بررسي اثر پيش‌تيمار شيميايي كاه برنج با آمونياك، اوره، و سود بر توليد بيوگاز

Investigation of Chemical Pretreatment of Rice Straw with Ammonia, Urea and Sodium Hydroxide

بقاياي محصولات كشاورزي با وجود پتانسيل بالا در توليد بيوگاز، به‌دليل ‌داشتن مواد ليگنوسلولزي، براي كاهش زمان تجزيه بيولوژيكي به پيش‌تيمار نياز دارند. پيش‌تيمار شيميايي سرعت تجزيه‌پذيري و راندمان بيوگاز را افزايش مي‌دهد. در اين پژوهش تاثير اوره 4 درصد، آمونياك 5 درصد، و سود 8 درصد بر تجزيه‌پذيري كاه برنج و توليد بيوگاز با كود گوسفندي در هاضم بي‌هوازي با سه نسبت كربن به نيتروژن 15، 20 و 29 و دماي °C 2±40 بررسي شد. اين تحقيق به‌صورت آزمايشي فاكتوريل با دو متغير (پيش‌تيمار شيميايي و نسبت كربن به نيتروژن) در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي در سه تكرار انجام شد. نتايج نشان داد كه بيشترين توليد بيوگاز و متان به‌ترتيب (ml/VS add) 594 (33/133 درصد بيشتر از شاهد) و 33/70 درصد در تيمار كود گوسفندي در تركيب با كاه پيش‌تيمار‌شده با سود 8 درصد و در نسبت كربن به نيتروژن 29 به‌دست آمد. در مجموع نتايج پژوهش نشان‌دهنده عملكرد مثبت هضم تركيبي كاه برنج با كود گوسفندي و همچنين پيش‌تيمار كاه با سود براي توليد بيوگاز است.

Agricultural residues have high potential to produce biogas, but they contain lignocellulosic materials which are not easily degradable, so the pretreatment is required. Chemical pretreatment increases the rate of degradation and efficiency of biogas production. This study has been investigated the effect of 4% -urea, 5%-ammonia and 8%-sodium hydroxide on degradation of rice straw and production of biogas combined with sheep manure with three Carbon to Nitrogen ratios (15, 20 and 29) in anaerobic digester at temperature of 40±2 ?C. The process was performed in a factorial design with two factors in three replications. Results showed that the cumulative production of biogas and the maximum percent of Methane are 594 (ml/VSadd ) (that is 133.33% more than the control) and 71% that they achieved by 8%-NaOH-pretreated straw combined with manure in Carbon to Nitrogen ratio of 29. The results show the positive effect of chemical pretreatment of rice straw on efficiency of biogas production combined with sheep manure.