้วยไกลแคนเส้นซึ่ง
โดยโซ่เปปไทด์ ทำให้ทนต่อการย่อยสลาย .
ผู้เขียนหลายเช่น อ้างอิง [ 14130 ] จับตาอัตราการย่อย
เป็นขั้นตอนในการโฆษณาของกากตะกอนวิธีการต่าง ๆ .

จึงได้ศึกษาเป็นก่อน : วิธีการเหล่านี้ทำลายผนังเซลล์
ซึ่งผลลัพธ์ในการสลายหรือการโคลนเซลล์ ย่อยสลายได้ช้า
ฝุ่นละอองสารอินทรีย์จะถูกแปลงเป็นโมเลกุลต่ำ
พร้อมย่อยสลายสารประกอบดังนั้นอัตราการย่อยสลายผ่าน
เวที . เป็นไปได้การรักษาก่อน
รวมกล ความร้อน สารเคมี และการกระทำทางชีวภาพเช่น
ดูในส่วนปัจจุบันกับ
กลไกของการทำงานและศักยภาพ บูรณาการ แนวทาง
กาก
ก่อนในรอบได้ถูกแสดงในรูปที่ 1 .
5.2 . ความร้อนก่อน
รักษาความร้อนของเสียตะกอนเร่ง ( ) คือ
แสดงก่อน 1970 [ 131 ] ที่จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพเพื่อโฆษณาก่อน
กาก
ทั่วไปภายใต้อุณหภูมิในช่วง 150 – 200 ใน ถึงแม้ว่าอุณหภูมิลดลงได้
ได้รับการรายงาน แรงกดดันเหล่านี้ติดอุณหภูมิอยู่ในช่วง 600 – 2 , 500 kPa
[ 132 ] ความร้อนที่ใช้ในการรักษาความร้อน
รบกวนพันธะเคมีของผนังเซลล์และ
เยื่อดังนั้น solubilises เซลล์ส่วนประกอบ ผู้แต่ง
อธิบายการใช้ความร้อนและการส่งเสริมการโฆษณาของพวกเขา
สรุปรายงานตารางที่ 9 .
การศึกษารายงานผลกระทบเชิงบวกของ
และความร้อนบน AD สภาวะที่เหมาะสมและขนาดของการปรับปรุง ,
แต่แตกต่างกันมาก นี้จะสอดคล้องกับผลการวิจัย
ของ gavala et al .[ 143 ] ใครสรุปได้ว่าอุณหภูมิและระยะเวลาของผลที่เหมาะสม

ขึ้นอยู่กับลักษณะของตะกอน : มากกว่าสัดส่วนของความยากใน hydrolysing
สารตะกอนชีวภาพสูงกว่าความเข้มของเยื่อหุ้มเมล็ด
ต้องการ โดยทั่วไป ร้อน การบำบัดก็สามารถมาก
เพิ่มการผลิตก๊าซมีเทนสำหรับโฆษณาและ มีเพื่อสำหรับ
น้อยกว่าขอบเขต และโฆษณาแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของ
preconditioning อย่างมีนัยสำคัญมากขึ้นในอัตราต่ำ เช่น ในระบบการย่อยอาหารมี . การย่อยอาหาร และเพิ่มประสิทธิภาพในการลดแล้ว
VSS และการผลิตก๊าซมีเทนเมื่อ