Biological hydrogen production from lignocellulosic biomass in an up-flow anaerobic sludge blanket reactor using mixed microbial cultures
Notice bibliographique
Résumé
The current research investigated hydrogen (H 2 ) production potential from lignocellulosic biomass via dark-fermentation in upflow sludge blanket reactors (UASBRs) using mixed anaerobic culture. The effects of hydraulic retention time (HRT) and organic loading rate (OLR), on H 2 production were examined under mesophilic conditions using linoleic acid (LA), as a methanogenic inhibitor. The dynamics of the microbial community were explored using terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Studies with pure glucose revealed that high H 2 yield greater than 2.1 mol mol -1 glucose was obtained in control cultures operating at HRTs ranging from 12 h to 20 h with OLRs corresponding to 16 g L -1 d -1 and 10 g L -1 d -1 , respectively. Species belonging to Clostridia was observed under these conditions. A further decrease with the HRT in control cultures reduced H 2 yields up to 1.3 mol mol -1 glucose, while addition of LA showed improved H 2 yields greater than 2.0 mol mol -1 glucose at HRTs ranging from 6 to 12 h. A maximum H 2 yield of 303±20 mL g -1 COD was obtained from switchgrass-derived sugars under the optimal conditions (pH 5.0, HRT 10 h and 1.75 g L -1 of LA) determined using response surface methodology. The microbial characterization under optimal conditions showed dominance of Ruminococcaceae and Clostridiaceae with efficient suppression of methanogens. Nitrogen sparging of the UASBRs under the optimal conditions, increased H 2 yield by 15% in comparison to unsparged cultures. Sparging the bioreactors increased the abundance of Clostridium sp. and Bacillus sp. under LA treated conditions. A stable H 2 yield of 274±40 mL g -1 COD was obtained by the control cultures fed corn stover hydrolysate and operating at 18 and 24 g COD L -1 d -1 , suggesting furans and phenols could serve as methanogenic inhibitors at low levels. The dominance of Clostridium sp., Flavobacterium sp. and Eubacterium sp., were observed under these H 2 -producing conditions. The results from current research suggest that H 2 production from lignocellulosic biomass is feasible and could be applied on a large scale by maintaining proper operational conditions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».