Anaerobic Processes
‫ تتم بواسطة مجموعة‬، ‫• عملية ميكروبيولوجية لتحلل المواد العضوية بمعزل عن االوكسجين‬
‫ ينتج من عملية الهضم الالهوائي وتحلل المواد العضوية‬.‫متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة‬
‫الغاز الحيوي (ويتكون من خليط من الميثان وثاني أكسيد الكربون وكميات قليلة من غازات‬
)‫مختلفة) والسماد العضوي (الركيزة المهضومة‬
• A microbiological process for the decomposition of organic materials in
isolation from oxygen, is carried out by a variety of microorganisms. The
anaerobic digestion and decomposition of organic matter produces
biogas (consisting of a mixture of methane, carbon dioxide and small
amounts of different gases) and organic fertilizer (digested substrate).
Digestion parameters
‫• عملية الهضم الالهوائي للمواد العضوية يمكن ان تتآثر بعدة متغيرات تؤدي الى تغير كمية‬
‫ وتعد عامالً رئيسيا ً ويجب مراعاتها عند دراسة الجدوى‬،‫ونوعية الغاز الحيوي المنتج‬
‫ درجة‬:‫ ومن أهم العوامل التي سيتم مراعاتها في هذه الدراسة‬.‫وتصميم المفاعل الحيوي‬
.‫ وقت المكوث في المفاعل ومعدل التحميل‬، C: N ‫ نسبة‬،PH ‫ ودرجة الحموضة‬، ‫الحرارة‬
The anaerobic digestion of organic materials is influenced by several •
variables that affect the quantity and quality of biogas produced, the major
factors should be taken when studying the feasibility and design of the
bioreactor. The most important factors to be considered in this study are:
temperature, pH, C: N ratio, Hydraulic retention time and loading rate.
Temperature
‫ تؤثر درجة الحرارة‬.‫درجة الحرارة لها تأثير كبير على عملية هضم الركيزة وانتاج الغاز الحيوي‬
‫بشكل مباشر على معدل النمو والتمثيل الغذائي للكائنات الحية الدقيقة المسؤولة عن عملية هضم الركيزة‬
‫ لذلك يجب المحافظة على استقرار درجة الحرارة كأحد العوامل‬.‫في المفاعالت وانتاج الغاز الحيوي‬
، ‫ حيث أن تقلبات درجة الحرارة تؤثر بشدة على أداء الكائنات الحية الدقيقة‬،‫الرئيسية لعملية الهضم‬
(Liu, Wachemo et al., ‫ويمكن أن تؤدي الى فشل العملية عند تغير درجات الحرارة‬
Temperature
Temperature is the most important factor that influences the AD process because
various methanogens are sensitive to fluctuation in temperature. Even a slight
variation in operating temperature of AD can alter the biological activities including
the inhibition of some anaerobic bacteria, especially meth ane- forming bacteria (Liu,
Wachemo et al., 2018; Liu, Singh et al., 2018; Liu, Sun et al., 2018; Liu, Si et al., 2018;
Wang, Wang, et al., 2018)
Temperature
‫ويمكن ان تعمل الكائنات الحية الدقيقة في ثالثة مجاالت لدرجة الحرارة من الممكن تشغيل المفاعالت‬
‫ درجة‬35 ، ‫ درجة مئوية‬20 :‫ درجات الحرارة المثلى للمناطق الثالث هي‬.‫عندها ميزوفيلي وثيوفيليك‬
.)2002Kim et al., 2002 ،( ‫ على التوالي‬، ‫مئوية‬
Microorganisms can operate in three temperature ranges, at which reactors
can be operated with mesophilic and thermophilic. The optimum temperatures
for the three regions are: 20 ° C, 35 ° C, respectively (Kim et al., 2002).
Temperature
• Temperature has a significant impact on the digestion of the substrate and
the production of biogas, the temperature directly affects the rate of
growth and metabolism of microorganisms responsible for the digestion of
the substrate in reactors and production of biogas. Therefore, temperature
stability should be maintained as one of the main factors of digestion, since
temperature fluctuations severely affect the performance of
microorganisms, and can lead to failure of the process when temperatures
change more than 1 ° C / day. (Appels et al. 2008).
•
• Microorganisms can operate in three temperature ranges, at which
reactors can be operated with mesophilic and thermophilic. The optimum
temperatures for the three regions are: 20 ° C, 35 ° C, respectively (Kim et
al., 2002).
‫• يتغير الرقم الهيدروجيني اثناء التفاعالت الحيوية حسب خصائص نواتج التفاعل‪ .‬فيزداد الرقم‬
‫الهيدروجيني عند إنتاج الميثان من خالل هضم األحماض المتطايرة( ‪.)2015 ،Jain et al.‬‬
‫•‬
‫• تحتمل الكائنات الحية الدقيقة مستويات ‪ PH‬متفاوتة‪ .‬فبكتيريا الميثانوجينيك حساسة للغاية لدرجة‬
‫الحموضة فتعمل بشكل جيد بين ‪ 6.5‬و‪ .7.2‬الكائنات الدقيقة المخمرة لها نطاق أوسع وأقل‬
‫حساسية نسبيًا وتعمل بين ‪ 4.0‬و ‪(Appels et al. 2008).8.5‬‬
‫•‬
‫• وللحفاظ على عائد مستقر للغاز الحيوي ‪ ،‬يجب الحفاظ على نطاق درجة الحموضة ضمن مستوى‬
‫مناسب للكائنات الحية الدقيقة المختلفة‪ .‬عادة ً ما يتم حفظ الرقم الهيدروجيني في حدود ‪، 7.5-6.5‬‬
‫وهو مناسب لجميع الكائنات الحية الدقيقة ( ‪)2015 ،Jain et al.‬‬
‫• ومع ذلك يجب منع التقلبات الشديدة في درجة الحموضة‪.‬‬
Hydraulic Retention Times
Organic Loading Rate
Toxic Compounds