Международный журнал отходов ресурсов

Абстрактный

Исследование однофакторного Rsm для оптимизации концентрации органической фракции твердых бытовых отходов (ТБО) для производства биогаза

Стэнли ХО, Огбонна Чуквука Бенджамин и Абу ГО

Проблема загрязнения, вызванного неправильным управлением твердыми бытовыми отходами (ТБО) в Нигерии, должна быть устранена путем преобразования ТБО в полезные ресурсы. В этом исследовании мы провели лабораторное анаэробное сбраживание ТБО в лабораторных условиях для оптимизации концентрации субстрата, необходимой для максимального выхода биогаза в условиях влажной окружающей среды. После характеристики различные концентрации субстрата (ТБО) в диапазоне от 0% (мокрый процесс) до 45% (сухой процесс) были подвергнуты однофакторному дизайну реагирования (с использованием Design Expert версии 9.0), а также анаэробному сбраживанию (с использованием сока рубца в качестве источника микробного инокулята) внутри одноступенчатых анаэробных реакторов периодического действия емкостью 500 мл с полезным объемом 350 мл. Результат показал, что самый высокий и самый низкий объем совокупного производства биогаза (596,4 мл и 107,6 мл) был зафиксирован в экспериментальной установке с 30% и 5% субстрата соответственно через 42 дня. Однако самый высокий выход биогаза (8,51 мл/г VS) был зафиксирован в экспериментальной установке с 5% субстрата, за которой следовала экспериментальная установка с 30% субстрата (7,86 мл/г VS), в то время как самый низкий выход биогаза (0,96 мл/г VS) был зафиксирован в экспериментальной установке с 45% субстрата. Анализ конструкции поверхности отклика показал, что оптимальная концентрация субстрата, необходимая для максимизации выхода биогаза (~ 8,66 мл/г VS) во влажном процессе в условиях окружающей среды (лабораторных), составляла приблизительно 5,52%. Подтверждающий тест на анаэробное сбраживание предсказанной оптимальной концентрации субстрата (5,52%) дал средний выход биогаза 7,03+1,453 мл/г VS. Этот результат предполагает, что истинный выход биогаза при этом влажном процессе может находиться в пределах от 5,58 мл/г VS до 8,48 мл/г VS. Наконец, мы выделили и идентифицировали виды бактерий, принадлежащих к таким родам, как Bacillus, Bacteroides, Clostridium, Enterobacter, Escherichia, Lactobacillus, Micrococcus, Morganella, Propionibacterium, Pseudomonas, Providencia, Ruminococcus, Staphylococcus и Streptococcus, в соке рубца, субстрате и композитном образце дигестата соответственно.