تأثير زمان ماند و نوع ماده اوليه بر ميزان توليد بيوگاز و قلياييت در هضم بي‌هوازي ضايعات كشتارگاهي

Effects of Retention Time and Substrate Type on Biogas and Alkalinity Productions from Anaerobic Digestion of Slaughterhouse Wastes

زمينه و هدف: تصفيه بي‌هوازي برخي از ضايعات جامد كشتارگاهي مانند محتويات شكمبه، به دليل پتانسيل توليد انرژي و تأثير مثبت آن در كاهش آلودگي‌هاي زيست محيطي، يكي از گزينه‌هاي مناسب فرآوري و دفع اين قبيل ضايعات به شمار مي‌آيد. هدف از انجام اين پژوهش، تعيين تأثير زمان ماند و نوع مواد اوليه بر روي ميزان توليد بيوگاز و قلياييت از محتويات شكمبه دام‌هاي بزرگ بوده است. روش بررسي: در اين پژوهش، تأثير زمان ماند و نوع ماده اوليه بر روي توليد قلياييت و بازده بيوگاز در فرآيند هضم بي‌هوازي ضايعات كشتارگاهي در مقياس آزمايشگاهي در راكتورهايي با حجم يك ليتر و با جريان ناپيوسته بررسي شد. بررسي‌ها در درجه حرارت C35 و زمان ماندي معادل 30 روز و با سه نوع ماده اوليه شامل محتويات شكمبه گاو، محتويات شكمبه گوسفند و مخلوط آن‌ها (نسبت اختلاط 1:1) كه درصد وزني كل مواد جامد آن‌ها به ترتيب معادل 6/5، 9/1 و 8/0 درصد بود، انجام گرفت. يافته ها: براساس نتايج، بيش‌ترين ميزان افزايش قلياييت كه منجر به افزايش pH نيز شد در هاضم حاوي محتويات شكمبه گاو اتفاق افتاد. بنابراين حداكثر بازده تجمعي بيوگاز و متان در اين هاضم‌ها بود كه به ترتيب معادل 286/1 و mL/g VSdegraded 80/7 به دست آمد. نتيجه گيري: به طوركلي مي‌توان چنين بيان كرد كه در فرآيند هضم بي‌هوازي محتويات شكمبه (علي‌رغم نوع ماده اوليه و زمان ماند)، عامل pH مي‌تواند نقش بسيار مهمي را در توليد بيوگاز و متان برعهده داشته باشد. به همين جهت افزايش يك ماده قليا به منظور جلوگيري از افت pH و تأمين شرايط محيطي مناسب براي رشد و فعاليت ميكروارگانيزم‌ها، ضرورت دارد.

Background and Objective: Anaerobic digestion of slaughterhouse solid wastes, such as rumen contents, is an appropriate treatment option for managing such residues, because of their significant role in reducing the environmental impacts as well as the potential for biogas production. The objective of this study was to investigate the effects of retention time and substrate type on the biogas and alkalinity productions during anaerobic digestion of rumen contents. Method: This study aimed to investigate the effects of retention time and substrate type on biogas and alkalinity productions of slaughterhouse wastes using one liter anaerobic digester with batch flow. Experiments were performed at temperature of 35°C and retention time of 30 days with three types of substrate: cattle rumen contents, sheep rumen contents and their mixture (mixing ratio 1:1) with total solids of 6.5, 9.1 and 8.0%, respectively. Results: Maximum alkalinity was found in the digester containing cattle rumen contents as it increased pH. Thus, the highest cumulative biogas and methane yields obtained for these digesters were 286.1 and 80.7 mL/g VSdegraded respectively. Conclusion: In general, it can be concluded that in the process of anaerobic digestion of rumen contents (regardless of substrate type and retention time), pH of the reactors can play a major role in biogas and methane productions. Thus, to prevent pH drop and to provide a suitable environment for the growth and activity of microorganisms, addition of an alkaline substance is required.