تأثیر خلط قشر الموز مع مخلفات الماشیة على إنتاج الغاز الحیوى

نوع المستند : Original Article

المؤلف

مدرس بقسم الهندسة الزراعیة والنظم الحیویة – کلیة الزراعة – جامعة الاسکندریة – مصر.

المستخلص

یحتل الموز مرکزاً کبیراً فى التجارة العالمیة حیث یؤدى دوراً هاماً فى اقتصاد کثیر من الدول بالإضافة إلى قیمته الغذائیة العالیة وإقبال المستهلک علیه أکثر من باقى الفواکه الأخرى لما یتمیز به من حلاوة الطعم والنکهة الممیزة علاوة على توافره بالأسواق طوال العام وقابلیة ثماره للنقل والتداول والتخزین.  وتعتبر مصر من أهم الدول العربیة المنتجة للموز فى قارة أفریقیا  (761000 طن مترى حسب إحصائیات سنة 2006) حیث یحتل المکانة الرابعة من حیث الأهمیة الاقتصادیة فى تجارة الفاکهة بعد الموالح والعنب والمانجو کما یعتبر الموز من أکبر وأسرع محاصیل الفاکهة عائداً. وعادة ینتج عن جمع وأکل و تصنیع الموز کمیة کبیرة من المخلفات والتى تسبب الروائح الکریهة نتیجة لتحللها مما یسبب تلوث البیئة ، غیر أنها تعتبرغنیة بالعناصر الکربوهیدراتیة والبروتینیة التى یمکن الاستفادة بها فى انتاج الغاز الحیوى.  وبناء على ما سبق فإن هذا البحث یهدف الى الاستفادة من مخلفات الموز فى إنتاج  الغاز الحیوى وذلک بدراسة تأثیر خلطها مع مخلفات الماشیة بنسب مختلفة لمعرفة مدى تاثیرها على زیادة کمیة الغاز ونوعیته.  ولتحقیق ذلک استخدام أربعة مخمرات زجاجیة ( أ، ب، ج، د) سعة کل منها 2 لتر وتم وضع وخلط  المکونات بالنسب الآتیه:-
المخمر (أ) یحتوى على 300 جم مخلفات ماشیة فقط تم تخفیفها بالماء للحصول على 8-10% مادة صلبة واستخدم هذا المخمر ککنترول.  المخمر ب یحتوى على 60 جم من قشر الموز(20%) من وزن المخلفات والباقى مخلفات ماشیة وتم التخفیف بالماء للحصول على 8-10% مادة صلبة.  المخمر (ج) یحتوى على 120 جم من قشر الموز (40 %) والباقى مخلفات ماشیة وتم التخفیف بالماء للحصول على 8-10% مادة صلبة.  المخمر (د) یحتوى على 180 جم من قشر الموز(60 %) و الباقى مخلفات ماشیة وتم التخفیف بالماء للحصول على 8-10% مادة صلبة.  وقد تم وضع المخمرات الاربعة داخل حمام مائى درجة حرارته 35 درجة مئویة یتم التحکم فیها من خلال سخان کهربى متصل بثیرموستات حرارى وتم وضع قلاب لتقلیب الماء یعمل أثناء تشغیل السخان لضمان توزیع الحرارة على المخمرات الأربعة داخل الحمام المائى، وتراوحت درجة حرارة الغرفة بین 18 و 28 درجة مئویة. وقد تم استقبال الغاز المتجمع بطریقة ازاحة الماء.  وقد أظهرت النتائج ما یلى :-
إضافة قشور الموز الى المخلفات الحیوانیة أدى الى زیادة واضحة فى کمیة الغاز الناتج مقارنة مع مخمر الکونترول.   إضافة قشور الموز بنسبة 40 % الى مخلفات الماشیة أعطى معدل انتاجیة للغاز أعلى من المخمرات الأخرى, حیث وصل انتاج الغاز الى32061 ملی لتر بمتوسط یومى قدره 562,47 ملیلتر/یوم خلال فترة مکوث وصلت الى 57 یوم مقارنة مع 22525، 24795، و 23151 ملی لتر بمتوسط یومى قدره 395,17, 435،  و 406,16 ملی لتر/یوم للمخمرات أ ، ب، د. على الترتیب.

Anonymous, 1998. ASAE Standards. S269.4 Cubes, Pellets and Crumbles-Definitions and Methods for Determining Density, Durability and Moisture content ASAE DEC96. Standard S358.2 Moisture Measurement-forages. ASAE, St. Joseph, MI.
AOAC, 1990. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, Washington DC, USA.
Badger, CM. Bogue MJ, Stewart DJ., 1979. Biogas production from crops and organic wastes. New Zeland Journal of Science, 22: pp. 11~20.
Budiyono, I. N., S. J. Widiasa, and Sunarso, 2010. The Influence of Total Solid Contents on Biogas Yield from Cattle Manure Using Rumen Fluid Inoculum, International Journal of Engineering, Science Publications IJE TRANSACTIONS B: Applications Vol. 27, No. 2, pp. 177~184.
David J. HillsDavid W. Roberts, 1981. Anaerobic digestion of dairy manure and field crop residues, Volume 3, Issue 3, July 1981, Pages 179~189.
Deublein, D. and A. Steinhauser 2008. Biogas from waste and renewable resources. Weinheim, Willey-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Emmanuel E. S., A. M. Mshandete and A. K. Kivaisi, 2014. Biovalorization of Banana waste: Auditing and improvement of bio-methane production by fungal pre-treatment, Journal of Chemical, Biological and Physical Sciences, An International Peer Review E-3 Journal of Sciences, Nov. 2013–Jan. 2014, Vol. 4, No. 1; pp. 818~833.
FAO, 1992. Biogas processes for sustainable development Uri Marchaim MIGAL Galilee Technological Centre Kiryat Shmona, Israel.
Garba, B., A. A. Zuru and A. S. Sambo, 1996. Effect of slurry concentration on biogas production from cattle dung. Nigerian Journal of Renewable Energy 4(2): pp. 38~43.
Hobson, P.N., 1983. The kinetics of anaerobic digestion of farm waste. J. Chem. technology biotechnology 33:1~20.
Khalid S. M., A. S. Fatma and M. B. Hassan, 2010. Banana-Growing tissue and its Impact on the Economic Return per Fedden in Egypt, Nature and Science, 2010-8(10), pp. 267~273.
Latika Bhatia, Sonia Johri and Rumana Ahmad, 2012.  An economic and ecological perspective of ethanol production from renewable agro waste: a review, AMB Express, vol. 2, pp. 2~19. 
Loehr, R. C., 1984. Pollution control for agriculture. (2nd edn), Academic Press, New York.
Maishanu S.M. and H.B.N. Hussani, 1991. Studies on factors affecting biogas generation from  Pistia stratiote. The 32nd annual conference of Nigeria society for Microbiology, university of Ilorin, April, 7-11, 1991.
Mohapatra D., S. Mishra and N. Sutar, 2010. Banana and its by-product utilization: an overview, J. sci. Ind. Res.; 69 (5), 323~329.
Muhammed T. K., M. Claudia, A. Dimitrios, B. Mathieu, M. Joachim, 2009. Anaerobic digestion of banana waste, a potential source of energy in Uganda, biophysical and socio-economic frame conditions for the sustainable management of natural resources. October 6-8, Hamburg.
NCAR, National Center for Atmospheric Research, Climate Research, Climates of the future; 2008.
NNFCC., (2011). National Non-Food Crops Centre. Renewable Fuels and Energy Factsheet: Anaerobic Digestion.
Ponsá S., I. Ferrer, F. Vázquez, X. Font, 2008. "Optimization of the hydrolytic-acidogenic anaerobic digestion stage (55 °C) of sewage sludge: Influence of pH and solid content." Water Res 42(14): 3972~3980.
Rashwan, M. A., H. A.  Elsoury,  A. I. A. Omara, 2013: Effect of total solids content on biogas production in a family scale biogas digester, Misr Journal of Agric. Eng., Vol. 30-No. (4) October 2013. pp.1195~1210.
Shaban D. Abou Hussein and M. S. Omaima, 2010. The Utilization of Agricultural Waste as One of the Environmental Issues in Egypt (A Case Study), Journal of Applied Sciences Research, 6(8): 1116~1124.
Tsunatu D. Yavini, I. Chia Azuaga, and A. John, 2014. Evaluation of the Effect of Total Solids Concentration on Biogas Yields of Agric. Wastes, Chemistry Dept., Taraba State University, P.M.B 1167, Jalingo – Taraba State, Available online at: www.isca.in, www.isca.me, Int. Research J. of Environment Sciences, ISSN 2319–1414 Vol. 3(2), 70~75.
Uzodinma, E.O. and A.U. Ofoefule, 2008. Effect of abattoir cow liquor waste on biogas yield of some agroindustrial waste. Scientific Research and Essay, 3 (10): 473~478.
Veeken A, and B. Hamelers, 1999. Effect of temperature on hydrolysis rates of selected biowaste components. Biores Technol., 69:249-254.