تأثیر درجه حرارت، زمان ماند و نوع مواد اولیه بر میزان تولید بیوگاز و قلیاییت در هضم بی هوازی ضایعات کشتارگاهی
Abstract
تصفیه بی هوازی برخی از ضایعات جامد کشتارگاهی مانند محتویات شکمبه، به دلیل پتانسیل تولید انرژی و تأثیر مثبت آن در کاهش آلودگی های زیست محیطی، یکی از گزینه های مناسب فرآوری و دفع این قبیل ضایعاتبه شمار می آید. هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر درجه حرارت [35°c و دمای محیط (c°25-19)]، زمان ماند (1، 2، 3، 7، 15 و 30 روز) و نوع مواد اولیه (محتویات شکمبه گاو، گوسفند و مخلوط آن ها) بر روی میزان تولید بیوگاز و قلیاییت از محتویات شکمبه دام های بزرگبود. به علاوه در این تحقیق تأثیر افزایش حجم (scale-up) سیستم هضم (هاضم یک لیتری در مقایسه با هاضم10 لیتری) بر روی میزان تولید بیوگاز و درصد متان آن نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده حاکی از آن بود که افزایش درجه حرارت از محدوده دمای محیط به c°35، در تمام زمان های ماند اعمال شده، باعث افزایش تولید بیوگاز و متان در هر سه نوع ماده اولیه شد (p<0.05). در ارتباط با تأثیر زمان ماند، با افزایش طول دوره هضم، غلظت قلیاییت در کلیه هاضم ها افزایش یافت، اما میزان این افزایش برای جلوگیری از افت ph محیط هضم، به جز در هاضم حاوی محتویات شکمبه گاو در دمای c°35، کافی نبود که این امر کاهش بازده تولیـد بیوگاز و متان و نیز کاهش نرخ تولید آن ها را به دنبال داشت. در مجموع، ماکزیمم بازده تجمعی بیوگاز و متان (به ترتیب معادل 286.1 و ml/g vsdegraded 80.7) در هاضم حاوی محتویات شکمبه گاو در دمای c°35 و در زمان ماند 30 روز اتفاق افتاد که در مقایسه با هاضم حاوی مخلوط محتویات شکمبه گاو و گوسفند به ترتیب معادل 1.3 و 3.6 برابر بیشتر بود (p<0.05). حداقل بازده تجمعی بیوگاز و متان در هاضم حاوی محتویات شکمبه گوسفند و در محدوده دمای محیط مشاهده گردید. در ارتباط با تأثیرحجم هاضم بر روی فرآیند هضم، افزایش حجم از یک لیتر به 10 لیتر، تأثیر قابل توجهی را بر میزان بازده تولید بیوگاز، ph و قلیاییت محیط هضم نداشت، به طوری که بازده تولید بیوگاز در هاضم های مذکور تقریباً مشابه بوده و به ترتیب معادل 134.2 و ml/g vsdegraded 138.4 به دست آمد. به طورکلی براساس نتایج این تحقیق می توان چنین بیان کرد که در فرآیند هضم بی هوازی محتویات شکمبه (علی رغم نوع ماده اولیه، درجه حرارت و زمان ماند)، عامل ph می تواند 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 میکروارگانیزم ها، ضرورت دارد.