فعالیت متانوژنیک در تولید بیوگاز از هضم مشترک بی‌هوازی خشک و تر زباله جامد شهری و لجن فاضلاب

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

2 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی

doi
10.22034/jcee.2020.37374.1887
چکیده

در سال ­های اخیر، مدیریت مواد زائد شهری به یک مشکل جهانی و از مهم­ترین دغدغه ­های زیست­ محیطی تبدیل شده است. تولید انرژی به­ صورت بیوگاز، راه حلی قابل قبول و شناخته شده است. هدف از این تحقیق، تعیین نسبت اختلاط بهینه از هضم مشترک زباله شهری و لجن فاضلاب و سپس تأثیر هضم بی‌هوازی خشک و تر بر نسبت اختلاط بهینه با استفاده از بیوراکتورهای غیرپیوسته در مقیاس پایلوت بوده است. آزمایشات در هاضم ­هایی از جنس شیشه به حجم L1 و در دمای °C 37 با درصدهای مختلف جامد کل (5، 10، 15، 20 و 25 درصد) در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. حجم بیوگاز تولید شده، میزان متان و تغییرات pH به­ صورت روزانه اندازه‌گیری شد. جامد کل، جامد فرار، درصد کربن و نیتروژن موجود در ماده خام و همچنین نسبت کربن به نیتروژن توسط استاندارد APHA اندازه­ گیری شد. بیشترین عملکرد متان در نسبت اختلاط زباله شهری و لجن فاضلاب 60:40 به ­دست آمد. براساس نسبت مطلوب، اثر درصدهای مختلف جامد کل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد متان در هضم تر (5 و 10 درصد جامد کل) و با بیش­ترین حذف جرم ماده فرار به‌دست آمد. هضم تر به‌طور قابل‌توجهی باعث بهبود تجزیه پسماند آلی شد به­ طوری­ که پس از 32 روز، تولید بیوگاز در 5 درصد جامد کل 9/63 درصد بیشتر از هاضم 25 درصد جامد کل بود. حداکثر تولید متان برای هاضم های 5، 10، 15 ، 20 و 25 درصد جامد کل به ­ترتیب 3/230، 8/196، 5/159، 4/129 و 3/83 mL/g VS به دست آمد.