2.2. Food wasteSynthetic food waste

2.2. Food waste

Synthetic food waste was prepared from typical locally-produced food waste with the composition of 65% carbohydrate (rice), 17% vegetable and 18% meat (w/w). The feedstock was ground in a blender to particles of diameter approx. 0.5 mm and used as the feedstock with no prior sterilization. The food waste was adjusted to the desire concentration (g VS L−1) with distilled water. The characteristics of the feedstock are shown in Table 1.

2.3. Batch fermentation

The two stage batch fermentation system including H2 fermentation in the first stage and CH4 fermentation in the second stage was set up in 500 mL screw-cap bottles with a working volume of 500 mL (375 mL of food waste and 125 mL of inoculum). The microbial seed inoculum in all conditions was fixed at 4.75 g total volatile solids (VS) per batch. The food waste was added at varying concentrations between 23.75 and 95.0 g VS L−1, corresponding to F/M ratios of 2.5–10. The initial pH in the H2 fermentation was adjusted to 6.0 with 6 N NaOH or concentrated H3PO4. The system was flushed with nitrogen gas to generate anaerobic conditions. H2 fermentation was conducted at 37 °C with rotary shaking at 150 rpm. After H2 fermentation was exhausted, the non-heat pretreated seed of 4.75 g VS per batch was added, the initial pH was adjusted to 7.0, and the system was reflused with nitrogen gas, and the CH4 fermentation was conducted at 37 °C. All experiments were setup in duplicate. During the fermentation experiment, total gas volume and composition were periodically monitored by gas counters and gas chromatography, respectively. The liquid samples were analyzed for pH and volatile fatty acids (VFAs) every 4–6 h.

2.4. Analytical methods

Total solids (TS), total volatile solids (VS), and chemical oxygen demand (COD) were measured according to Standard Methods 2540 G and 5220 B, respectively [27].

The amount of generated biogas was recorded using liquid displacement gasometers. Biogas content (H2, CH4, and CO2) was measured periodically every 5 h using a gas chromatograph (Shimadzu GC-8A, Kyoto, Japan) equipped with a thermal conductivity detector (TCD) with a Unibeads C 60/80 column (GL Sciences, Inc., Tokyo, Japan). Helium was used as a carrier gas. The temperatures of the injection port and the detector were 150 and 80 °C, respectively. VFAs were analyzed by gas chromatography (Shimadzu GC-7A system equipped with a flame ionization detector and a Stabilwax DA capillary column (Restek Corporation, PA, USA)). The temperatures of the injection port and detector were maintained at 240 °C [28].

2.5. Kinetics of gas production

The modified Gompertz equation (eqn. (1)) was used to fit cumulative hydrogen/methane production data obtained from each batch experiment [29]. This model has long been used for describing hydrogen, methane, or biogas production in batch fermentation experiments.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2.2. อาหารขยะอาหารสังเคราะห์เสียถูกเตรียมจากอาหารผลิตในประเทศมีองค์ประกอบของคาร์โบไฮเดรต 65% (ข้าว), 17% ผัก และเนื้อสัตว์ 18% (w/w) วัตถุดิบถูกบดในเครื่องปั่นให้อนุภาคของเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.5 มม. และใช้เป็นวัตถุดิบมีไม่ฆ่าเชื้อก่อน อาหารขยะถูกปรับปรุงเพื่อความเข้มข้นความปรารถนา (g VS L−1) กับน้ำกลั่น ลักษณะของวัตถุดิบจะแสดงในตารางที่ 12.3. ชุดหมักขั้นสองชุดหมักระบบรวมทั้งการหมักในระยะแรกและ CH4 หมักในขั้นสองถูกกำหนดขึ้นในขวดฝาเกลียวขนาด 500 มล.มีทำเสียงของ 500 มล. (375 มิลลิลิตร ของอาหารขยะ และ 125 mL ของ inoculum) H2 Inoculum จุลินทรีย์เมล็ดในเงื่อนไขทั้งหมดถูกแก้ไขที่ 4.75 กรัมระเหยของเหลว (VS) ต่อชุด เพิ่มกากอาหารที่ความเข้มข้นที่แตกต่างกันระหว่าง 23.75 และ 95.0 กรัม VS L−1 ที่สอดคล้องกับอัตราส่วน F/M 2.5 – 10 ค่า pH เริ่มต้นในการหมัก H2 ปรับปรุง 6.0 กับ 6 N NaOH หรือเข้มข้น H3PO4 ระบบถูกล้าง ด้วยแก๊สไนโตรเจนเพื่อสร้างสภาวะไม่ใช้ออกซิเจน H2 หมักดำเนินที่ 37 ° C กับโรตารี่สั่นที่ 150 rpm หลังจากหมัก H2 ถูกหมด เพิ่มเมล็ด pretreated ความร้อน 4.75 กรัม VS ต่อชุด ค่า pH เริ่มต้นถูกปรับเป็น 7.0 และระบบไม่ reflused กับก๊าซไนโตรเจน และดำเนินการหมัก CH4 ที่ 37 องศาเซลเซียส การทดลองทั้งหมดถูกตั้งค่าในรายการซ้ำ ในระหว่างการทดลองหมัก ปริมาณก๊าซทั้งหมดและองค์ประกอบได้เป็นระยะ ๆ ตรวจสอบเคาน์เตอร์ก๊าซและก๊าซ chromatography ตามลำดับ มีวิเคราะห์ตัวอย่างของเหลวสำหรับกรดไขมัน (VFAs) ค่า pH และระเหยทุก 4 – 6 h2.4 วิเคราะห์วิธีของแข็งรวม (TS), ของแข็งระเหยรวม (VS), และต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) ได้วัดตามมาตรฐานวิธีการ 2540 G และ B, 5220 ตามลำดับ [27]ปริมาณก๊าซชีวภาพที่สร้างขึ้นถูกบันทึกไว้โดยใช้ของเหลวปริมาณกระบอกสูบ gasometers ก๊าซชีวภาพ เนื้อหา (H2, CH4, CO2) มีวัดเป็นระยะ ๆ ทุก 5 ชั่วโมงใช้เป็นก๊าซ chromatograph (Shimadzu GC-8A เกียวโต ญี่ปุ่น) พร้อมกับเครื่องตรวจจับการนำความร้อน (TCD) กับคอลัมน์ Unibeads C 60/80 (GL Sciences, Inc. โตเกียว ญี่ปุ่น) ใช้ฮีเลียมเป็นก๊าซผู้ขนส่ง อุณหภูมิของพอร์ตฉีดและเครื่องตรวจจับ 150 และ 80 ° C ตามลำดับ VFAs ถูกวิเคราะห์ โดย chromatography ก๊าซ (Shimadzu GC-7A ระบบเครื่องตรวจจับเปลวไฟไอออไนซ์และคอลัมน์ Stabilwax DA ฝอย (Restek Corporation, PA สหรัฐอเมริกา) อุณหภูมิฉีดพอร์ตและเครื่องตรวจจับถูกเก็บรักษาไว้ที่ 240 ° C [28]2.5. จลนพลศาสตร์ของแก๊สใช้สมการแก้ไข Gompertz (eqn. (1)) ให้พอดีกับข้อมูลการผลิตไฮโดรเจน/ก๊าซมีเทนที่สะสมที่ได้รับจากแต่ละชุดการทดลอง [29] รุ่นนี้มีการใช้การอธิบายการผลิตไฮโดรเจน มีเทน หรือก๊าซชีวภาพในชุดการทดลองหมักนาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.2 เศษอาหารเศษอาหารสังเคราะห์ถูกจัดทำขึ้นจากเศษอาหารทั่วไปที่ผลิตในประเทศที่มีส่วนประกอบของคาร์โบไฮเดรต 65% (ข้าว) ผัก 17% และเนื้อสัตว์ 18% (w / w) เดอะ วัตถุดิบถูกพื้นดินในเครื่องปั่นให้อนุภาคที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5 มิลลิเมตรและใช้เป็นวัตถุดิบที่ไม่มีการฆ่าเชื้อก่อน ขยะอาหารที่ได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อความเข้มข้นของความปรารถนาที่ (ช VS L-1) ด้วยน้ำกลั่น ลักษณะของวัตถุดิบที่จะแสดงในตารางที่ 1 2.3 Batch หมักทั้งสองขั้นตอนระบบการหมักแบบรวมทั้งการหมัก H2 ในระยะแรกและหมัก CH4 ในขั้นตอนที่สองถูกจัดตั้งขึ้นใน 500 มิลลิลิตรขวดสกรูหมวกที่มีปริมาณการทำงานของ 500 มล (375 มลเศษอาหารและ 125 มลเชื้อ ) หัวเชื้อจุลินทรีย์เมล็ดในทุกสภาวะคงที่ 4.75 กรัมของแข็งระเหยรวม (VS) ต่อชุด ขยะอาหารที่ถูกเพิ่มเข้ามาในระดับความเข้มข้นที่แตกต่างกันระหว่าง 23.75 และ 95.0 กรัม VS L-1 ซึ่งสอดคล้องกับอัตราส่วน F / M ของ 2.5-10 ค่าพีเอชเริ่มต้นในการหมัก H2 ปรับ 6.0 กับ 6 N NaOH หรือ H3PO4 เข้มข้น ระบบได้รับการล้างด้วยก๊าซไนโตรเจนในการสร้างสภาวะไร้ออกซิเจน หมัก H2 ได้ดำเนินการที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียสกับโรตารีเขย่าที่ 150 รอบต่อนาที หลังจากการหมัก H2 ได้หมดที่ไม่ใช้ความร้อนเมล็ด pretreated 4.75 กรัม VS ต่อชุดถูกบันทึกอยู่ที่ pH เริ่มต้นปรับ 7.0 และระบบที่ถูก reflused ด้วยก๊าซไนโตรเจนและการหมัก CH4 ได้ดำเนินการที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส การทดลองทั้งหมดถูกติดตั้งในที่ซ้ำกัน ระหว่างการทดสอบการหมักปริมาณก๊าซรวมและองค์ประกอบถูกตรวจสอบเป็นระยะ ๆ โดยเคาน์เตอร์ก๊าซและแก๊สโครมาตามลำดับ กลุ่มตัวอย่างที่เป็นของเหลวได้วิเคราะห์หาค่าความเป็นกรดและกรดไขมันระเหย (VFAs) ทุก 4-6 ชม. 2.4 วิธีการวิเคราะห์สารทั้งหมด (TS) ของแข็งระเหยรวม (VS) และความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) ได้รับการวัดตามวิธีมาตรฐาน 2540 G และ 5220 B ตามลำดับ [27]. ปริมาณของก๊าซชีวภาพที่สร้างขึ้นนั้นถูกบันทึกโดย gasometers แทนที่ของเหลว . การผลิตก๊าซชีวภาพเนื้อหา (H2, CH4 และ CO2) วัดระยะทุก ๆ 5 ชั่วโมงโดยใช้ gas chromatograph ที่ (Shimadzu GC-8A เกียวโตญี่ปุ่น) พร้อมกับเครื่องตรวจจับการนำความร้อน (TCD) กับ UniBeads C 60/80 คอลัมน์ (GL วิทยาศาสตร์ อิงค์กรุงโตเกียวประเทศญี่ปุ่น) ฮีเลียมถูกใช้เป็นก๊าซผู้ให้บริการ อุณหภูมิของพอร์ตการฉีดและเครื่องตรวจจับ 150 และ 80 องศาเซลเซียสตามลำดับ VFAs วิเคราะห์แก๊ส chromatography (ระบบ Shimadzu GC-7A พร้อมกับตรวจจับเปลวไฟไอออนไนซ์และเส้นเลือดฝอยคอลัมน์ Stabilwax DA (Restek คอร์ปอเรชั่น, PA, สหรัฐอเมริกา)) อุณหภูมิของพอร์ตการฉีดและการตรวจจับที่ถูกเก็บรักษาไว้ที่ 240 องศาเซลเซียส [28]. 2.5 จลนพลศาสตร์ของการผลิตก๊าซGompertz สมการปรับเปลี่ยน (สม. (1)) ถูกนำมาใช้เพื่อให้พอดีกับข้อมูลการผลิตไฮโดรเจน / ก๊าซมีเทนสะสมที่ได้รับจากการทดสอบแต่ละชุด [29] รุ่นนี้ได้รับการใช้สำหรับการอธิบายไฮโดรเจนมีเทนหรือการผลิตก๊าซชีวภาพในการทดลองหมัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2.2 . ขยะเศษอาหารขยะอาหารสังเคราะห์ที่เตรียมจากอาหารขยะทั่วไปที่ผลิตในประเทศกับองค์ประกอบของ 65% คาร์โบไฮเดรต ( ข้าว ) , ผัก 17% และ 18% เนื้อ ( w / w ) ป้อนเป็นบดในเครื่องปั่นกับอนุภาคของเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.5 มิลลิเมตร และใช้เป็นวัตถุดิบที่ไม่มีก่อนการฆ่าเชื้อ เศษอาหารก็ปรับความเข้มข้น ( G , L − 1 ) กับ น้ำกลั่น ลักษณะของวัตถุดิบจะถูกแสดงในตารางที่ 12.3 การหมักแบบการหมักแบบสองขั้นตอน ระบบ เช่น การหมัก แต่ในขั้นตอนแรกและร่างหมักในขั้นตอนที่สองคือการตั้งค่าใน 500 ml สกรูฝาขวดที่มีปริมาณการทำงานของ 500 ml ( 375 ml ของเศษอาหารและ 125 มล. ปริมาณ ) เมล็ดเชื้อจุลินทรีย์ในเงื่อนไขทั้งหมด หรือที่ 4.75 กรัมของแข็งระเหยได้ทั้งหมด ( VS ) ต่อชุด เศษอาหารก็เพิ่มความเข้มข้นแตกต่างกันระหว่าง 23.75 และ 95.0 G vs L − 1 ที่ F / M อัตราส่วน 2.5 – 10 พีเอชเริ่มต้นในการหมักคือ H2 ปรับ 6.0 กับ 6 N NaOH หรือ HCl เข้มข้น . ระบบขับด้วยแก๊สไนโตรเจนเพื่อสร้างเงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน H2 และดำเนินการที่ 37 °องศาเซลเซียสกับโรตารีเขย่าด้วยความเร็ว 150 รอบต่อนาที หลังจากหมักแต่เหนื่อย ไม่มีความร้อนที่ได้รับเมล็ดพันธุ์ของ 4.75 g vs ต่อชุดเพิ่ม pH เริ่มต้นปรับ 7.0 และระบบ reflused ด้วยแก๊สไนโตรเจน และร่างและดำเนินการที่ 37 องศา โดยมีการติดตั้งในที่ซ้ำกัน ในระหว่างการหมักการทดลอง ปริมาณแก๊สทั้งหมดและส่วนประกอบอยู่เป็นระยะ ๆ ตรวจสอบ โดยเคาน์เตอร์ก๊าซและแก๊สโครมาโตกราฟีตามลำดับ ตัวอย่างของเหลว วิเคราะห์ และกรดไขมันระเหย ( vfas ) ทุก 4 - 6 ชั่วโมง2.4 . วิธีการเชิงวิเคราะห์ของแข็งทั้งหมด ( TS ) , ของแข็งระเหยได้ทั้งหมด ( VS ) และความต้องการออกซิเจนทางเคมี ( COD ) ได้ตามมาตรฐานวิธี 2540 กรัม และ อื่นๆ บี ตามลำดับ [ 27 ]จำนวนสร้างก๊าซชีวภาพอัดโดยใช้ของเหลวแทนที่ gasometers . ปริมาณก๊าซชีวภาพ ( H2 , ร่าง , และ CO2 ) วัดเป็นระยะทุก 5 ชั่วโมง โดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟ ( Shimadzu gc-8a , เกียวโต , ญี่ปุ่น ) พร้อมตรวจจับการนำความร้อน ( TCD ) กับ unibeads C 60 / 80 คอลัมน์ ( GL ) , อิงค์ , โตเกียว , ญี่ปุ่น ) ฮีเลียมถูกใช้เป็นแก๊สตัวพา อุณหภูมิของพอร์ตฉีดและเครื่องตรวจจับ คือ 150 และ 80 องศาองศาเซลเซียส ตามลำดับ vfas วิเคราะห์ด้วยแก๊สโครมาโตกราฟี ( Shimadzu gc-7a ระบบพร้อมกับเฟลมไอออไนเซชันตรวจจับและ stabilwax ดาแคพิลลารีคอลัมน์ ( restek Corporation , PA , USA ) ) อุณหภูมิของเครื่องฉีดและท่าเรือถูกเก็บรักษาไว้ที่ 240 ° C [ 28 ]2.5 จลนพลศาสตร์ของการผลิตก๊าซแก้ไขๆสมการ ( eqn . ( 1 ) ถูกใช้เพื่อให้พอดีกับสะสมไฮโดรเจนมีเทน / ข้อมูลที่ได้จากการทดลองแต่ละชุด [ 29 ] โมเดลนี้ได้ถูกใช้เพื่ออธิบายไฮโดรเจน , มีเทน หรือการผลิตก๊าซชีวภาพในการหมักแบบการทดลอง