A.N.戴维斯一个莫莱森Heiseb和测向Ihrigc
一个英国格拉摩根大学教授,国家主任,爱丽丝,和爱丽丝GmbH-Analytical实验室信息的解决方案
bISAS-Institute多特蒙德大学分析科学技术,Bunsen-Kirchhoff-Str。11、d - 44139多特蒙德,德国
cSouth-Westphalia应用科学大学,德国d - 58644 Iserlohn Frauenstuhlweg 31日
好吧……我知道…对于大多数的读者半岛综合体育官方APP下载德甲光谱学欧洲bdapp官方下载安卓版一词来自约克郡可能使一个很可怜的一篇文章的标题。神气活现的然而,如果在“铜”你只是翻译淤泥土或浪费和明白,黄铜是一个约克郡术语为了钱,那么你可能会有点接近我们的主题,光谱学在厌氧生物反应器的监测和控制。半岛综合体育官方APP下载德甲
可持续环境研究中心(SERC),已经进行了30多年的广告系统,研究1我们启动了一个新的知识转移组织的帮助,建议,促进厌氧消化池技术。由桑德拉博士Esteves广告中心的明确目的帮助早期采用者克服他们可能遇到的一些常见的障碍www.walesadcentre.org.uk)。
当前的监管压力推动行业和政府机构从根本上重新思考他们如何处理市政和工业过程浪费。在许多国家限制使用和剩余容量的垃圾强制措施的采用替代技术解决方案。
有氧系统,如堆肥的广泛使用和传统废水处理效率与能源使用和相关的温室气体排放。一个更有效的方法是将厌氧消化,更紧凑的系统可以用来开发整个过程创造生物能源甲烷的形式和一定程度上的氢(参见图1)。
现在我清楚地认识到,这是一个非常简单的世界观和控制的复杂性是我们的光谱学可以扮演一个有趣的角色。半岛综合体育官方APP下载德甲
厌氧过程有许多阶段,从最初的原料物质的水解。一个高效通常两级,厌氧消化池进行acidogenesis在第一阶段acetogenesis和甲烷生成第二。这可以表示为高分子长链质量系统的分解糖类等碳水化合物,蛋白质,核酸和脂肪酸其次是后续转换的脂肪转化为乙酸,二氧化碳和氢最后甲烷和二氧化碳(参见图2)。
Acetogenesis强烈结合甲烷生成与醇在乙酸的形成和更高的羧酸acetogenetic细菌产生氢气,这是一种毒药的恶臭的本身,而是methanogenetic细菌的营养。为此他们不得不生活在一个共生关系。对于一个典型的反应堆示意图见图3。
尽管非常高效分解困难,浪费原料厌氧过程本身是非线性的和敏感的失衡。重载反应堆导致转移到较高的酸度变化过程的“热力学三角”,成为吸热的。这种不稳定性和效率损失,如果不及时纠正,导致破坏细菌菌落可能要花费大量的时间来纠正。
幸运的是,有明确的化学指标,并不都是在我们的各个阶段。酸度的增加,特别是在挥发性脂肪酸浓度的乙酸,丙和丁酸信号问题。
一些厌氧消化池监控进行了罕见的传统,离线实验室色谱技术,如气相色谱法甚至是高效液相色谱法。这种方法的主要缺点专门为高速率系统操作以非常低的保留时间是不稳定的速度出现在一个厌氧消化池可能意味着即使我们已经足够幸运了样本作为反应堆开始有问题,结果回来的时候从实验室严重破坏反应堆的功能可能已经造成。色谱法是劳动密集型,并使用大量的化学物质,特别是对流动相,虽然时间不是一个问题过程中厌氧biodigesting缓慢。
但是,这是一个光谱的杂志,你可以清楚半岛综合体育官方APP下载德甲地看到,这样一个系统不仅要求有反应堆在线监测提供必要的及时的警告还提供反馈控制对任何纠正措施。
几组一直在关注这个问题,我感谢Michael Heise博士讨论一些有趣的问题,厌氧消化池的控制和对他的数据,这些数据来自他在多特蒙德的工作群Iserlohn Ihrig教授在德国(更多细节监测生物过程中期和近红外光谱,见参考半岛综合体育官方APP下载德甲2)。除了量化的挥发性脂肪酸,主要还酸度可以通过测量碳酸氢盐浓度和pCO决定2。
迈克尔的团队使用他们的特定的工作经验中红外衰减全反射探测器由他的前任博士后卢卡斯Kupper,现在红外光纤传感器,亚琛(www.ifs-aachen.de)。多晶卤化银纤维用于他们的光纤探针耦合的一端直接液氮冷却MCT检测器的光谱仪和其他定制的钻石ATR探针。这些探针需要表现出一些特征如果他们被部署在一个工业规模的植物。他们灵活和multiplexable容易依恋反应堆系统中多个传感器点但也稳定温度高达180°C,压力稳定的500酒吧需要一定程度上的清洁和消毒。
收集到的光谱从这个安排(示例见图4)可以用来满足厌氧反应器的要求实时监控。
显然试验装置的迁移到全面的植物,需要进行额外的工作观察取代实验室光谱仪与液氮冷却中华人民共和国交通部负责的依赖与健壮的micro-spectrometers探测器。
在线监测
对于那些跟随我们的兴趣在远程数据交付多年来,欧盟项目的存在的科学协调下完成了几年前的伯纳德,法国国家研究所的信息技术与自动化、法国索菲亚Antipolis-Mediterranee,法国必须提到。
一些欧洲和国家项目近年来bdapp官方下载安卓版看着在线监测。TELEMAC项目(远程控制和先进的遥控高产污水处理厂)来自7个国家的15个合作伙伴。3,4项目的主要结果包括在线测量有限公司2和CH4流速以及滴定智能传感器提供一个在线估计的挥发性脂肪酸,碳酸氢盐碱度等和基于互联网的远程软件远程管理网络处理厂通过确保预防性维护和专家援助的危机。
其他组织也一直在调查不同在线光谱的解决方案。例如,Jens Bo Holm-Nielsen从埃斯比约理工学院,Aalborg大学,在丹麦发表结果的使用近红外传感器使用最优化分析。5,6
结论
所以我们显然有一个角色在行业的先进有益的技术更容易。我相信,如果我们能提供正确的信息及时的核电站运营商然后我们可以帮助他们达到目标的老炼金术士把水地球和火变成黄金!另一个例子,光谱学家贡献自己的力量,拯救地球!
引用
- p命令W.O.乔治和J.M.威廉姆斯,达成。Microbiol。Biotechnol。35岁,301 - 305 (1991)。
- 稳压器Kondepati莫莱森Heise,当前生物技术发展趋势。制药。2,117 - 132 (2008)。
- 远程控制和先进的遥控高产的污水处理厂,http://www.ercim.org/telemac/index.html
- j。斯代尔,l .肥腊肉片和o·伯纳德,水科学。抛光工艺。50 (11),21 (2004)。
- J.B. Holm-Nielsen, C.J. Lomborg, p . Oleskowicz-Popiel K.H. Esbensen,Biotechnol。Bioeng。99年,302 - 313 (2008)。
- J.B. Holm-Nielsen, h .她名叫h . Lindorferc和K.H. Esbensen,j .近红外Spectrosc。15 (2),123 - 135 (2007)。
