插头流生物反应器中水解的空间监测:支持灵活运行?

科学领域:

• 生物化学工程 生物化学工程
• 环境生物技术 环境生物技术
• 无氧消化消化无氧消化

背景情况:

• 插头流反应器 (PFR) 在各种生物工艺中使用,包括酸性发酵.
• 了解PFR内部的动态对于优化过程性能和产量至关重要.
• 控制酸性发酵,特别是在反抗性原料中,存在重大挑战.

研究的目的:

• 调查不同操作参数对PFRs液相梯度形成的影响.
• 检查监测参数 (pH,导电性,ORP) 与酸性发酵性能之间的相关性.
• 评估多个测量点的实用性,以改善过程监测和控制.

主要方法:

• 在动态运行条件下长期监测 (123周) 的插头流反应堆 (PFRs).
• 在现场测量pH值,导电性和氧化降解潜力 (ORP) 在PFR沿线的三个不同位置.
• 系统变化的液压保留时间,循环,床含量和生物增量.

主要成果:

• 在线监测表明pH和ORP与酸化,黄油/乳酸度和酸性产量之间存在强烈的相关性.
• 进口处的氧化降低潜力 (ORP) 在动态操作过程中显示出与酸性生成的最稳定的相关性.
• 出口的导电性与酸度相关,受原料成分的影响.

结论:

• 在PFR中的多个测量点提供了比单点监测更全面的关于酸性发酵的见解.
• 物理化学参数与发酵性能之间的相关性可以简化工艺控制和自动化.
• 这种方法对于使用难以加工的原料进行酸性发酵的管理尤其有利.