تولید اتانول از آب برنج بوسیله ی هیدرولیز اسیدی وتخمیر جداگانه توسط مخمر ساکارومایسس سرویسیه

اتانول رایج ترین سوخت زیستی موجود در جهان است که می تواند از مواد مختلف، از جمله مواد قندی، نشاسته ای، سلولزی و پساب های شهری و صنعتی تولید شود. پساب برنج یکی از مهم ترین و فراوان ترین پساب های شهری است که روزانه به میزان فراوانی تولید، و بدون هیچگونه استفاده یا تصفیه ای وارد سیستم فاضلاب شهری و صنعتی می شود . این پساب به علت بار بالای مواد آلی بویژه میزان نشاسته بالا می تواند به عنوان گزینه مناسب برای تولید اتانول که در واقع یک سوخت زیستی سازگار با محیط زیست است بکارگرفته شود. به همین جهت در این مطالعه به بررسی تولید اتانول از پساب برنج با استفاده فرآیند هیدرولیز اسیدی پرداخته شد. جهت بهینه سازی فرایند هیدرولیز اسیدی به منظور تولید قندهای قابل احیا از h2so4 با غلظت-های 2، 4 و %6 و در دماهای 60، 80 وc° 100 در مدت زمان 200 دقیقه استفاده شد. همچنین نتایج حاصل از بررسی غلظت و دماهای مختلف بر روی تولید ترکیبات جانبی و بازدارنده ی فورفورال و هیدروکسی متیل فورال نشان داد که با افزایش غلظت و دما میزان تولید این ترکیبات افزایش می یابد به طوری که بیشترین مقدار تولید این ترکیبات به ترتیب 48/4 و 74/2 در غلظت 6 و دمای 100 درجه در مدت زمان 160 و180 دقیقه بدست آمد. نتایج حاصل از بررسی حداکثر کارایی کاتالیزوری اسید h2so4 جهت انتخاب شرایط بهینه هیدرولیز نشان داد، که دمای c°80 و غلظت% 4 در مدت زمان 100 دقیقه دارای حداکثر کارایی کاتالیزوری به میزان 36/27 می باشد به طوری که در این شرایط به ترتیب میزان تولید قندهای قابل احیاء، فورفورال و هیدروکسی متیل فورال برابر51/41، 18/0 وgl-142/0 بدست آمد. جهت تولید اتانول پس از دستیابی به شرایط بهینه، در ابتدا پساب برنج تلغیظ شد و پس از تعیین میزان نشاسته آن، در دمای 80 درجه بوسیله اسید سولفوریک %4 در زمان 100 دقیقه هیدرولیز شد. همچنین نتایج حاصل از بررسی تولید اتانول از پساب هیدرولیز شده در شرایط بهینه با میزان نشاسته برابر g/l 60، و میزان قندهای قابل احیا اولیه g/l 5/47 ، فورفورال 63/0 و هیدروکسی متیل فورال g/l27/0 نشان داد، که بیشترین مقدار اتانول و بازده تولیدی آن به ترتیب به میزان g/l 6/18 و gethanol/g total sugar 41/0 در مدت زمان 18 الی 20 ساعت پس از تلقیح مخمر بدست آمد. همچنین بیشترین میزان وزن خشک سلولی و بازده وزن خشک سلولی g biomass38/3 و g cdw/g total sugar15/0 درپساب هیدرولیز شده مشاهده شد. به طور کلی به دلیل تولید ترکیبات بازدارنده رشد میکرورگانیسم ها مانند فورفورال و هیدروکس متیل فورال در طی روند هیدرولیز اسیدی می توان گفت که پایین بودن میزان اتانول و ومیزان بیومس سلولی تولیدی در فرآیند تخمیر ناشی از تولید چنین مواد طی فرآیند هیدرولیز باشد.