افزایش تولید بیوگاز از لجن مازاد تصفیه¬خانه¬ی شهری با روش¬های مختلف پیش¬فراوری دماپایین

تحقیقات وسیعی جهت بهره بری کارآمد تر ، تسریع در فرایند تبدیل و کاهش حجم لجن مازاد در فرایند های تبدیل لجن تصفیه خانه¬های شهری به بیوگاز به عنوان یک منبع تجدیدپذیر انرژی در حال انجام می¬باشد.این سوبسترا حاوی ترکیبات آلی بالایی(cod حدود mg/lit 60000) جهت تولید بیوگاز بوده و همچنین آلوده¬کننده محیط¬زیست نیز می¬باشد. لجن مازاد تصفیه¬خانه شهری حاوی حجم بالایی از سلول¬های میکروبی با دیواره¬ی مقاوم می¬باشد که مانع دسترسی میکروارگانیسم¬ها به محتوای آلی این سلول¬ها می¬شود که این امر باعث کاهش بازدهی تولید بیوگاز و طولانی شدن زمان انجام فرایند تخمیر بی¬هوازی می¬شود. روش¬های بیولوژیکی ،شیمیایی و فیزیکی متنوعی جهت شکستن این سلول¬ها و تسریع این مرحله از فرایند تخمیر تاکنون بکارگرفته شده است که در این پروژه از دو نوع خوراک شامل: لجن ثانویه و لجن مخلوط(ترکیب لجن اولیه و ثانویه) استفاده شد ودر سری آزمایشات اول از روش¬های پیش¬فراوری قلیایی، اولتراسونیک و مایکروویو در دمای محیط و دمای 40 درجه¬ی سانتیگراد بر روی لجن مخلوط، به-منظور افزایش راندمان تولید بیوگاز و کاهش حجم لجن مازاد استفاده شد. هم¬چنین در سری دوم آزمایشات از روش¬های پیش-فراوری شیمیایی با هیدروژن پراکسید و قلیایی به وسیله سود و پتاس و پیش¬فراوری اسیدی با اسید کلریدریک بر روی لجن ثانویه در دمای محیط استفاده شد. در نتایج سری آزمایشات اول که به مقایسه¬ی پیش¬فراوری های قلیایی و اولتراسونیک و مایکروویو در دمای محیط و دمای میانی بر روی لجن مخلوط پرداخته شد، نشان داد که بیشترین بازدهی تولید بیوگاز مربوط به نمونه¬ی پیش¬فراوری قلیایی، سود در 12ph= و دمای 20 درجه سانتیگراد انجام شد و این مقدار برابر ml/gr cod 365 بدست آمدکه افزایش 242 درصدی را در این مورد نسبت به نمونه¬ی مبنا نشان می¬دهد. پس از آن بیشترین بازدهی مربوط به نمونه¬ای بود که در دمای 40 درجه سانتیگراد و 12ph= قلیایی با سود انجام شد و این مقدار برابر ml/gr cod 352 می¬باشد. افزایش درصد متان موجود در بیوگاز تولیدی از 50 درصد در نمونه¬ی لجن خام به 72 درصد در نمونه¬ی پیش¬فراوری شده با اولتراسنیک در دمای 20 درجه¬ی سانتیگراد بدست آمد که نشان دهنده¬ی بهبود کیفیت بیوگاز حاصل می¬باشد. و در نتایج سری دوم که به مقایسه روش¬های مختلف پیش¬فراوری شیمیایی در دمای محیط(20 درجه سانتیگراد) بر روی لجن ثانویه پرداخته شد، بیشترین درصد افزایش تولید بیوگاز نسبت به نمونه¬ی مبنا، مربوط به نمونه¬ی فراوری شده با koh و برابر72 درصد بود. پس از آن بیشترین بازدهی مربوط به نمونه¬ی فراوری شده با h2o2 در غلظت mg/l 2400 وبرابر 69 درصد بود. هم¬چنین بیشترین میزان افزایش درصد متان موجود در بیوگاز برای نمونه¬ی پیش¬فراوری شده با h2o2 در غلظت mg/l 2400 بدست آمد و این مقدار برابر 64 درصد می¬باشد.