The effect of increasing organic lo

The effect of increasing organic loading rate (OLR) and simultaneously decreasing hydraulic retention time (HRT) during anaerobic digestion of sulphur- and nitrogen-rich thin stillage was investigated during operation of continuously stirred tank laboratory reactors at two different temperatures. The operating strategies and substrate were set in order to mimic an existing full-scale commercial biogas plant in Sweden. The reactors were operated for 554–570 days with a substrate mixture of thin stillage and milled grain, resulting in high ammonium concentrations (>4.5 g L−1). Initially, one reactor was operated at 38 °C, as in the full-scale plant, while in the experimental reactor the temperature was raised to 44 °C. Both reactors were then subjected to increasing OLR (from 3.2 to 6.0 g VS L−1 d−1) and simultaneously decreasing HRT (from 45 to 24 days) to evaluate the effects of these operational strategies on process stability, hydrogen sulphide levels and microbial composition. The results showed that operation at 44 °C was the most successful strategy, resulting in up to 22% higher methane yield compared with the mesophilic reactor, despite higher free ammonia concentration. Furthermore, kinetic studies revealed higher biogas production rate at 44 °C compared with 38 °C, while the level of hydrogen sulphide was not affected. Quantitative PCR analysis of the microbiological population showed that methanogenic archaea and syntrophic acetate-oxidising bacteria had responded to the new process temperature while sulphate-reducing bacteria were only marginally affected by the temperature-change.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผลของการเพิ่มอินทรีย์ (OLR) อัตราการโหลด และลดเวลารักษาไฮดรอลิก (HRT) ในระหว่างการย่อยอาหารที่ไม่ใช้ออกซิเจนของซัลเฟอร์ และไนโตรเจนอุดมไปด้วยบาง stillage พร้อมถูกตรวจสอบในระหว่างการทำงานของเตาปฏิกรณ์ปฏิบัติถังคนอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิแตกต่างกันสอง กลยุทธ์การดำเนินงานและพื้นผิวสร้างเพื่อเลียนแบบการโรงงานก๊าซชีวภาพเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบที่มีอยู่ในประเทศสวีเดน เตาปฏิกรณ์ถูกดำเนินการสำหรับ 554 – 570 วันด้วยพื้นผิวบาง stillage และเมล็ดข้าวสาร ในความเข้มข้นของแอมโมเนียสูง (> 4.5 g L−1) ขั้นต้น เครื่องปฏิกรณ์หนึ่งถูกดำเนินที่° C 38 ในโรงงานเต็มรูปแบบ ในขณะที่ในเครื่องปฏิกรณ์ทดลอง อุณหภูมิขึ้นถึง 44 องศาเซลเซียส เตาปฏิกรณ์ทั้งสองถูกแล้วต้องเพิ่ม OLR (จาก 3.2 ไป 6.0 g VS L−1 d−1) และพร้อมกันลด HRT (จาก 45 วันที่ 24) เพื่อประเมินผลกระทบของกลยุทธ์เหล่านี้ในการดำเนินงานในกระบวนการความมั่นคง ระดับพันธุ์โซเดไฮโดรเจน และองค์ประกอบของจุลินทรีย์ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า การดำเนินงานที่ 44 ° C คือ กลยุทธ์ประสบความสำเร็จมากที่สุด ได้ถึง 22% ผลผลิตมีเทนที่สูงเมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ mesophilic แม้มีความเข้มข้นของแอมโมเนียอิสระสูง นอกจากนี้ การศึกษาเดิม ๆ เปิดเผยอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพสูงที่ 44 ° C เมื่อเทียบกับ 38 ° C ขณะไม่มีผลต่อระดับของไฮโดรเจนพันธุ์โซเด PCR การวิเคราะห์เชิงปริมาณของประชากรทางจุลชีววิทยาพบว่า methanogenic อาร์เคียและแบคทีเรีย acetate oxidising syntrophic ได้ตอบใหม่กระบวนการอุณหภูมิขณะเปิดเฉพาะซัลเฟตลดแบคทีเรียได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ผลกระทบของการเพิ่มอัตราการบรรทุกสารอินทรีย์ (OLR) และในขณะเดียวกันการลดเวลาเก็บกัก (HRT) ในระหว่างการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนของ sulphur- และไนโตรเจนที่อุดมไปด้วย stillage บางถูกตรวจสอบในระหว่างการทำงานของถังกวนต่อเนื่องเครื่องปฏิกรณ์ในห้องปฏิบัติการที่สองอุณหภูมิต่างกัน กลยุทธ์การดำเนินงานและสารตั้งต้นที่ถูกกำหนดเพื่อที่จะเลียนแบบที่มีอยู่อย่างเต็มรูปแบบโรงงานผลิตก๊าซชีวภาพในเชิงพาณิชย์ในสวีเดน เครื่องปฏิกรณ์เข้ารับการผ่าตัดสำหรับ 554-570 วันที่มีส่วนผสมของสารตั้งต้น stillage บางและเมล็ดข้าวสารส่งผลให้ความเข้มข้นของแอมโมเนียสูง (> 4.5 กรัม L-1) ในขั้นต้นหนึ่งเครื่องปฏิกรณ์ได้รับการดำเนินการที่ 38 องศาเซลเซียสในขณะที่โรงงานเต็มรูปแบบในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ทดลองอุณหภูมิถูกยกขึ้นถึง 44 องศาเซลเซียส เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั้งสองถูกยัดเยียดแล้วการเพิ่ม OLR (3.2-6.0 กรัม VS L-1 D-1) และในขณะเดียวกันการลด HRT (45-24 วัน) เพื่อประเมินผลกระทบของกลยุทธ์การดำเนินงานเหล่านี้ในกระบวนการความมั่นคงระดับไฮโดรเจนซัลไฟด์และจุลินทรีย์ ส่วนประกอบ ผลการศึกษาพบว่าการดำเนินงานที่ 44 องศาเซลเซียสเป็นกลยุทธ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดส่งผลให้อัตราผลตอบแทนสูงกว่าก๊าซมีเทนได้ถึง 22% เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ mesophilic แม้จะมีความเข้มข้นของแอมโมเนียสูงฟรี นอกจากนี้การศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวเผยอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพที่สูงกว่า 44 องศาเซลเซียสเมื่อเทียบกับ 38 องศาเซลเซียสในขณะที่ระดับของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ไม่ได้รับผลกระทบ การวิเคราะห์เชิงปริมาณ PCR ของประชากรจุลินทรีย์พบว่าเคีมีเทนและแบคทีเรียอะซิเตท-ออกซิไดซ์ syntrophic ได้ตอบสนองต่ออุณหภูมิกระบวนการใหม่ในขณะที่ซัลเฟตลดแบคทีเรียที่ได้รับผลกระทบเล็กน้อยเท่านั้นโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผลของการเพิ่มอัตราภาระอินทรีย์ ( อัตรา ) และพร้อมกันลดเวลาเก็บกัก ( HRT ) ในการหมักแบบไร้อากาศของกำมะถันและไนโตรเจนอุดมสมบูรณ์บาง stillage สอบสวนในระหว่างการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์ถังกวนต่อเนื่องสองห้องปฏิบัติการที่อุณหภูมิต่าง ๆการดำเนินงาน กลยุทธ์ และพื้นผิวที่ถูกตั้งเพื่อเลียนแบบที่มีอยู่เต็มรูปแบบเชิงพาณิชย์โรงงานก๊าซชีวภาพในสวีเดน เครื่องปฏิกรณ์ทำงานสำหรับคุณ– 570 วัน กับพื้นผิวผสมบาง stillage และโม่เมล็ดพืช ส่งผลให้ปริมาณแอมโมเนียสูง ( > 4.5 g L − 1 ) เริ่มต้น หนึ่งถัง ดำเนินการที่ 38 ° C ในโรงงานเต็มรูปแบบในขณะทดลองเครื่องปฏิกรณ์มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นถึง 44 องศา ทั้งเครื่องปฏิกรณ์จึงต้องเพิ่มอัตรา ( จาก 3.2 6.0 กรัม vs L − 1 D − 1 ) และลด HRT พร้อมกัน ( จาก 45 24 วัน ) เพื่อศึกษาผลของกลวิธีเหล่านี้ปฏิบัติงานความมั่นคงกระบวนการไฮโดรเจน ซัลไฟด์ระดับและองค์ประกอบของจุลินทรีย์ .พบงานที่ 44 องศา C เป็นกลยุทธ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด ส่งผลให้อัตราการผลิตก๊าซมีเทนสูงถึง 22 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์มีแม้จะมีแอมโมเนียสูงฟรี . นอกจากนี้ จากการศึกษาพบสูงกว่าอัตราการผลิตก๊าซชีวภาพที่ 44 องศา C เมื่อเทียบกับ 38 ° C , ในขณะที่ระดับของไฮโดรเจนซัลไฟด์คือไม่ได้รับผลกระทบการวิเคราะห์ยีนเชิงปริมาณของประชากรจุลินทรีย์พบว่า จุลินทรีย์และแบคทีเรียอาร์เคีย syntrophic อะซิเตท oxidising จากอุณหภูมิกระบวนการใหม่ในขณะที่ ซัลเฟต ลดเชื้อแบคทีเรีย เป็นเพียงเล็กน้อยที่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ