بهبود تولید بیوگاز از کاه برنج با استفاده از پیش فرآوری قلیایی و بررسی استفاده از بیوراکتور غشایی بی هوازی (an-mbr) در تولید بیوگاز از کاه برنج

کاه برنج ماده ای لیگنوسلولزی و دارای مقدار قابل توجهی از کربوهیدرات ها است که می توان از آن در تولید سوخت های زیستی مانند بیوگاز استفاده کرد. ساختار منظم، میزان بلورینگی بالا، درجه ی پلیمری بالا و وجود لایه های محکم از موادی همچون لیگنین به دور ماکرومولکول های کربوهیدراتی مانع از دسترسی مناسب ریزسازواره ها به این مواد می شود. در این پژوهش از پیش فرآوری های با کربنات سدیم 25/0 و 5/0 مولار، در دماهای 90، 110 و 130 درجه سانتی گراد و مدت زمان های 1، 2 و 3 ساعت جهت افزایش سلولز در دست رس و در نتیجه بهبود تولید متان استفاده شد و تاثیر هر یک از عوامل دما، زمان و غلظت کربنات سدیم مورد بررسی قرار گرفت. کلیه پیش فرآوری ها، در راکتور تحت فشار همزن دار با قابلیت تزریق مواد در دمای مورد نظر به منظور حذف هرگونه اثر پیش گرمایشی انجام شد. هضم بی هوازی برای تولید متان در درون بطری های 118 میلی لیتری در دمای 35 درجه سانتی گراد و به مدت 47 روز صورت گرفته و گاز تولیدی با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی(gc) مورد سنجش قرار گرفت. نمونه پیش فرآوری شده با کربنات سدیم 5/0 مولار، در دمای 110 درجه سانتی گراد و مدت زمان 2 ساعت با تولید 292 میلی لیتر متان به ازای هر واحد گرم جامد فرار با افزایش 125 درصدی تولید متان نسبت به نمونه پیش فرآوری نشده، پیش فرآوری بهینه بوده است. این در حالی است که نمونه پیش فرآوری نشده در شرایط یکسان، 130 میلی لیتر متان به ازای هر واحد گرم جامد فرار تولید نمود. در ادامه این پژوهش از بیوراکتور غشایی بی هوازی برای تولید بیوگاز از کاه برنج استفاده شد که در مدت 55 روز و در دمای 35 درجه سانتی گراد، 141 میلی لیتر متان به ازای هر واحد گرم جامد تولید شد. این در حالی است که در عدم استفاده از غشا این میزان به 111 میلی لیتر متان به ازای هر واحد گرم جامد کاهش یافت.