Skip to main content
SUPERVISOR
Keikhosro Karimi,Akram Zamani foroshani
کیخسرو کریمی (استاد راهنما) اکرم زمانی فروشانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farahmand Shambayani
فرهمند شامبیاتی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Biogas production from rice straw in Solid state and investigation the effect of parameters
Rice straw as a Lignocellulose substance, profuse of Carbohydrate, is a suitable substance for the production of biogas which is a reversible biological energy. Considering the problem of supplying water in the world and Iran, application of processes with low consumption of water is necessary. This study is conducted during three phases. The first phase is dealt with investigating the effect of F/I in the production of biogas on two untreated substrates of rice straw, and pretreated with NaOH solution 8% (w/w) in the temperature of 100°C for 60 minutes, in the range of wet to dry process from the total solid amount of 0.5% to 20%. This phase was conducted in various ratio of F/I and specified that untreated rice straw in F/I=3 with the production of 153.6 mL/g VS, and pretreated rice straw in F/I=1 with the production of 146.7 mL/g VS Methane are the optimized amounts. In the second phase in the optimized ratio of F/I=3, the effect of C:N in various humidity was investigated and the ratio of C:N for Substrate was adjusted on 25 with the usage of Urea 46.7%. Unlike the anticipation, the amounts of Methane production were very low. So with conducting experiment it was specified that Inoculum contains so much Nitrogen and it isn’t necessary to add Urea. The third phase was conducted in optimized ratio of F/I=3 on untreated rice straw and three various pretreated rice straw. Sampling was conducted in different humidity degrees without adding Urea. Pretreating with NaOH solution 8% (w/w) in 100°C for 0, 30, and 60 minutes was conducted. Sampling in total solid amounts of 10%, 15%, and 20% and Hansen Method was done. In this phase, the experiment of the production of biogas on the resulted liquid of all three pretreated was done that all of them produced no gas. In all four samples, the sample with the total solid 10% produced the highest amount of methane. And meanwhile, the pretreated sample in zero minute with the production of 117.6 mL/g VS has produced the highest amount of Methane. Among Hansen Method samples, the pretreated sample in zero minute with the production of 269 mL/g VS has produced the highest amount Methane. Key Words: Biogas production, solid wet state, rice etraw, alkali pretreatment, anaerobic digestio
کاه برنج به عنوان یک ماده لیگنوسلولزیحاوی کربوهیدرات، ماده مناسبی جهت تولید بیوگاز می‌باشد که از انرژی‌های زیستیتجدید پذیر می‌باشد. با توجه به معضل تامین آب در بسیاری از کشورهای دنیا و ایران، استفاده از فرآیندهایی با مصرف آب کم ضروری می‌باشد.در این پژوهش به تولید گاز زیستی به روش خشک از کاه برنج در سه مرحله پرداخته شده است. در مرحله اول به بررسی اثر مقدارنسبت جامد فرار خوراک به جامد فرار مخلوط میکروبی(F/I) در تولید بیوگاز روی دو سوبسترای پیش‌فرآوری نشده کاه برنج، و پیش‌فرآوری شده به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه، در محدوده فرآیند مرطوب تا خشک از مقدار جامد کل 5/0%تا 20%پرداخته شده است. این مرحله در نسبت‌هایF/Iمختلف انجام شد و مشخص گردید که کاه برنج پیش‌فرآوری نشده در F/I برابر 3با تولید mL/g VS 6/153، و کاه برنج پیش‌فرآوری شده در F/I برابر 1 با تولید mL/g VS 7/146 متان، مقادیر بهینه هستند. در مرحله دوم در نسبت بهینه F/I برابر 3 به بررسی اثر نسبت کربن به نیتروژن(C:N) در رطوبتهای مختلف پرداخته شد و با استفاده از اوره 7/46% نسبت C:N برای سوبسترا روی 25 تنظیم گردید. در اینمرحله بر خلاف انتظار، مقادیر تولید متان بسیار کم بود، لذا با انجام آزمایش مشخص گردید که مخلوط میکروبی، حاوی مقادیر زیاد نیتروژن می‌باشد و نیازی به اضافه کردن اوره نمی‌باشد. مرحله سوم در نسبت بهینه F/I برابر 3 روی کاه برنج پیش‌فرآوری نشده و سه پیش‌فرآوری مختلف در رطوبت‌های مختلف و بدون اوره انجام شد.پیش‌فرآوری به وسیله محلول سود 8% (وزنی/وزنی) در دمای °C 100 به مدت صفر، 30 و 60 دقیقه انجام شد.نمونه‌گذاری در مقدار جامد کل 10، 15 و20% و روش استاندارد تعیین راندمان صورت گرفت. در این مرحله آزمایش تولید بیوگاز روی مایع حاصل از هر سه پیش‌فرآوری نیز صورت گرفت که هیچ گازی تولید نشد. در هر چهار نمونه، نمونه با مقدار جامد کل 10% بیشترین تولید بیوگاز را داشتند. در این بین، نمونه پیش‌فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولیدmL/g VS6/117 بیشترین متان را تولید کرده است. در بین نمونه‌های روش استاندارد نیز نمونه پیش‌فرآوری در زمان صفر دقیقه با تولید mL/g VS 269 بیشترین متان را تولید کرد. واژگان کلیدی: بیوگاز، روش خشک و مرطوب، کاه برنج، پیش فرآوری قلیایی، F/I، C:N.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی