توليد بيوگاز از ضايعات كارخانه چغندرقند در يك سيستم فرا انباشته با تنظيم pH

Biogas Production from Sugar Beet Wastes in an Overload Bioreactor with pH Adjustment

زمينه و هدف: با توجه به اهميت حفظ محيط زيست و ضرورت استفاده از انرژيهاي نو، در اين پژوهش با استفاده از يك بيوراكتور ناپيوسته توليد گاز متان از ضايعات كارخانه چغندر قند مورد بررسي آزمايشگاهي قرار گرفته است. روش بررسي: آزمايشها به كمك يك حمام آبگرم در دماي ثابت oC 73 انجام ميشوند. چهار راكتور با ورودي هاي يكسان در حمام آبگرم بارگذاري شده است. در چهار راكتور همه پارامتر ها ثابت است و تنها pH 8 و 9 ، راكتورها در چهار روز آغازين بر روي مقادير 3 6:1 ( ميباشد. ( ثابت نگه داشته ميشود. نسبت سوبسترا به ماده تلقيحي مورد استفاده در راكتورها 6 به 1 يافتهها: در يك سيستم فراانباشته با نسبت بسيار بالاي سوبسترا به ماده تلقيحي، بهدليل افت شديد pH نميتوان انتظار توليد بيوگاز داشت. در حالي كه به كمك تنظيم pH ميتوان حتي براي چنين سيستمي به توليد بيوگاز رسيد، اگرچه راندمان سيستم پايين ميآيد. بحث و نتيجهگيري: نتايج آزمايشها نشان دادند كه با تنظيم و كنترل pH در راكتورها، حتي در شرايط نسبت بسيار بالاي سوبسترا:ماده تلقيحي، متان با غلظت بين 73 تا 35 توليد ميشود. توليد بيوگاز در راكتورها با تاخير زماني زيادي همراه بود، به طوري كه تا چهاردهمين روز گاز توليدي ناچيز بود. راكتور تنظيم شده در pH برابر با 8، حجم بيوگاز بيشتري توليد ميكند. اين در حالي است كه گاز حاصله از راكتور تنظيم شده در pH برابر با 9 از خلوص متان بالاتري برخوردار است.

Background and Objective: Considering the importance of environmental protection and necessity of using new energy sources and innovative fuels, in this study, biogas production from sugar beet wastes using a batch lab-scale bioreactor was investigated experimentally. Method: All experiments were done at constant temperature of 37±1 oC with using water bath. Four reactors with the same feed concentration and condition put in a circulated water bath. pH was adjusted in the reactors for the first 4 days on 7, 8 and 9. Substrate to inoculum (S/I) ratio in the reactors was constant and equal to 6:1. Finding: In the over load mono-digester system with high S/I ratio, due to the sharp drop in pH, biogas couldn’t be produced. By adjusting the pH, even for such a system, biogas production can be achieved, although the efficiency of the process is low. Discussion and Conclusion: The results revealed that, whilst biogas was not produced in the reactor with high S/I ratio, pH adjustment made it possible to generate biogas. Mole fraction of methane in biogas produced in the reactors with pH adjustment were 35-50%. Biogas production occurred with long time delay, so that after 14 days, very little or no biogas was produced. Maximum volume of biogas was produced in reactor with pH=8. Whilst in the reactor with pH=9, biogas produced with high methane purity.