Effect of Initial Sludge Loading Rate on the Formation of Ethanol Type Fermentation for Hydrogen Production in a Continuous Stirred-Tank Reactor

2012 ◽  
Vol 32 (4) ◽  
pp. 1271-1279 ◽  
Author(s):  
Jianzheng Li ◽  
Binling Ai ◽  
Nanqi Ren
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Loading Rate ◽  
Stirred Tank ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

scholarly journals Effects of organic loading rate on methane production from switchgrass in batch and semi-continuous stirred tank reactor system

2022 ◽  
Vol 156 ◽  
pp. 106306
Author(s):  
Hilal Ünyay ◽  
Fatih Yılmaz ◽  
İbrahim Alper Başar ◽  
Nuriye Altınay Perendeci ◽  
Işık Çoban ◽  
...  
Keyword(s):  
Methane Production ◽  
Loading Rate ◽  
Reactor System ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

Influence of organic loading rates on the production of methane from anaerobic digestion of sewage concentrate

2018 ◽  
Vol 29 (7) ◽  
pp. 1130-1141 ◽  
Author(s):  
Emmanuel Alepu Odey ◽  
Kaijun Wang ◽  
Zifu Li ◽  
Ruiling Gao
Keyword(s):  
Methane Production ◽  
Loading Rate ◽  
Biogas Production ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

This study investigated the efficiency of biogas production from sewage concentrate through anaerobic digestion. A continuous stirred tank reactor with a 900-mL working volume was used. The experiment was designed to investigate the influence of organic loading rate on the efficiency of biogas production and to determine the most suitable organic loading rate condition for methane production from sewage concentrate by using continuous stirred tank reactor. The reactor was operated at different organic loading rates of 1.8, 0.8, and 0.6 gCOD/(L.d). The methane composition of the biogas produced from the treatment organic loading rate (OLR). The beginning of the experiment recorded low methane production because of the high organic loading rate. However, the later part of the experiment recorded high and stable biogas production because of the relatively low OLR. Results suggested that a 0.6 gCOD/(L.d) OLR was the most efficient setup parameter for ideal methane production from sewage concentrate by using continuous stirred tank reactor.

scholarly journals Effect of nitrogen loading rate and alkalinity on partial nitritation in a continuous stirred tank reactor

2021 ◽  
Vol 27 (1) ◽  
pp. 200573-0
Author(s):  
Daehee Choi ◽  
Thanh Phuong To ◽  
Wonsang Yun ◽  
Dongjin Ju ◽  
Keugtae Kim ◽  
...  
Keyword(s):  
Loading Rate ◽  
Nitrogen Loading ◽  
Operating Conditions ◽  
Stirred Tank ◽  
Ammonium Oxidation ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Partial Nitritation ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

In order to achieve an appropriate effluent ratio of ammonium and nitrite as an influent of the anaerobic ammonium oxidation process, the optimum conditions for the partial nitritation in a continuous stirred tank reactor (CSTR) were investigated using real reject water. Hydraulic retention time (HRT) and influent alkalinity (HCO3-)/NH4+-N ratio were major factors that greatly influenced the partial nitritation. As a result of continuous operation, ammonium conversion efficiency (ACE) and effluent nitrite to ammonium ratio (NAR) could be achieved at the HRT of 19 h corresponding to 0.71 kg/m3/d of nitrogen loading rate (NLR). Thereafter, the influent HCO3-/NH4+-N ratio was adjusted from 0.5 to 2, and as a result, the optimum partial nitritation efficiency was maintained when the influent HCO3-/NH4+-N ratio was one. The suitability of the determined operating conditions was verified in a CSTR over 30 d of operation time.

scholarly journals Βελτιστοποίηση της αναερόβιας συναποικοδόμησης λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου για παραγωγή ενέργειας

2011 ◽  
Author(s):  
Παναγιώτης Κούγιας
Keyword(s):  
Loading Rate ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Organic Loading ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

Τα ελαιοτριβεία παράγουν μεγάλες ποσότητες υγρών και στερεών αποβλήτων. Στις Μεσογειακές χώρες, η ποσότητα των αποβλήτων από τα ελαιοτριβεία υπολογίζεται σε 30εκ. m3 ετησίως και η περιεκτικότητα τους σε COD είναι περίπου 100-120kg/ton ελιάς, το οποίο είναι ίσο με 45-55kg BOD/ton ελιάς και έτσι η διάθεσή τους χωρίς επεξεργασία προκαλεί δυσμενείς περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Ο μεγάλος όγκος αποβλήτων των ελαιοτριβείων και το υψηλό ρυπαντικό τους φορτίο απαιτούν μία αποτελεσματική μέθοδο επεξεργασίας πριν τη διάθεση τους στον τελικό αποδέκτη. Η μέθοδος επεξεργασίας που προτείνεται είναι η αναερόβια επεξεργασία, η οποία πλεονεκτεί έναντι των άλλων μεθόδων, διότι παράλληλα με τη μείωση του οργανικού φορτίου γίνεται και ανάκτηση ενέργειας (CH4). Ωστόσο, η αναερόβια επεξεργασία των λυμάτων ελαιοτριβείων χαρακτηρίζεται δύσκολη, καθώς η οργανική ουσία των λυμάτων αυτών αποτελείται κυρίως από φαινόλες, λιπίδια και μακρομόρια λιπαρών οξέων. Αυτές οι ουσίες προκαλούν αστάθεια στη βιολογική αποικοδόμηση, δρουν ανασταλτικά στη μεθανογένεση και στη μείωση του COD και επιμηκύνουν το συνολικό χρόνο επεξεργασίας. Για την αποφυγή αυτού του προβλήματος διερευνήθηκε η εφαρμογή της συναποικοδόμησης των λυμάτων ελαιοτριβείου με λύματα ζωικής προέλευσης. Με την εφαρμογή της συναποικοδόμησης λυμάτων ελιάς με λύματα χοίρων μπορεί να πραγματοποιηθεί βελτιστοποίηση της διαδικασίας. Αυτό οφείλεται αφενός στην υψηλή ρυθμιστική ικανότητα και αφετέρου στην υψηλή περιεκτικότητά σε άζωτο των λυμάτων των χοίρων καθώς και στο ότι τα λύματα της ελιάς περιέχουν υψηλή ποσότητα άνθρακα και συνεπώς η συναποικοδόμηση βελτιώνει το λόγο C/N. Επιπλέον στα λύματα των χοίρων η συγκέντρωση της αμμωνίας είναι σε υψηλά επίπεδα, ενώ στα λύματα της ελιάς η περιεκτικότητα σε αμμωνία απαντάται σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Η τοξικότητα της αμμωνίας επηρεάζει αρνητικά την αναερόβια αποικοδόμηση και συνεπώς μέσω της συναποικοδόμησης μπορεί να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα.Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η αναερόβια συναποικοδόμηση λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου στη μεσόφιλη ζώνη. Ειδικότερα, διερευνήθηκε η ενεργειακή απόδοση της αναερόβιας συναποικοδόμησης λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου σε διάφορες αναλογίες, με σκοπό την εύρεση της βέλτιστης αναλογίας τους, που θα επιτρέπει την επίτευξη της μέγιστης ενεργειακής απόδοσης. Επιπλέον, μελετήθηκε η πορεία της αναερόβιας διεργασίας σε αντιδραστήρες συνεχούς ροής και πλήρους ανάδευσης (CSTR: Continuous Stirred Tank Reactor), σε διαφορετικούς ρυθμούς οργανικής φόρτισης (OLR: Organic Loading Rate), κάτω από μεσόφιλες συνθήκες. Η μελέτη αυτή οδηγεί στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας, ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή αναερόβιων αντιδραστήρων μικρότερου όγκου και οικονομικότερης λειτουργίας. Τέλος, στόχος της έρευνας ήταν η διερεύνηση της ενεργειακής απόδοσης μίγματος λυμάτων χοιροστασίου και ελαιοτριβείου, σε αναλογία πλησίον της βέλτιστης στον υψηλότερο ρυθμό οργανικής φόρτισης. Η μελέτη αυτή οδηγεί στην τεκμηρίωση της υπεροχής του μίγματος με τη βέλτιστη αναλογία λυμάτων ακόμα και σε υψηλές τιμές OLR.Από τα αποτελέσματα της παρούσας έρευνας προέκυψαν τα παρακάτω γενικά συμπεράσματα:1.Η αποικοδόμηση των λυμάτων ελαιοτριβείου δύναται να επιτευχθεί με την ανάμιξη τους με λύματα χοιροστασίου. 2.Με την εφαρμογή της αναερόβιας συναποικοδόμησης μειώνονται τα προβλήματα τοξικότητας λόγω της αμμωνίας.3.Η παραγόμενες ποσότητες βιοαερίου και μεθανίου αυξάνονται όσο αυξάνεται η περιεχόμενη ποσότητα λυμάτων ελαιοτριβείου και σε ποσοστό μέχρι 40% του μίγματος. Όταν τα λύματα ελαιοτριβείου συμμετέχουν σε ποσοστό από 40% έως 50% του μίγματος παρατηρείται ανάσχεση του ρυθμού παραγωγής βιοαερίου, ενώ σημειώνεται ραγδαία πτώση στην παραγωγή βιοαερίου και μεθανίου όταν το ποσοστό των λυμάτων αυτών είναι ίσο ή μεγαλύτερο από 50%.. 4.Η αναλογία λυμάτων χοιροστασίου/ελαιοτριβείου σε ποσοστό 60/40 παρέχει, επίσης, τη μεγαλύτερη ανάκτηση ενεργειακού προϊόντος (CH4) ακόμα και σε υψηλούς ρυθμούς οργανικής φόρτισης (ΟLR).

Bio-Hydrogen Production through Anaerobic Microorganism Fermentation from Molasses Wastewater in a Continuous Stirred Tank Reactor

2015 ◽  
Vol 737 ◽  
pp. 336-339
Author(s):  
Zhi Qin ◽  
Yong Yan Cui ◽  
Chao Yu Zhang ◽  
Bing Xie
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Ph Value ◽  
Stirred Tank ◽  
Organic Loading Rate ◽  
Stable Operation ◽  
Continuous Stirred Tank Reactor ◽  
Anaerobic Microorganism ◽  
Stirred Tank Reactor ◽  
Tank Reactor ◽  
Continuous Stirred Tank

In order to treat the beet sugar factory wastewater and produce hydrogen, a low pH, ethanol-type fermentation process had happened in a continuous stirred tank reactor (CSTR) with an effective volume of 9.6 L in this experiment. The results showed that after inoculation with activated sludge and operation at organic loading rate (OLR) of 9 kgCOD/m3·d, hydraulic retention time (HRT) of 8h, influent pH value of 6.5 and temperature of 35°C for 30 days, the CSTR achieved stable ethanol-type fermentation. During this period of stable operation, the reactor showed a stable COD removal efficiency of 19.2% and hydrogen production rate of 0.1L/gMLSS·d. Effluent pH ranged from 4.0 to 4.5. The total amount of ethanol and acetic acid was 1384 mg/L, accounted for 81% of the total liquid products, which can be attributed to ethanol-type fermentation. The experimental results showed that the CSTR system had good operation stability and microbial activity, which led to high substrate conversion rate and hydrogen production ability.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document