Effects of spiked metals on the MSW anaerobic digestion

Lo, HM; Chiang, Chow-Feng; Tsao, HC; Pai, Tzu‐Yi; Liu, MH; Kurniawan, T.A.; Chao, K P; Liou, CT; Lin, K.C.; Chang, C. Y.; Sc, Wang; Banks, C.J.; Lin, Ching‐Long; Liu, WF; Ph, Chen; Ck, Chen; Chiu, H.Y.; Wu, H Y; Chao, TW; Yr, Chen; Liou, DW; Lo, F.C.

doi:10.1177/0734242x10383079

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“…Their corresponding average removal rates decreased from 86.17, 74.18, 84.84 % to 62.06, 57.07, 61.92 %.The decrease in the removal rate may be explained that increasing chromium concentration in the reactor inhibits the activity of anaerobic microorganisms. These results agree with Lo et al [18]. In R4 the removal rate decreased to 62.06, 57.07, 61.92 % for TSS, COD and BOD 5 .…”

Section: Organic Matter and Tss Removal In Presence Of Cr (Vi)supporting

confidence: 93%

Bio-immobilization of Cr (VI) and its Impact on the Performance of a Pilot Scale Anaerobic Sludge Reactor Treating Municipal Wastewater

Abou‐Elela

Fawzy

El-Sorogy³

et al. 2018

Egypt. J. Chem.

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T HIS study aimed to emphasize the effect of hexavalent chromium Cr (VI) on the performance of a pilot scale hybrid up-flow anaerobic sludge blanket (H-UASB). The system was packed with non-woven polyester fabric (NWPF) and continuously fed with real municipal wastewater at a hydraulic retention time (HRT) 7.5 h and average organic loading rate (OLR) 1.24 Kg COD m 3 /d. The system achieved satisfactory removal rates for total suspended solids (TSS) (86.44 %), chemical oxygen demand (COD) (74.18 %) and biological oxygen demand (BOD 5) (84.8%) without the addition of Cr (VI). Results indicated that feeding the reactor with different concentrations of chromium ions ranged from 0.1-1.3 mg/l (i.e: 600 mg / m 3. d to 6000 mg / m 3. d) decreased the residual concentration of Cr (VI) in the final effluent to 0.019 mg/l, while the accumulation of chromium ion increased in the biobed (160 mg/kg) and in excess sludge (165.44 mg/kg). This was due to the biological reduction of Cr (VI) to Cr (III) by the action of sulphate and chromate reducing bacteria. Increasing the concentration of Cr (VI) up to 6000 mg / m 3. d reduce the biochemical reactions of the anaerobic microorganisms and consequently decrease the removal efficiency of TSS from 86.44% to 62.06, COD from 74.2 % to 57.07 % and BOD 5 from 84.8% to 61.92%.

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Section: Organic Matter and Tss Removal In Presence Of Cr (Vi)supporting

confidence: 93%

Bio-immobilization of Cr (VI) and its Impact on the Performance of a Pilot Scale Anaerobic Sludge Reactor Treating Municipal Wastewater

Abou‐Elela

Fawzy

El-Sorogy³

et al. 2018

Egypt. J. Chem.

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“…The effects of heavy metals on the anaerobic digestion process have been widely studied over several decades (Lo et al 2012;Bertin et al 2012;Fang 1997;Fang and Chan 1997;Fang and Hui 1994). Most of these studies tended to examine the effect on the overall performance rather than on the individual stages, i.e., acidogenesis and methanogenesis.…”

Section: Heavy Metals and Toxicity Effects To Anaerobic Processesmentioning

confidence: 99%

Effects of heavy metals as stress factors on anaerobic digestion processes and biogas production from biomass

Mudhoo

Kumar

2013

Int. J. Environ. Sci. Technol.

237

100

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Heavy metals affect the biochemical reactions that take place during anaerobic digestion processes of organic matter. In this review, the different effects observed in anaerobic digestion processes and during the production of biomethane and biohydrogen from several substrates contaminated with and/or inheriting heavy metals from the substrates themselves were discussed. It has been found that heavy metals exert important roles in biochemical reactions. Heavy metals like copper, nickel, zinc, cadmium, chromium and lead have been overwhelmingly reported to be inhibitory and under certain conditions toxic in biochemical reactions depending on their concentrations. Heavy metals like iron may also exhibit stimulatory effects, but these effects have been scantily observed. This review also concludes that the severity of heavy metal inhibition depends upon factors like metal concentration in a soluble, ionic form in the solution, type of metal species, and amount and distribution of biomass in the digester or chain of biochemical reactions which constitute the anaerobic digestion process. A majority of studies have demonstrated that the toxic effect of heavy metals like chromium, cadmium and nickel is attributable to a disruption of enzyme function and structure by binding of the metal ions with thiol and other groups on protein molecules or by replacing naturally occurring metals in enzyme prosthetic groups. This review has not found published data on the effects of heavy metals on the hydrolysis stage of anaerobic digestion process chemistry, and hence further studies are required to depict any changes.

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“…En todos los ensayos la relación DQO/N/P se fijó en 200/5/1 de acuerdo con (Lo et al, 2010). Para prevenir una reducción en la actividad bacteriana la concentración de amoníaco no debe ser menor que 40-70 mg N .l -1 según lo reportado (Takashima y Speece, 1989).…”

Section: Desarrollo Experimentalunclassified

“…Scherer, 2011). Además de la biodisponibilidad de los metales, la escala de aplicación y el tipo de sustrato utilizado también juegan un papel importante en el suministro de elementos traza durante la digestión anaerobia (Lo et al, 2010).…”

Section: Desarrollo Experimentalunclassified

“…El efecto del nitrógeno y el fósforo en la degradación aeróbica ya fue profundamente estudiado . Sin embargo los estudios referidos a nutrientes en la degradación anaeróbica generalmente consideran la influencia de metales traza (Cresson et al, 2006;Zandvoort et al, 2006;Lo et al, 2010;Munk et al, 2010;Demirel y Scherer, 2011) y raramente estudian los requerimientos de nitrógeno o fósforo y sus fuentes (Britz et al, 1988;Sterling et al, 2001;Scherer et al, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

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Degradación anaeróbica de efluentes de la industria del procesado de papa

Durruty¹

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En la presente tesis se desarrolla el tema degradación anaeróbica de efluente de la industria de procesado de papa de un modo detallado, centrándose en la caracterización de las diferentes fracciones del residuo y la comprensión del proceso por medio de modelos cinéticos matemáticos. Este enfoque permite un conocimiento fenomenológico completo a la vez que provee herramientas para la operación y el mejoramiento del proceso. Durante el desarrollo este trabajo doctoral, se han ensayado diferentes enfoques y puntos de vista sobre esta línea que se ven reflejados en la presente tesis. Se incluye también una profunda revisión de bibliografía. En el desarrollo del primer capitulo se mencionan aspectos básicos de la industria del procesado de papa, los efluentes generados y sus potenciales problemáticas en relación al medio ambiente, para luego desarrollar las alternativas de tratamiento y discutir sus ventajas relativas. Finalmente introduce en las temáticas desarrolladas en los capítulos posteriores. Dadas las características del efluente, su alto contenido de material particulado y la presencia de una fracción que permanece inerte durante el proceso, es vital una adecuada caracterización del efluente. Se presentan también una serie de ensayos capaces de discriminar entre las diferentes fracciones orgánicas y se formuló un modelo cinético capaz de predecir el comportamiento de la degradación anaeróbica de efluentes de la industria del procesado de papa basado en observaciones empíricas. En el segundo capítulo se describen estas metodologías y se muestra como el modelo propuesto ajusta satisfactoriamente los datos experimentales. En el tercer capitulo se realiza la validación cruzada del modelo desarrollado en una instalación industrial. Este capitulo tiene un profundo interés de investigación aplicada, dado que no solo valida el desarrollo previo en una aplicación directa, sino que utiliza la información recabada para realizar un estudio del proceso y se plantea como una herramienta para el diseño de futuras instalaciones. El capitulo en su conjunto se presenta además como una herramienta para la formación de estudiantes de grado, con aplicación en Docencia. Debido a la fuerte fluctuaciones en los flujos de alimentación de los sistemas de tratamiento de efluentes y a la sensibilidad de los procesos biológicos a los mismos, resulta de gran importancia conocer y poder predecir el comportamiento del sistema. Con este fin en el cuarto capítulo se estudia el efecto de las diferentes cargas orgánicas sobre el desenvolvimiento del proceso. Con la información recabada se ha desarrollado un modelo cinético que considera diferentes inhibiciones y es capaz de predecir el comportamiento del proceso en un amplio rango de alimentaciones, con un único conjunto de parámetros. Aparte del exhaustivo estudio cinético, esta tesis presenta un estudio de deficiencias nutricionales en el quinto capítulo. Para su desarrollo se han seleccionado alternativas nutricionales de posible uso industrial con el fin de permitir una aplicación directa de los resultados de las investigaciones desarrolladas. Finalmente, se ha incursionado en un área relativamente de reciente interés, combinando el tratamiento de efluentes con la novedosa tecnología de celdas de combustible microbianas. Se han diseñado experimentos y dispositivos a tal fin. En el sexto capitulo se evalúa la utilización de esta tecnología como alternativa y/o complemento al tratamiento anaeróbico convencional. En resumen, el contenido de la presente tesis aporta conocimientos de caracterización y modelado de relevancia científica y con un alto potencial de aplicación a la industria y la docencia.

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Effects of spiked metals on the MSW anaerobic digestion

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Bio-immobilization of Cr (VI) and its Impact on the Performance of a Pilot Scale Anaerobic Sludge Reactor Treating Municipal Wastewater

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Degradación anaeróbica de efluentes de la industria del procesado de papa

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