فعالیت متانوژنیک در تولید بیوگاز از هضم مشترک بی‌هوازی خشک و تر زباله جامد شهری و لجن فاضلاب

در سال های اخیر، مدیریت مواد زائد شهری به یک مشکل جهانی و از مهم ترین دغدغه های زیست محیطی تبدیل شده است. تولید انرژی به صورت بیوگاز، راه حلی قابل قبول و شناخته شده است. هدف از این تحقیق، تعیین نسبت اختلاط بهینه از هضم مشترک زباله شهری و لجن فاضلاب و سپس تاثیر هضم بی‌هوازی خشک و تر بر نسبت اختلاط بهینه با استفاده از بیوراکتورهای غیرپیوسته در مقیاس پایلوت بوده است. آزمایشات در هاضم هایی از جنس شیشه به حجم l1 و در دمای °c 37 با درصدهای مختلف جامد کل (5، 10، 15، 20 و 25 درصد) در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد. حجم بیوگاز تولید شده، میزان متان و تغییرات ph به صورت روزانه اندازه‌گیری شد. جامد کل، جامد فرار، درصد کربن و نیتروژن موجود در ماده خام و همچنین نسبت کربن به نیتروژن توسط استاندارد apha اندازه گیری شد. بیشترین عملکرد متان در نسبت اختلاط زباله شهری و لجن فاضلاب 60:40 به دست آمد. براساس نسبت مطلوب، اثر درصدهای مختلف جامد کل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد متان در هضم تر (5 و 10 درصد جامد کل) و با بیش ترین حذف جرم ماده فرار به‌دست آمد. هضم تر به‌طور قابل‌توجهی باعث بهبود تجزیه پسماند آلی شد به طوری که پس از 32 روز، تولید بیوگاز در 5 درصد جامد کل 63.9 درصد بیشتر از هاضم 25 درصد جامد کل بود. حداکثر تولید متان برای هاضم های 5، 10، 15 ، 20 و 25 درصد جامد کل به ترتیب 230.3، 196.8، 159.5، 129.4 و 83.3 ml/g vs به دست آمد.

Methanogenic Activity in Biogas Production High-Solids and Liquid Anaerobic Co-Digestion of Municipal Solid Waste and Sewage Sludge

Bioenergy recovery and pollution control through anaerobic digestion (AD) of organic wastes is a promising greenhouse gas mitigation option and is considered to be a sustainable waste treatment practice. Since methanerich biogas is the main end product of AD, methane production must be improved to maximize revenues from energy generation and hence, to make digestion facilities more profitable.The total solids (TS) content in association with the organic loading rate is also one of the key factors that affect the performance, cost, and stability of AD systems. It has been reported that the TS content affects the following parameters: rheology and viscosity of the digester contents, fluid dynamics, clogging, and solid sedimentation that can directly influence the overall mass transfer rates within the digesters. Since the TS content is an important parameter, two main types of AD processes have been developed: liquid and highsolids AD. Liquid AD (LAD) systems typically operate with 510% TS, while highsolids AD (HSAD) refers to a process that generally operates at 1540% TS.The purpose of this study was to determine the optimal mixing ratio of codigestion municipal solid waste and sewage sludge. Then, the effect of highsolids and liquid anaerobic digestion on the mixing ratio was investigated using pilotscale anaerobic noncontinuous bioreactors.