High-rate psychrophilic anaerobic digestion of ozone pretreated waste activated sludge
Bibliographic record
Abstract
De nouveaux défis doivent maintenant être relevés pour l'élimination durable des biosolides provenant du traitement des eaux usées. Récemment, le gouvernement du Québec a décidé d'interdire l'enfouissement et l'incinération des biosolides municipaux d'ici 2022. Cette réglementation a conduit à un besoin urgent de réduire la quantité de biosolides produits. La digestion anaérobie est une technologie couramment utilisée pour l'assainissement et la réduction de la production de biosolides. La digestion anaérobie permet l'utilisation des biosolides comme engrais et la récupération de l'énergie contenue dans ces derniers sous forme de biogaz. De manière générale, les digesteurs anaérobies doivent être utilisés à des températures mésophiles (30-38 °C) ou thermophiles (50-57 °C) pour permettre une digestion rapide en un temps de rétention des solides (TRS) de 20 jours. Étant donné le froid qui règne en hiver au Québec, il faut beaucoup d'énergie pour chauffer les digesteurs anaérobies. Une étude récente de notre groupe a démontré la possibilité d'opérer un digesteur anaérobie avec des boues activées à 20 °C, lorsque ces dernières ont subi un prétraitement oxydatif avec de l'ozone. Ce résultat sous-entend la possibilité de digérer les boues activées à une température encore plus froide. L'objectif de la présente étude est de comprendre et de documenter le fonctionnement des digesteurs anaérobies avec un TRS de 20 jours recevant des boues activées prétraitées à l'ozone et maintenues à des températures psychrophiles (inférieures à 20 °C).Deux séries de réacteurs anaérobies à l'échelle de laboratoire ont été opérés à des températures allant de 5 à 20 °C, avec une dose moyenne d'ozone de 4,6 mg-O3/g-VSin. Chaque série a testé un régime d'acclimatation différent: la diminution de la température en une seule étape ou la diminution par étape sur 180 jours. L'abaissement de la température en dessous de 20 °C a considérablement affecté les performances des digesteurs de boues activées prétraitées à l'ozone, avec un impact plus important lorsque la température a baissé en une seule étape. La destruction des solides volatils et la production de biogaz ont considérablement diminué avec la baisse de la température. La température limite de digestion a été observée à 5 °C, puisqu'aucune production de biogaz n'a été observée à des températures inférieures à celle-ci. La DCO soluble et les concentrations d'acides gras volatils sont restées élevées dans les digesteurs psychrophiles. Des études antérieures menées dans notre laboratoire avaient montré que l'ozonation des boues activées éliminait la plupart des limitations cinétiques de l'hydrolyse, l'étape vue comme limitante lors de la digestion anaérobie à des températures inférieures à 30 °C. Dans la présente étude, nous avons démontré que cette limitation reste surmontée lorsque la température d'opération est de 15 °C, malgré le fait que les substrats accumulés en amont de l'acétogénèse et de la méthanogénèse sont présents à des concentrations supérieures aux concentrations observées lors de la digestion à 20 °C. Au-dessous de 15 °C, l'hydrolyse redevient limitante, l'accumulation de DCO soluble et d'AGV étant réduite à 5 et 10 °C.
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How this classification was reachedexpand
Full frame machine prediction
Teacher imitationNot calibrated prevalence, not ground truth. Human validation pending. The Gemma side is a direct model label for every work in the frame, read from the title-only record. The Codex side is a classifier learned from the 10,348 direct Codex labels and calibrated to design-weighted sample rates; fields without enough sample support carry no Codex call. Candidate is the union of the two sides; consensus is their intersection. These outputs are machine_predicted_unvalidated and are not human labels.
Distilled classifier scores by category (both heads)
| Category | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Metaresearch | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (narrow) | 0.000 | 0.000 |
| Meta-epidemiology (broad) | 0.000 | 0.000 |
| Bibliometrics | 0.000 | 0.000 |
| Science and technology studies | 0.000 | 0.000 |
| Scholarly communication | 0.000 | 0.000 |
| Open science | 0.000 | 0.000 |
| Research integrity | 0.000 | 0.000 |
| Insufficient payload (model declined to judge) | 0.001 | 0.000 |
Machine scores (provisional)
The two teacher heads of the student model, read on this work. A score orders the frame for review; it never asserts a category, and the validation status ships verbatim with every row.
Baseline scores from an immature model (maturity gate not passed, 7 training rounds). Scores rank; they never assert a category.
score_only:v0-immature-baseline · verbatim from the scoring run: score_only means the number may rank works, and no category label ships from itClassification
machine, unvalidatedMachine predicted; a candidate call from one source (direct Gemma or distilled Codex), not a consensus.
How this classification was reached, model by model and score by score, is at the end of the page under "How this classification was reached".