Name: continuously-stirred anaerobic digester to convert organic wastes into biogas: system setup and basic operation
Uploaded: 2012-07-13T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Continuously-stirred Anaerobic Digester to Convert Organic Wastes into Biogas: System Setup and Basic Operation at JoVE.com

Denna forskning stöds stöds av USDA genom National Institutes of livsmedels-och jordbruksorganisation (NifA), licensnummer 2007-35504-05381, genom bidrag nr. 58.872 från NYSERDA och NYC-123.444 genom Cornell University Agricultural Experiment Station: s federala formel medel från USDA NifA.

1. Rötkammare Konstruktion <ol><li> Välj en kokare kärl som innehåller alla funktioner som visas i figur. 1 (en kon är inte nödvändigt), och önskad arbetsvolym (vanligtvis mellan 1-10 L). Om din kokare fartyget inte är utrustat med en uppvärmd-vattenmantel, placera kokaren i någon annan temperatur-kontrollerad miljö, såsom en uppvärmd vattenbad eller inkubationskammaren. </li><li> Fästa kärlet i en vertikal position i ett område med tillräcklig horisontell bänk utrymme för placerin...

<ol>
	<li>Dague, R. R., McKinney, R. E., Pfeffer, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solids+retention+in+anaerobic+waste+treatment+systems.">Solids retention in anaerobic waste treatment systems.</a> J. Water Pollut. Control Fed. 42, R29-R46 (1970).</li><li>McCarty, P. L., Smith, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+wastewater+treatment.">Anaerobic wastewater treatment.</a> Environ. Sci. Technol. 20, 1200-1206 (1986).</li><li>Lettinga, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+digestion+and+wastewater+treatment+systems.">Anaerobic digestion and wastewater treatment systems.</a> Antonie Van Leeuwenhoek. 67, 3-28 (1995).</li><li>De Baere, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+digestion+of+solid+waste:+state-of-the-art.">Anaerobic digestion of solid waste: state-of-the-art.</a> Water Sci. Technol. 41, 283-290 (2000).</li><li>Angenent, L. T., Karim, K., Al-Dahhan, M. H., Wrenn, B. A., Dom&#237;nguez-Espinosa, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+bioenergy+and+biochemicals+from+industrial+and+agricultural+wastewater.">Production of bioenergy and biochemicals from industrial and agricultural wastewater.</a> Trends Biotechnol. 22, 477-485 (2004).</li><li>Jewell, W. J., Cummings, R. J., Richards, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methane+fermentation+of+energy+crops+-+maximum+conversion+kinetics+and+in-situ+biogas+purification.">Methane fermentation of energy crops - maximum conversion kinetics and in-situ biogas purification.</a> Biomass &#38; Bioenergy. 5, 261-278 (1993).</li><li>Weiland, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomass+digestion+in+agriculture:+A+successful+pathway+for+the+energy+production+and+waste+treatment+in+Germany.">Biomass digestion in agriculture: A successful pathway for the energy production and waste treatment in Germany.</a> Eng. Life Sci. 6, 302-309 (2006).</li><li>Zaks, D. P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+anaerobic+digesters+to+emissions+mitigation+and+electricity+generation+under+U.S.+climate+policy.">Contribution of anaerobic digesters to emissions mitigation and electricity generation under U.S. climate policy.</a> Environ. Sci. Technol. 45, 6735-6742 (2011).</li><li>Tchobanoglous, G., Burton, F. L., Stensel, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Wastewater Engineering, Treatment and Reuse: Metcalf &#38; Eddy. , (2003).</li><li>Speece, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Anaerobic Biotechnology for Industrial Wastewaters. , (1996).</li><li>Kleerebezem, R., van Loosdrecht, M. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixed+culture+biotechnology+for+bioenergy+production.">Mixed culture biotechnology for bioenergy production.</a> Curr. Opin. Biotechnol. 18, 207-212 (2007).</li><li>Angenent, L. T., Wrenn, B. A., Wall, J., Harwood, C. S., Demain, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chp.+15.">Chp. 15.</a> Bioenergy. , (2008).</li><li>Werner, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+community+structures+are+unique+and+resilient+in+full-scale+bioenergy+systems.">Bacterial community structures are unique and resilient in full-scale bioenergy systems.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 4158-4163 (2011).</li><li>Holm-Nielsen, J. B., Al Seadi, T., Oleskowicz-Popiel, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+future+of+anaerobic+digestion+and+biogas+utilization.">The future of anaerobic digestion and biogas utilization.</a> Bioresour. Technol. 100, 5478-5484 (2009).</li><li>Hoffmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+shear+on+performance+and+microbial+ecology+of+completely-stirred+anaerobic+digesters+treating+animal+manure.">Effect of shear on performance and microbial ecology of completely-stirred anaerobic digesters treating animal manure.</a> Biotechnol. Bioeng. 100, 38-48 (2008).</li><li>Clesceri, L. S., Greenberg, A. E., Eaton, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. , (1998).</li><li>Amani, T., Nosrati, M., Sreekrishnan, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anaerobic+digestion+from+the+viewpoint+of+microbiological,+chemical,+and+operational+aspects:+a+review.">Anaerobic digestion from the viewpoint of microbiological, chemical, and operational aspects: a review.</a> Environmental Reviews. 18, 255-278 (2010).</li></ol>

Rötning system som presenteras i denna artikel ger en allmän introduktion och några grundläggande riktlinjer för behandling av de flesta underlag i en experimentell sammanhang. Den stora variationen av substrat typer, rötkammaren konfigurationer, driftsparametrar, och även den unika ekologi blandade mikrobiella bakom dessa system utesluter beskriver hårda kvantitativa mått som kan tillämpas universellt. Trots allt detta variation, alla anaerob nedbrytning system följer en väldefinierad rad biologiska nedbryt...

Rötning (AD) är en mogen teknik som innebär biologiskt medierad omvandlingen av komplexa organiska avfall substrat till användbara biogas med metan som energibärare. Det finns många fördelar med anaerob behandling, inklusive minimal energi-och näringsämnen och minskad biosolids produktion jämfört med aerob behandling 10. Dessutom gör den mångsidighet hos det blandade mikrobiella inneboende i dessa system en stor mängd organiska substrat som är lämpliga som utgångsmaterial 11,12. Det är det på grund av dessa fördelar att ett växande antal ansökningar om AD håller på att antas utanför konventionella kommunalt avloppsvatten, särskilt i industri-och kommunala (t.ex. matavfall) och jordbrukssektorn 4,7,13. AD upplevde sin första stora spridning början på 1980-talet som svar på den nationella energikris i det föregående årtiondet. När världen står inför en växande global energikris,tillsammans med miljöförstöring, har större fokus nu läggs på biobränsle teknik och avfall till energi koncept i synnerhet. Till exempel i USA, kan rötning generera 5,5% av den totala el behöver 8. Detta har ökat efterfrågan på välkontrollerade experimentell forskning på pilot-och laboratorieskala för att bedöma lämpligheten av nya organiska avfall och blandningar avfall för rötning 14. Vi har för avsikt att skapa en generisk modell för konstruktion, ympning, drift och övervakning av en laboratorieskala anaerob rötkammare som kommer att vara lämpliga för robusta bedömningar. Anaeroba finns i många olika konfigurationer. Några vanliga konfigurationer inkluderar: kontinuerligt omrörd tankreaktor (CSTR) med kontinuerlig inkommande matning, kontinuerligt omrörd anaerob kokare (CSAD) med periodisk inkommande matning, pluggflöde (PF), uppströms anaerob slamfilten (UASB), anaerob vandrande filt reaktor (AMBR), anaerob förbryllad reaktor (ABR) och anaerob sekvensering satsvis reaktor (ASBR) konfigurationer 9,15. CSTR och CSAD konfiguration har stor spridning för laboratorieforskning försök på grund av dess enkla installation och gynnsamma driftsförhållanden. På grund av kontinuerlig blandning, är den hydrauliska retentionstiden (HRT), motsvarande det slam retentionstid (SRT). SRT är det viktigt designen parameter för annonser. Konfigurationen är även bidrar till kontrollerade experiment på grund av en större rumslig enhetlighet av parametrar, såsom koncentrationer kemiska ämnen, temperatur och priser diffusion. Det bör emellertid noteras att den optimala fullskalig konfiguration för en anaerob rötkammare beror på de speciella fysikaliska och kemiska egenskaper hos det organiska substratet bland andra icke-tekniska aspekter, såsom målet utflödet kvalitet. Exempelvis utspädd avfallsströmmar med relativt hög lösligt organiskt material och little partiklar, såsom bryggeri avloppsvatten, vanligtvis upplever större energi omvandling i en hög takt uppströms bioreaktor konfiguration (t.ex. UASB) snarare än en CSAD konfiguration. Oavsett, det finns grundläggande operativa parametrar som är viktigt för en framgångsrik matsmältningen och relevanta för alla konfigurationer, som motiverar en generisk förklaring av att använda denna konfiguration. I själva verket kommer alla AD som innehåller ett mångsidigt, öppen gemenskap av anaeroba mikrober metabolisera serie substratet till metan (den slutliga slutprodukten med den lägsta möjliga fria energi per elektron). De metaboliska vägar är involverade i denna process utgör ett intrikat näringskedjan löst kategoriseras i fyra trofiska steg: hydrolys, acidogenesis, acetogenesis och metanogenes. I hydrolys, är komplexa organiska polymerer (t ex kolhydrater, lipider och proteiner) bryts ned till sina respektive monomerer (t ex sockerarter, långkedjiga syror fettsyror och aminosyror) genom hydrolyzing, fermenterande bakterier. I acidogenesis är dessa monomerer fermenteras av syrabildande bakterier till flyktiga fettsyror (VFA) och alkoholer, vilka i acetogenesis, vidare oxideras till acetat och väte genom homoacetogenic och obligatorisk väte-producerande bakterier, med respekt 5. I det slutliga steget av metanbildning, är acetat och väte metaboliseras till metan genom acetoclastic och hydrogenotrophic metanogener. Det är viktigt att inse att den totala AD processen, genom att förlita sig på en sammankopplad serie ämnesomsättning med olika grupper av mikrober kommer att bero på den framgångsrika funktionen för varje medlem innan systemet som helhet kommer att fungera optimalt. Konstruktion och tillverkning av ett AD bioreaktor bör alltid ta hänsyn till kravet på att helt täta bioreaktorn. Små läckor i toppen av bioreaktorn (separera gasutrymme) eller i gas-hanteringssystem kan vara svåra att upptäcka, och därför bör vara tryckSe testas före användning. Efter att ha säkerställt en läcka utan installation, misslyckanden med anaerob rötkammare studier härrör ofta från fel under ympning, odling och dag till dag drift. Som ett resultat, kokare har ett rykte som inneboende instabila och benägna att oväntade fel. Varför är det då att full skala kokare har drivits under stabila förhållanden i årtionden 13? Misslyckande är sannolikt att härröra från felaktig hantering av operatören, särskilt under startprocessen period under vilken den mikrobiella samhället måste långsamt anpassa sig till det organiska avfallets sammansättning och styrka. Därför är vårt mål inte bara att tillhandahålla metoder för att konstruera en AD system, men också belysa processer ympning, drift och övervakning av dessa system. Den första delen av artikeln kommer att förklara hur man skall konstruera CSTR eller CSAD system, medan den andra delen kommer att ge ett förfarande för kokare ympning med aktiv methanogENIC biomassa. Det är mer praktiskt och mindre tidskrävande att ympa kokare med aktivt metanogena biomassa från blandade sprit eller utflöde av en operativ kokare som behandlar ett liknande substrat än att försöka utveckla en tillräckligt med biomassa från en begynnande kultur. Den tredje delen av artikeln kommer att omfatta löpande överväganden, såsom utfodring substrat, dekantering avloppsvatten, och felsöka olika reaktorer problem. Utfodring substrat och dekantering avloppsvatten för detta system kommer att ske på en semi-kontinuerlig basis (dvs. periodisk matning och dekantering, medan det mesta av biomassa och blandade vätskan stannar i bioreaktor). Den frekvens som kokaren matas / dekanteras är privilegium operatören. I allmänhet kommer att mata / dekantering oftare och med jämna mellanrum främja större kokare stabilitet och konsekvens i prestanda mellan utfodring cykler. Den fjärde delen kommer att införa en grundläggande övervakning protokoll som skall användas under erfarenhetrimental tidsperiod. Flera vanliga analyser, som beskrivs i standard metoder för undersökning av vatten och avlopp 16 (tabell 1, 2), kommer att krävas för karakterisering av substratet och korrekt system för övervakning. Förutom de uppmätta variablerna är en viktig aspekt av övervakning för att kontrollera att kokaren systemkomponenter fungerar korrekt. Regelbundet underhåll kokaren systemet föregripa stora system problem som annars skulle kunna äventyra den långsiktiga prestanda och stabilitet i kokaren. Exempelvis skulle ett fel på värmeelementet, vilket leder till en minskning i temperatur, orsakar en ackumulering av flyktiga fettsyror genom att reducera den metaboliska hastigheten i metanogener. Detta problem skulle förvärras om systemet saknade tillräcklig alkalinitet för att upprätthålla pH över hämmande nivåer för metanogener. Det är också viktigt att upptäcka och stänga eventuella läckor efter oväntade nedgångar i produktion av biogas råttaes. Därför dubbelarbete inom den experimentella design av till exempel köra två bioreaktorer sida vid sida under de exakta förhållanden är viktigt att upptäcka oväntade prestanda förluster orsakade av Felfunktioner, såsom små läckor.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktorn Utrustning </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> Uppvärmd recirculator </td><td> VWR Scientific </td><td> 13271-063 VWR </td><td> För användning med en värmemantel reaktorsystem </td></tr><tr><td> Variabel hastighet Electric Lab Omrörare </td><td> Cleveland mixer Co </td><td> (Modell 5VB) </td><td> Denna mixer modell underlättar montering med en ring stativ </td></tr><tr><td> Wet-Type Precision Gas Meter </td><td> Ritter Gasmeters </td><td> (Modell TG-01) </td><td> Denna modell kräver ett minimum flöde (0,1 L / h) och kan hantera ett maximalt flöde på 30 l / h </td></tr><tr><td> Gasbubblare </td><td> Chemglass </td><td> (Modell AF-0513-20) </td><td></td></tr><tr><td> Gas provtagningsrör </td><td> Chemglass </td><td> (Modell CG-1808) </td><td></td></tr><tr> &lt;TD&gt; Axial Impeller </td><td> Lightnin </td><td> R04560-25 Cole-Parmer </td><td> Impellerbladen med 7,9375 mm håldiameter </td></tr><tr><td> Impelleraxeln </td><td> Grainger </td><td> 2EXC9 Grainger </td><td> 1,83 m rostfritt stål stång med 7,9375 mm OD (måste skäras till lämplig storlek) </td></tr><tr><td> Gjutjärn Support stativ </td><td> American pedagogiska produkter </td><td> (Modell 7-G16) </td><td> För blandare montering </td></tr><tr><td> Tre Prong Extension Clamp </td><td> Talon </td><td> 21572-803 VWR </td><td> För blandare montering </td></tr><tr><td> Regelbunden Clamp Holder </td><td> Talon </td><td> 21572-501 VWR </td><td> För blandare montering </td></tr><tr><td> Peristaltisk pump </td><td> Masterflex </td><td> WU-07.523-80 Cole-Parmer </td><td> För utflödet dekantering </td></tr><tr><td> L / S Standard Pump Head </td><td> Masterflex </td><td> EW-07.018-21 Cole-Parmer </td><td> För utflödet dekanteraIng-tillbehör till peristaltiska pumpen </td></tr><tr><td> L / S Precision pumpslang </td><td> Masterflex </td><td> EW-06.508-18 Cole-Parmer </td><td> För spillvatten dekantering - tillbehör till peristaltiska pumpen </td></tr><tr><td> Analys Utrustning / reagens </td><td> Företaget </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> pH Analys </td></tr><tr><td> pH-meter </td><td> Thermo Fisher Scientific - Orion </td><td> 1212000 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Total och VS analys (standardmetoder: 2540-B, E) </td></tr><tr><td> Glas vakuumexsickator </td><td> Kimax </td><td> WU-06.536-30 Cole-Parmer </td><td></td></tr><tr><td> Porslin indunstningsskål </td><td> VWR </td><td> 89038-082 VWR </td><td></td></tr><tr><td> Lab Ugn </td><td> Thermo Fisher Scientific </td><td> (Modell 13-246-516GAQ) </td><td></td></tr><tr><td> Medium avdelningen muffelugn </td><td> Barnstead / Thermolyne </td><td> F6010 Thermo Scientific </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Totala mängden flyktiga Fatty Acid Analysis (standardmetoder: 5560-C) </td></tr><tr><td> Stor kapacitet variabelt varvtal Centrifuge </td><td> Sigma </td><td> WU-17.451-00 Cole-Parmer </td><td></td></tr><tr><td> Varm laboratorieplatta </td><td> Thermo Scientific </td><td> (Modell HP53013A) </td><td></td></tr><tr><td> Stor Kondensor </td><td> Kemtech America </td><td> (Modell C150190) </td><td></td></tr><tr><td> Ättiksyra Reagens [CAS: 64-19-7] </td><td> Alfa Aesar </td><td> AA33252-AK </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td> &lt;TD&gt; Chemical Oxygen Demand (standardmetoder: 5520-C) </td></tr><tr><td> COD blockvärmare </td><td> HACH </td><td> (Modell DRB-200) </td><td></td></tr><tr><td> Borsilikat odlingsrör </td><td> Pyrex </td><td> (Modell 9825-13) </td><td></td></tr><tr><td> Kaliumdikromat Reagens [CAS: 7778-50-9] </td><td> Avantor Performance Materials </td><td> 3090-01 </td><td></td></tr><tr><td> Kvicksilver II Sulfat Reagens [CAS: 7783-35-9] </td><td> Avantor Performance Materials </td><td> 2640-04 </td><td></td></tr><tr><td> Ferroin indikatorlösning [CAS: 14634-91-4] </td><td> Ricca Chemical </td><td> R3140000-120C </td><td></td></tr><tr><td> Ammoniumjärn (II) sulfat-hexahydrat [CAS: 7783-85-9] </td><td> Alfa Aesar </td><td> 13.448-36 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Gassammansättning med gaskromatografianalys </td></tr><tr><td> Gaskromatograf </td><td> SRI Instrument </td><td> Modell 8610C </td><td> Skall vara utrustade med en termisk ledningsförmåga detektor (TCD), med hjälp av nedan nämnda kolonn och bärgas drivs vid en isoterm temperatur på 105 ° C </td></tr><tr><td> Heliumgas </td><td> Airgas </td><td> Han hp300 </td><td> Som skall användas som bärargas </td></tr><tr><td> Packad kolonn- </td><td> Restek </td><td> 80484-800 </td><td> Att användas för N 2, CH 4 och CO 2 separation </td></tr></tbody></table>

continuously-stirred anaerobic digester to convert organic wastes into biogas: system setup and basic operation

Rötning (AD) är en bioprocess som ofta används för att konvertera komplexa organiska avfall till en användbar biogas med metan som energibärare 1-3. Alltmer har AD används i industri, jordbruk, och kommunalt avfall (vatten) behandling tillämpningar 4,5. Användningen av AD teknik gör Maskinförare att minska kostnaderna för avfallshantering och offset kostnader energibolag. Förutom att behandla organiskt avfall är energigrödor omvandlas till energibärare metan 6,7. Eftersom tillämpningen av AD-teknik breddar för behandling av nya substrat och co-substratblandningar 8, så gör efterfrågan på tillförlitlig testmetod vid pilot-och laboratorieskala. Anaerob nedbrytning system har en mängd olika konfigurationer, inklusive kontinuerligt omrörd tankreaktor (CSTR), pluggflöde (PF), och anaeroba sekvensering satsreaktor (asbr)-konfigurationer 9 </sup&gt;. CSTR användes ofta i forskning på grund av dess enkelhet i konstruktion och drift, utan också för dess fördelar i experimenterande. Jämfört med andra konfigurationer åstadkommer CSTR större likformighet av systemparametrar, såsom temperatur, blandning, kemisk koncentration och substratkoncentration. Slutligen, när man utformar en fullskalig reaktor, kommer den optimala konfigurationen reaktorn beror på karaktären av ett givet substrat bland många andra icke-tekniska överväganden. Men alla konfigurationer delar grundläggande design och driftparametrar som gör CSTR lämplig för de flesta preliminära bedömningar. Om forskare och ingenjörer använder en ingående ström med relativt höga koncentrationer av fasta ämnen, kan sedan lab-skala bioreaktor konfigurationer inte ges kontinuerligt på grund av att koppla problem med lab-skala pumpar med fasta ämnen eller sedimentering av fasta ämnen i rör. För detta scenario med kontinuerlig blandning krav, lab-skala bioreaktorer matas regelbundetoch vi hänvisar till sådana konfigurationer som kontinuerligt omrörda anaeroba (CSADs). I denna artikel presenteras en allmän metod för att konstruera, ympa, driva och övervaka en CSAD system för att testa lämpligheten av en viss organisk substrat för långsiktig anaerob rötning. Konstruktionen i den här artikeln kommer att omfatta byggandet av lab-skala reaktorsystem. Den ympning avsnittet förklarar hur du skapar en anaerob miljö som lämpar sig för sådd med en aktiv metanogena inokulat. Den operativa delen täcker drift, underhåll och felsökning. Övervakningen delen kommer att införa testprotokoll med hjälp av vanliga analyser. Användningen av dessa åtgärder är nödvändiga för tillförlitliga experimentella bedömningar av substrat lämplighet för AD. Detta protokoll bör ge bättre skydd mot vanligt misstag i AD studier, vilket är att dra slutsatsen att reaktorn inte orsakades av substratet in användning, då det verkligen var felaktig användaren drift 10.

Watch this Scientific Journal Video about Continuously-stirred Anaerobic Digester to Convert Organic Wastes into Biogas: System Setup and Basic Operation at JoVE.com

Continuously-stirred Anaerobic Digester to Convert Organic Wastes into Biogas: System Setup and Basic Operation

Laboratorieskala anaeroba hjälper forskarna att forska fram nya sätt att optimera befintliga tillämpningar av anaerob bioteknik och att utvärdera metan producerar potentialen av olika organiska avfall. Denna artikel introducerar en generell modell för konstruktion, ympning, drift och övervakning av en laboratorieskala kontinuerligt omrörd anaerob rötkammare.

Kontinuerligt omrörd anaerob rötkammare för att omvandla organiskt avfall till biogas: System Setup och Basic drift

Anaerobic digestion (AD) is a bioprocess that is commonly used to convert complex organic wastes into a useful biogas with methane as the energy carrier ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

Design av en cyklisk tryck Bioreaktor för Ex vivo Studie av Aorta hjärtklaffar

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

Microfluidic Picoliter Bioreactor for Microbial Single-cell Analysis: Fabrication, System Setup, and Operation

Microfluidic pikoliter Bioreaktor för Microbial Encelliga Analys: Fabrication, Systeminställningar, och Operation

In this protocol the fabrication, experimental setup and basic operation of the recently introduced microfluidic picoliter bioreactor (PLBR) is described ...

Operation of a Benchtop Bioreactor

Drift av Benchtop Bioreactor

Fermentation systems are used to provide an optimal growth environment for many different types of cell cultures. The ability afforded by fermentors to ...

Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor

Avkänning av Barrier Tissue Störningar med en organisk Elektro Transistor

The gastrointestinal tract is an example of barrier tissue that provides a physical barrier against entry of pathogens and toxins, while allowing the ...

Wet Chemistry and Peptide Immobilization on Polytetrafluoroethylene for Improved Cell-adhesion

Wet kemi och peptid immobilisering på polytetrafluoretylen för förbättrad cellvidhäftning

Endowing materials surface with cell-adhesive properties is a common strategy in biomaterial research and tissue engineering. This is particularly ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

Torr Film fotoresist-baserade elektrokemiska mikroflödessystem Biosensor plattform: Enhet Fabrication, On-chip Assay förberedelse och systemdrift

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

Optimerade inställningar och protokoll för magnetiska Domain Imaging med In Situ hysteres mätning

This paper elaborates the sample preparation protocols required to obtain optimal domain patterns using the Bitter method, focusing on the extra steps ...

Focused Ion Beam Lithography to Etch Nano-architectures into Microelectrodes

Fokuserad jonstråle litografi till etch nano-arkitekturer i mikroelektroder

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of ...

Magnetic-, Acoustic-, and Optical-Triple-Responsive Microbubbles for Magnetic Hyperthermia and Pothotothermal Combination Cancer Therapy

Magnetiska, akustiska och optiska trippelresponsiva mikrobubblor för magnetisk hypertermi och pothotothermal kombinationscancerbehandling

The precision delivery of anti-cancer agents which aim for targeted and deep-penetrated delivery as well as a controlled release at the tumor site has ...

Self-Assembly of Gamma-Modified Peptide Nucleic Acids into Complex Nanostructures in Organic Solvent Mixtures

Självmontering av gammamodifierad peptidnukleinsyror till komplexa nanostrukturer i organiska lösningsmedelsblandningar

Current strategies in DNA and RNA nanotechnology enable the self-assembly of a variety of nucleic acid nanostructures in aqueous or substantially hydrated ...