influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

7
In¯uence of dierent natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste Z. Mil an a , E. S anchez b , P. Weiland c , R. Borja d, * , A. Mart õn e , K. Ilangovan f a Divisi on de Estudios sobre Contaminaci on Ambiental DECA-CNIC), P.O. Box 6990, La Habana, Cuba b Divisi on de Consultores Ambientales CONAM), Calle 23, No. 802, Esq. B, Vedado, La Habana, Cuba c Institut f ur Technologie und Biosystemtechnik FAL), Bundesallee 50, D-38116 Braunschweig, Germany d Instituto de la Grasa C.S.I.C). Avda Padre Garc õa Tejero 4, E-41012 Sevilla, Spain e Dpto. Ingenier õa Qu õmica, Facultad de Ciencias, Edi®cio C-3, Campus Universitario de Rabanales s/n, Ctra. Madrid-Cadiz, Km 396, 14071 C ordoba, Spain f Instituto de Ingenier õa de la UNAM, P.O. Box 70-472, D.F., 04510, Mexico Received 28 December 2000; received in revised form 18 March 2001; accepted 1 April 2001 Abstract The eect of dierent natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste was studied. Natural zeolite doses in the range 0.2±10 g/l of wastewater were used in batch experiments, which were carried out at temperatures between 27°C and 30°C. Total chemical oxygen demand COD), total and volatile solids, ammonia and organic nitrogen, pH, total volatile fatty acids TVFA), alkalinity Alk) and accumulative methane production were determined during 30 days of digestion. The anaerobic digestion process was favored by the addition of natural zeolite at doses between 2 and 4 g/l and increasingly inhibited at doses beyond 6 g/l. A ®rst-order kinetic model of COD removal was used to determine the apparent kinetic constants of the process. The kinetic constant values increased with the zeolite amount up to a concentration of 4 g/l. The values of the maximum accumulative methane production G m ) increased until zeolite concentrations of 2±4 g/l. The addition of zeolite reduced the values of the TVFA/ Alk ratio while increasing the pH values, and these facts could contribute to the process failure at zeolite doses of 10 g/l. Ó 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Keywords: Anaerobic digestion; Piggery wastewater; Stimulation; Natural zeolite; Kinetics 1. Introduction One of the most important problems of pig breeding is the waste management which requires an adequate system of treatment and disposal. The high strength and large volume of piggery wastes cause a nuisance eect to the environment. Among the dierent wastewater treatments employed to reduce the pollution of piggery wastes, anaerobic digestion is considered one of the most promising processes Kimchie et al., 1988; Hobson and Shaw, 1973, 1974; Hobson, 1981, 1985, 1992; S anchez et al., 1995). Anaerobic processes are ecient in reducing the concentration of organic matter of piggery waste. The utilization of the methane gas obtained at the process could give a signi®cant reduction of the cost of waste treatment. Anaerobic treatment processes have also been applied to very strong and soluble wastes. It has been pointed out that an alternate aerobic ± anaerobic treatment is a very ecient system to reduce the organic and nutrient concentrations Varstaen, 1975; S anchez et al., 1995). Anaerobic treatment of piggery waste oers the advantage that the biogas produced contains 50± 70% of methane. On the other hand, removal eciencies between 75% and 85% in chemical oxygen demand COD) have been obtained at digestion times of 20±30 days at 35°C, and 60±70% at 25°C, using batch pro- cesses S anchez et al., 1995). Clay minerals and other surface ± active materials have been reported to in¯uence microbial and enzymatic transformation of a variety of substances, including ammonium, sulfur, carbohydrates, proteinaceous ma- terials and phenolic compounds P erez et al., 1989; Borja et al., 1993a, 1996). In addition, according to previous results Stotzky and Rem, 1966; S anchez and Roque, 1987; Borja and Banks, 1993; Borja et al., Bioresource Technology 80 2001) 37±43 * Corresponding author. Tel.: +34-95-4692516; Fax: +34-95-461-6790 or +34-95-4691262. E-mail address: [email protected] R. Borja). 0960-8524/01/$ - see front matter Ó 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII: S 0 9 6 0 - 8 5 2 4 0 1 ) 0 0 0 6 4 - 5

Upload: z-milan

Post on 05-Jul-2016

218 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

�������� �� ����� �� ���� ���� � ������ �� ��� �� �� ����������� �� �� ������ ��� �

�� ����� �� �� �������� �� �� ����� �� � !��"� �#� $� ��� �%� �� &� ������'�� �

� ��������� �� ������ ��� � ������������� �������� ������������ ���� ��� � !� "� #������ ���� ��������� �� ������ �� ���������� �����$�� ����� %&� ��� '!%� ��(� �� )������ "� #������ ���� ���� *�� +��,����-�� �� ����.�����,��/ �0�"�� ���������� 1!� ��&'22� � ����,3��-� 4� ���.

����� �� �� 4 ��� ���5������ ���� ��� � 4� ��6� +�7� � 8� ��82!2% 5������� 59���� �9�� ��-���� �6� :�6����� 0����� �� ��������� ���;��� ��&� ���9� <���� ��� �� �� =�������� �>�� � �� $�� �������?� @� & �� 28!A2 ��� �����

59���� ����� �� ��-���� �6� �� �� <��$� ���� ��� A!�8A%� ��0�� !812!� $�����

���'� () *���+��� (,,,- ����'� � ��'�� ���+ .) ����� (,,.- ����� � . $��� (,,.

��������

/�� ���� �� ����� �� ���� ���� � ������ �� ��� �� �� �������� ��� �� �� ������ ��� � ��� � ��� 0� ���� ���� �

���� � �� ����� ,�(1., �2� �� ��� ��� �� ���� ��� � �� �� �3���+�� �� ���� ���� ����� �� � �+���� ���� �� ���� (4�5�� 6,�5� /� �� ���+��� �3���� �+�� 758*9� � �� �� '��� �� ����� �++��� �� ������ � ������ �:� � �� '��� �� �� ���� 7/;<$9� ��=��� � 7$�=9 �� ����+��� '� +� ���� ����� �� ���� � ��+�� ���� 6, ��� �� ��� ��� /�� ��������

��� �� ������� ��� ��'��� �� �� � �� �� �� ���� ���� � � ���� �� ���� ( �� > �2� �� ���������� ��� � � ����

����� ? �2�� $ @�� A���� =�� � +��� �� 58* ��+�'�� ��� ��� � � ��+�� �� ������� =�� � ���� �� � �� �� �������� /��

=�� � ���� �� '����� ������� � � �� ���� � �+��� �� � � ������ �� �� �� > �2�� /�� '����� �� �� +�3+�+ ����+��� '�

+� ���� ����� �� 7�+9 ������� �� � ���� � ������ �� ��� �� (1> �2�� /�� � �� �� ���� � ����� �� '����� �� �� /;<$2$�= �� � ���� �������� �� �: '������ �� ���� ��� � ���� ��� ��� � � �� ������� ������ � ���� � ���� �� ., �2�� � (,,.

����'�� ������ B � $�� ��� � �����'��

@�.3� ��B $������� ��� ��- ������ ��� ��� ��- � +��� ��- 0� ���� ���� �- &�� ��

� ���� ������

8�� �� �� +�� +��� �� ������+� �� �� ������� �� ��� � +�����+�� ���� ��C���� �� ��C�� ���� �+ �� ��� +�� �� ������� /�� ��� � ���� � ������� '���+� �� ������ ��� �� ����� � ������� ���� � �� ��'���+�� � $+��� �� ����� ��� ��� �� ��� +�� � �+����� � ����� �� ����� �� �� ��������� ��� �������� ��� �� � ������� ��� �� ��+�� ���+��� ��������� 7&+��� � ���� .D))- :������� ����� .D46� .D4>- :������ .D).� .D)E� .DD(-�������� � ���� .DDE9�$������� ��������� ��� �F��� � ������ ��

������ �� �� �� ������ +� �� �� ������ ��� �� /��� ��� �� �� �� +� ���� ��� �� ��� � �� ����������� �'� � ���@��� ���� �� �� �� ��� �� ��� �

��� +�� � $������� ��� +�� ��������� ��'� �������� ����� � '��� � ���� �� ������� ��� ��� � ������� ��� � �� �� �� �� ���� � ������ 1 �������� ��� +�� � � '��� �F��� ��� �+ � ����� �� �������� �� ��� ������ �� ��� 7;��� ���� .D4E- ��������� ���� .DDE9� $������� ��� +�� �� ������ ��� � ����� �� �'�� ��� �� �� ����� ������ ��� ��� E,14,G �� +� ����� 8� �� � ��� ���� ��+�'�� �F�������� ���� 4EG �� )EG � ���+��� �3���� �+��758*9 ��'� ���� �� ��� � ��� �� +�� �� (,16,��� � 6E�5� �� ?,14,G � (E�5� ���� �� �� ���A������ 7�������� � ���� .DDE9�5��� +������ �� � ��� ������� 1 �� '� +� �����

��'� ���� ����� � � ������� +������ �� ����+� � �������+� �� �� � '��� � �� ���� ������ �������++���+� ������� ��������� ��� ��� �������� +�A ����� �� ������� ��+����� 7������ � ���� .D)D-!��"� � ���� .DD6�� .DD?9� �� � ��� ������� ����'��� ����� � 7� � �=� �� �+� .D??- �������� �� �C��� .D)4- !��"� �� !��=�� .DD6- !��"� � ����

!��������� /��������� ), 7(,,.9 641>6

#5���������� �� ���� /���H I6>ADEA>?D(E.?- <�3H I6>ADEA>?.A?4D,

�� I6>ADEA>?D.(?(�

������ ��� ���B ����"�J������ 7 � !��"�9�

,D?,A)E(>2,.2K A ��� ���� +� �� � (,,. ����'�� ������ B � $�� ��� � �����'��

���H � , D ? , A ) E ( > 7 , . 9 , , , ? > A E

Page 2: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

.DD6������� .DD?9� ���� � ��� ���� ���� � �� � ���A������� +������ ������ � +������� �������� A��� �� �� ����� ��� ��� ���� �� � �� �������������� ��� ��H.� /�� ��� ����� � ��� ++����� �� �� +��������A�+��

(� /�� ����� � ��� +���'�� �� �++���2�++���+�� �C�����+�

6� /�� ������ � �� ������ �� �++��� �� �++�A��+ ��� � ���� ���0� ���� ���� � ��� ���� ���� ��� � � ��� � ��� ��

��'���� ��� ��� �� ��� +�� ����������� /�� +� ����� �� �F��� �� �3������� ��� ��+�'�� �� �++�A��+ �� ���+ �������� �L��� � �� +��������� ��� ��� ���A�3������ ��������� ���� ��+������ ���� ���� � ��'� ����� �++���+ ��+�'�� ���+�� ��� � � �F������ ����� � DEG 7����� � ���� .DD49����� � � ���� � ��� ������� �� �+��� +��������� 8� �� � ��� ���� �� ���� ���� � � �� � ��� '� @� ����+�� �� ���� ��� �L��� � � � ��� �������A��������� �� �� ���� ��� ��� �������A+� �� �L��� �7 ���� � ���� .DD4- ����� � ���� .DDD9� �� �� ������ ���=� �� ���� �� ����� �� ���� ���� � ���� ���������� ��� �� �� ������ ��� � ��� � �� ������� ���A����� ���� ��� ����� �� � �� �� ��� ����

� ����� �

%�2� ��--� . 3���

������ ��� � +����� ���+ � ���+ �� >E,,1E,,, ������� � ���� � �� ������ ��� 7:�'��� � �9 ��� ��� ������ �� �� $ +�����1�� �� �� �� �� � .H6 ��� ���A���� �� �� � �� �� � ��� � � � �� ����� ��+��A� �� �� �� ���� �� ��� �� ����� �� ���+�� /�������� ��� �� �� �� ���� �� � ��� ����� � /���� .�

%�%� �� �� ?����� ���

/�� ���� � ��� � �� �3���+�� � ��� �� ������+ �� /���"��� ���� ���� � � ;��� 5���� ���'A���� 5���� /�� ������ ��� �� �� �� ���� � �+�������� �'�� � /���� (� /�� �� ���� ���� � �� � ��� ������ � .�, ++�

%�&� �(�9���

/�� �3���+�� � ���� ����� �� � ������ ���A��������� .. �� �� ���� ���� ���� � � � ���=�� '���+� ��E �� /�� ���� ��� ���� ���+� ����� ����� �� ������ �������'� � � �� ������ ��� ��� ��+��� �3 ��� �� ����� ��� � � �� � ��� ��� �� ������ '���+� �� �� � ��� ��� �� ����� �� �� � ���� �3���+�� ���������+� � � �� � �� �� � ����� ��� �� �� A���� ���� �� /�� ��� ��� ���� +3� �� � +���� �� ���� � 6E, ��+�/�� +� ���� ������ � �� ������� ��� +������

�� �� �� ������+�� ���� ( � ���� � �����'��� @ A � � �� ���� ���� /�� �� ����� �������� ��� ���� �0�8: ���� �� 7.EG� �2'9 � ������ �� 58( ������� �� ������� ���� � ������ � �� ���� �� ���� ��� ������ � �����'���� /�� ��+��� '� '���+� �� +� ���������� ���+ ���� ��� �� ��� +������ �'��� ���/�� ��� �� +� ��� 6, ���� /�� �3���+�� � ��������� �� � ���+ �+���� ���� ���� '��� � ������� (416,�5� ���� �3���+�� �� ��� ��� ����� �� � ����� �� $� �� �'� ��� �� ���� ������ � ��+�������� ������ ���� ��� 6G� +��� '����� ��� ����� � � �� ����������� ����� �� @������

%�8� ������

/�� ������+ �� ���� ��� �� ��� . � �� ����A��� ������� ����� 7.), ��� �� �� �� +�9 �� ��� ���+ �����A����� �������� ��� �� ���� �� ������ ���� /�������� ��� �� �� �� ������+ ��� ��� ��++���� �/���� 6�

/���� .

5����� ��� �� �� �� ������ ��� � ����

����+� ��� $'����� '�����

/� �� 58* (? ),,

/� (( .,,

;� .? .,,

/�� .. .,,

;�� D.,,

/� �� ����������� (6,

8����� � ����� )?,

$++��� � ����� >.,

/;<$ E(4,

$�=��� � 66),

�: ?�)

� /�� � �� ����- ;�� '��� �� ����- /��� � �� ������� ����- ;���

'��� �� ������� ����- /;<$� � �� '��� �� �� � ��� 7�� ��� �

��9� $�� �� �� �3��� �:� ��� �3������ � +�2��� ;����� ��� �'������ �� .E � ��+�� ��� �� ����� �� � �� ��� �-

���� ��� '� ����� �� '��� �� 7���� ��� EG9 �� ���� ���������

/���� (

5����� ��� �� �� ����� ��+��� �� �� �� �� ���� ���� � ���

5��+��� ��+��� �� 7G9 ����� ��+��� �� 7G9

�8( E)�,E 5���� ��� � 6E

$�(86 ..�D> ����� � .E

<�(86 >�6? ��� +������ � 6,

��8 ,�44 8 ����� (,

5�8 E�D>

0�(8 .�E

&(8 .�(

��� .(�,D

/� �� DE�)E

�8 ���� 1 5��� �� <������ �� M��� ��� �� 1 ��� �� ��� ���

6) C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8&

Page 3: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

%�1� ��9� ������ 9 ���� �

/�� ��� ��� ���� ������ � �� +�� ��� ���'��<��� � ��� �� ������ ��� � ���� �� � ���� ��� ������'�� �3���+�� �� ���� ���� ������+� �� ��� ,�(�,�>� ,�?� ,�)� .� (� >� ?� ) �� ., � �� ���� � ��� � �� ����� � ��� ��� � �� ���� �� �� ��� ���� �� � ��� ���� � ��� ��� �� ��� ���� $� �� ���� � �� ��� ��� ��� �� �� ��+��� '� +� ���� ����� �� ��� +��A����� /�� ��� �� �� ���� �3���+�� ��� 6, ���� �� +� � ��'�� ��� +�3+�+ ��� ����� �� �� 58*��+�'�� � ���� �����

%��� ����.���

!��� ������� ����+� ��� ���� � ��+�� ��� ����= �=�� .,, +� �� ��+���� /�� �������� ����+� ������� � ��+��H 58*� � �� �� ������� ����� �A ����� 7������ �� �++���9� �:� � �� '��� �� �� ���� 7/;<$9 �� ��=��� � 7$�=9� /���� �������� ��������� �� ������� � � ���� �� ��� ��� ���3�+�� �� �� �� �� �� ��� ��� �� 7$�:$� .D)D9�$++������ 0 � ��+�� �� ��� ����� �� �� �A ��� �� �� �� ��+���� ���'����� ������ � �: D�E� � � ���� � ����� ���� �� �� �� �� � � 0�8:�� �� � ��� �� ������ � � �3���� ������� ���

%�A� @����� �����

�� ���� � �'���� � =�� ����� �� ���� �� ���� �� �� �� �� �������� ��� �� �� ������ ��� �A�� �� �� @�� A���� =�� � +��� �'����� �� N���� ��� 7.D4>9 ��� 58* ����� �� ��� ���

���, � �3����. ���,��,��� �.������ 5 � �� ������ �� �� �� ������ +� �� 7� 58*2�9 � ��� ��� �� +�� 7���9� �, � �� � �� ���� �� ������� �� �� 7� 58*2�9� �. � �� @�� A���� =�� ����� �� 7����.9 �� �, � �� � �� ������ �� �� ��+���������+� �3������ �� ���+� �� '��� �� ���A���� ���� 7;��9 ��� � ��� /�=�� � � ������ �� �� '����� �� �, �� �, ��� ����+� ���� �� ���� ���3���+�� �� �� ����� �.��,��,� � �� ������� ���� �� ���.�� �C� 7.9 � �+��@� �

���, � �3�����.��� �(�/� ������� � �� '���� �� �� ������� =�� � ���� �� ���.� �C� 7(9 � �������+� �� �������

� ������,� � ��. � �6���� �� �� � ��� �� ��� 7���,9 '����� ����� �'� �� ���� ��� � � � ����� �C��� � ��. � � � ����� ����� �� +��� � ����� � �� �3���+�� �� � ��

� ������� �� ���������

<��� . �� ( ���� �� '����� �� ����+��� '�+� ���� ����� �� 749 �� 58*� ������ '���� ���� �� ��� �� +�� /�� @��� 58* ������� �� �� ��A�� � ��� ������� �� �� +�+�+ 58* '���� ����� ��� � ���� � �� ����� �� (1> �2�� $ ��� ��� �A������ �� �� ���� � ���� ����� � ���@��� ��������� �� ������ +� �� ��+�'��� <�� . ����� �� ����A+��� '� +� ���� ����� �� 749 � ����� ���� ������ �� � ��� �� �����'� �� �� '���� �� 4 ���� ��@�� ���= �� �3���+�� ������� � ���� � ���� � ������� ,�(1? �2� ��� �� �� ���� � ��� � � +���� ��� �� �������� ���� �� ���� � ���� ������� �����? �2� 7��� �� ��+���� ., �� ..9 �� +� ���� ���A�� �� ����� ���@��� �� �� �� ���+ �� �� ���'��

/���� 6

5����� ��� �� �� �� ������+�

����+� �� ;���� O� �

58* ?E 6,, +�2�

/� ?�) G

;�2/� ,�?. 1

�: 4�> 1

�;����� ��� �'������ �� E � ��+�� ��� �� � ����� �� �� ��+���

��� �� ������+� /���� ��� '� ����� �� '��� �� 7���� ��� 6G9

�� ���� ���������

<�� .� ;��� �� �� �� '���+� �� +� ���� ����+��� �� 4 7�9� � �

+� 7���9 ��� �� ����� ���� � ���� ����

C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8& 6D

Page 4: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

������ ��� ����� ���� �� @�� ��'�� ���� �������+��� ������ �� ��� �� �� ����� �� �� +� ����� /��+�3+�+ +� ���� ����� �� 7�+9 ��� ���� ��������� �� ���� � ����� <�� 6 ����� �� '����� �� �+ ��A ��� � ����� ���� �� ���� �� /�� +�3+�+ '������ �+ ��� � �� ����� (1> �2�� �� �� +�+�+ � ., �2�� /�� ���� �� �� ���� ���� � �� �+ ���� �� �3������� �� ������� �� �� ������ +� �� ����� ���� �� ��� �� ��� ��������� �� �� +� ���� '���+������� ��� �� ���'�A+�� ��� ����� �������� �� �+ � �� ����� �� �� � �� ���� �� � ������A �� �� 7�,� � 58*2�9 �� �� +� ���� ��� ���F��� 7�� � +� ����2� 58* ��+�'�9 7!��"� � ���� .DD6��9�<�� > ����� � ��� �� � �� ����,� '����� �� � ���� ��

�� ��� �� +� 7���9 ��� ��+� ���� � ����� �� ���3�+���� ������� � �� �� �� �3���+�� �� � � ����� �� �C� 769� �'�� � ���� ���� � � �� � ����� '� ����� � ����� /���� > ����� �� '����� �� �� @�� A���� =�� � ���� �� ��� 58* ��+�'�� � ��+��������� � �C� 769� /�� '����� �� �� ���� �� � ����'��� �+��� � �� ����� ,1. �2�� ���� ���� ���� ��������� �� ���� � �� �� ������� ��� �� ���@��� � $ ���� � �� ����� (1> �2�� �� =�� � ���� �� ��������� ���� ),G �� .,, G ��+���� � �� ��� ���� $ ����� ���� �� =�� � ���� �� �������� ����'�� �+�+�+ '���� �� ,�,. �.� ��� � ���� � ��� �� ., �2��.4G ����� ��� �� �����'� ��� �� ��� ���� /�� ��A

�@��� ���� �� �� �� +� ���� ��� ����� ��� ��+�3+�+ +� ���� ����� �� �� �� ������� @�� A���� =�� � ���� �� � ���� ����� ��� ) �2� ���� ���3����� �� ����� ��� ���� /�� ������� �� � ������ ������ �� �� �� � �� ���� � � �� ���'�=��� �� ��+� +� � ���� �� �� �� ���� �'������ �� ������ �� �� ������� �� �� ��� � �� +� ���� �� �

<�� (� ;��� �� �� �� 58* '����� 7�2�9 � � +� 7���9 ��� ��

����� ���� � ���� ����

<�� 6� ���� �� �� ���� � ���� �� �� +�3+�+ '���+� �� +� ����

����+��� � 7�+9�

<�� >� ;��� �� �� �� ��� 7���,9 '����� � � +� ��� ��+� ���� ������

>, C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8&

Page 5: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

�� '�� � �� �� ���� � ��� ���� �� �� +��������A�+� ������ �� /��������� ����� �+��� � �� ���� ����� ������� �� ������� '���� � �� �� +��+� ������ ������ +��� ������� �� ���� �� ���� �� ��� +���������+� ���������� ��� �� ������� ��������� �� �� �������� �� � ��� � ������ �� ��0:�

> �0:6 �C�����+ ���� ���� ���� �� ������A+���� �� �� �������� /�� ������ �� �++��� � ��A��� ������ �� ��� � ����� ���� � ���� �����++���� � /���� E� $� ��� �� ����� �� ������ ��A �� �� �++��� �3������ �� ������ �������� � �� ���� � ����� �� �� ������ � ����� ���A��� �� �� � �� �� �� �� �3���+�� ��� �� ���� ����������� �� ���� � ���� � �� ����� ,�(1) �2��:���'��� �� �++��� ������ �� ��� � �� ��� ���C���� ���� ����� �� �� ���� � ���� ���� ���+�� ��/�� �������� �� ���� � ��� ��� � � ����� �� ���A��� �� �� �� 0:6 �� 0:

�> � �� ���� ��� �� ������

�� ��� ��� ���� �� ���� ��+������ /�� � ���� ���� � ���� ����� �� � 0:�

> � �� �� �3������ �A�'���� ���(� 5��( �� 0�� � �� ��� �� �C���� ��0:6� �� ����� �� �� �� ������ �� �� �� '� ����� �� �� +� ����- �� �� +������+� ���� ��'������ ��� ��

�������� ��� �� �� � ���� �� �+��� �� �++������� ������ � �� ���� �� � ��� ������ ������������� ������� �� ���� '� ������ �� �� �� ���� �+A+���+ �� �������� $ ���� ������� �� �� �++���� ����� ������ �� �� ��� �����'� � ���� � �������+ ,�( � ,�? �2�� !� ���� �� ���� ������� � ����� ������ � ������� �� �++��� � ����� ������ ��A �� ��� ���� � � � +�3+�+ '���� �����'� � ., �2�� /�� �++��� � ����� ������ �� �� � ��+�� �� �� ������� ��� � ��� �� +������+�� �� �� � ���++��� ������ �� �� ������� ����� �����++��� 70:�

> 9 �� � ���� �� �� �� ���A���������� 70:6� 0:(89� �� +�� �� �� �� �� ���� �� �� � ��+�� � �� ������� ������� � ��� �� ������+����� ������ ���+ �� ���� ��� /�=�� � � ��A���� �� �� ������ � ����� ��+����� 7��� ����+������ �+��� �� ����9 ��� �������+� � �+A+��� �� @��� ����� �� �� �������� +� �����+� ���C�'���� �+��� �� �++��� � ����� 7 �� ������0:�

> � 0:6 �� 0:(89 +�� �� ������� �'�� � �A �� '����� /�� ����� ��� ������ �� �� �� �++�������� � �� �C� ���� �� � �� ����� �� � +� ����������� �� � �� ������� �� ���� �� ����� ��������� �� �� �� �++��� � ����� �� �� ���� ����+�'� �� �� ���� �� /�� �3� ���� �� �++���� ����� ������� � � �� ������ �� �� �� �� �:��� �� ���� �� ���� � ���� � �� ����� ,�(1> �2� �� �:'���� '��� ���+ ?�) � 4�6� ���� ��� ���� �� ���� ?�� ) �2� �� �: ��� ����� 4�) ��� @������ � � ��� ��., �2� �� '���� �� �: ��� )�.� /�� �3� � �� �++���� � ������ ������� �� �� �:� ���� � ��+��� ���C�����+ ������ �� �� �� ���� �++��� � �� �+A+���+ �� � ���� ��� ;����� �� ��� �� .E, +�2� ��0:6�0 ��'� ���� ����� � �� ���� �3� � ����������� �� � �: ) 7&����+�� �� ��5�� �� .D?E9� /��������� �� �� ������ �� �� �� �++��� � �� �����A�� �� �� �� ��� ��� ����� �� ���� �� �� ��/;<$2$�= �� �� �� � �� �'����� ������� �� �� $�=

/���� >

$������ =�� � ���� �� '����� ��� ���� ��� �� ���� � ����

���� � ���� 7�2�9 ��. ��.�5�� ��� ,�,.(

,�( ,�,..

,�> ,�,.(

,�? ,�,.>

,�) ,�,.6

. ,�,.>

( ,�,(>

> ,�,(.

? ,�,.D

) ,�,.6

., ,�,.,

� /�� '������ ���F��� 7;59 ��� ����� ��� EG � ��� ������

/���� E

�������� �� ���� � ���� �� �� 0 ������ �� �� 7������ �� �++���+9 �� �� 6, ��� �� ��� ���

���� �

���� 7�2�9

8����� 0 7+�2�9 0:�> 7+�2�9 5����� �� �� �� 0:�

> �

�� ���� �� 7+�2�9

, )?( >.> 1

,�( 6D6 >4, E�6.

,�> 64. >ED ?�?>

,�? 64. >D( ?�4,

,�) 64. E64 4�E,

. 6?, E?, 4�D?

( 6)4 E), D�,,

> 64. E>? D�)(

? 6?) EDE ..�,?

) 6?> ?)6 ..�>6

., (>D 4(( .6�>)

�;����� ��� �'������ �� 6 � ��+�� ��� �� ��+���� �=�� �� �� 6, ��� �� ��� ��� /�� �������� �� ���� �� �����'� '����� ���� ���� ��� 6G

� ��� ������� �� �� ������ �� �� �� �++��� � �� ���� ���� �H (�ED +� 0:�

> ���

C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8& >.

Page 6: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

'������ �� ���� �� �����'� � /���� ?� � ���� ����'�� �� ������� � '����� �� � �� �++��� � �� ��A�� �� �� �� �� � �� /;<$2$�= � ����� ���� ������ <��+ /���� ? ���� �� ������� � �� ��/;<$2$�= �� � �� � ������ � ������� ���� ������ � ���� �������� /�� +�3+�+ ������ �� �� �� � �� �++��� �� �� +�+�+ /;<$2$�= �� � ������� ��� � ���� � ��� �� ., �2�� ��� ����� �� ��A����� =�� � ���� �� ����'� � ����� '���� ��������� ��� �� ��������

� �����������

/�� � �� �� �� ���� ���� �� � ���� �� ���� (�� > �2�� ��� ��� � � ������� �� �������� ���A �� ������� �� ������ ��� � �� �� ������� �� ��=�� �� �� 58* ��+�'��� �� �� � �� +� ���� ���A�� �� �� �� +� ���� ���� /�� ��� ��� � ��A+�� �� � ���� �� �� �� /;<$2$�= �� � � '�������'������ ��� �� +� ����� �� �� �� ������ +� ���/�� '����� �� �� ������� =�� � ���� �� �� ��������� ���� ������� � ���� � @�� A���� +���� /��+��� ������� � @ ��C�� ��� �� �3���+�� �� � ��/�� ����+��� � +� ���� ��� ����� �� ��� ���� �� ���� � ���� �� ) �� ., �2�� $ � ���� � ������A �� �� �� ( �2� �� +�3+�+ +� ���� ��� ��� ��A ���� $ ������ �� ��� ����� ��� ? � ���� �2���� � �� ������� ����+� ���� � �� � � ��� �� .,�2� � ������� ��� �� �������� ���� � ��� ��� � � ����� �� ��� ��� ���� �� 0:6 �� 0:(8 ������� �� �� �� 0:�

> �� �� �3������� �� ��� ������ �� �� �'����+� � ���� ����� ��� ? � ���� �2���� ��

�������� �������

/�� �� ���� ��� � �3����� ��� ��� �� � ��PP$��3���� ;�� :�+��� QQ <���� �� 7N��+���9�� PP5����"��� � �������� � 5����QQ �� PPR�� � �$������QQ 7����9 ��� @������ ������ �

����������

$�:$ 7$+����� ����� :��� � $����� ��9� .D)D� � ���� �� �A

�� ��� �� �3�+�� �� �� �� �� �� ��� ��� ��� .4 � ���

$�:$� ������ ��� *5� O�$�

!��"�� �� !��=�� 5�R�� .DD6� ��+��� ����� �������� ��� �� ��

��� ��= ��� ��� �� � ++����� ���� ������ ���� !� ������A

��� B� ��� .E� 4?4144(�

!��"�� �� ��������� ��� ������ ��� /��'���� B�� .DD6�� ���� �� ���

�3������� � �� �� �� �������� ��� �� �� ��� +������

��'���+�� �� /��������� .>� )D.1)D?�

!��"�� �� *������ ����� ��� ��� $�� .DD6�� �������� �� �� ������

�� �� =�� �� �� �������� ���@�� �� �� ������ ������� ��� �A

�� ��� !��������� /��������� >>� E41?,�

!��"�� �� ��� ��� $�� *������ ����� !������ R�� .DD6�� �������� ��

���� ++����� �� ������ � �� �� =�� � ���� �� � �� ��������

��� �� �� ��� ��� �� ��� ��� ��� $���� 5��� ������ 4�

6?416).�

!��"�� �� ��� ��� $�� B�C��� ��� *������ ����� .DD6� &�� � � ��

�� �������� ��� �� �� ��� � ����� ��� ��� ��� �������

!����+� �� ()� )61D,�

!��"�� �� ��������� ��� *������ ����� .DD?� ���� �� �� ���� +��������� � �� �++��� ��� �� �� �������� ���+����� ���� ���

��� �� �� �� +������ R������ �� ��'���+�� �� ������ ��

:��� � $ 6. 7(9� >4D1E,,�

N���� ��� *�������� ��� 5������ R�� .D4>� &�� �� �� +�� ��+A

����� ���� �� � ��+�'�� �� �� '� � ������ �� �� ������� D�

?641?>(�

:������ ��0�� ����� !�N�� .D46� /�� �������� ��� �� �� ��� ��

���+ �� � ���'� �� �� � �� �� ������� 4� >641>>D�

:������ ��0�� ����� !�N�� .D4>� /�� ��� ���� ������ �� �� ������A

��� � �������� ��� ���� �� �� ������� )� E,41E.?�

:������ ��0�� .D).� $������� ��� �� �� ��+�� �3��� � �� � ���

������ ���� ��� ��� /������� 5������ 6> 7>EE9� >641>>.�

:������ ��0�� .D)E�$+��� �� �������� ��� ���� ����� �� �� ���

���� �� �� � � �� �� ��� ��� $����� ���� ��� �� .>� (EE1(4>�

:������ ��� .DD(� /��� +�� �� ��+�� ��� �� �� ���� �� ��� �

������� !� ���������� ��� ����� �� ��� ��� �� ������� ��H

��������� �� �� /�� ���=���� �� �� ���=�� N���� ��

!���� ����� �� /����������� 50 �� 0� ���= �� !�+���

����� �� �� 5��'����� ��� ������� !����������� N��+����

��� >)14,�

&+���� ��� B�+������ ���� N������ ��� $���+�' ��� *�� ������� N��

.D))� $� � ���� '� ��� +�� ������� ��� ������ ��� �� ���� ��

�������� ��� ��� ��H /����� $�� ���� $� 7���9� �������� ��

�� <� � �� ���� ���� ��+����+ �� $������� *��� ���

������ � ��� ����$�� !������� � ���� ��� ?6E1?6D�

&����+��� ��R�� ��5�� �� ��B�� .D?E� 5� �� �3� � �� � +��� ��

� �������� ��� ��� R������ �� �� �� ����� �� 5�� ���

<���� �� 64� D41..?�

������ ��� ��������� ��� ������ ��� *� ��� ������ 5�� !��"�� �� ������ �� �'����� 0�� .DD4� $++��� ��+�'�� ���+

������������ ��� � ������ +����� �� �� �3������ � ����+��

���=� � � ��+���� ���� �� /�� 5��+��� ��������� R������

??� ?E14.�

������ ��� ��������� ��� !��"�� �� ������'��� &�� �������� $�� �'�����

0�� ������ ��� �������� �� .DDD� *��� �� @� �� �� ��

/���� ?

�������� �� ���� � ���� �� �� ����� ��� ������ �� �� �� � ��

�++��� � ���� �� �� /;<$2$�= �� � � �� �� �� �� ��� ��

�������

���� � ���� 7�2�9 /����� ��� ������A

�� �� �� � ��

�++��� � ��

���� �� 7+�2�9

/;<$2$�= �� �

� 6, ��� ��

��� ���

, )4( ,�66

,�( ))( ,�6(

,�> D,6 ,�66

,�? D,( ,�(D

,�) D,. ,�()

. D., ,�(?

( )D( ,�(4

> )4? ,�(?

? )?( ,�(4

) )>. ,�(>

., D(, ,�(,

�;����� �� /;<$2$�= �� � ��� �'������ �� 6 � ��+�� ��� ��

��+���� �=�� �� �� 6, ��� �� ��� ��� /�� �������� �� ���� ��

�����'� '����� ���� ���� ��� 6G � ��� ������

>( C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8&

Page 7: Influence of different natural zeolite concentrations on the anaerobic digestion of piggery waste

�������� �� �� +����� �L��� � � � �� ���� ���� �� R������ ��

��'���+�� �� ������ �� :��� � ! 6> 7(9� 6,E166(�

������� R�B�� 5���� ���� ����� ��C���� 5�� .D)D� !���'�� �� ����� ��

'��+��� � �� +�� +������ � �� ������ � � �������� ��� ����

$���� 5��� ������ >� ?D1)(�

����� 8�� ��������� ��� �������� $�� !��"�� �� 5��+�����"�� ��<��

������ ��� 5���� ��� .DD4� $ ��+���� '� � �� �� ��� ��

�� ���� ���� � �� @� ���� +�� � �� ��� ��� +�� �� ��� ���A

��� ���+ ���� ������ R������ �� ��'���+�� �� ������ ��

:��� � $ 6( 7?9� .?DE1.4,D�

��������� ��� �C��� �� .D)4� ���� � �� ������ +� ���� � ��������

��� ��� �� ��� +�� � !� ��������� B� ��� D� ?4.1?4(�

��������� ��� ������ ��� !��"�� �� ������ ��� ������� S�� .DDE������� ��� � ��� +�� �� �������� ��� �� �� �� ���

��+�'�� �� ��� �3������� �������� 5�����'� �� �� �������

.E� (6E1(>>�

� � �=�� N�� �+� B�/�� .D??� �������� �� ���� +������ �� +�����A

����+� �� ��� +������ � �� =���� � �� ��� ���� 5�����

R������ �� ���������� .(� E>41E?(�

;��� ���� :�� .D4E� /���� � �� ��� +�� �� ������ ��� �� �� ��

������� ..,� D(41D6.�

C� $����� � ��� > ��� ��� �� +��,����-. '! �%!!2� &AD8& >6