Table 7

Biogas production from anaerobic MBRs treating municipal wastewater (real and synthetic)

 Volume
Inf. COD (BOD/OD)SO42−
CODaOLRb
TempHRTc
CH4CH4 production (Normalised to STP)
Dissolved CH4 (Normalised to STP)
Total CH4e 
Sourcelmg L−1mg L−1%kg COD m−3d−1°Ch%l CH4 gCODrem−1dl CH4 m−3kWh m−3l CH4 m−3kWh m−3kWh m−3Reference
Cruf 17.7n 98–2,600 – – 97 0.5–12.5 14–25 4–6 53–66 0.02–0.06 25–82 0.10–0.33 20.0x 0.080 0.18–0.41 Wen et al. (1999)  
Cru 34 58–348 – – (77–81) 0.3–0.9 4 5.5–10 – 59–64 0.04–0.07s 5.5–10.8 0.02–0.04 27.9x 0.111 0.13–0.15 An et al. (2009)  
Crug 1,300 800 445 297 5 87 0.9–3.0 33 6–21 55 0.06s 22.8 0.10 17.2w 0.069 0.160 Giménez et al. (2011)  
Crug 1,300 800 445 297 5 87 0.9–3.0 33 6–21 55 0.26s,t – – 17.2w 0.069 >0.160 Giménez et al. (2011)  
Crug 1,300 800 468–598 300o – 90–94 0.6–1.9 17–29 12–29 – 0.001–0.05 0.7–22.1 0.003–0.088 7.1–10.2w 0.03–0.04 0.03–0.12 Giménez et al. (2014)  
Crug 1,300 800 650 315 – – – 17–33 – – – – 1.3–23.6s 0.005–0.095 6.7–13.0w 0.03–0.05 0.03–0.15 Pretel et al. (2014)  
Cruf 550 80 304–388 50–55 – 88–92 1.1 23 8.5 35 0.04–0.07 14–19 0.06–0.08 13.3w 0.053 0.11–0.13 Dong et al. (2016b)  
Cruf 60 342–527 – – 90 1.0 30 10 75–85 0.22s 83 0.331 22.3x 0.089 0.420 Lin et al. (2011)  
Cruh 5.8 247–449 – – 51–74 1.2–1.4 15–35 6 – 0.13–0.17s 23.6–43.4 0.09–0.17 – – >0.09–0.17 Gao et al. (2014a)  
Crui 350 – 630 (0.63) – – 82,90 0.6–1.1 20,35 14.3 88,80 0.23–0.27s 127–149 0.506–0.594 29,21x 0.12,0.08 0.62–0.68 Martinez–Sosa et al. (2011)  
Setj 160 150 892 (0.64) 47 – 74–90 0.8–2.6 18 13–17 – 80–83 0.14–0.26 57–285 0.23–1.14 28.6x 0.114 0.31–1.25 Gouveia et al. (2015a)  
Setk 160 150 892 (0.64) 47 – 73–90 2.0–4.7 18 7–13 – 83–86 0.09–0.23 86–231 0.35–0.92 28.6x 0.114 0.46–1.04 Gouveia et al. (2015a)  
Setj 326 175 978 (0.48) 47 – 75–90 0.6–3.2 18 10–15 – 81–83 0.11–0.19 25–191 0.16–0.76 28.6w 0.114 0.21–0.88 Gouveia et al. (2015b)  
Set 42.5 30 265 – – 93 0.2–0.6 14 12 – 0.004 1.0 0.004 13.0w 0.052 0.056 Cookney et al. (2016)  
Set 5 1 427 – – 84–86 1.0 25–30 10 – 0.04–0.10 14–38 0.06–0.15 – – >0.06–0.15 Huang et al. (2013)  
Setl,m 0.25 0.25 154 (0.57) – – 84 4–6 (1.3)q 25 1 1.3 – – – 0.03v – 0.05–0.06v 0.08–0.10v Bae et al. (2013)  
Setl 0.25 0.25 154 (0.57) 63 0 84 3.5 (1.2)q 25 1 1.3 40 (54)r 0.05 9.1 0.04 15.8w 0.063 0.099 Yoo et al. (2012)  
Set 990 770 233 (0.50) 41 7 91–93 2.5–3.0 9–25 2 2.6 – 0.09–0.13 17–31 0.07–0.12 12–27w 0.05–0.11 0.17–0.18 Shin et al. (2014)  
Syn 4.7n 383–849 – – 85–96 1.6–4.5 11–25 3.5–5.7 63–72 0.06–0.12 32–66 0.13–0.27 23.5x 0.09–0.10 0.22–0.35 Chu et al. (2005)  
Syn 30n 390 – – 89p 0.78 35 12 81.2 – 26.3 0.105 20.8x 0.083 0.189 An et al. (2010)  
Syn 5n 440 – – 92 0.7 15 16 – 0.05–0.13 20–53 0.08–0.21 29.1w 0.09–0.14 0.20–0.33 Smith et al. (2013)  
Syn 3n 460 – – 90–95 0.2–3.7 35 3–48 60–70 0.20–0.29s 83–125 0.33–0.50 16.7x 0.067 0.40–0.57 Hu & Stuckey (2006)  
Syn 2 – 400 – – 98 0.8–1.6 35 6–12 80–90 0.08–0.12s 30–47 0.12–0.19 – 0.055 0.18–0.24 Wei et al. (2014)  
Syn 4 – 500 60–90 – >90 1.0–2.0 25 6–12 70–75 0.19–0.20s 89–93 0.35–0.37 21w 0.084 >0.44–0.46 Ho & Sung (2009)  
Syn 3.93 2 513 – – 99 (88) 4–6 – 35 2–3 – 86 0.18 92u 0.368 40w 0.159 0.527 Kim et al. (2011)  
Syn 4n 342 – – 96 – 30 – 68 0.14s – 0.144v 19.0x 0.076 0.220 Kim et al. (2014)  
 Volume
Inf. COD (BOD/OD)SO42−
CODaOLRb
TempHRTc
CH4CH4 production (Normalised to STP)
Dissolved CH4 (Normalised to STP)
Total CH4e 
Sourcelmg L−1mg L−1%kg COD m−3d−1°Ch%l CH4 gCODrem−1dl CH4 m−3kWh m−3l CH4 m−3kWh m−3kWh m−3Reference
Cruf 17.7n 98–2,600 – – 97 0.5–12.5 14–25 4–6 53–66 0.02–0.06 25–82 0.10–0.33 20.0x 0.080 0.18–0.41 Wen et al. (1999)  
Cru 34 58–348 – – (77–81) 0.3–0.9 4 5.5–10 – 59–64 0.04–0.07s 5.5–10.8 0.02–0.04 27.9x 0.111 0.13–0.15 An et al. (2009)  
Crug 1,300 800 445 297 5 87 0.9–3.0 33 6–21 55 0.06s 22.8 0.10 17.2w 0.069 0.160 Giménez et al. (2011)  
Crug 1,300 800 445 297 5 87 0.9–3.0 33 6–21 55 0.26s,t – – 17.2w 0.069 >0.160 Giménez et al. (2011)  
Crug 1,300 800 468–598 300o – 90–94 0.6–1.9 17–29 12–29 – 0.001–0.05 0.7–22.1 0.003–0.088 7.1–10.2w 0.03–0.04 0.03–0.12 Giménez et al. (2014)  
Crug 1,300 800 650 315 – – – 17–33 – – – – 1.3–23.6s 0.005–0.095 6.7–13.0w 0.03–0.05 0.03–0.15 Pretel et al. (2014)  
Cruf 550 80 304–388 50–55 – 88–92 1.1 23 8.5 35 0.04–0.07 14–19 0.06–0.08 13.3w 0.053 0.11–0.13 Dong et al. (2016b)  
Cruf 60 342–527 – – 90 1.0 30 10 75–85 0.22s 83 0.331 22.3x 0.089 0.420 Lin et al. (2011)  
Cruh 5.8 247–449 – – 51–74 1.2–1.4 15–35 6 – 0.13–0.17s 23.6–43.4 0.09–0.17 – – >0.09–0.17 Gao et al. (2014a)  
Crui 350 – 630 (0.63) – – 82,90 0.6–1.1 20,35 14.3 88,80 0.23–0.27s 127–149 0.506–0.594 29,21x 0.12,0.08 0.62–0.68 Martinez–Sosa et al. (2011)  
Setj 160 150 892 (0.64) 47 – 74–90 0.8–2.6 18 13–17 – 80–83 0.14–0.26 57–285 0.23–1.14 28.6x 0.114 0.31–1.25 Gouveia et al. (2015a)  
Setk 160 150 892 (0.64) 47 – 73–90 2.0–4.7 18 7–13 – 83–86 0.09–0.23 86–231 0.35–0.92 28.6x 0.114 0.46–1.04 Gouveia et al. (2015a)  
Setj 326 175 978 (0.48) 47 – 75–90 0.6–3.2 18 10–15 – 81–83 0.11–0.19 25–191 0.16–0.76 28.6w 0.114 0.21–0.88 Gouveia et al. (2015b)  
Set 42.5 30 265 – – 93 0.2–0.6 14 12 – 0.004 1.0 0.004 13.0w 0.052 0.056 Cookney et al. (2016)  
Set 5 1 427 – – 84–86 1.0 25–30 10 – 0.04–0.10 14–38 0.06–0.15 – – >0.06–0.15 Huang et al. (2013)  
Setl,m 0.25 0.25 154 (0.57) – – 84 4–6 (1.3)q 25 1 1.3 – – – 0.03v – 0.05–0.06v 0.08–0.10v Bae et al. (2013)  
Setl 0.25 0.25 154 (0.57) 63 0 84 3.5 (1.2)q 25 1 1.3 40 (54)r 0.05 9.1 0.04 15.8w 0.063 0.099 Yoo et al. (2012)  
Set 990 770 233 (0.50) 41 7 91–93 2.5–3.0 9–25 2 2.6 – 0.09–0.13 17–31 0.07–0.12 12–27w 0.05–0.11 0.17–0.18 Shin et al. (2014)  
Syn 4.7n 383–849 – – 85–96 1.6–4.5 11–25 3.5–5.7 63–72 0.06–0.12 32–66 0.13–0.27 23.5x 0.09–0.10 0.22–0.35 Chu et al. (2005)  
Syn 30n 390 – – 89p 0.78 35 12 81.2 – 26.3 0.105 20.8x 0.083 0.189 An et al. (2010)  
Syn 5n 440 – – 92 0.7 15 16 – 0.05–0.13 20–53 0.08–0.21 29.1w 0.09–0.14 0.20–0.33 Smith et al. (2013)  
Syn 3n 460 – – 90–95 0.2–3.7 35 3–48 60–70 0.20–0.29s 83–125 0.33–0.50 16.7x 0.067 0.40–0.57 Hu & Stuckey (2006)  
Syn 2 – 400 – – 98 0.8–1.6 35 6–12 80–90 0.08–0.12s 30–47 0.12–0.19 – 0.055 0.18–0.24 Wei et al. (2014)  
Syn 4 – 500 60–90 – >90 1.0–2.0 25 6–12 70–75 0.19–0.20s 89–93 0.35–0.37 21w 0.084 >0.44–0.46 Ho & Sung (2009)  
Syn 3.93 2 513 – – 99 (88) 4–6 – 35 2–3 – 86 0.18 92u 0.368 40w 0.159 0.527 Kim et al. (2011)  
Syn 4n 342 – – 96 – 30 – 68 0.14s – 0.144v 19.0x 0.076 0.220 Kim et al. (2014)  

Acronyms: Cru: Crude; Eff: Effluent; FI: filtration section; Inf: Influent; RE: Anaerobic reactor; Set: settled; STP: standard temperature and pressure, 0 °C and 1 bar; Syn: Synthetic.

aThe values in bracket means the biological reactor removal.

bOrganic loading rate of anaerobic reactor.

cSplit tables showed the HRT of biological reactor and membrane tank, combined tables showed the HRT of whole AnMBR.

dLCH4 gCOD−1 removed based on CODt influent and CODt permeate.

eAssume 1 m3 CH4 can generate 10 kWh of energy and CHP efficiency is 40% CH4.

fCrude: after screening.

gCrude: pre-treatment including screening, degritter and grease removal.

hCrude: from septic tank.

iCrude wastewater with glucose addition.

jWith recirculation.

kWithout recirculation.

lSettled sewage go through 10 μm cartridge filter.

mSettled sewage go through 1 mm screen.

nMembrane submerged in the anaerobic reactor.

oReported as SO42−–S.

pTOC removal.

qOLR for AFBF (OLR of AFMBR).

rCH4 composition in SAF (membrane tank).

sDirectly reported from literature.

tCalculate the methane yield on CODt used for methanogenesis bacterium by subtracting the CODt removed for sulphate reduction bacterium (Lens et al. 1998; Giménez et al. 2012).

uOnly consider the methane from AFBR.

vDirectly reported the energy production.

wLiterature reported the dissolved CH4 (directly test or estimate from Henry's law).

xUse Henry's law to for dissolved CH4 calculation (assume saturation index is 1.00) (Giménez et al. 2012).

View Large
Close Modal
This Feature Is Available To Subscribers Only

or Create an Account

Close Modal
Close Modal
This site uses cookies. By continuing to use our website, you are agreeing to our privacy policy.
Accept