بررسی نقش فاکتورهای مختلف در تولید بیوگاز از باگاس گل محمدی و مدل سازی فرآیند تولید با استفاده از معادله گومپرتز

هرساله بالغ بر هزاران تن گل محمدی جهت گلاب گیری به مراکز مربوطه ارجاع داده می شود که در نهایت حجم بالایی از تفاله های برجای مانده (باگاس)، معمولاً بلا استفاده در محیط اطراف رها می شوند. در این پژوهش پتانسیل تولید بیوگاز از باگاس حاصل از گلاب گیری به تنهایی و در ترکیب با کود گاوی، در شرایط هضم بی هوازی غیرپیوسته مورد مطالعه قرار گرفته و نقش فاکتورهای موثر در این فرآیند شامل دما، ph، مدت زمان نگهداری و مقدار آب مورد بررسی قرار گرفت. سپس به منظور بررسی تاثیر فاکتورهای مختلف بر تولید بیوگاز با استفاده از معادله گومپرتز فرآیند تولید بیوگاز در شرایط مختلف توسط نرم افزار matlab مدل سازی شد. نتایج نشان داد که استفاده از مقداری ماده غنی از باکتری در شروع آزمایش سبب تسریع در تکثیر میکروارگانیزم های موثر در فرآیند هضم، و پایین آمدن ph محیط در نتیجه تولید اسیدهای چرب فرار سبب کاهش و توقف تولید بیوگاز و پائین آمدن درصد متان موجود در آن می گردد. از بررسی دما و نسبت های ترکیبی بکار رفته مشاهده شد که بیشترین تولید تجمعی بیوگاز به میزان 0.4268 m3.kgvs-1، بیشترین درصد متان به میزان 72% و بیشترین درصد کاهش ماده آلی فرار به میزان 81% مربوط به تیمار قرار گرفته در دمای 45 درجه سنتیگراد با نسبت ترکیبی 80 به 20 باگاس به کود می باشد و تیمارهای دارای درصدهای کود بیشتر (15% و 20%)، زودتر به نقطه ماکزیمم تولید روزانه خود میرسند. نتایج حاصله از طرح های آماری نیز نشان دادند که اثر فاکتور درصد کود در هر 4 بازه زمانی و اثر فاکتور زمان به تنهایی و اثرات متقابل آن با دو فاکتور دما و درصد کود بر میزان حجم بیوگاز تولیدی در سطح 1% معنی دار است. بررسی ها نشان داد که بهتر است در تیمارهای با درصد کود بالا (15% و 20%)، تولید بیوگاز پس از طی شدن 15 روز متوقف و با مواد جدید دوباره شروع به تولید متان دریک دوره 15 روزه دیگر شود. در مقابل تیمارهای دارای مقادیر کمتر کود (5% و 10%) مدت زمان بیشتری را درون هضم کننده ها سپری کنند تا بتوان از تمام پتانسیل تفاله ها جهت تولید متان بهره جست. همچنین افزایش نسبت آب به مواد، باعث کاهش 25 درصدی حجم تولید تجمعی بیوگاز، کاهش تولید روزانه بیوگاز و میزان درصد متان موجود در آن می شود و بهترین نسبت آب به مواد درون رآکتورها نسبت 1 : 1 می باشد. نتایج حاصله از مدل سازی فرآیند نشان داد که انطباق مدل بر تیمارهای دارای درصد کود بالا (20%) در هر دو دما به خوبی و با ضریب تبیین بالا (0.96) انجام می پذیرد و برای داشتن بیشترین میزان پتانسیل تولید، بیشترین میزان تولید روزانه بیوگاز با کمترین مدت زمان تاخیر در رشد باکتری ها در شروع آزمایش، بایستی از بالاترین درصد کود (20%) در ترکیب با باگاس استفاده کرده و رآکتورها را در بالاترین دما (45 درجه سانتیگراد) نگهداری نمود.