بررسی استحصال بیوگاز از پسماندهای ساقۀ کلزا، محتویات شکمبه وکود گاوی

یکی از راههای بازیافت از پسماندهای گیاهی و فضــولات دامی، اســتفاده از بیوگاز است که طی فرآیند هضم بی هوازی تولید می شود.  هدف از این تحقیق بررسی و مقایسۀ استحصال بیوگاز از  پسماندهای ساقۀ کلزا ، کود گاوی و محتویات شکمبۀ گاوی است.  در این تحقیق، به منظور مقایسۀ میزان استحصال بیوگاز از این منابع، تجهیزات رآکتور، همزن، حمام آب گرم و سامانۀ اندازه گیر حجم طراحی و ساخته شد و مواد، پس از اعمال پیش تیمار مکانیکی و حرارتی و نیز تعیین درصد کربن به نیتروژن، مواد جامد خشک و فرار با نسبت معین در داخل رآکتور ها ریحته شد.  تیمارهای آزمایشی شامل: پسماندهای ساقۀ کلزا+کود گاوی+محتویات شکمبه، کود گاوی و محتویات شکمبۀ گاوی بودند که  به کمک رآکتورهای یک لیتری در قالب طرح کاملا تصادفی و در سه تکرار مقایسه شدند.  نتایج تحقیق نشان داد که بین تیمارهای آزمایشی از نظر استحصال بیوگاز، درصد متان، میزان متان انباشته و میزان کاهش مواد جامد خشک، اختلاف معنی داری وجود دارد.  تیمار 1 از نظر میزان بیوگاز و متان انباشته به ترتیب: با 1/504 و 9/277 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد خشک فرار در گروه الف، تیمار 2 با 6/178 و 5/116 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد خشک فرار در گروه ب و تیمار 3 با 8/14 و 0/4 لیتر بر کیلوگرم ماده جامد خشک فرار در گروه آخر قرار گرفت.  میزان متان در تیمار 1 و 2 به ترتیب 55 و 60 درصد و  میزان کاهش مواد جامد در تیمار 1 و 2 به ترتیب 59 و 46 درصد بود.  از نظر نسبت کربن به نیتروژن، بین تیمارهای 2 و 3  اختلاف معنی داری وجود نداشت.  با توجه به نتایج به دست آمده، کود گاوی تازه+محتویات شکمبه در ترکیب با  پسماندهای ساقۀ کلزا بیشترین استحصال بیوگاز و متان را به دست می دهد و استفاده از این ترکیب توصیه می شود.

Study of biogas production from Canola Straw Residues, Cattle Manure and Cattle Rumen Contents

One way to recycle crop residue and animal manure is the production of biogas by anaerobic digestion. The present study evaluated and compared the extraction of biogas from residual canola straw,cattle manure and rumen contents. Reactors, mixers, and a hot water bath were designed and manufactured to compare the extraction of biogas from these resources.  Substrates were cast into the reactors after mechanical and thermal pretreatment to determine the percentage of carbon to nitrogen and the total and volatile solids. The treatments included: (1) residue of canola straw + manure + rumen contents, (2) manure, and (3) rumen contents. The treatments were compared in a completely randomized design with three replications in oneliter reactors. The results showed that the experimental treatment factors of biogas production, percentage of methane, accumulated methane, and decrease in total solids showed significant differences. Treatment (1) fell into group A with 504.1 l/kg VS of biogas produced and accumulated methane of 277.9 l/kg VS.  Treatment (2) fell into group B with 178.6 l/kg VS of biogas produced and accumulated methane of 116.5 l/kg VS. Treatment 3 fell into group C with 14.8 l/kg VS of biogas produced and accumulated methane of 4 l/kg VS. The percentage of methane in groups A and B was 55% and 60%, respectively. The percentage of decrease in total solids in treatments (1) and (2) was 59% and 46%, respectively. There were no significant differences between groups B and C for ratio of carbon to nitrogen. The results indicate that fresh cattle manure + rumen contents in combination with canola residue produced the highest accumulated methane and use of this combination is recommended.