Skip to main content
SUPERVISOR
Hamed Zilouei,Ali Esehaghbeygi,Seyed Jalil Razavi najafabadi
حمید زیلوئی (استاد مشاور) علی اسحق بیگی (استاد مشاور) سیدجلیل رضوی نجف ابادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Maryam Mesgar sarkalate
مریم مسگرسرکلاته

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Fabrication and Evaluation of Laboratory Digester to Produce Biogas from Dairy Manure
Manure is the main source of “Biomass” from which biogas may be produced and is known as one of the forms of renewable energy. This is the result of an anaerobic bacteria activity and biogas is produced through anaerobic digesters which are called inside reactors and contain methane (70-55%), carbon dioxide (45-30%), and minimal traces of nitrogen, hydrogen, hydrogen sulfide and moisture. In this study, four non-contiguous batch reactors with a volume of 2.2 liters, height of 350 mm, diameter of 90 mm and thickness of 5 mm were assembled and the influence of different substrates on the production of biogas and factors such as pH, percent total solids (TS), percent volatile solids (VS) and ammonia were investigated. Gas chromatography(GC) was used for gas analysis and peaks for analyzing gas compounds were determined in ABC software. Experiments were conducted over the course of 55 days and substrates were loaded in the reactors. The substrates contained manure with 7% total solids, 7% total solids with fried kitchen oil, manure with 7% total solids with molasses and manure with 3% total solids. The trend in substrates reactions inside reactors indicated that in the first reactor a 57% reduction in TS and 53.5% in VS, in the second reactor a 16.5% reduction in TS and 12.28% in VS, in the third reactor a 21.29% reduction in TS and 28.06% in VS and in the fourth reactor a 31.3% reduction in TS and 18.7% in VS were observed, respectively. Due to lower pH level in the reactor containing manure with 7% TS with molasses, methane production rate experienced a sharp decline, but methane produced in other three remaining reactors, was measured to be about 70% of the biogas produced. The effect of fried kitchen oil as co-digestion material on methane yield was evaluated and was shown to produce methane 3 times as much as were it was absent in the first reactor. The ammonia was measured for all 4 reactors and was observed to be in the allowable range. The methane produced in the first, second, third and fourth reactor were 9.57, 39.18, 0.5 and 25.7 liters per kilogram of fresh manure, respectively. Keywords: non-contiguous batch reactor, anaerobic digestion, biogas, cow manure, methane.
تخمیر کود دامی یکی از منابع اصلی تولید انرژی از زیست توده است. از فعالیت باکتری های بی هوازی داخل رآکتور بی هوازی (کود گاوی) بیوگاز تولید می شود که معمولاً حاوی (%70-55) متان، (%45-30) دی‌اکسیدکربن و نیز مقادیر اندکی نیتروژن، هیدروژن، سولفید هیدروژن و رطوبت می‌باشد. در این پژوهش 4 رآکتور ناپیوسته به حجم 2/2 لیتر، ارتفاع 350 میلی‌متر و قطر 90 میلی‌ متر و ضخامت 5 میلی متر از جنس پلگسی گلاس ساخته شد. علاوه بر کود گاوی در دو غلظت وزنی ( 3 و 7 درصد) به عنوان خوراک اصلی، تاثیر افزودنی‌های مختلف به عنوان منبع کربن و نیتروژن کمکی بر میزان تولید بیوگاز و عواملی چون اسیدیته، جامدات کل(TS)، جامدات فرار(VS) و آمونیاک رآکتور مورد بررسی قرار گرفت. عملکرد رآکتورها پس از بارگذاری در مدت زمان 55 روز بررسی شد. برای آنالیز گاز از دستگاه GC استفاده شد که دستگاه مجهز به نرم افزار peak ABC بود. در رآکتور حاوی 7% کود گاوی، TS به میزان 57% و VS به میزان 5/53%، در رآکتور حاوی 7% کود گاوی با روغن سوخته خوراکی، TS به میزان 5/16%و VS به میزان 28/12%، در رآکتور حاوی 7% کود گاوی با ملاس چغندر،TS به میزان 29/21 % و VS به میزان 06/28% و در رآکتور حاوی 3% کودگاوی ، TS به میزان 3/31% و VS به میزان 7/18% کاهش یافت. پایین آمدن اسیدیته در رآکتور 7% کود گاوی با ملاس موجب شد مقدار تولید گاز و متان به شدت افت کند؛ ولی در 3 رآکتور دیگر حدود 70% گاز تولیدی را متان تولید شد. تأثیر افزودنی در بازده متان مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داد مقدار گاز متان تولیدی در صورت اضافه کردن افزودنی روغن 3 برابر می‌شود. میزان آمونیاک هر 4 رآکتور محاسبه شد و مشاهده شد آمونیاک در محدوده مجاز بود. میزان گاز متان در رآکتور کود گاوی 7 درصد، کود 7 درصد با روغن سوخته، کود 7 درصد با ملاس چغندر و کود گاوی 3 درصد به ترتیب برابر 57/9، 18/39، 5/0 و 7/25 لیتر به ازای هر کیلوگرم کود تازه گاوی بود. کلمات کلیدی : رآکتور ناپیوسته، هضم بی هوازی، بیوگاز، کود گاوی، متان.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی