با همکاری انجمن مهندسان مکانیک ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

شهید چمران اهواز

چکیده

هدف از این مطالعه، آزمون هضم مشترک کود مرغی با محتویات شکمبه گاوی؛ و روده مرغ و محتویات آن، در هاضم‌های  بی­هوازی ناپیوسته، به هدف افزایش تولید زیست‌گاز و همچنین مطالعه اثر برگرداندن لجن حاصله به چرخه تولید، بر مقدار تولید زیست‌گاز و کاهش مدت زمان انتطار برای تولید گاز بود. آزمایش در دو مرحله انجام شد. در مرحله اول  اثرات هضم مشترک کود مرغی با محتویات شکمبه گاوی و روده مرغ و محتویات آن، هرکدام در سه سطح (10، 20 و 30 درصد وزنی کود مرغی) مورد بررسی قرار گرفت و در مرحله دوم، پس از رسیدن همه تیمارها به پایان زمان ماند هیدرولیکی، قسمت مایع لجن حاصل از تیمارهای مرحله اول، به هاضم‌های مرحله دوم آزمایش وارد شد. در این مرحله نیز سه تیمار (تیمار شاهد (تامین کل آب مورد نیاز با آب خالص)، تأمین 50 و 100 درصد از آب مورد نیاز توسط مایع لجن) آزمون شدند. با توجه به نتایج، هضم مشترک محتویات شکمبه گاوی با کود مرغی اثر معنی­داری بر میزان افزایش تولید زیست گاز نداشت اما هضم مشترک روده مرغ و محتویات آن با کود مرغی (حداقل به میزان 10 درصد وزنی) اثر معنی­داری بر افزایش تولید زیست گاز داشته و می­تواند میزان گاز حاصله را حداقل به میزان دو برابر افزایش دهد. تیمار (کود مرغی +20% روده مرغ و محتویات آن) بیشترین مقدار  تولید زیست گاز را به میزان تقریبی ml/grVS305 نتیجه داد. اثر برگرداندن لجن حاصله به چرخه هضم، هم بر مقدار تولید گاز و هم بر روی مدت زمان انتظار برای تولید گاز، در سطح 5 درصد معنی‌دار بود؛ اما تفاوت معنی‌داری بین دو تیمارِ تامین 50 درصدی و 100 درصدی آب مورد نیاز توسط آب لجنی از لحاظ تسریع در شروع تولید گاز و همچنین میزان گاز تولید شده دیده نشد. بنابراین استفاده از آب لجنی برای تامین حداقل 50 درصد از آب مورد نیاز هضم، علاوه بر افزایش میزان گاز تولیدی و کم کردن مدت زمان انتظار برای شروع تولید گاز، مصرف آب را نیز حداقل به میزان 50 درصد کاهش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

  1. 1. Altinbas, M., Cicek, O.A., 2019. Anaerobic co-digestion of chicken and cattle manures: Free ammonia inhibition. Energy Sources, Part A Recover. Util. Environ. Eff. 41, 1097–1109. doi:10.1080/15567036.2018.1539143
    2. Budiyono, Widiasa, I.N., Johari, S., Sunarso, 2014. Increasing biogas production rate from cattle manure using rumen fluid as inoculums. Int. J. Sci. Eng. ( IJSE ) 6, 31–38. doi:10.12777/ijse.6.1.31-38
    3. Callaghan, F.J., Wase, D.A.J., Thayanithy, K., Forster, C.F., 2002. Continuous co-digestion of cattle slurry with fruit and vegetable wastes and chicken manure. Biomass and Bioenergy 22, 71–77. doi:10.1016/S0961-9534(01)00057-5
    4. Chan, G.Y.S., Chu, L.M., Wong, M.H., 2002. Effects of leachate recirculation on biogas production from landfill.pdf. Environ. Pollut. 118, 393–399.
    5. Frigon, J.-C., Guiot, S.R., 2010. Biomethane production from starch and lignocellulosic crops: a comparative review. Biofuels, Bioprod. Biorefining 4, 447–458. doi:10.1002/bbb.229
    6. Kainthola, J., Kalamdhad, A.S., Goud, V. V., 2019. A review on enhanced biogas production from anaerobic digestion of lignocellulosic biomass by different enhancement techniques. Process Biochem. doi:10.1016/j.procbio.2019.05.023
    7. Li, Y., Park, S.Y., Zhu, J., 2011. Solid-state anaerobic digestion for methane production from organic waste. Renew. Sustain. Energy Rev. 15, 821–826. doi:10.1016/J.RSER.2010.07.042
    8. Li, Y., Zhang, R., Chen, C., Liu, G., He, Y., Liu, X., 2013. Biogas production from co-digestion of corn stover and chicken manure under anaerobic wet, hemi-solid, and solid state conditions. Bioresour. Technol. 149, 406–412. doi:10.1016/j.biortech.2013.09.091
    9. Li, Y., Zhang, R., He, Y., Zhang, C., Liu, X., Chen, C., Liu, G., 2014. Anaerobic co-digestion of chicken manure and corn stover in batch.pdf. Bioresour. Technol. 156, 342–347.
    10. Papzan, A.H., Papzan, A., 2012. CO2 emission reduction by using renewable energy in Iran: towards sustainable development. J. Am. Sci. 8, 427–434.
    11. Richard, T., 1996. The effect of lignin on biodegradability. Cornell Compost. Sci. Technol.
    12. Roshani, A., Shayegan, J., Babaee, A., 2012. Methane production from anaerobic co-digestion of poultry manure (in Farsi). J. Environ. Stud. 38, 83–88.
    13. Song, L., Li, D., Cao, X., Tang, Y., Liu, R., Niu, Q., Li, Y.Y., 2019. Optimizing biomethane production of mesophilic chicken manure and sheep manure digestion: Mono-digestion and co-digestion kinetic investigation, autofluorescence analysis and microbial community assessment. J. Environ. Manage. 237, 103–113. doi:10.1016/j.jenvman.2019.02.050
    14. Yadvika, Santosh, Sreekrishnan, T.R., Kohli, S., Rana, V., 2004. Enhancement of biogas production from solid substrates using different techniques - A review. Bioresour. Technol. 95, 1–10. doi:10.1016/j.biortech.2004.02.010