Garantie de satisfaction à 100% Disponible immédiatement après paiement En ligne et en PDF Tu n'es attaché à rien 4.2 TrustPilot
logo-home
Resume

Samenvatting Resource Recovery Technology

Note
-
Vendu
3
Pages
51
Publié le
17-12-2023
Écrit en
2022/2023

Samenvatting van het vak 'Resource Recovery Technology' (1e Ma IMMITE, Universiteit Gent)

Établissement
Cours











Oups ! Impossible de charger votre document. Réessayez ou contactez le support.

École, étude et sujet

Établissement
Cours
Cours

Infos sur le Document

Publié le
17 décembre 2023
Nombre de pages
51
Écrit en
2022/2023
Type
Resume

Sujets

Aperçu du contenu

Resource recovery technology
Juliet Van Haudt
2022-2023

INHOUD
1. Anaerobic digestion ............................................................................................................................................ 4
1.1. Introduction ................................................................................................................................................. 4
1.2. Stoichiometry............................................................................................................................................... 4
1.3. Biochemistry & microbiology....................................................................................................................... 5
1.3.1. Hydrolysis ............................................................................................................................................. 5
1.3.2. Fermentation & acidogenesis ............................................................................................................... 5
1.3.3. Acetogenesis ........................................................................................................................................ 5
1.3.4. Methanogenesis ................................................................................................................................... 6
1.4. Thermodynamics ......................................................................................................................................... 6
1.5. Operational conditions ................................................................................................................................ 6
1.5.1. Substrates ............................................................................................................................................. 6
1.5.2. pH ......................................................................................................................................................... 6
1.5.3. Temperature......................................................................................................................................... 7
1.5.4. Ammonia toxicity ................................................................................................................................. 7
1.5.5. Sulphate and sulphide .......................................................................................................................... 7
1.6. Reactors technology for liquid streams ....................................................................................................... 7
1.6.1. Process design: single stage process .................................................................................................... 7
1.6.2. Process design: two-stage process ....................................................................................................... 7
1.6.3. Anaerobic lagoons ................................................................................................................................ 8
1.6.4. High-rate anaerobic digestion: biomass retention ............................................................................... 8
1.7. Solids digestion .......................................................................................................................................... 11
2. Bioproduction.................................................................................................................................................... 13
2.1. Carboxylate production ............................................................................................................................. 13
2.1.1. Introduction and rationale of the carboxylate platform .................................................................... 13
2.1.2. Fundamentals and pathways.............................................................................................................. 13
2.1.3. Operational conditions, reactor configurations and product recovery .............................................. 14
2.1.4. A couple of examples ......................................................................................................................... 16
2.1.5. Summary: key features ....................................................................................................................... 17
2.2. Biopolymer production .............................................................................................................................. 17
2.2.1. Bioplastics: definition and types......................................................................................................... 17
2.2.2. PHA & PLA .......................................................................................................................................... 18
3. Composting ....................................................................................................................................................... 20
3.1. General aspects ......................................................................................................................................... 20


1

, 3.2. The conversion process ............................................................................................................................. 20
3.2.1. Microorganisms active during composting ........................................................................................ 21
3.2.2. Phases of the composting process ..................................................................................................... 21
3.3. Factors affecting the composting process ................................................................................................. 22
3.3.1. Oxygen and aeration .......................................................................................................................... 22
3.3.2. Temperature....................................................................................................................................... 22
3.3.3. Moisture ............................................................................................................................................. 23
3.3.4. Balanced microorganism diet ............................................................................................................. 23
3.3.5. pH ....................................................................................................................................................... 23
3.3.6. Size does matter ................................................................................................................................. 24
3.3.7. When is the compost finished ............................................................................................................ 24
3.3.8. Summary ............................................................................................................................................ 24
3.4. Composting technologies .......................................................................................................................... 25
3.4.1. Preprocessing ..................................................................................................................................... 25
3.4.2. Windrow system................................................................................................................................. 25
3.4.3. Passively aerated static windrow ....................................................................................................... 25
3.4.4. Actively aerated static windrow ......................................................................................................... 25
3.4.5. Closed vessel composting ................................................................................................................... 26
3.4.6. How to choose the system? ............................................................................................................... 26
3.5. General evaluation..................................................................................................................................... 26
4. Sulfur management and recovery ..................................................................................................................... 27
4.2. Occurrence of sulfur compounds in wastewater treatment and waste gases .......................................... 27
4.2.1. Sewer systems .................................................................................................................................... 27
4.2.2. Biogas ................................................................................................................................................. 28
4.3. Treatment of sulfur-rich gas streams ........................................................................................................ 29
4.3.1. Physico-chemical sulfide removal ...................................................................................................... 29
4.3.2. Biological sulfide removal ................................................................................................................... 29
4.4. Bioreactors used for H2S removal .............................................................................................................. 29
5. Nutrient recovery .............................................................................................................................................. 31
5.1. Problems .................................................................................................................................................... 31
5.1.1. Nitrogen .............................................................................................................................................. 31
5.1.2. Phosphorus ......................................................................................................................................... 33
5.1.3. Important take home messages ......................................................................................................... 33
5.2. Solutions .................................................................................................................................................... 34
5.2.1. Role of the biogas process in optimizing nutrient & energy cycles .................................................... 35
5.2.2. Characterization bio-based fertilizers ................................................................................................ 35
6. Water reuse....................................................................................................................................................... 36
6.1. Motivation for water reuse........................................................................................................................ 36
6.2. Categories of water reuse .......................................................................................................................... 37


2

, 6.3. Management & risk assessment ................................................................................................................ 37
6.4. Water constituents to be considered ........................................................................................................ 38
6.4.1. Composition for water reclamation ................................................................................................... 38
6.5. Treatment technologies ............................................................................................................................. 39
6.5.1. Filtration ............................................................................................................................................. 39
6.5.2. Reversed osmosis ............................................................................................................................... 40
6.5.3. Disinfection ......................................................................................................................................... 40
6.5.4. Biological technologies ....................................................................................................................... 40
7. Recovery opportunities from sewage by source separation............................................................................. 41
7.1. Introduction ............................................................................................................................................... 41
7.2. New approaches ........................................................................................................................................ 41
7.3. Applications ............................................................................................................................................... 42
7.3.1. The Grove (Aus) .................................................................................................................................. 42
7.3.2. Lubeck (Germany) .............................................................................................................................. 42
7.3.3. Vacuum (low water) ........................................................................................................................... 43
7.3.4. Sneek (NL)........................................................................................................................................... 43
8. Resource recovery with microalgae .................................................................................................................. 44
8.1. Microalgae ................................................................................................................................................. 44
8.2. Photosynthesis........................................................................................................................................... 44
8.3. Microalgae photoreactors ......................................................................................................................... 46
8.4. Wastewater treatment with microalgae ................................................................................................... 46
9. Biometallurgy .................................................................................................................................................... 47
9.1. Introduction ............................................................................................................................................... 47
9.1.1. Basics and fundamentals .................................................................................................................... 47
9.1.2. Applications ........................................................................................................................................ 48
9.2. Bioleaching................................................................................................................................................. 48
9.2.1. Autotrophic bioleaching ..................................................................................................................... 48
9.2.2. Heap bioleaching ................................................................................................................................ 49
9.2.3. Examples............................................................................................................................................. 49
9.3. Biooxidation ............................................................................................................................................... 49
9.4. Biological wastewater treatment .............................................................................................................. 50




3

, 1. ANAEROBIC DIGESTION
1.1. Introduction
− Anaerobic digestion = process in which biomass either as a solid fraction, slurries or suspended material
is converted to biogas in the absence of oxygen
• Organic waste → CH4 & CO2 → renewable energy
− Advantages AD:
• Biogas production
• Organic waste stabilization
• Low cell yield
• High organic loading rate
• Limited nutrient demands
• Low costs for operation and maintenance
− Methane is a dangerous GHG
• For every kg CH4 emitted = 34 kg CO2 emitted
− Comparison anaerobic digestion vs aerobic digestion




− Energy recovery from AD:
• Heat: trough a boiler
▪ Lowest quality of energy
▪ Losses 15%
• Electricity: trough a CHP (combined heat and power)
▪ Best option at present
▪ Production of electricity and heat
▪ Smart grids
• Biogas: needs to be upgraded
▪ Complicated
▪ Efficiency is unknown

1.2. Stoichiometry
− Fermentation: no oxidant
• COD is preserved
− Anaerobic digestion: extreme fermentation
• CO2 is not oxidizable, CH4 not reducible
• Stable end products
• Gaseous end products: easy to harvest
− Buswell equation: assuming 100% degradation, how much CH4 can we produce?




4
$9.09
Accéder à l'intégralité du document:

Garantie de satisfaction à 100%
Disponible immédiatement après paiement
En ligne et en PDF
Tu n'es attaché à rien

Faites connaissance avec le vendeur

Seller avatar
Les scores de réputation sont basés sur le nombre de documents qu'un vendeur a vendus contre paiement ainsi que sur les avis qu'il a reçu pour ces documents. Il y a trois niveaux: Bronze, Argent et Or. Plus la réputation est bonne, plus vous pouvez faire confiance sur la qualité du travail des vendeurs.
julietvanhaudt Universiteit Gent
S'abonner Vous devez être connecté afin de suivre les étudiants ou les cours
Vendu
17
Membre depuis
2 année
Nombre de followers
7
Documents
9
Dernière vente
1 semaine de cela

0.0

0 revues

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Récemment consulté par vous

Pourquoi les étudiants choisissent Stuvia

Créé par d'autres étudiants, vérifié par les avis

Une qualité sur laquelle compter : rédigé par des étudiants qui ont réussi et évalué par d'autres qui ont utilisé ce document.

Le document ne convient pas ? Choisis un autre document

Aucun souci ! Tu peux sélectionner directement un autre document qui correspond mieux à ce que tu cherches.

Paye comme tu veux, apprends aussitôt

Aucun abonnement, aucun engagement. Paye selon tes habitudes par carte de crédit et télécharge ton document PDF instantanément.

Student with book image

“Acheté, téléchargé et réussi. C'est aussi simple que ça.”

Alisha Student

Foire aux questions