تولید گاز زیستی از کاه برنج به روش خشک و بررسی اثر پارامترهای موثر

کاه برنج به عنوان یک ماده لیگنوسلولزی حاوی کربوهیدرات، ماده مناسبی جهت تولید بیوگاز می باشد که از انرژی های زیستی تجدید پذیر می باشد. با توجه به معضل تامین آب در بسیاری از کشورهای دنیا و ایران، استفاده از فرآیندهایی با مصرف آب کم ضروری می باشد. در این پژوهش به تولید گاز زیستی به روش خشک از کاه برنج در سه مرحله پرداخته شده است. در مرحله اول به بررسی اثر مقدار نسبت جامد فرار خوراک به جامد فرار مخلوط میکروبی (f/i) در تولید بیوگاز روی دو سوبسترای پیش فرآوری نشده کاه برنج، و پیش فرآوری شده به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه، در محدوده فرآیند مرطوب تا خشک از مقدار جامد کل 5/0% تا 20% پرداخته شده است. این مرحله در نسبت های f/i مختلف انجام شد و مشخص گردید که کاه برنج پیش فرآوری نشده در f/i برابر 3 با تولید ml/g vs 6/153، و کاه برنج پیش فرآوری شده در f/i برابر 1 با تولید ml/g vs 7/146 متان، مقادیر بهینه هستند. در مرحله دوم در نسبت بهینه f/i برابر 3 به بررسی اثر نسبت کربن به نیتروژن (c:n) در رطوبتهای مختلف پرداخته شد و با استفاده از اوره 7/46% نسبت c:n برای سوبسترا روی 25 تنظیم گردید. در این مرحله بر خلاف انتظار، مقادیر تولید متان بسیار کم بود، لذا با انجام آزمایش مشخص گردید که مخلوط میکروبی، حاوی مقادیر زیاد نیتروژن می باشد و نیازی به اضافه کردن اوره نمی باشد. مرحله سوم در نسبت بهینه f/i برابر 3 روی کاه برنج پیش فرآوری نشده و سه پیش فرآوری مختلف در رطوبت های مختلف و بدون اوره انجام شد. پیش فرآوری به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای °c 100 به مدت صفر، 30 و 60 دقیقه انجام شد. نمونه گذاری در مقدار جامد کل 10، 15 و20% و روش استاندارد تعیین راندمان صورت گرفت. در این مرحله آزمایش تولید بیوگاز روی مایع حاصل از هر سه پیش فرآوری نیز صورت گرفت که هیچ گازی تولید نشد. در هر چهار نمونه، نمونه با مقدار جامد کل 10% بیشترین تولید بیوگاز را داشتند. در این بین، نمونه پیش فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولید ml/g vs 6/117 بیشترین متان را تولید کرده است. در بین نمونه های روش استاندارد نیز نمونه پیش فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولید ml/g vs 269 بیشترین متان را تولید کرد بیوگاز، روش خشک و مرطوب، کاه برنج، پیش¬فرآوری قلیایی، f/i، c:n.