هضم بي‌هوازي و توليد گاز متان از پسماندهاي مرغداري

Methane Production from Anaerobic Co-Digestion of Poultry Manure

مقاله حاضر به بررسي تاثير بار آلي و دما روي هضم بي‌هوازي پسماند حاصل از يك واحد مرغداري در شرايط دمايي ميانه‌دوست پرداخته. در اين تحقيق از هاضم بي‌هوازي در مقياس آزمايشگاهي به حجم 70 ليتر و زمان اقامت 15 روز استفاده شد. در مرحله اول، بارگذاري‌هاي مختلف 1، 2، 5/2، 3، 5/3 و 4 كيلوگرم مواد آلي بر متر مكعب بر روز مورد بررسي قرار گرفت. ميزان حذف جامدات آلي ورودي و مقدار گاز توليدي در بارگذاري 3 كيلوگرم مواد آلي بر مترمكعب بر روز به بيشترين ميزان، يعني 72? حذف جامدات آلي و 8/44 ليتر گاز زيستي در روز رسيد. درصد گاز متان موجود در بيوگاز در اين بارگذاري در محدوده 53 % تا 2/70% و بازده گاز زيستي متان kg VS/ m312/0 محاسبه شد كه با بارگذاري بيشتر، درصد حذف جامدات آلي، سرعت توليد گاز و بازده گاز متان كاهش يافت. در مرحله دوم آزمايش، تاثير دماهاي 25، 30 و C°34 بر بارگذاري بهينه به دست آمده از مرحله اوّل بررسي شد. بازده گاز متان در دماي30 و C° 25 در مقايسه با دماي C°34 كاهش يافت و به ترتيب به ميزان m3/kgVS 96./ . و m3/kgVS055/0 رسيد. درصد حذف جامدات آلي ورودي در دماي 30 درجه، 69% و در دماي C °25 با اندكي كاهش به 61% رسيد. افزايش خاش (خواست اكسيژن شيميايي) تا 4900 ميلي‌گرم بر ليتر و كاهش pH تا 8/6، فعاليت راكتور را كاهش داد، و محدوده مناسب خاش 3500-700 ميلي‌گرم بر ليتر وpH مناسب توليد گاز در اين هاضم 3/7 – 8 تعيين شد. با توجه به نتايج به دست آمده، اين راكتور با بار آلي kgVS/m3.d 3 دماي C°34 توانايي توليد 8/44 ليتر گاز در روز را دارد كه مي‌توان از آن به عنوان منبع سوخت استفاده كرد.

This study investigated the effect of loading and temperature on anaerobic co-digestion of poultry manure with straw in mesophilic conditions. The study was made at lab-scale using 70l reactor with a HRT of 15 days. During the first phase, different loads of 1.0, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5 and 4.0 kg VS/m3.d were studied in order to produce biogas. At load of 3.0 kg VS/ m3.d, VS removal and gas production rate amounted 72% and 44.8 l/d, respectively. At this state, methane contents were in the 53%-70.2% range and the specific methane yield was calculated about 0.12 m3/kg VS%, at higher loads, VS removal, biogas production rate and methane yield decreased. In next step, the effect of different temperatures of 25, 30 and 35°C on optimum load of the first stage was studied. The methane yield at 30°C and 25°C became less than 34°C. It was measured 0.096 and 0.055m3/kg VS, respectively. VS removal at 30°C was 69% and at 25°C was calculated 61%.The Increase of COD up to 4900 mg/l and the decrease of pH to less than 6.8 causes a drop in efficiency. Proper range of soluble COD was determined 700-3500 mg/l and for pH it was 7.3-8. According to the results, the anaerobic co-digester appeared feasible with a loading of 3.0 kg VS/ m3.d at 34°C and biogas production rate of 44.8 l/d which can be used as a fuel resource.