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Volatile Fatty Acid Recovery from Anaerobic Fermentate: Focusing on Adsorption and Desorption Performances
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-09-08 , DOI: 10.1021/acs.iecr.1c03280 Fabio Rizzioli 1 , Federico Battista 1 , David Bolzonella 1 , Nicola Frison 1
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-09-08 , DOI: 10.1021/acs.iecr.1c03280 Fabio Rizzioli 1 , Federico Battista 1 , David Bolzonella 1 , Nicola Frison 1
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The purification and concentration of volatile fatty acids (VFAs) after acidogenic fermentation represent the key steps for their industrial use. In this study, different batch adsorption tests were performed on single VFAs using powdered activated carbon (PAC), Lewatit VP OC 1065, Amberlyst A21, and VFA mixtures using Lewatit and Amberlyst. Adsorption yields of approximately 70% for PAC and 86–96% for Lewatit and Amberlyst were achieved on the single VFA tests at an initial concentration of 5 g/L. The VFA mixture tests at 25 g/L showed lower yields: 40 and 27% for Lewatit and Amberlyst, respectively. Batch desorption tests were performed adopting two desorbents, ethanol, and water at various NaOH concentrations (1, 0.1, and 0.01 M) and at decreasing volumes (5, 3, and 2 mL). The optimization of the adsorption and desorption operations allowed the final VFA concentrations of 85–90 g/L to be reached. The best adsorbent, Lewatit, and the best desorption conditions were applied on a real fermentate with an initial VFA concentration of approximately 18 g/L, obtaining a final VFA content three times higher than in the original solution.
中文翻译：
从厌氧发酵物中回收挥发性脂肪酸：关注吸附和解吸性能
产酸发酵后挥发性脂肪酸 (VFA) 的纯化和浓缩是其工业应用的关键步骤。在本研究中，使用粉末活性炭 (PAC)、Lewatit VP OC 1065、Amberlyst A21 和使用 Lewatit 和 Amberlyst 的 VFA 混合物对单个 VFA 进行了不同的批次吸附测试。在初始浓度为 5 g/L 的单一 VFA 测试中，PAC 的吸附率约为 70%，Lewatit 和 Amberlyst 的吸附率约为 86-96%。25 g/L 的 VFA 混合物测试显示产率较低：Lewatit 和 Amberlyst 分别为 40% 和 27%。采用两种解吸剂、乙醇和水在不同的 NaOH 浓度（1、0.1 和 0.01 M）和逐渐减少的体积（5、3 和 2 mL）下进行批量解吸测试。吸附和解吸操作的优化使最终 VFA 浓度达到 85–90 g/L。将最佳吸附剂 Lewatit 和最佳解吸条件应用于实际发酵液，初始 VFA 浓度约为 18 g/L，最终 VFA 含量是原始溶液的三倍。
更新日期：2021-09-22
中文翻译：
从厌氧发酵物中回收挥发性脂肪酸：关注吸附和解吸性能
产酸发酵后挥发性脂肪酸 (VFA) 的纯化和浓缩是其工业应用的关键步骤。在本研究中，使用粉末活性炭 (PAC)、Lewatit VP OC 1065、Amberlyst A21 和使用 Lewatit 和 Amberlyst 的 VFA 混合物对单个 VFA 进行了不同的批次吸附测试。在初始浓度为 5 g/L 的单一 VFA 测试中，PAC 的吸附率约为 70%，Lewatit 和 Amberlyst 的吸附率约为 86-96%。25 g/L 的 VFA 混合物测试显示产率较低：Lewatit 和 Amberlyst 分别为 40% 和 27%。采用两种解吸剂、乙醇和水在不同的 NaOH 浓度（1、0.1 和 0.01 M）和逐渐减少的体积（5、3 和 2 mL）下进行批量解吸测试。吸附和解吸操作的优化使最终 VFA 浓度达到 85–90 g/L。将最佳吸附剂 Lewatit 和最佳解吸条件应用于实际发酵液，初始 VFA 浓度约为 18 g/L，最终 VFA 含量是原始溶液的三倍。
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