Sejarah
Melalui penelitian ilmiah pencernaan anaerobik diperoleh akademik pengakuan di tahun 1930an. Penelitian ini telah membawa kepada penemuan bakteri anaerobik, yang mikroorganisme yang memfasilitasi proses. Penelitian lebih lanjut dilakukan untuk menyelidiki kondisi di bawah methanogenic bakteri yang dapat tumbuh dan bereproduksi. ini bekerja dikembangkan selama Perang Dunia II di mana kedua di Jerman dan Prancis ada peningkatan dalam penerapan pencernaan anaerobik untuk pengobatan pupuk kandang.
Pencernaan anaerobik merupakan rangkaian proses di mana mikroorganisme merobohkan biodegradable bahan ini tanpa oksigen. Hal ini banyak digunakan untuk merawat limbah sludges dan sampah organik karena menyediakan volume dan massa dari pengurangan bahan masukan. Sebagai bagian dari suatu pengelolaan sampah sistem pencernaan anaerobik mengurangi emisi Penimbunan limbah gas ke udara. Pencernaan anaerobik merupakan sumber tenaga karena proses yang menghasilkan metana dan karbon dioksida kaya biogas cocok untuk membantu produksi energi menggantikan bahan bakar fosil. Selain itu, zat gizi yang kaya-kiri setelah pencernaan dapat digunakan sebagai pupuk.Yang diawali dengan proses pencernaan bakteri hidrolisis dari bahan-bahan masukan untuk merobohkan tak dpt dicairkan Polimer organik seperti karbohidrat dan membuat mereka tersedia untuk bakteri lain.
Acetogenic bakteri ini kemudian dikonversi menjadi asam organik yang dihasilkan asam cuka, bersama dengan tambahan amonium, hidrogen, dan karbon dioksida. Methanogens, akhirnya dapat dikonversi produk ini untuk metana dan karbon dioksida.
Sebelumnya, keahlian teknis diperlukan untuk menjaga anaerobik digesters digabungkan dengan tingginya biaya modal dan menurunkan efisiensi proses telah terbatas tingkat dari aplikasi industri sebagai limbah perawatan teknologi. pencernaan anaerobik memiliki fasilitas Namun, telah diakui oleh United Nations Development Program sebagai salah satu yang paling berguna desentralisasi sumber pasokan energi, seperti yang kurang intensif dari modal besar daya tanaman.
Baru-baru ini, paten perkembangan dalam proses pencernaan anaerobik, yaitu Advanced obat pencerna anaerobik Sistem (AADS), telah menyebabkan kedua berurutan batch reactors (SBRs) dan proses steker arus desain yang sangat otomatis dan akibatnya lebih rendah dalam biaya operasi tahunan. Sistem ini juga mudah scalable dari 50 Hewan Unit instalasi yang mendukung 25kW-mesin generator untuk mendukung generator biogas 20 Megawatts atau lebih dari generasi setara listrik, produksi uap, atau tungku pembakaran bahan bakar. Penerapan Programmable logika kontrol (PLCs), digabungkan dengan pengawasan oleh lokal, dapat diandalkan dan tersedia secara komersial digital sistem kontrol (DCS) perangkat lunak aplikasi assures tinggi-hasil kinerja dan kehandalan. Heuristis algoritma, kemampuan diri-substansi, dan kemampuan untuk melakukan Pertambangan Data dari kolektif AADS database memastikan akan terus meningkatkan operasi dan mempromosikan penelitian ilmiah dalam populasi bakteri anaerobik dan reaksi mereka untuk mengubah stimulus.
Advanced obat pencerna anaerobik Sistem (AADS) memerlukan beberapa kehadiran full-pergeseran personil yang akan biasanya memiliki tinggi atau sekolah kejuruan tingkat pendidikan di samping pelatihan spesifik di AADS operasi. Pemantauan feedstock menerima dan pasca proses Biosolids dan Bioliquids penanganan akan menjadi tanggung jawab paling sering dialamatkan. Semua parameter proses dan sistem peralatan kondisi terus dimonitor secara real time oleh AADS sistem kontrol. Non-nominal kondisi atau peristiwa selanjutnya akan annunciated atau cemas baik lokal dan remote AADS data center.
Mencuci kontrol dari pencernaan suhu, pH, dan tarif yang memuat penting untuk mendapatkan rincian efisien bahan, dan gangguan untuk obat pencerna yang dapat menyebabkan kegagalan proses. Memastikan bahwa kualitas bahan masukan ke digesters terpelihara dan proses yang diawasi secara efektif adalah penting untuk memastikan bahwa obat pencerna kinerja yang handal. Kedatangan dari AADS proses membuat tugas ini lebih mudah untuk pemilik-operator.
Baru AADS proses mekanis dan elektronik duplikat sistem pencernaan proses yang matang Holstein susu sapi, salah satu yang paling produktif Bumi Methane produsen. Efektif contaminant mengakibatkan di sistem front end beberapa assures bahwa sumber-feedstocks yang cocok untuk Brew persiapan. This assures that the process, like a dairy cow, remains healthy at all times. Brew yang disiapkan, sebelum suntikan, dan isi dari semua SBR atau steker arus sel adalah obat pencerna dipertahankan pada konstan 101 derajat F. ini assures bahwa proses, seperti susu sapi, tetap sehat sepanjang waktu. Pencampuran-atau di-Pencampuran dari beberapa feedstocks, berdasarkan perubahan ketersediaan, diarahkan oleh menu dan resep yang berkaitan dalam sistem DCS. Ini menghilangkan kesalahan operator dan substansial meningkatkan berbagai feedstocks yang dapat diproses. Yaitu; sering menghasilkan bencana alam yang besar tanaman rusak dan kota limbah padat yang dapat dengan mudah diproses AADS digesters – di samping mereka standar diet hewani limbah, agribisnis lumpur, daging pengolahan limbah, etanol tanaman tipis stillage, Switchgrass, rumput rumput atau sumber daya lainnya. Informasi lebih lanjut mengenai proses ini dapat diperoleh di www.biogasusa.com
Pertimbangan lain sangat berhasil ditangani oleh sistem AADS desain adalah biogas penyimpanan – ditambahkan tanpa peralatan khusus. A-double meliputi sistem bekerja di dalam tanah plug-aliran obat pencerna sel. Luar penutup, dengan tekanan udara rendah-kehabisan oksigen dari sebuah mesin atau generator-penjerang, dll, menyediakan intrinsik yang tahan lama dan aman, hangat gas shell melalui fleksibel, batin biogas koleksi penutup dan obat pencerna sel itu sendiri. Tekanan udara luar yang terus menutupi diajarkan pada dasarnya adalah bukti dan angin topan. Salju, hujan es dan es adalah segera dicairkan off dari luar penutup karena kehangatan. Akibatnya, obat pencerna batin penutup tidak langsung terkena angin atau sinar matahari, yang membentang yang cukup berguna. Batin yang fleksibel penutup diperbolehkan untuk naik dan turun berdasarkan tingkat produksi dan biogas biogas permintaan bahan bakar. Hal ini menyediakan hingga 48 jam dari penyimpanan biogas per sel bahan bakar biogas harus permintaan berhenti selama klien (s) akhir pekan atau pemeliharaan outages. Ini memiliki desain yang cukup besar untuk mengurangi limbah biogas berharga untuk sistem keselamatan obor. Ia juga mempromosikan rekayasa yang AADS sistem untuk mendukung Peaking Power persyaratan untuk lokal dan utilitas alternatif atau terkait biogas pengguna.
Aplikasi
Pencernaan anaerobik adalah terutama cocok untuk basah dan bahan organik yang umum digunakan untuk sungai dan air kotor. Pencernaan anaerobik merupakan proses sederhana yang dapat sangat mengurangi jumlah organik yang lain mungkin diperuntukkan untuk landfilled atau dibakar dalam insinerator .
Di negara-negara berkembang rumah sederhana dan peternakan berbasis sistem pencernaan anaerobik menawarkan potensi untuk murah, biaya rendah-energi untuk memasak dan lampu. Pencernaan anaerobik fasilitas telah diakui oleh United Nations Development Program sebagai salah satu yang paling berguna desentralisasi sumber pasokan energi. Dari 1975, Cina dan India telah kedua pemerintah telah besar-didukung skema untuk adaptasi dari kecil biogas tanaman untuk digunakan dalam rumah tangga untuk memasak dan lampu. Saat , Pencernaan anaerobik untuk proyek-proyek di negara berkembang bisa mendapatkan dukungan finansial melalui PBB Mekanisme Pembangunan Bersih jika mereka dapat menyediakan mereka untuk menunjukkan penurunan emisi karbon.
Tekanan dari lingkungan yang terkait dengan peraturan limbah padat metode pembuangan di negara-negara berkembang telah meningkat dari aplikasi pencernaan anaerobik sebagai proses untuk mengurangi volume sampah dan menghasilkan produk-oleh berguna. Anaerobik pencernaan bisa digunakan untuk memproses sumber pecahan dipisahkan dari sampah kota, atau kalau digabungkan dengan sistem sortasi mekanis, untuk memproses sisa dicampur limbah kota. Fasilitas ini disebut mekanis hayati perawatan tanaman.
Menggunakan teknologi pencernaan anaerobik dapat membantu mengurangi emisi greenhouse gasses dalam sejumlah cara:
* Penggantian bahan bakar fosil
* Mengurangi emisi metan dari mendata
* industrialisasi-pupuk kimia yang dihasilkan
* Mengurangi kendaraan pergerakan
* Mengurangi listrik grid transportasi kerugian
Metan dan daya yang dihasilkan di pencernaan anaerobik fasilitas dapat dimanfaatkan untuk menggantikan energi yang berasal dari bahan bakar fosil, maka dan mengurangi emisi greenhouse gasses. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa karbon dalam bahan biodegradable adalah bagian dari siklus karbon. Karbon yang dilepaskan ke udara dari pembakaran dari biogas telah dihapus oleh tanaman agar mereka tumbuh di waktu belakangan ini. Hal ini dapat terjadi dalam dekade terakhir ini, namun biasanya lebih berkembang dalam musim terakhir. Jika tanaman yang tumbuh kembali, mengambil karbon dari atmosfir sekali lagi, sistem akan karbon netral. Ini berbeda untuk karbon dalam bahan bakar fosil yang telah terasing di bumi selama bertahun-tahun jutaan , Yang pembakaran yang akan meningkatkan keseluruhan tingkat karbon dioksida pada atmosfer.
Jika putrescible limbah anaerobik diproses di digesters telah dibuang dari dalam tanah, ia akan merobohkan alami dan sering anaerobically. Dalam hal ini gas akhirnya akan melarikan diri ke dalam suasana. Sebagai metan sekitar dua puluh kali lebih kuat sebagai gas rumah kaca seperti karbon dioksida ini telah signifikan negatif terhadap lingkungan.
Digestate minuman keras dapat digunakan sebagai pupuk pemberian gizi untuk vital tanah. Yang solid, digestate berserat komponen dapat digunakan sebagai kondisioner tanah. Minuman keras yang dapat digunakan sebagai pengganti pupuk kimia yang memerlukan banyak energi untuk memproduksi. Penggunaan pupuk diproduksi karena itu, lebih intensif karbon daripada penggunaan pupuk digestate anaerobik. Solid ini digestate dapat digunakan untuk meningkatkan konten kotoran organik. Ada beberapa negara, seperti di Spanyol di mana terdapat banyak kotoran organik rusak, dan pasar di sini digestate untuk dapat sama pentingnya sebagai biogas.
Di negara-negara yang mengumpulkan limbah rumah tangga, pemanfaatan fasilitas pencernaan anaerobik lokal dapat membantu mengurangi jumlah sampah yang memerlukan transportasi ke pusat lokasi pembuangan limbah atau insinerator fasilitas. Hal ini mengurangi beban transportasi telah dan akan mengurangi emisi karbon dari koleksi kendaraan. Jika diterjemahkan pencernaan anaerobik fasilitas yang tertanam dalam sebuah jaringan distribusi listrik, mereka dapat membantu mengurangi kerugian listrik yang terkait dengan transportasi listrik lebih dari grid nasional.
Proses
Ada sejumlah bakteri yang terlibat dalam proses pencernaan anaerobik termasuk membentuk asam cuka-bakteri (acetogens) dan metan-membentuk archaea (methanogens). Organisme ini makanannya di atas feedstock awal, yang mengalami sejumlah proses konversi ke intermediate Molecules termasuk sugars, hidrogen & asam cuka sebelum akhirnya dikonversi ke biogas.Berbagai jenis bakteri yang mampu bertahan di kisaran suhu berbeda. Hidup yang optimal pada suhu antara 35-40 ° C dipanggil mesophiles atau mesophilic bakteri. Beberapa bakteri dapat bertahan di hotter dan lebih bersifat kondisi 55-60 ° C, ini disebut thermophiles atau thermophilic bakteri. Methanogens datang dari kelompok archaea primitif. Ini termasuk keluarga spesies yang dapat tumbuh di berseteru kondisi hydrothermal udara. Spesies ini adalah lebih tahan terhadap panas dan karena itu dapat beroperasi pada suhu thermophilic, properti yang unik untuk keluarga bakteri.
Seperti dengan sistem aerobik bakteri anaerobik dalam sistem yang berkembang dan mereproduksi mikroorganisme dalam mereka memerlukan sumber kekuatan oksigen untuk bertahan. Dalam sebuah sistem anaerobik ada ketiadaan gas oksigen. Dalam sebuah obat pencerna anaerobik, gas oksigen adalah dicegah dari memasuki sistem melalui penahanan fisik dalam bak tertutup. Anaerobes akses oksigen dari sumber lain daripada udara sekitarnya. Sumber kandungan oksigen untuk microorganisme ini dapat menjadi bahan organik itu sendiri atau kalau tidak mungkin diberikan oleh anorganik oxides dari dalam bahan masukan. Bila sumber oksigen di sebuah sistem anaerobik adalah berasal dari bahan organik itu sendiri, maka ‘intermediate’ adalah produk akhir terutama alcohols, aldehid, asam organik dan ditambah karbon dioksida. Dalam kehadiran methanogens khusus, yang intermediates dikonversikan ke ‘akhir’ produk akhir dari metan, karbon dioksida jejak dengan tingkat hidrogen sulfida. Dalam sebuah sistem anaerobik mayoritas dari energi kimia yang terdapat dalam mulai bahan dilepaskan oleh bakteri methanogenic sebagai metan.
Populasi dari mikroorganisme anaerobik signifikan biasanya mengambil waktu untuk mendirikan sendiri yang akan sepenuhnya efektif. Oleh karena itu lazim untuk memperkenalkan mikroorganisme anaerobik dari bahan-bahan dengan populasi yang ada. Proses ini disebut sebagai ‘bibit’ yang digesters dan biasanya dilakukan dengan penambahan lumpur atau kotoran ternak slurry.
Tahapan
Ada empat kunci biologi dan kimia tahap pencernaan anaerobik:
1. Hidrolisis
2. Acidogenesis
3. Acetogenesis
4. Methanogenesis
Dalam kebanyakan kasus biomas terdiri dari perusahaan besar Polimer organik. Dalam rangka untuk bakteri anaerobik di digesters untuk mengakses energi potensial dari bahan, rantai ini harus dipatahkan pertama mereka ke bawah bagian kecil konstituen. Konstituen ini bagian atau monomers seperti sugars masih banyak tersedia oleh bakteri lain. Proses ini melanggar rantai yang lebih kecil dan menghancurkan Molecules menjadi solusi disebut hidrolisis. Oleh karena itu hidrolisis ini dibuat dr polimer tinggi berat molekul komponen yang diperlukan adalah langkah pertama dalam pencernaan anaerobik. [38] Melalui hidrolisis yang kompleks Molecules organik yang rusak ke sugars sederhana, asam amino, dan asam gemuk.
Asetat dan hidrogen dihasilkan dalam tahap pertama dapat digunakan langsung oleh methanogens. Molecules lain seperti stabil fatty acids (VFA’s) dengan panjang rantai yang lebih besar dari asetat terlebih dahulu catabolised ke Kompleks yang dapat langsung digunakan oleh methanogens.
Proses biologi yang acidogenesis adalah di mana ada breakdown lebih lanjut dari sisa komponen oleh acidogenic (yg disebabkan oleh peragian) bakteri. Berikut VFAs dibuat bersama dengan amoniak, karbon dioksida dan hidrogen sulfida serta lain-oleh produk. [40] Proses acidogenesis hampir sama dengan cara yang sours susu.
Tahap ketiga adalah pencernaan anaerobik acetogenesis. Berikut sederhana Molecules dibuat melalui acidogenesis tahap yang lebih lanjut dicerna oleh acetogens untuk memproduksi sebagian besar asam cuka serta karbon dioksida dan hidrogen.
Terminal tahap pencernaan anaerobik adalah proses biologi methanogenesis. Berikut methanogens utilise intermediate produk dari tahapan sebelumnya dan merubahnya menjadi metan, karbon dioksida dan air. Hal ini yang membuat komponen ini yang mayoritas dari biogas emitted dari sistem. Methanogenesis peka terhadap kedua tinggi dan rendah dan pHs terjadi antara pH 6,5 dan pH 8. [42] Sisa, digestable non-bahan yang tidak dapat mikroba pada pakan, bersama dengan semua bakteri mati tetap merupakan digestate.
Sebuah persamaan sederhana generik kimia untuk keseluruhan proses yang dijelaskan di atas adalah sebagai berikut:
C6H12O6 → 3CO2 + 3CH4C6H12O6 → 3CO2 + 3CH4
feedstock
Yang paling penting ketika mempertimbangkan masalah awal penerapan sistem pencernaan anaerobik adalah feedstock untuk proses. Digesters biasanya dapat menerima apapun biodegradable bahan, namun jika biogas produksi adalah tujuan, tingkat putrescibility adalah faktor kunci sukses dalam aplikasi.Semakin putrescible bahan gas yang lebih tinggi mungkin hasil dari sistem.
Substrat komposisi adalah faktor utama dalam menentukan metan metana hasil produksi dan harga dari pencernaan dari biomas. Teknik yang tersedia untuk menentukan compositional karakteristik dari feedstock, sedangkan parameter seperti zat, kekuatan organik dan analisis penting untuk obat pencerna desain dan operasi.
Anaerobe dapat gangguan bahan untuk berbagai tingkat keberhasilan dari mudah dalam kasus pendek rantai hidrokarbon seperti sugars, untuk selama periode waktu lagi dalam kasus selulosa dan hemicellulose. mikroorganisme anaerobik tidak dapat mematahkan kayu panjang rantai Molecules seperti lignin. anaerobik digesters pada awalnya dirancang untuk operasi sistem pembuangan air lumpur dan menggunakan pupuk kandang. Kotoran dan pupuk tidak, Namun, bahan yang paling potensial untuk pencernaan anaerobik sebagai bahan biodegradable telah memiliki energi konten diambil oleh binatang yang dihasilkan itu.
Kedua pertimbangan yang terkait dengan feedstock akan kadar air. The wetter bahan yang lebih cocok untuk itu akan menangani dengan standar sebagai pengganti energi pompa beton pompa intensif dan fisik berarti gerakan. Juga wetter bahan, volume suara yang lebih luas dan tidak memakan relatif ke tingkat gas yang dihasilkan. Kadar air yang diharapkan dari target feedstock juga akan mempengaruhi jenis sistem yang diterapkan untuk perawatan. Untuk menggunakan zat yang tinggi untuk mencairkan obat pencerna anaerobik feedstocks, bulking agen seperti kompos harus diterapkan untuk meningkatkan solid konten dari bahan masukan. utama lainnya adalah pertimbangan adalah karbon: nitrogen rasio dari bahan masukan. Ini adalah rasio keseimbangan mikroba yang membutuhkan makanan untuk tumbuh. Optimal C: N rasio untuk ‘makanan’ yang mikroba adalah 20-30.
Tingkat kontaminasi dari feedstock bahan pertimbangan adalah kunci. Jika feedstock ke digesters signifikan memiliki tingkat fisik terus seperti plastik, kaca atau logam kemudian pra-pengolahan akan diperlukan dalam rangka untuk bahan yang akan digunakan. Jika tidak dihapus maka digesters dapat diblokir dan tidak akan berfungsi secara efisien. Hal ini adalah dengan logika bahwa mekanis hayati perawatan tanaman dirancang. Semakin tinggi tingkat pra-perawatan yang memerlukan feedstock, semakin banyak mesin pengolahan akan diperlukan proyek dan dengan itu akan ada lebih banyak modal.
Setelah sortasi atau screening untuk menghapus fisik apapun terus, seperti logam dan plastik, dari bahan feedstock sering diiris, cincang dan mekanis atau hydraulically pulped untuk meningkatkan luas permukaan tersedia untuk mikroba di digesters dan karenanya meningkatkan kecepatan pencernaan. The feedstock bahan ini kemudian diberi makan ke dalam airtight obat pencerna anaerobik di mana perawatan dilakukan.
Konfigurasi
Anaerobik digesters dapat cermat dan dirancang untuk beroperasi menggunakan nomor yang berbeda dari proses konfigurasi:* Batch atau kontinyu
* Suhu: Mesophilic atau thermophilic
* Zat konten: Tinggi zat atau zat rendah
* Kompleksitas: Single panggung atau bertingkat
Sebuah sistem batch adalah bentuk yang paling sederhana pencernaan. Biomassa ditambahkan ke reaktor pada awal proses dalam suatu batch dan mati adalah untuk lama proses. Batch reactors menderita bau dari masalah yang dapat menjadi masalah berat bila mereka dikosongkan. Biasanya produksi biogas akan dibentuk dengan distribusi normal pola dari waktu ke waktu. Operator dapat menggunakan fakta ini untuk menentukan kapan mereka percaya proses pencernaan dari organik telah selesai. Sebagai batch pencernaan adalah sederhana dan kurang memerlukan peralatan dan menurunkan tingkat desain pekerjaan ini biasanya lebih murah sebuah bentuk pencernaan.
Dalam proses pencernaan terus organik terus atau ditambahkan secara bertahap ke reaktor. Berikut adalah produk akhir terus atau dihapus secara berkala, sehingga konstan produksi biogas. Contoh bentuk ini termasuk pencernaan anaerobik, terus diaduk-tangki reactors (CSTRs), Upflow anaerobik lumpur selimut (UASB), yang diperluas Masir lumpur tempat tidur (EGSB) dan Internal sirkulasi reactors (IC).
Suhu
Ada dua konvensional untuk tingkat operasional suhu anaerobik digesters, yang ditentukan oleh jenis methanogens di digesters:- Mesophilic yang berlangsung optimal sekitar 37 ° -41 ° C atau di Ambient temperatur antara 20 ° -45 ° C di mana mesophiles utama adalah mahluk yg kecil hadir
- Thermophilic yang berlangsung optimal sekitar 50 ° -52 ° di suhu tinggi hingga 70 ° C di mana thermophiles adalah dasar mikroorganisme hadir
Seperti yang disebutkan di atas, thermophilic sistem pencernaan dianggap kurang stabil, namun peningkatan suhu memfasilitasi reaksi cepat dan harga gas lebih cepat sehingga hasil. Operasi pada suhu yang lebih tinggi memfasilitasi lebih besar dari sterilisasi akhir digestate. Di negara-negara di mana undang-undang, seperti Animal Dengan Produk-Peraturan di Uni Eropa, membutuhkan produk akhir untuk memenuhi tingkat tertentu dari pengurangan jumlah bakteri dalam output bahan, ini mungkin manfaat.
Sebuah kekecewaan yang beroperasi di thermophilic suhu yang lebih panas energi masukan diperlukan untuk mencapai operasional Suhu benar. Peningkatan energi ini mungkin tidak outweighed oleh kenaikan output dari biogas dari sistem. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan suatu energi keseimbangan untuk sistem ini.
zat
Biasanya terdapat dua parameter operasional yang terkait dengan zat konten dari feedstock ke digesters:* Tinggi-zat
* Rendah-zat
Digesters baik akan dapat dirancang untuk beroperasi dalam tinggi zat konten, dengan total zat ditangguhkan (TSS) ~ konsentrasi lebih besar dari 20%, atau konsentrasi rendah zat ~ kurang dari 15%.
Tinggi-zat digesters proses tebal slurry yang memerlukan masukan lebih banyak energi untuk memindahkan dan memproses feedstock. Ketebalan bahan juga dapat menimbulkan masalah terkait dengan abrasi. Tinggi-zat digesters biasanya akan memiliki tanah yang lebih rendah persyaratan yang lebih rendah karena volume yang terkait dengan kelembaban udara.
Rendah-zat digesters dapat transportasi bahan melalui sistem pompa menggunakan standar yang memerlukan masukan energi secara signifikan lebih rendah. Rendah-zat digesters memerlukan jumlah yang lebih besar daripada tanah tinggi-zat akibat peningkatan volume terkait dengan meningkatnya cair-ke-feedstock rasio dari digesters. Ada manfaat yang terkait dengan operasi dalam lingkungan cair karena memungkinkan lebih teliti dan peredaran bahan kontak antara bakteri dan makanan mereka. Hal ini memungkinkan bakteri untuk lebih mudah mengakses bahan makanan mereka dan meningkatkan kecepatan gas hasil.
Jumlah tahap
Dua tahap, zat-rendah, UASB pencernaan komponen dari sistem mekanis hayati perawatan di dekat Tel Aviv, proses air terlihat di tangki keseimbangan dan urutan batch reaktor, 2005
Sistem pencernaan dapat dikonfigurasi dengan berbagai tingkat kompleksitas:
* Satu-satu atau tahap-tahap
* Dua-tahap atau bertingkat
Satu-tahap sistem pencernaan adalah satu di mana semua reaksi biologis yang terjadi dalam satu atau mati reaktor memegang tangki. Menggunakan satu tahap mengurangi biaya konstruksi, namun memfasilitasi kurang kontrol dari reaksi terjadi dalam sistem. Acidogenic bakteri, melalui produksi asam, mengurangi pH tangki. Methanogenic bakteri, seperti yang telah digariskan sebelumnya, beroperasi dalam rentang pH sangat ditentukan. demikian hayati reaksi dari berbagai spesies di satu tahap reaktor dapat langsung dalam persaingan dengan satu sama lain. Lain-satu tahap reaksi sistem merupakan laguna anaerobik. Laguna ini adalah kolam-tanah seperti basins digunakan untuk pengobatan dan jangka panjang penyimpanan pupuk kandang. Berikut adalah reaksi anaerobik yang terdapat dalam alam anaerobik lumpur yang terdapat di kolam renang.
Dalam dua atau multi-tahap-tahap pencernaan sistem pencernaan yang berbeda kapal yang dioptimalkan untuk membawa maksimum kontrol atas bakteri hidup masyarakat dalam digesters. Acidogenic bakteri menghasilkan asam organik dan tumbuh lebih cepat dibandingkan methanogenic mereproduksi dan bakteri. Methanogenic bakteri memerlukan stabil pH dan suhu dalam rangka untuk mengoptimalkan kinerja mereka.
Biasanya hidrolisis, acetogenesis dan acidogenesis terjadi dalam reaksi pertama kapal. Bahan organik yang kemudian air panas yang diperlukan untuk operasional suhu (baik mesophilic atau thermophilic) sebelum yang dipompa ke dalam reaktor methanogenic. Awal hidrolisis atau acidogenesis bak sebelum ke methanogenic reaktor dapat menyediakan penyangga ke tingkat yang feedstock ditambahkan. Beberapa negara Eropa memerlukan tingkat perawatan panas tinggi untuk membunuh bakteri berbahaya pada input limbah. Dalam contoh ini mungkin ada pasteurisation atau sterilisasi tahap sebelum pencernaan atau antara dua tangki pencernaan. Perlu dicatat bahwa tidak mungkin untuk memisahkan sepenuhnya berbagai tahapan reaksi dan sering ada beberapa biogas yang dihasilkan dalam hidrolisis atau acidogenesis bak.
Waktu yang tinggal di sebuah obat pencerna bervariasi dengan jumlah dan jenis bahan makanan, konfigurasi dari sistem pencernaan dan bisa jadi satu atau dua tahap-tahap.
Dalam hal satu-tahap thermophilic pencernaan kali mungkin tinggal di daerah dari 14 hari, yang agak ke mesophilic pencernaan relatif cepat. Plug-aliran alam dari beberapa sistem ini akan berarti bahwa degradasi penuh dari material mungkin tidak menyadari telah di timescale ini. Dalam acara ini digestate keluar dari sistem akan berwarna gelap dan biasanya akan memiliki lebih bau.
Dalam dua tahap mesophilic pencernaan, tinggal waktu dapat bervariasi antara 15 dan 40 hari.
Dalam hal mesophilic UASB pencernaan hidrolik tinggal kali dapat (1hour-1day) dan solid ingatan kali dapat mencapai 90 hari.
sumber : dari berbagai sumber
Posting Komentar