between 2500 and 3000 mg/L and there was a slight increase in
biogas production although feed CM had 5.5% TS content. In set 5,
higher TAN concentrations between 3000 and 3500 mg/L were
observed under higher TS (8.25%) loading. In this set, biogas pro-
duction rate decreased from 461 to 426 ml/g VS
feed
which was still a
good performance for a system that was fed with CM at TS content
of 8.25%. It was clearly seen that the anaerobic bacteria acclimatized
to high TAN concentrations (
>
3000 mg/L) present in the chicken
manure. Therefore no severe TAN inhibitory effect was observed
during the operation. However, the highest TAN concentration in
the thermophilic methanogenic reactor was below 3500 mg/L.
There are several works reporting on the feasibility of adapting the
microorganisms to high TAN concentrations. Koster and Lettinga
(49)
observed that acclimatized methanogens produced methane
at high ammonia concentrations up to 11 g/L. Hansen et al.
(50)
reported that the anaerobic process was still stable at free
ammonia concentration of 1100 mg/L when treating swine manure
at 55
C. On the other hand, Chen et al.
(9)
pointed out that higher
TAN concentrations than 3 g/L causes inhibitory effect in thermo-
philic anaerobic digestion. Sung and Liu
(18)
reported that this limit
was 4 g/L for thermophilic methanogens. Niu et al.
(21)
reported
that mesophilic fermentation was feasible at TAN concentration
lower than 5000 mg/L. In the current study, anaerobic microor-
ganisms adapted to high TAN concentrations (3000
e
3500 mg/L)
and higher biogas yields (426
e
461 ml/g VS
feed
) were achieved
under these conditions without co-digestion with other wastes.
VFA is an important parameter to operate anaerobic digestion
process and it is capable of inhibiting the growth of methanogens at
high concentrations
(12)
. To avoid VFA accumulation and improve
biogas yield and sustain stability, acidogenic and methanogenic
stages of the anaerobic process can be separated physically
(15)
.
Fig. 4
shows the variation of VFA in both reactors except for the
fi
rst
two VS treatments that the measurements were not taken.
Increasing OLR step by step resulted in higher VFAvalues in both RA
and RM during the study. High VFA (as acetic acid) concentrations
produced in the RA were reduced by 92%, 93% and 77% in the RM in
set 3, 4 and 5, respectively. In set 3, feeding chicken manure at the
OLR of 2.62 g VS/L
$
d to the two stage system resulted in VFA con-
centration over 8000 mg/L in RA and it was reduced to under
800 mg/L in RM. In set 4, the VFA concentrations in RA and RM were
14,821 and 1044 mg/L respectively when feeding CM with the OLR
of 3.42 g VS/L
$
d to the system. When the TS loading was further
increased to 8.25% (4.67 gVS/L
$
d) in set 5, the VFA concentrations in
the RA increased to 16,964 mg/L, however, it was reduced to
3981 mg/L in RM. The system was still capable of converting the
chicken manure to biogas at a rate of 426 mL/g VS
feed
despite the
decrease in VFA removal from 93% to 77% and the reduction in
biogas production by 8% when TS loading was increased to 8.25%
from 5.5% at the last set. These results show that methanogens can
survive at VFA concentrations as high as 4000
e
6000 mg/L (set 5)
when pH is high enough. VFA accumulation mostly occurs as a
result of ammonia inhibition, which again leads to decrease in pH
values and then pH decrease causes declining concentration of free
ammonia
(9)
. Murto et al.
(51)
reported that VFA concentrations up
to 3400 mg/L (as acetic acid) was tolerated by the anaerobic system
due to high ammonia concentration providing pH at neutral level.
In this study, high VFA concentration were tolerated due to sepa-
ration of acidogenic and methanogenic stages, and no system in-
stabilities were observed due to production of high ammonia which
kept pH at around 7.8
e
8.0 interval.
It is reported that high protein content of wastes causes increase
in both alkalinity and pH. Shanmugam and Horan
(52)
suggest that
under these conditions acetate is converted to ammonium acetate
or ammonium bicarbonate. Following the conversion of acetate to
ammonium acetate, the available acetate for the methanogens
decreases. As a result of acetate depletion, biogas production di-
minishes. However, in the present study, the higher biogas pro-
duction rates were achieved than the previous studies. By
separating acidogenic stage the methane production by hydrogen
consuming methanogens via hydrogen reduction was prevented in
this stage
(53)
. In contrast to single stage or batch reactors, two
stage reactors maintain distinguishing and strengthening of
different bacteria in separate digesters. As a consequence, an
enhanced stability of the whole process and increased biogas
production rates are provided by controlling the acidi
fi
cation in the
fi
rst stage and hence avoiding inhibition in the second stage
(15)
.
Fig. 5
shows variation of pH during the study. No pH adjust-
ment was applied to RA and RM. The p
ระหว่าง 2500 และ 3000 มิลลิกรัม / ลิตรและมีการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยใน
การผลิตก๊าซชีวภาพแม้ว่า CM ฟีดมีเนื้อหา TS 5.5% อยู่ในชุดที่ 5
มีความเข้มข้นสูง TAN ระหว่าง 3000 และ 3500 มิลลิกรัม / ลิตรถูก
ตั้งข้อสังเกตภายใต้ TS สูงกว่า (8.25%) กำลังโหลด ในชุดนี้ก๊าซชีวภาพโปร
อัตรา duction ลดลง 461-426 มล. / g VS
ฟีด
ซึ่งยังคงเป็น
ผลงานที่ดีสำหรับระบบที่ถูกเลี้ยงด้วยเซนติเมตรเนื้อหา TS
8.25% ก็เห็นได้ชัดว่าแบคทีเรียปรับสภาพ
ที่มีความเข้มข้นสูง TAN (
>
3000 mg / L) ในปัจจุบันไก่
ปุ๋ยคอก ดังนั้นจึงไม่มีผลยับยั้ง TAN รุนแรงก็สังเกตเห็น
ระหว่างการดำเนินการ แต่ความเข้มข้น TAN ที่สูงที่สุดใน
เครื่องปฏิกรณ์มีเทนอุณหภูมิต่ำกว่า 3500 มก. / ล.
มีหลายผลงานการรายงานเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการปรับตัวที่มี
เชื้อจุลินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง TAN Koster และ Lettinga
(49)
ตั้งข้อสังเกตว่า methanogens ปรับสภาพการผลิตก๊าซมีเทน
ที่ความเข้มข้นของแอมโมเนียสูงถึง 11 กรัม / ลิตร แฮนเซน et al.
(50)
รายงานว่ากระบวนการไม่ใช้ออกซิเจนก็ยังคงมีเสถียรภาพที่ไม่เสีย
ความเข้มข้นของแอมโมเนีย 1100 มิลลิกรัม / ลิตรเมื่อรักษาปุ๋ยคอกสุกร
ที่ 55
?
C. บนมืออื่น ๆ , เฉิน et al.
(9)
ชี้ให้เห็นว่าสูงกว่า
ความเข้มข้น TAN กว่า 3 กรัม / ลิตรทำให้เกิดผลยับยั้งในเทอร์โม
แอนแอโรบิค philic Sung และหลิว
(18)
รายงานว่าขีด จำกัด นี้
เป็น 4 กรัม / ลิตรสำหรับ methanogens อุณหภูมิ Niu et al.
(21)
รายงาน
ว่าการหมัก mesophilic ความเป็นไปได้ที่ความเข้มข้น TAN
ต่ำกว่า 5000 มิลลิกรัม / ลิตร ในการศึกษาในปัจจุบันไม่ใช้ออกซิเจน microor-
ganisms ปรับให้เข้ากับความเข้มข้นสูง TAN (3000
E
3500 mg / L)
และสูงกว่าอัตราผลตอบแทนการผลิตก๊าซชีวภาพ (426
E
461 มล. / g VS
ฟีด
) กำลังประสบความสำเร็จ
ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โดยร่วมกับการย่อยอาหารของเสียอื่น ๆ .
VFA เป็นตัวแปรที่สำคัญในการดำเนินงานแอนแอโรบิค
กระบวนการและมันก็เป็นความสามารถในการยับยั้งการเจริญเติบโตของมีเทนที่
ความเข้มข้นสูง(12) เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสม VFA และปรับปรุงผลผลิตก๊าซชีวภาพและรักษาเสถียรภาพ acidogenic และมีเทนขั้นตอนของกระบวนการออกซิเจนสามารถแยกออกจากร่างกาย(15) . รูป 4 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของ VFA ในเครื่องปฏิกรณ์ทั้งยกเว้นที่Fi RST รักษาทั้งสอง VS ว่าการวัดยังไม่ได้ถูก. การเพิ่มขั้นตอนโดยขั้นตอนโอแอลอาผลใน VFAvalues ที่สูงขึ้นทั้งใน RA และ RM ในระหว่างการศึกษา VFA สูง (เป็นกรดอะซิติก) ความเข้มข้นที่ผลิตใน RA ลดลง 92%, 93% และ 77% ใน RM ในชุดที่ 3, 4 และ 5 ตามลำดับ ในชุดที่ 3 กินมูลไก่ที่โอแอลอา 2.62 กรัม VS / L $ d กับระบบขั้นตอนที่สองส่งผลให้ VFA งcentration มากกว่า 8000 มิลลิกรัม / ลิตร RA และมันก็ลดลงไปภายใต้800 มิลลิกรัม / ลิตร RM อยู่ในชุดที่ 4 ความเข้มข้นใน VFA RA และ RM เป็น14,821 และ 1,044 มิลลิกรัม / ลิตรตามลำดับเมื่อให้อาหาร CM กับโอแอลอา3.42 กรัม VS / L $ d เพื่อระบบ เมื่อโหลด TS ได้รับการต่อไปเพิ่มขึ้นถึง 8.25% (4.67 GVS / L $ D) อยู่ในชุดที่ 5 ความเข้มข้น VFA ในราเพิ่มขึ้นถึง 16,964 มิลลิกรัม / ลิตร แต่มันก็ลดลงถึง3981 มิลลิกรัม / ลิตร RM ระบบก็ยังคงความสามารถในการแปลงมูลไก่เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพในอัตรา 426 มิลลิลิตร / g vs แอนฟีดแม้จะมีการลดลงในการกำจัด VFA จาก 93% เป็น 77% และการลดลงของการผลิตก๊าซชีวภาพจาก 8% เมื่อ TS โหลดเพิ่มขึ้นเป็น 8.25 % จาก 5.5% ในชุดที่ผ่านมา ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า methanogens สามารถอยู่รอดได้ในระดับความเข้มข้น VFA สูงที่สุดเท่าที่ 4000 E 6000 มิลลิกรัม / ลิตร (ชุด 5) เมื่อค่า pH สูงพอ VFA สะสมส่วนใหญ่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการยับยั้งแอมโมเนียอีกครั้งซึ่งนำไปสู่การลดลงในค่า pH ค่าแล้วลดลงทำให้เกิดการลดลงของค่า pH ความเข้มข้นของฟรีแอมโมเนีย(9) Murto et al. (51) รายงานว่าความเข้มข้นของ VFA ขึ้นไป 3400 มิลลิกรัม / ลิตร (เป็นกรดอะซิติก) ได้รับการยอมรับโดยระบบออกซิเจนเนื่องจากความเข้มข้นของแอมโมเนียสูงให้ค่า pH ในระดับที่เป็นกลาง. ในการศึกษานี้มีความเข้มข้น VFA สูงได้รับการยอมรับเนื่องจาก แยกปันส่วนของขั้นตอน acidogenic และมีเทนและระบบ in-ไม่มีเสถียรภาพถูกตั้งข้อสังเกตเนื่องจากการผลิตของแอมโมเนียสูงซึ่งเก็บไว้ที่ค่า pH ที่ประมาณ 7.8 E 8.0 ช่วงเวลา. มีรายงานว่ามีปริมาณโปรตีนสูงของเสียที่เป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นทั้งในและค่า pH เป็นด่าง Shanmugam และ Horan (52) ชี้ให้เห็นว่าภายใต้เงื่อนไขเหล่า acetate จะถูกแปลงเป็นอะซิเตตแอมโมเนียมหรือแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต ต่อไปนี้การเปลี่ยนแปลงของอะซิเตทกับแอมโมเนียมอะซิเตท, น้ำนมพร้อมใช้งานสำหรับ methanogens ลดลง อันเป็นผลมาจากการสูญเสีย acetate การผลิตก๊าซชีวภาพดิminishes อย่างไรก็ตามในการศึกษาครั้งนี้ก๊าซชีวภาพสูงโปรอัตรา duction กำลังประสบความสำเร็จมากกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ โดยแยกเวที acidogenic การผลิตก๊าซมีเทนไฮโดรเจนมีเทนไฮโดรเจนโดยลดการบริโภคได้รับการป้องกันในขั้นตอนนี้(53) ในทางตรงกันข้ามกับขั้นตอนเดียวหรือชุดเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่องปฏิกรณ์ขั้นตอนการรักษาที่แตกต่างกันเสริมสร้างความเข้มแข็งและแบคทีเรียที่แตกต่างกันในบ่อแยกต่างหาก ในฐานะที่เป็นผลมาจากการเพิ่มเสถียรภาพของกระบวนการทั้งหมดและเพิ่มการผลิตก๊าซชีวภาพอัตราการผลิตที่มีให้โดยการควบคุม acidi Fi ไอออนบวกในFi ขั้นตอนแรกและด้วยเหตุนี้การหลีกเลี่ยงการยับยั้งในขั้นตอนที่สอง(15) . รูป 5 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของค่า pH ในระหว่างการศึกษา ไม่มีค่า pH ปรับความment ถูกนำไปใช้ RA และ RM พี
การแปล กรุณารอสักครู่..

ระหว่าง 2 , 500 และ 3 , 000 มก. / ล. และมีเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในการผลิตก๊าซชีวภาพแม้ว่าซม. เลี้ยงได้ 5.5% TS ) ในชุด 5สูงกว่าแทนความเข้มข้นระหว่าง 3 , 000 และ 3 , 500 mg / L คือสังเกตได้ที่ TS สูงกว่า ( 8.25% ) โหลด ในชุดนี้ โปร - ก๊าซชีวภาพอัตราการผลิตลดลงจาก 461 ถึง 426 มิลลิลิตร / กรัม ปะทะอาหารซึ่งยังเป็นการปฏิบัติที่ดีสำหรับระบบที่ถูกป้อนใน TS เนื้อหาซม.ของ 8.25 เปอร์เซ็นต์ มันเห็นได้ชัดว่าแอโรบิคแบคทีเรียปรับสภาพความเข้มข้นสูง ( แทน>3 , 000 มก. / ล. ) อยู่ในไก่ปุ๋ยคอก จึงไม่มีผลยับยั้งพบว่ารุนแรงแทนระหว่างการผ่าตัด อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นในสูงสุดแทนเครื่องปฏิกรณ์และมีเทนต่ำกว่า 3 มิลลิกรัม / ลิตรมีหลายๆ งานรายงานเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการปรับจุลินทรีย์สูงแทน เข้มข้น คอสเตอร์ และ lettinga( 49 )พบว่าสามารถสร้างมีเทนที่ผลิตมีเทนแอมโมเนียที่ความเข้มข้นสูงถึง 11 กรัม / ลิตร Hansen et al .( 50 )รายงานว่ากระบวนการ anaerobic ยังมั่นคงในฟรีแอมโมเนียความเข้มข้น 1 มิลลิกรัมต่อลิตร เมื่อรักษามูลสุกร55C . บนมืออื่น ๆ , Chen et al .( 9 )ชี้ให้เห็นว่าสูงกว่าความเข้มข้น ตันกว่า 3 กรัมต่อลิตร พบว่า ผลใน เทอร์โม - สาเหตุphilic ระบบการย่อยอาหาร ซอง และหลิว( 18 )รายงานว่า จำกัด นี้4 กรัมต่อลิตร และเมทาโนเจน . หนิว et al .( 21 )รายงานว่ามีความเป็นไปได้ที่ตาลความเข้มข้นและมีการหมักต่ำกว่า 5 , 000 มก. / ล. ในการศึกษาปัจจุบัน microor - แอโรบิกganisms ปรับความเข้มข้นสูง ( 3000 ตันอี3 , 500 มก. / ล. )และสูงกว่าผลผลิตก๊าซชีวภาพ ( 426อี461 มิลลิลิตร / กรัม ปะทะอาหาร) สำเร็จภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้โดยไม่ Co การย่อยอาหารที่มีของเสียอื่น ๆง่ายเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการใช้งานระบบ ผู้เชี่ยวชาญกระบวนการ และมันมีความสามารถในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเมทาโนเจนที่ความเข้มข้นสูง( 12 ). เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของกรดไขมันระเหยและปรับปรุงก๊าซชีวภาพจากกากสับปะรด ผลผลิตและเสถียรภาพ มีเทนขั้นตอนของกระบวนการบำบัดสามารถแยกทางกายภาพ( 15 ).รูปที่ 4แสดงการเปลี่ยนแปลงของกรดไขมันระเหยในถังปฏิกรณ์ทั้งสอง ยกเว้นกง .น่ะสอง ปะทะ วิทยาที่การวัดที่ไม่ได้ถ่ายมาขั้นตอนโดยขั้นตอนที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้อัตราที่สูง vfavalues ทั้งสองรา) และระหว่างการศึกษา กรดไขมันระเหย ( กรดน้ำส้ม ) ความเข้มข้นสูงที่ผลิตในราถูกลดลงร้อยละ 92 , 93 เปอร์เซ็นต์ และ 77 % ใน RM ในชุดที่ 3 , 4 และ 5 ตามลำดับ ในชุด 3 , การให้ปุ๋ยมูลไก่ที่อัตราของ 2.62 g / L กับ$D สองระบบให้ง่าย con - เวทีcentration มากกว่า 8 , 000 มก. / ลิตรและมันก็ลดลงตามรา800 mg / l ใน RM . ในชุด 4 , ง่ายและมีความเข้มข้นใน RM ราและ 14821 764 mg / l ตามลำดับเมื่อให้อาหารเซนติเมตรด้วยอัตราของ 3.42 กรัมต่อลิตร$D ระบบ เมื่อ TS โหลดได้เพิ่มเติมเพิ่มขึ้น 8.25% ( 4.67 gvs / l$D ) ในชุด 5 , ความเข้มข้นของกรดไขมันระเหยในราเพิ่มขึ้น 16964 มิลลิกรัม / ลิตร แต่มันก็ลดลง3981 mg / l ใน RM . ระบบยังสามารถแปลงมูลไก่เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพในอัตรา 1 มิลลิลิตร / กรัม ปะทะอาหารแม้จะมีลดลงในการกำจัดลดลงจากร้อยละ 93 ถึง 77% และการลดลงในการผลิตก๊าซชีวภาพจาก 8% เมื่อ TS โหลดเพิ่มขึ้น 8.25%จาก 5.5% ในเซ็ตสุดท้าย ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสร้างมีเทนสามารถที่ความเข้มข้นของกรดไขมันระเหยได้สูงเท่าที่ 4000อี6000 mg / l ( ชุด 5 )เมื่อ pH สูงพอ ส่วนใหญ่เกิดจากการสะสมกรดไขมันระเหยผลของแอมโมเนียและอีกครั้งซึ่งนำไปสู่การลดลงอค่า pH ลดลง สาเหตุที่ลดลงและความเข้มข้นของฟรีแอมโมเนีย( 9 ). murto et al .( 51 )รายงานว่า ปริมาณกรดไขมันระเหยขึ้นถึง 3 , 400 mg / l ( กรดน้ำส้ม ) โดยระบบถังทนเนื่องจากแอมโมเนียสูงให้ pH ในระดับที่เป็นกลางในการศึกษานี้ความเข้มข้นสูงได้ง่ายเนื่องจากเสภา - ยอมรับส่วนกากสับปะรด มีเทน ขั้นตอน และไม่มีระบบในตะกอนที่พบเนื่องจากการผลิตแอมโมเนียซึ่งสูงเก็บไว้ที่ประมาณ 7.8 ออีซึ่งช่วงนั้นมีรายงานว่าปริมาณโปรตีนสูงของเสียทำให้เพิ่มทั้งในความเป็นด่าง และด่าง Shanmugam และแรน( 52 )แนะนำว่าภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นแอมโมเนียมอะซิเตตหรือแอมโมเนียมไบคาร์บอเนต ต่อไปนี้การแปลง ,แอมโมเนียมอะซิเตท , อะซิเตตที่มีเพื่อสร้างมีเทนลดลง ผลของเตตพร่องการผลิตก๊าซชีวภาพตี้minishes . อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาสูงกว่า Pro - ก๊าซชีวภาพอัตราการผลิตยามากกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ โดยแยกกากสับปะรด ขั้นตอนการผลิตก๊าซมีเทนด้วยไฮโดรเจนสร้างมีเทนไฮโดรเจนถูกขัดขวางในการใช้ผ่านทางเวทีนี้( 53 ). ในทางตรงกันข้ามกับเวทีเดียวหรือสองชุดเครื่องปฏิกรณ์เครื่องแยกและสร้างความเข้มแข็งของขั้นตอนรักษาแบคทีเรียที่แตกต่างกันแยกมูล . เป็นผลให้ ,การปรับปรุงเสถียรภาพของกระบวนการทั้งหมดและเพิ่มผลิตก๊าซชีวภาพอัตราการผลิตไว้ โดยการควบคุม acidiกง .ประจุบวกในกง .ขั้นตอนแรก และจึงหลีกเลี่ยงการยับยั้งในขั้นตอนที่สอง( 15 ).รูปที่ 5แสดงการเปลี่ยนแปลงของ pH ระหว่างเรียน ไม่ปรับ - อการใช้รา RM . p
การแปล กรุณารอสักครู่..
