Anaerobic Digestion Of Recycled Paper Mill Effluent (Rpme) Using Modified Anaerobic Hybrid Baffled (Mahb) Reactor - Hassan, Siti Roshayu (2016)
Reaktor bersesekat hibrid anaerob terubah suai (MAHB) adalah reaktor yang sering digunakan untuk biopenukaran bahan organik di dalam industri rawatan sisa kumbahan disamping menghasilkan metana gas dengan bantuan mikroorganisma anaerobik. Dalam projek ini, reaktor MAHB berisipadu 58 L telah berjaya direka dan dikendalikan untuk merawat efluen kilang kertas kitar semula (RPME). Proses permulaan (start up) berjaya dicapai dalam tempoh 28 hari, dengan menghasilkan 65.97% biogas (0.31 L) dan menyingkirkan keperluan oksigen kimia (COD) yang tinggi (86.41%) serta menunjukkan nilai pH yang stabil (7.2 – 7.4). Selain itu, prestasi reaktor MAHB juga dikaji untuk proses berterusan, prestasi reaktor petak kecil “compartment”, kadar kemasukan organik (OLR) dan nilai bekalan kepekatan COD berbeza. Keputusan menunjukkan bahawa reaktor MAHB berjaya beroperasi pada proses yang berterusan dan setiap petak kecil bertindak sebagai reaktor individu yang menyumbang kepada kadar pengeluaran metana yang tinggi. Tambahan pula, pemasangan sesekat secara berdiri dan tergantung ke dalam reactor MAHB menyediakan pencampuran sempurna antara biomas dan substrat. Sesekat yang mempunyai saiz dan bentuk yang berbeza juga menyumbang kepada pertumbuhan mikroorganisma yang berbeza dalam setiap petak yang berbeza yang membantu pemisahan fasa. Sesekat bertangga darjah 35° dengan tangga mendatar di petak 1 menunjukkan bentuk sesekat yang menyumbang kepada prestasi yang lebih tinggi. Kesan OLR dan kepekatan bekalan COD menunjukkan bahawa MAHB reaktor memberikan prestasi tinggi dari segi kadar pengeluaran metana dan kecekapan penyingkiran COD apabila OLR dan kepekatan COD meningkat sehingga ia mencapai keadaan optimum. Interaksi dan pengoptimuman penghadaman RPME telah dilakukan menggunakan kaedah permukaan sambutan (RSM) dengan dua pembolehubah (masa penahanan hidraulik (HRT) dan kepekatan bekalan COD) dan tiga respon (kepekatan COD, kepekatan lignin dan kadar penghasilan metana gas). Keputusan ujikaji ini menunjukkan optimum penyingkiran COD sebanyak 97.42 % dan lignin pada 59.59 % serta penghasilan gas metana sebanyak 8.07 L CH4 hari-1 adalah pada HRT 3.93 hari dan bekalan kepekatan COD sebanyak 3020.88 mg L-1. Penemuan ini adalah hampir sama dengan ramalan optimum oleh pemasangan analisis menggunakan rangkaian neural tiruan (ANN) untuk penyingkiran COD (98.16%), penyingkiran lignin (77.29%) dan pengeluran metana gas (8.34 L hari-1). Kajian kinetik pada fasa pencernaan anaerobik yang berbeza mendedahkan bahawa hidrolisis adalah proses kadar mengehadkan “rate limiting step”. Model kinetic Monod dan Contois menunjukkan bahawa kedua-dua memberi ramalan yangmemuaskan dengan kadar maksimum pertumbuhan spesifik mikrob (µ.max) masingmasing adalah 1.476 dan 0.6796 L. Selain kinetik, tingkah laku hidrodinamik menunjukkan bahawa ruang mati “dead space” dalam MAHB reaktor adalah antara 10.13-10.39% untuk air paip dan 1.45 - 5% untuk RPME. Corak pergerakan hidraulik dalam reaktor MAHB menunjukkan perantara antara aliran pasang dan pengantara yang lebih dekat dengan palam aliran berbanding aliran perantaraan dengan kecekapan hidraulik antara 0.20-0.64 untuk air paip dan 1.00-3.95 untuk RPME.