تأثیر زمان ماند و نوع ماده اولیه بر میزان تولید بیوگاز و قلیاییت در هضم بی‌هوازی ضایعات کشتارگاهی

الموضوعات :

آمنه سلیمی ¹ ( دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی محیط زیست- مهندسی عمران، دانشکده مهندسی ، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. )
شهناز دانش ² ( (مسوول مکاتبات): دانشیار و عضو هیئت علمی گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. )
سیدهادی ابراهیمی ³ ( استادیار و عضو هیئت علمی گروه مهندسی علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران. )

تاريخ الإرسال : 27 الثلاثاء , ربيع الأول, 1435 تاريخ التأكيد : 19 الأربعاء , محرم, 1436 تاريخ الإصدار : 21 الإثنين , صفر, 1438

الکلمات المفتاحية: هضم بی‌هوازی, ضایعات کشتارگاهی, زمان ماند, نوع ماده اولیه, بیوگاز,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: تصفیه بی‌هوازی برخی از ضایعات جامد کشتارگاهی مانند محتویات شکمبه، به دلیل پتانسیل تولید انرژی و تأثیر مثبت آن در کاهش آلودگی‌های زیست محیطی، یکی از گزینه‌های مناسب فرآوری و دفع این قبیل ضایعات به شمار می‌آید. هدف از انجام این پژوهش، تعیین تأثیر زمان ماند و نوع مواد اولیه بر روی میزان تولید بیوگاز و قلیاییت از محتویات شکمبه دام‌های بزرگ بوده است. روش بررسی: در این پژوهش، تأثیر زمان ماند و نوع ماده اولیه بر روی تولید قلیاییت و بازده بیوگاز در فرآیند هضم بی‌هوازی ضایعات کشتارگاهی در مقیاس آزمایشگاهی در راکتورهایی با حجم یک لیتر و با جریان ناپیوسته بررسی شد. بررسی‌ها در درجه حرارت C35 و زمان ماندی معادل 30 روز و با سه نوع ماده اولیه شامل محتویات شکمبه گاو، محتویات شکمبه گوسفند و مخلوط آن‌ها (نسبت اختلاط 1:1) که درصد وزنی کل مواد جامد آن‌ها به ترتیب معادل 5/6، 1/9 و 0/8 درصد بود، انجام گرفت. یافته ها: براساس نتایج، بیش‌ترین میزان افزایش قلیاییت که منجر به افزایش pH نیز شد در هاضم حاوی محتویات شکمبه گاو اتفاق افتاد. بنابراین حداکثر بازده تجمعی بیوگاز و متان در این هاضم‌ها بود که به ترتیب معادل 1/286 و mL/g VSdegraded 7/80 به دست آمد. نتیجه گیری: به طورکلی می‌توان چنین بیان کرد که در فرآیند هضم بی‌هوازی محتویات شکمبه (علی‌رغم نوع ماده اولیه و زمان ماند)، عامل pH می‌تواند نقش بسیار مهمی را در تولید بیوگاز و متان برعهده داشته باشد. به همین جهت افزایش یک ماده قلیا به منظور جلوگیری از افت pH و تأمین شرایط محیطی مناسب برای رشد و فعالیت میکروارگانیزم‌ها، ضرورت دارد.

المصادر:

1-      معاونت برنامه‌ریزی و نظارت راهبردی، 1388؛ «چکیده کشتار دام کشتارگاه‌های کشور»، مرکز آمار ایران، ص 9 تا 46.

2-      Yadvika, G., Santosh, S., Sreekrishnan, T.R., Kohli, S., Rana, V., 2004. Enhancement of biogas production from solid substrates using different techniques ‒ a review. Bioresource Technology, Vol. 95, pp. 1–10.

3-      Civit, J. P., 2010. Anaerobic digestion of slaughterhouse waste: Impact of the LCFA inhibition. PhD thesis, University of Lleida, Spain.

4-      Hejnfelt, A., Angelidaki, I., 2009. Anaerobic digestion of slaughterhouse by˗products. Biomass and Bioenergy, Vol. 33, pp. 1046–1054.

5-      Kashyap, D.R., Dadhich, K.S., Sharma, S.K., 2003. Biomethanation under psychrophilic conditions: A review. Bioresource Technology, Vol. 87, pp. 147–153.

6-      Alvarez, R., Lidén, G., 2008. Semi˗continuous co˗digestion of solid slaughterhouse waste, manure, and fruit and vegetable waste. Renewable Energy, Vol. 33, pp. 726–734.

7-      Cuetos, M.J., Gómez, X., Otero, M., Morán, A., 2008. Anaerobic digestion of solid slaughterhouse waste (SHW) at laboratory scale: Influence of co-digestion with the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW). Biochemical Engineering, Vol. 40, pp. 99–106.

8-      Bayr, S., Rantanen, M., Kaparaju, P., Rintala, J., 2012. Mesophilic and thermophilic anaerobic co-digestion of rendering plant and slaughterhouse wastes. Bioresource Technology, Vol. 104, pp. 28–36.

9-      Chae, K.J., Jang, A., Yim, S.K., Kim, I.S., 2008. The effects of digestion temperature and temperature shock on the biogas yields from the mesophilic anaerobic digestion of swine manure. Bioresource Technology, Vol. 99, pp. 1–6.

10-  Sánchez, E., Borja, R., Weiland, P., Travieso, L., Martín, A., 2001. Effect of substrate concentration and temperature on the anaerobic digestion of piggery waste in a tropical climate. Process Biochemistry, Vol. 37, pp. 483–489.

11-  Tritt, W.P., Schuchardt, F., 1992. Materials flow and possibilities of treating liquid and solid wastes from slaughterhouses in Germany ‒ a review. Bioresource Technology, Vol. 41, pp. 235–245.

12-  Hunt, C.W., 1996. Factors affecting the feeding quality of barley for ruminants. Animal Feed Science Technology, Vol. 62, pp. 37–48.

13-  Buxton, D.R., 1996. Quality˗related characteristics of forages as influenced by plant environment and agronomic factors. Animal Feed Science Technology, Vol. 59, pp. 37–49.

14-  APHA, 1985. Standard method for the examination of water and wastewater. 16th Edition, American Public Health Association Washington D.C.

15-  López, S., Dhanoa, M.S., Dijkstra, J., Bannink, A., Kebreab, E., France, J., 2007. Some methodological and analytical considerations regarding application of the gas production technique. Animal Feed Science and Technology, Vol. 135, pp. 139–156.

16-  Tavendale, M.H., Meagher, L.P., Pacheco, D., Walker, N., Attwood, G.T., Sivakumaran, S., 2005. Methane production from in vitro rumen incubations with Lotus pedunculatus and Medicago sativa, and effects of extractable condensed tannin fractions on methanogenesis. Animal Feed Science and Technology, Vol. 123–124, pp. 403–419.

17-  Wang, Z., Banks, C.J., 2003. Evaluation of a two stage anaerobic digester for the treatment of mixed abattoir wastes. Process Biochemistry, Vol. 38, pp. 1267–1273.

18-  Banks, C.J., Wang, Z., 1999. Development of a two phase anaerobic digester for the treatment of mixed abattoir wastes. Water Science and Technology, Vol. 40, pp. 67–76.