Παραγωγή VFA με αναερόβια ζύμωση απορριμμάτων κουζίνας ενισχυμένη από αλκυλογλυκοσίδες

2022-09-04 18:07:45

Τα τελευταία χρόνια, η αναερόβια ζύμωση των απορριμμάτων τροφίμων για την παραγωγή πτητικών λιπαρών οξέων (VFA) έχει μελετηθεί ευρέως. Η υδρόλυση είναι το περιοριστικό βήμα της αναερόβιας ζύμωσης των απορριμμάτων τροφίμων. Διερευνήθηκε η επίδραση της δοσολογίας του APG στην ξηρή αναερόβια ζύμωση των υπολειμμάτων τροφίμων και αναλύθηκε ο μηχανισμός του APG στην αναερόβια ζύμωση των απορριμμάτων τροφίμων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η βέλτιστη δόση του APG ήταν 0,5 g/l και η συσσώρευση του VFA ήταν 18,5 g/l και η μετατροπή του VFA ήταν 38%. Το APG μπορεί να ενισχύσει την αντίδραση υδρόλυσης των απορριμμάτων κουζίνας, να αυξήσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε διαλυτή πρωτεΐνη και διαλυτό πολυσακχαρίτη και να παρέχει περισσότερα υποστρώματα ζύμωσης για τα επόμενα βακτήρια που παράγουν οξύ. Η ίδια η αποσύνθεση του APG συμβάλλει σε κάποιο βαθμό στη VFA, αλλά η συνεισφορά είναι πολύ μικρότερη από την παραγωγή απορριμμάτων κουζίνας.

Με την επέκταση του χρόνου αναερόβιας ζύμωσης, τόσο η διαλυτή πρωτεΐνη όσο και ο διαλυτός πολυσακχαρίτης αυξήθηκαν πρώτα και μετά μειώθηκαν. Όταν ο χρόνος αναερόβιας ζύμωσης ήταν 3 ημέρες, οι συγκεντρώσεις μάζας της διαλυτής πρωτεΐνης και του διαλυτού πολυσακχαρίτη στην τυφλή ομάδα ήταν (698 ± 16) και (6528 ± 120) mg/L, αντίστοιχα. Όταν η δόση του APG ήταν 0,5 g/l, οι συγκεντρώσεις μάζας διαλυτής πρωτεΐνης και πολυσακχαρίτη ήταν (1325 ± 27) και (9150 ± 110) mg/L, αντίστοιχα, που ήταν 1,90 και 1,40 φορές περισσότερες από αυτές της τυφλής ομάδας. Μπορεί να φανεί ότι όταν υπάρχει APG στον αντιδραστήρα αναερόβιας ζύμωσης, η περιεκτικότητα σε διαλυτή πρωτεΐνη και διαλυτό πολυσακχαρίτη στα απορρίμματα κουζίνας αυξάνεται σημαντικά, παρέχοντας περισσότερα υποστρώματα ζύμωσης για τα επόμενα βακτήρια που παράγουν οξύ, και άρα δημιουργώντας περισσότερο VFA.

(1) Το βιοεπιφανειοδραστικό APG μπορεί να ενισχύσει αποτελεσματικά την παραγωγή VFA με ξηρή αναερόβια ζύμωση των απορριμμάτων κουζίνας. Η βέλτιστη δόση του APG είναι 0,5 g/l, οπότε η μεγάλη συσσώρευση VFA είναι 18,5 g/l και ο ρυθμός μετατροπής VFA είναι 38%.

(2) Το VFA που παράγεται από την ενισχυμένη αναερόβια ζύμωση των απορριμμάτων κουζίνας με APG έχει υψηλή αναλογία οξικού οξέος, ακολουθούμενο από προπιονικό οξύ. Το λαμβανόμενο VFA μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πηγή άνθρακα για βιολογική απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου των λυμάτων.

(3) Το APG μπορεί να ενισχύσει την αντίδραση υδρόλυσης των απορριμμάτων κουζίνας, να αυξήσει σημαντικά την περιεκτικότητα σε διαλυτή πρωτεΐνη και διαλυτό πολυσακχαρίτη, να παρέχει περισσότερα υποστρώματα ζύμωσης για τα επόμενα βακτήρια που παράγουν οξύ και να περιορίσει την παραγωγή μεθανίου για τη συσσώρευση περισσότερων VFA.