Bibliographic Details
| Title: |
Biohydrogen production from milk whey by continuous dark anaerobic fermentation in apparatus of two types: start-up stage |
| Source: |
Химическая безопасность / Chemical Safety Science. 4:226-239 |
| Publisher Information: |
N.N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences, 2020. |
| Publication Year: |
2020 |
| Subject Terms: |
иммобилизация биомассы, инактивация метаногенов, биоводород, молочная сыворотка, 7. Clean energy, темновая анаэробная ферментация, 12. Responsible consumption |
| Description: |
Производство биоводорода (H) из возобновляемых источников энергии (отходов производства и потребления) является перспективным направлением развития энергетической отрасли промышленности. H считается уникальным энергоносителем с высоким выходом энергии (122 кДж/г). Представленная работа посвящена изучению процесса запуска непрерывной анаэробной ферментации молочной сыворотки в мезофильных условиях с получением водород содержащего биогаз в реакторах двух типов: с неподвижной загрузкой (затопленный биофильтр - anaerobic filter, AF) и подвижной загрузкой (аппарат с кипящим слоем загрузки - fluidized bed loading, AFB). Инактивацию метаногенов проводили термическим методом (30 мин, 90°С). На начальной стадии процесса оптимальным является режим с гидравлическим временем удерживания (hydraulic retention time, HRT) 12-14 сут, нагрузкой по органическому веществу (organic loading rate, OLR) 1,88-2,25 кг ХПК/(м·сут). Данный режим позволяет начать работу со стабильной генерацией биогаза с содержанием водорода в нем 15,9% (для AF) и 11,4% (для АFB) и поддержанием рН среды 5,72. В реакторе AF-типа общее количество образовавшегося за 17 сут темновой анаэробной ферментации биогаза было больше, чем в реакторе с AFB-типа. Содержание масляной кислоты превышало содержание уксусной кислоты в обоих реакторах. Production of biohydrogen (H) from renewable energy sources (production and consumption waste) is an upcoming trend in energy industry. H is considered as a unique energy carrier with a high energy yield (122 kJ/g). The paper presents the results of investigating the start-up stage of the process of continuous dark fermentation of milk whey under mesophilic conditions with the production of hydrogen-containing biogas in two types of reactors: with a fixed feed (flooded biofilter - anaerobic filter, AF) and with a movable load (apparatus with fluidized bed loading - AFB). Methanogens are inactivated by the thermal method (90°C, 30 min). At the initial stage of the process, the optimal regime is achieved with hydraulic retention time of 12-14 days, and organic loading rate of 1.88-2.25 kg COD/(m·day). This mode makes it possible to run the process with a stable biogas generation with hydrogen content of 15.9% (for AF) and 11.4% (for AFB) and maintaining the pH of the medium at 5.72. The total amount of biogas formed over 17 days of dark anaerobic fermentation processing in the AF-type reactor was greater than in the AFB-type reactor. The butyric acid content exceeded the acetic acid content in both types of reactors. |
| Document Type: |
Article |
| Language: |
Russian |
| ISSN: |
2541-9811 |
| DOI: |
10.25514/chs.2020.2.18016 |
| Accession Number: |
edsair.doi...........53d53a8779b567980f46b5ca98b47d5b |
| Database: |
OpenAIRE |