Enhancing anaerobic digestibility of lignin-rich submerged macrophyte using thermochemical pre-treatment

2015 ◽  
Vol 99 ◽  
pp. 124-130 ◽  
Author(s):  
Mitsuhiko Koyama ◽  
Shuichi Yamamoto ◽  
Kanako Ishikawa ◽  
Syuhei Ban ◽  
Tatsuki Toda
Keyword(s):  
Submerged Macrophyte ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility

scholarly journals Impact of ozone assisted ultrasonication pre-treatment on anaerobic digestibility of sewage sludge

2015 ◽  
Vol 33 ◽  
pp. 29-38 ◽  
Author(s):  
Xinbo Tian ◽  
Antoine Prandota Trzcinski ◽  
Li Leonard Lin ◽  
Wun Jern Ng
Keyword(s):  
Sewage Sludge ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility

Enhancement of anaerobic digestibility of lipids and optimization of biogas production by implementing emulsification as pre-treatment method

2020 ◽  
Author(s):  
Αλέξανδρος Ευταξίας
Keyword(s):  
Biogas Production ◽  
Contact Process ◽  
Treatment Method ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility

Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής υπήρξε η ανάπτυξη ολοκληρωμένης διεργασίας αναερόβιας χώνευσης με υψηλή περιεκτικότητα σε λίπη μέσω της διερεύνησης και βελτιστοποίησης (α) κατάλληλης διεργασίας προ-επεξεργασίας λιπών/ελαίων για περιορισμό των λειτουργικό προβλημάτων και (β) κατάλληλου τύπου αντιδραστήρα για την διαχείριση αποβλήτων υψηλής περιεκτικότητας σε λίπη. Τα λιπίδια χαρακτηρίζονται από χαμηλή διαλυτότητα και πυκνότητα, με αποτέλεσμα να παρουσιάζουν χαμηλή διαθεσιμότητα καθώς επιπλέουν στην επιφάνεια του αντιδραστήρα. Η αναερόβια χώνευση λιπιδίων μπορεί να οδηγήσει σε λειτουργικές αστάθειες όπως διάλυση των κόκκων/ φλόκων της αναερόβιας βιομάζας, αφρισμό και επίπλευση της ιλύος, παρεμπόδιση και τοξικότητα έως και πλήρη κατάρρευση των διεργασιών παραγωγής βιοαερίου. Με στόχο τον περιορισμό των παραπάνω προβλημάτων έχουν εφαρμοστεί διάφορες μέθοδοι προ-επεξεργασίας των λιπιδίων οι οποίες στοχεύουν σε αύξηση της βιοδιαθεσιμότητας αυτών και σε άρση των περιορισμών στη μεταφορά μάζας. Τέτοιες μέθοδοι είναι η σαπωνοποίηση, η ενζυματική υδρόλυση και η γαλακτωματοποίηση. Η τελευταία μέθοδος προ-επεξεργασίας, οδηγεί στην μείωση του μεγέθους των λιπιδίων σε επίπεδα του μικρομέτρου αυξάνοντας έτσι σημαντικά τη διεπιφάνεια νερού-ελαίου και περιορίζοντας την επίπλευση ελεύθερων λιπών εντός του χωνευτή. Ως μειονεκτήματα της μεθόδου είναι ότι απαιτούνται σημαντικά ποσά ενέργειας καθώς και η προσθήκη γαλακτωματοποιητών. Σύμφωνα με τα παραπάνω η αναερόβια χώνευση λιπιδίων υπόκειται τόσο σε θερμοδυναμικούς περιορισμούς των βιολογικών διεργασιών όσο και τεχνικά και λειτουργικά προβλήματα της εγκατάστασης. Για τους παραπάνω λόγους η προσθήκη λιπιδίων σε μονάδες βιοαερίου πλήρους κλίμακας δεν πραγματοποιείται είτε είναι περιορισμένη. Μελετήθηκε η γαλακτωματοποίηση ως μέθοδος προ-επεξεργασίας για την αναερόβια χώνευση διαφορετικών LCFAs σε μεσόφιλες συνθήκες σε αντιδραστήρες ημι-συνεχούς λειτουργίας. Έγινε εφαρμογή του μοντέλου (ADM1) στα πειραματικά δεδομένα το οποίο συνέβαλε στην ποσοτικοποίηση των κινητικών παραμέτρων αποικοδόμησης του ελαϊκού οξέως ως συνάρτηση της εφαρμοζόμενης προ-επεξεργασίας. Εξετάστηκε ο περιοριστικός ρόλος των ιχνοστοιχείων στην αναερόβια αποικοδομησιμότητα γαλακτωματοποιημένου ζωικού λίπους. Τα πειράματα έλαβαν χώρα σε αντιδραστήρα πλήρους ανάμιξης (CSTR) με ανακυκλοφορία της βιομάζας (contact process). Δόθηκε έμφαση στην διερεύνηση και βελτιστοποίηση ενός κατάλληλου τύπου αντιδραστήρα (CSTR και PFR) για την συν-χώνευση αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων με λίπη και έλαια. Τέλος πραγματοποιήθηκε τεχνοοικονομική ανάλυση ως προς την δυνατότητα αναβάθμισης μιας υφιστάμενης μονάδας αναερόβιας χώνευσης από τα 500 στα 1000 kW, μέσω της προσθήκης λιπιδίων σε ποσοστό 1% v/v. Η παρούσα διδακτορική διατριβή κατέληξε στα ακόλουθα συμπεράσματα: •Η γαλακτωματοποίηση ως μέθοδος προ-επεξεργασίας διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην αναερόβια χώνευση λιπιδίων. •Τα ιχνοστοιχεία διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην αναερόβια χώνευση αποβλήτων με υψηλή περιεκτικότητα σε λίπη. •Το μοντέλο ADM1 είναι κατάλληλο για την προσομοίωση των διεργασιών αναερόβιας χώνευση σε όλες τις περιπτώσεις. •Το περιοριστικό βήμα ως προς την αναερόβια χώνευση των διαφορετικών LCFAs που μελετήθηκαν ήταν η αποικοδόμηση του στεαρικού οξέως.

Pre-treatment of activated sludge: Effect of sonication on aerobic and anaerobic digestibility

2009 ◽  
Vol 148 (2-3) ◽  
pp. 327-335 ◽  
Author(s):  
Mohammed Reza Salsabil ◽  
Audrey Prorot ◽  
Magali Casellas ◽  
Christophe Dagot
Keyword(s):  
Activated Sludge ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility ◽  
Aerobic And Anaerobic

scholarly journals Effective Pre-Treatments for Enhancement of Biodegradation of Agricultural Lignocellulosic Wastes in Anaerobic Digestion – A Review

2020 ◽  
Vol 23 (3) ◽  
pp. 105-110
Author(s):  
Fatemeh Rahimi-Ajdadi ◽  
Masoomeh Esmaili
Keyword(s):  
Anaerobic Digestion ◽  
Crop Residues ◽  
Biogas Production ◽  
Biofuel Production ◽  
Agricultural Crop ◽  
Advantages And Disadvantages ◽  
Lignocellulosic Wastes ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility ◽  
Emission Of Greenhouse Gases

AbstractAgricultural crop residues like stems, straws and leaves are valuable resources for biofuel production, especially methane, due to anaerobic digestion. Biogas from agricultural lignocellulosic wastes is capable of attaining sustainable energy yields without environmental pollution. Farmers in many developing countries burn these wastes throughout their fields, imposing environmental hazard due to emission of greenhouse gases. The main problem in this field is the recalcitrance of the agricultural lignocellulose waste that limits its enzymatic degradation and hydrolysis efficiency and consequently decreases biogas production. Therefore, efficient pre-treatments prior to anaerobic digestion are essential. Various pre-treatment methods are used for increasing the anaerobic digestibility of lignocellulose biomass, such as physical (mechanical, thermal, etc.), chemical, biological and combined pre-treatments. This paper reviews different pre-treatments used in anaerobic digestion for the agricultural lignocellulosic wastes and explains the advantages and disadvantages of each. The most frequently used pre-treatments for main agricultural wastes in process of biogas production are also introduced.

scholarly journals Impact of microwave pre-treatment on the batch anaerobic digestion of two-phase olive mill solid residue: a kinetic approach

2016 ◽  
Vol 67 (4) ◽  
pp. 165 ◽  
Author(s):  
B. Rincón ◽  
M. González de Canales ◽  
A. Martín ◽  
R. Borja
Keyword(s):  
Anaerobic Digestion ◽  
Kinetic Constant ◽  
Solid Residue ◽  
Heating Rates ◽  
Two Phase ◽  
Batch Tests ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility ◽  
Kinetics Of ◽  
Olive Mill

The effect of a microwave (MW) pre-treatment on two-phase olive mill solid residue (OMSR) or alperujo with a view to enhancing its anaerobic digestibility was studied. The MW pre-treatment was carried out at a power of 800 W and at a targeted temperature of 50 °C using different heating rates and holding times. The following specific energies were applied: 4377 kJ·kg TS-1 (MW1), 4830 kJ·kg TS-1 (MW2), 7170 kJ·kg TS-1 (MW3) and 7660 kJ·kg TS-1 (MW4). The maximum methane yield, 395±1 mL CH4·g VSadded-1, was obtained for MW4. The effect of the pre-treatment on the kinetics of the process was also studied. The methane production curves generated during the batch tests showed a first exponential stage and a second sigmoidal stage for all the cases studied. In the first stage, the kinetic constant for the pre-treatment MW1 was 54.8% higher than that obtained for untreated OMSR.

scholarly journals Folytonos anyagtovábbítású mikrohullámú kezelőegység fejlesztése

2013 ◽  
Vol 8 (1-2) ◽  
pp. 59-63
Author(s):  
Róbertné V. P. Kovács ◽  
Sándor Beszédes ◽  
Lajos Ludányi ◽  
Cecilia Hodúr ◽  
Gábor Szabó
Keyword(s):  
Food Industry ◽  
Biogas Production ◽  
Complex Structure ◽  
Cavity Resonator ◽  
Microwave Treatment ◽  
Environmental Concerns ◽  
Pre Treatment ◽  
The University ◽  
Anaerobic Digestibility ◽  
Toroidal Cavity

Most branches in the food industry have a considerable wastewater output. The problem is not only the total amount of wastewater production, but also the high content of organic matter. Anaerobic digestion is an effective way of treating wastewater for yielding profitable biogas and alleviating environmental concerns. Pre-treatment of sludge to break down its complex structure can be used for enhancing anaerobic digestibility. Research group of the Department of Process Engineering at the University of Szeged has investigated the applicability and the efficiency of microwave pre-treatment for food industry sludge. The results showed that the microwave treatment of sludge solution resulted in higher biodegradability and enhanced biogas production as well. According to these results a continuous-flow microwave toroidal cavity resonator treating-system was developed.

Optimization of the Hydrodynamic Sludge Pre-Treatment System with Venturi Tubes

2010 ◽  
Vol 5 (2) ◽  
Author(s):  
J. W. Maeng ◽  
E. Y. Lee ◽  
J. H. Bae
Keyword(s):  
Energy Consumption ◽  
Operating Cost ◽  
Operating Conditions ◽  
Hydrodynamic Cavitation ◽  
Optimum Number ◽  
Discharge Mode ◽  
Sludge Pretreatment ◽  
In Series ◽  
Pre Treatment ◽  
Anaerobic Digestibility

Most of the sludge pre-treatment methods to improve the anaerobic digestibility are not adopted in the fields because of low economical efficiency. The venturi cavitation system (VCS) using hydrodynamic cavitation is simple in design and operates with a low operating cost compared to most of the current sludge pretreatment methods. Research was conducted to investigate the optimum design and operating conditions of the VCS for pretreatment of waste activated sludge. The experimental results indicate that the optimum number of venturis in series is three (three-venturi units). The suction mode operation of the pump used yielded 1.6 times higher solubilization efficiency per unit of energy consumption than the discharge mode. Variations in the size of the venturi throat diameter with the three-venturi unit did not affect solubilization efficiency. Also, a parallel installation with two three-venturi units yielded 30% higher solubilization efficiency per unit of energy consumption than did a single three-venturi unit. With the parallel venturi unit, the solubilization efficiency was 5.6 mg △SCOD/g TS/kWh, which is higher than previously reported values.

EELS characterization of “Smut” layer films on steel surface prepared for chrome plating by anodic etching

1995 ◽  
Vol 53 ◽  
pp. 538-539
Author(s):  
E Y. Wang ◽  
J. T. Cherian ◽  
A. Madsen ◽  
R. M. Fisher
Keyword(s):  
Steel Surface ◽  
Surface Preparation ◽  
Treatment Method ◽  
Chrome Plating ◽  
Transmission Electron ◽  
Alloy Steels ◽  
Pre Treatment ◽  
Hard Chrome ◽  
Electron Energy Loss

Many steel parts are electro-plated with chromium to protect them against corrosion and to improve their wear-resistance. Good adhesion of the chrome plate to the steel surface, which is essential for long term durability of the part, is extremely dependent on surface preparation prior to plating. Recently, McDonnell Douglas developed a new pre-treatment method for chrome plating in which the steel is anodically etched in a sulfuric acid and hydrofluoric acid solution. On carbon steel surfaces, this anodic pre-treatment produces a dark, loosely adhering material that is commonly called the “smut” layer. On stainless steels and nickel alloys, the surface is only darkened by the anodic pre-treatment and little residue is produced. Anodic pre-treatment prior to hard chrome plating results in much better adherence to both carbon and alloy steels.We have characterized the anodic pre-treated steel surface and the resulting “smut” layer using various techniques including electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) on bulk samples and transmission electron microscopy (TEM) and electron energy-loss spectroscopy (EELS) on stripped films.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document