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Thermophilic Solid-State Anaerobic Digestion of Corn Straw, Cattle Manure, and Vegetable Waste: Effect of Temperature, Total Solid Content, and C/N RatioDigestión anaeróbica termofílica en estado sólido de paja de maíz, estiércol de ganado y residuos vegetales: Efecto de la temperatura, el contenido total de sólidos y la relación C/N

Resumen

En este estudio se llevó a cabo la digestión anaeróbica en estado sólido (SS-AD) de residuos agrícolas, es decir, paja de maíz, estiércol de ganado y residuos vegetales. Se evaluaron los efectos de la temperatura (40-60°C), el contenido inicial de sólidos (ISC, 17,5-32,5%) y la relación C/N (15-32 : 1) sobre la producción de biogás utilizando un diseño experimental Box-Behnken (BBD) combinado con la metodología de superficie de respuesta (RSM). Los resultados mostraron que la optimización de los parámetros del proceso es importante para promover el rendimiento del SS-AD. Todos los factores, incluyendo los términos interactivos (excepto el ISC), fueron significativos en el modelo cuadrático para la producción de biogás con SS-AD. Entre los tres parámetros de operación, la relación C/N tuvo el mayor efecto sobre la producción de biogás, seguido de la temperatura, y se pudo alcanzar un rendimiento máximo de biogás de 241,4 mL gVS-1 a 47,3°C, ISC=24,81%, y C/N=22,35. Después de 20 días de SS-AD, se caracterizó la estructura de la comunidad microbiana bajo diferentes condiciones mediante secuenciación de alto rendimiento, mostrando que Firmicutes, Bacteroidetes, Chloroflexi, Synergistetes y Proteobacteria dominaban la comunidad bacteriana, y que Firmicutes tenía una ventaja competitiva sobre Bacteroidetes a temperaturas elevadas. Los valores de producción de biogás y la abundancia relativa de OPB54 y Bacteroidia después de 20 días de SS-AD pueden ajustarse bien utilizando un modelo cuadrático, lo que implica que OPB54 y Bacteroidia juegan un papel importante en el metabolismo metanogénico de los residuos agrícolas termófilos SS-AD.

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Información del documento

  • Titulo:Thermophilic Solid-State Anaerobic Digestion of Corn Straw, Cattle Manure, and Vegetable Waste: Effect of Temperature, Total Solid Content, and C/N Ratio
  • Autor:Lianghu, Su; Xu, Sun; Chenwei, Liu; Rongting, Ji; Guangyin, Zhen; Mei, Chen; Longjiang, Zhang
  • Tipo:Artículo
  • Año:2020
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Hindawi
  • Materias:Polímeros Aguas marinas Microorganismos Técnica In Vitro Arqueas Desechos
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