Anaerobic digestion is a biochemica

Anaerobic digestion is a biochemical process in which particular strains of bacteria digest biomass in an oxygen-
free environment under suitable temperature and humidity environments [4] [6]. The fermentation process
leads to the breakdown of complex biodegradable organics in a three-phase process: Hydrolysis, Acidogenesis,
and Methanogenesis [17]-[23] (see Figure 1). In Hydrolysis phase, exoenzymes (hydrolase) bacteria decompose-
complex organic molecules (fats, cellulose, starch,) in waste into simple sugars, amino acids, and fatty acids.
During Acidogensis phase, shorter carbon chains of volatile fatty acids (lactic, propionic, and valeric acids)
are created by acidogenic bacteria, which are then digested by acetogenic (homoacetogenic) microorganisms to
produce acetic acid, carbon dioxide, and hydrogen. In the final phase, Methanogenesis, the methanogenic bacteria
produce methane (biogas) from acetic acid, hydrogen and carbon dioxide, which typically contains 40% - 60%
methane and 30% - 40% carbon dioxide.
Maintaining optimal temperature for the anaerobic digestion process is a quintessential aspect because varying
temperatures affect the overall rate of digestion process, the hydraulic retention time, and the composition of
the methanogenic bacteria. Research studies have shown that anaerobic digestion can be maintained at psychrophilic
(12˚C - 16˚C such in landfills), or mesophilic (35˚C - 37˚C such in animal rumen), or thermophilic environment
(55˚C - 60˚C such in artificially made biodigester). In thermophilic conditions, the optimal temperature
for maximum biogas production from animal manure was 39˚C - 43˚C [20]. Table 1 summarizes the optimal
conditions for AD process.
Another important element in anaerobic digestion process is the amount of carbon and nitrogen present in the
organic materials, which is represented by the carbon to nitrogen (C:N) ratio [24]. Unlike, for example, the lignocellulosic
crop residues with low nitrogen content and high C:N ratio ranging from 60 to 90, animal manure
has a low C:N ratio ranging from 10 - 20 (20 for cow manure) [4] [6] [17] [21]. A high C:N ratio is an indication
of rapid consumption of nitrogen by methanogens and results in lower biogas production (Table 2). The optimal
range of C:N ratio for anaerobic digestion is reported to be in the range of 25 to 35 [25]. See Table 2 for a comparison
between selected livestock manure.
Biogas produced from anaerobic digestion typically consists of a mixture of methane 55% - 70% (CH4), 30% -
45% carbon dioxide (CO2), and traces (0% - 2%) of ammonia and approximately 500 ppm hydrogen sulfide
(H2S) [4] [6] [20] [23]. The energy content of methane gas that is produced from manure is around 4800 - 6700

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ไม่ใช้ย่อยอาหารเป็นกระบวนการชีวเคมีซึ่งสายพันธุ์เฉพาะของแบคทีเรียในการย่อยชีวมวลในการออกซิเจนสิ่งแวดล้อมฟรีภายใต้เหมาะสมอุณหภูมิและความชื้นสภาพแวดล้อม [4] [6] กระบวนการหมักนำไปสู่ของอินทรีย์ย่อยสลายยากซับซ้อนในกระบวนการ 3 เฟส: ไฮโตรไลซ์ Acidogenesisและ Methanogenesis [17] - [23] (ดูรูปที่ 1) เปื่อยในเฟสไฮโตรไลซ์ แบคทีเรีย exoenzymes (hydrolase) -ซับซ้อนอินทรีย์โมเลกุล (ไขมัน เซลลูโลส แป้ง,) ในเสียง่ายน้ำตาล กรดอะมิโน และกรดไขมันในระหว่างขั้นตอน Acidogensis สั้นโซ่คาร์บอนของกรดไขมันระเหย (propionic แล็กติก และกรด valeric)สร้างขึ้น โดยแบคทีเรีย acidogenic ที่แล้วมีย่อย โดยจุลินทรีย์ acetogenic (homoacetogenic) เพื่อสร้างกรดอะซิติก คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจน ในขั้นสุดท้ายระยะ Methanogenesis แบคทีเรีย methanogenicผลิตมีเทน (ก๊าซชีวภาพ) จากกรดน้ำส้ม ไฮโดรเจน และก๊าซคาร์บอน ไดออกไซด์ ซึ่งโดยทั่วไปประกอบด้วย 40% - 60%มีเทนและ 30% - 40% ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์รักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนเป็นกว้างยาวรี่เพราะแตกต่างกันอุณหภูมิมีผลต่ออัตราการย่อยอาหารโดยรวม เวลารักษาไฮดรอลิก และองค์ประกอบของแบคทีเรีย methanogenic การศึกษาวิจัยได้แสดงว่า ไม่ใช้ย่อยอาหารสามารถรักษาที่ psychrophilic(12˚C - 16˚C เช่นใน landfills), หรือ mesophilic (35˚C - 37˚C เช่นในสัตว์ต่อ), หรือสภาพแวดล้อม thermophilic(55˚C - 60˚C เช่นในเหือดได้ biodigester) ในเงื่อนไข thermophilic อุณหภูมิสูงสุดสำหรับผลิตก๊าซสูงสุด ผลิตจากมูลสัตว์ 39˚C - 43˚C [20] ตารางที่ 1 สรุปดีที่สุดเงื่อนไขในการโฆษณาอีกองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนคือ จำนวนของคาร์บอนและไนโตรเจนที่อยู่ในการอินทรีย์วัสดุ ซึ่งจะถูกแสดง ด้วยคาร์บอนต่อไนโตรเจน (C:N) [24] ไม่เหมือน เช่น lignocellulosicพืชตกค้าง มีไนโตรเจนต่ำอัตราส่วน C:N เนื้อหา และสูงตั้งแต่ 60 ถึง 90 มูลสัตว์มีอัตราส่วน C:N ต่ำมีตั้งแต่ 10-20 (20 สำหรับมูลวัว) [4] [6] [17] [21] มีอัตราส่วน C:N สูงเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณการใช้อย่างรวดเร็วของไนโตรเจนโดย methanogens และผลลัพธ์ในการผลิตก๊าซชีวภาพต่ำ (ตารางที่ 2) ดีที่สุดมีรายงานอัตราส่วนช่วง C:N ไม่ใช้ย่อยอาหารอยู่ในช่วง 25 ถึง 35 [25] ดูตารางที่ 2 เปรียบเทียบระหว่างมูลปศุสัตว์เลือกก๊าซชีวภาพที่ผลิตจากการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนโดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนผสมของมีเทน 55-70% (CH4), 30%-45% คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), และ (0% - 2%) การสืบค้นกลับของแอมโมเนียและประมาณ 500 ppm ไฮโดรเจนซัลไฟด์(ไข่เน่า) [4] [6] [20] [23] เนื้อหาพลังงานของก๊าซมีเทนที่ผลิตจากมูลเป็น 4800-6700

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระบบการย่อยอาหารเป็นชีวเคมีกระบวนการโดยเฉพาะสายพันธุ์ของแบคทีเรียย่อยชีวมวลในออกซิเจน -
ฟรีสิ่งแวดล้อมภายใต้อุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมสภาพแวดล้อม [ 4 ] [ 6 ] กระบวนการหมัก
นักการสลายของสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ซับซ้อนในเฟสที่ 3 : กระบวนการไฮโดร acidogenesis
ช้า , และ [ 17 ] - [ 23 ] ( ดูรูปที่ 1 ) การย่อยในเฟส ,exoenzymes ( ไฮโดรเลส ) แบคทีเรียย่อยสลาย -
โมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน ( ไขมัน เซลลูโลส แป้ง น้ำตาล ) เสียเป็น ง่าย กรดอะมิโน และกรดไขมัน
ในระหว่างขั้นตอน acidogensis สั้น โซ่คาร์บอนของกรดไขมันระเหย ( แลคติกและกรดโพรพิออนิก valeric )
กากสับปะรด ที่ถูกสร้างขึ้นโดยแบคทีเรียที่ย่อยแล้ว โดย acetogenic ( homoacetogenic ) จุลินทรีย์
ผลิตกรดอะซิติกไดออกไซด์ คาร์บอน และ ไฮโดรเจน ในขั้นตอนสุดท้าย , ช้า , จุลินทรีย์ที่ผลิตมีเทน
( ก๊าซชีวภาพ ) จากกรด ไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะประกอบด้วยก๊าซมีเทนร้อยละ 40 - 60 % และ 30 % - 40 %

รักษาอุณหภูมิและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการการหมักเป็นกว้างยาวแตกต่างกัน
เป็นเพราะอุณหภูมิมีผลต่ออัตราโดยรวมของกระบวนการย่อยอาหาร , ระยะเวลาเก็บกักและส่วนประกอบของ
แบคทีเรียจุลินทรีย์ . การศึกษาวิจัยพบว่า การหมัก สามารถรักษาที่ไซโครฟิลิก
( 12 ˚ C - 16 ˚ C เช่นในหลุมฝังกลบ ) หรือมี ( 35 ˚ C - 37 ˚ C เช่นในกระเพาะของสัตว์ ) หรือ และสิ่งแวดล้อม
( 55 ˚ C - 60 ˚ C เช่นในเทียมทำให้ biodigester )ในเงื่อนไข และอุณหภูมิสูงสุดที่เหมาะสม
, การผลิตก๊าซชีวภาพจากมูลสัตว์ 39 ˚ C - 43 ˚ C [ 20 ] ตารางที่ 1 สรุปสภาวะที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการโฆษณา
.
อีกองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการการหมัก คือ ปริมาณของคาร์บอนและไนโตรเจนอยู่ใน
วัสดุอินทรีย์ ซึ่งแสดงโดย คาร์บอนต่อไนโตรเจน ( C : N ) อัตราส่วน [ 24 ] ซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างการ lignocellulosic
พืชตกค้างที่มีปริมาณไนโตรเจนต่ำและอัตราส่วน C : N ตั้งแต่ 60 ถึง 90
มูลสัตว์มีต่ำอัตราส่วน C : N ตั้งแต่ 10 - 20 ( 20 มูลโค ) [ 4 ] [ 6 ] [ 17 ] [ 21 ] สูงอัตราส่วน C : N เป็นข้อบ่งชี้
การบริโภคอย่างรวดเร็วของไนโตรเจนโดยสร้างมีเทนและผลในการลดการผลิตก๊าซชีวภาพ ( ตารางที่ 2 ) ช่วงที่เหมาะสม
c :ต่อสำหรับการหมักมีรายงานอยู่ในช่วง 25 ถึง 35 [ 25 ] ดูจากตารางที่ 2 สำหรับการเปรียบเทียบระหว่างเลือก

คอกปศุสัตว์ การผลิตก๊าซชีวภาพจากการหมักโดยทั่วไปจะประกอบด้วยส่วนผสมของก๊าซมีเทน 55% - 70% ( ร่าง ) 30% -
45% คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2 ) , และร่องรอย ( 0 - 2 % ) ของแอมโมเนียและไฮโดรเจนซัลไฟด์
ประมาณ 500 ส่วนในล้านส่วน ( h2s ) [ 4 ] [ 6 ] [ 20 ] [ 23 ]ปริมาณพลังงานของก๊าซมีเทนที่ผลิตจากมูลประมาณ 4 , 800 - 6 ,