Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Kinetische Modellierung des Mischkulturprozesses der anaeroben Ko-Vergärung von Pflanzenabfällen mit Pistia stratiotes : Ein wissenschaftlicher Versuch zur Biomethanisierung

Samuel J, Gujjala Lohit Kumar S und Rintu B

Da die gemeinsame Vergärung zweier Abfälle zu einer ausgewogenen Umgebung für die Biomethanerzeugung führt, wurde in der vorliegenden Studie versucht, pflanzliche Abfälle (VW) und Pistia stratiotes (PS) gemeinsam zu vergären, um das Problem der Versauerung während der Monovergärung von VW zu lösen. Die Optimierung wichtiger Prozessparameter für die anaerobe gemeinsame Vergärung erfolgte auf Grundlage der Response Surface Methodology (RSM) auf Basis des Central Composite Design (CCD). Anschließend wurde die anaerobe Vergärung mit einem modifizierten Gompertz-Modell erster Ordnung und einem unstrukturierten segregierten Modell modelliert, um das Prozessverhalten zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass das Gompertz-Modell erster Ordnung und das modifizierte Gompertz-Modell mit einem R2 von ~0,99 zum beobachteten Methanprofil passten. Im Falle des unstrukturierten segregierten Modells wurden wichtige kinetische Konstanten wie Khs, KSS und KVFA aus dem Modell abgeleitet und die Werte betrugen 0,1 d-1, 2,3 g/l bzw. 881,68 mg/l. Basierend auf diesen kinetischen Parametern wurde eine simulierte kumulative Methanproduktion generiert, die innerhalb des Fehlerbereichs von ± 20 % gut mit der beobachteten Methanausbeute übereinstimmte. Dies zeigte, dass das entwickelte Modell das Gesamtprozessverhalten dieser neuartigen anaeroben Co-Vergärung unter Verwendung gemischter anaerober Kulturen als Inokulum darstellen konnte.