Integrated acid-thermal and enzymatic hydrolysis of hardwood residues with anaerobic digestion: Effects on carbohydrate and biomethane recovery
Notice bibliographique
Résumé
Canada has one of the world’s largest forestry industries, which generates substantial amounts of woody residues. The hardwood residues are often underutilized or disposed of at low value, creating both environmental and management challenges. This study investigates the enhancement of carbohydrate solubilization and biomethane recovery from two Canadian hardwood residues, poplar and maple, using combined acid-thermal pretreatment and enzymatic hydrolysis followed by anaerobic digestion (AD). The integrated pretreatment approach significantly improved carbohydrate solubilization and subsequent methane yields. Maximum carbohydrate recovery after acid-thermal pretreatment reached 73% for poplar and 63% for maple. With the addition of enzymatic hydrolysis at the acid-thermal pretreatment scenario of 170°C, carbohydrate recovery further increased to 80% and 70%, respectively. As a result, biomethane yields increased up to 335 mL CH 4 /g COD_added, with a maximum yield of 313 mL CH 4 /g initial wood. Kinetic analysis revealed that the modified Gompertz model provided the best description of the biomethane production rate. Optimal conditions generally included lower solid/liquid ratios (5 %) and lower acid concentrations (0.5%) at moderate temperatures (170°C), which favored fermentable sugar production. However, higher temperatures (200°C), while enhancing carbohydrate release, reduced subsequent AD performance, likely due to the generation of inhibitory or recalcitrant compounds. These findings demonstrate that combining pretreatment improves hardwood residue carbohydrate recovery and subsequent biomethane production. Additionally, this study provides a sustainable approach to managing abundant forestry waste streams, contributing to renewable energy generation and greenhouse gas reduction in Canada. • Polar consistently outperformed maple in carbohydrate and biomethane yield • High sugar yield linked to mild pretreatment, minimizing inhibitor formation • Maximum CH 4 yield reached 335 mL/g COD under optimal pretreatment conditions • Up to 80% carbohydrate recovery from poplar under optimized pretreatment
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».