创新系统最大限度地利用水果和蔬菜废物生产甲

科学领域:

• 环境科学与工程环境科学与工程
• 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
• 废弃物管理和回收利用

背景情况:

• 水果和蔬菜废物 (FVW) 消化通常使用连续动反应器 (CSTR),仅限于低有机载荷率 (OLR).
• CSTRs导致反应堆体积大,甲生产率降低,以及消化处理的高成本.
• 需要高速反应堆系统来提高FVW的甲生产效率.

研究的目的:

• 引入和理论评估一种新的高速反应堆系统,用于从FVW中增强甲生产.
• 为这种新消化系统的实验开发和优化提供基于模型的框架.
• 评估大规模应用在批发市场的潜力,以改善废物管理和能源回收.

主要方法:

• FVW通过研磨和分相 (离心/压缩) 预处理成液体和固体分量.
• 液相在上游无氧污泥毯 (UASB) 反应堆中消化;固相在干甲化反应堆中消化.
• 基于无氧消化模型1 (ADM1) 的综合模型被开发来模拟综合系统.

主要成果:

• 与传统的CSTR相比,拟议的系统提供了提高效率的理论基础.
• 模拟场景为实验系统提供初始操作参考.
• 该模型允许未来的改进,包括关于质量转移和生物化学动力学的实验数据.

结论:

• 这种新型高速反应堆系统显示了从FVW显著改善甲生产的潜力.
• 这种方法可以在大型操作中实现高效的能量回收,例如批发市场.
• 综合建模和实验策略有助于系统优化和实际实施的规划.