تأثیر محتوى المواد الصلبة للمخلفات على انتاج البیوجاز فى مخمر عائلى

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

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

2 باحث بمعهد بحوث الهندسة الزراعیة - مرکز البحوث الزراعیة بالدقی - الجیزة - مصر.

المستخلص

فى هذا البحث تم تصمیم وإنشاء مخمر مستمر من النوع الهندى العائلى ذو الخزان العائم سعة 7 متر3 بقریة أبیس 8/2 بمحافظة الاسکندریة. ولقد صمم هذا المخمر لیعمل على المخلفات الناتجة من عدد 5 الى 6 رؤوس من الحیوانات والتى تعطى مایقرب من 100 کجم یومیا. وقد تم تشغیل المخمر على ثلاث ترکیزات من محتوى المادة الصلبة هى 6 % و 10 % و 17 % ولکل منها تم التشغیل وتجمیع الغاز لمدة 30 یوم.  وقد لوحظ أن:
-  تشغیل المخمر عند ترکیز 10 % مادة صلبة کان الأفضل على الاطلاق حیث کان متوسط انتاج البیوجاز   حوالى 3 متر3 /یوم (0,43  لتر/لتر/ یوم) بینما کان متوسط الانتاج حوالى 1,85 متر3 /یوم (0,264 لتر/لتر/ یوم) فى حالة استخدام ترکیز بمتوسط 6 % وکان متوسط الانتاج 2,33 متر3 /یوم (0,333 لتر/لتر/ یوم) فى حالة استخدام ترکیز بمتوسط 17 %.
-    تراوحت نسبة غاز المیثان المنوسطة بین  77 % فى حالة استخدام ترکیز 10 % بینما کانت النسبة  58 % فى حالة استخدام ترکیز 6 % و بینما کانت النسبة 71 % فى حالة استخدام ترکیز 17 %.
-    المخمر شهد ثبات فى الأداء عند استخدام ترکیز 10% من محتوى المادة الصلبة بنسبة غاز میثان 77%  و محصول بیوجاز 0,43  لتر/لتر/ یوم وذلک باستخدام معدل تحمیل یومى حوالى 23,9 کجم مادة صلبة متطایرة /یوم.
-    تم قیاس وتحلیل بعض القیاسات الهامة التى تعبر عن أداء وعمل المخمر مثل رقم الحموضة ومحتوى المادة الصلبة والمادة المتطایرة وتراوح معدل الانخفاض فى المادة الصلبة بین 2 الى 3 % على مدى فترة المکوث.
-    رقم الحموضة للمخلفات داخل المخمر کان بین 7  و 8  وهى نسبة متعادلة تمیل الى القاعدیة قلیلا ویرجع ثباته فى هذا المدى للتحمیل الیومى بکمیة محددة من المخلفات الطازجة المخففة بالماء.

الموضوعات الرئيسية


Ahmed, S. F, A. E. Ahmed, E.R. El-Ashry, and M. A. Rashwan, 1999. Improvement of Biogas Production by Controlling Some Factors Affecting the Reactor Performance, Proceeding of the Internal. Symposium on The Role of Agricultural and Mechanization in the large Scale Agricultural Development Projects, The 7th Conference of Misr Society of Agr. Eng., Egypt, pp.302-319.
Albertson, O. E., 1961. Ammonia Nitrogen and the Anaerobic Environment, Journal hater Pollution Control Federation 33 (9) 978.
Amarely Santana and B. Pound, 1980. The Production of Biogas from Cattle Slurry, The Effects of Concentration of Total Solids and Animal Diet. Trop. Animal Production  1980: 5:2.
Anhuradha, S; Vijayagopal, V; Radha, P; Ramanujam, R., 2007.  Kinetic Studies and Anaerobic Co-digestion of Vegetation Market and Sewage Sludge, CLEAN-Soil, Air, Water Vol. 35 pp. 197-199.
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.
Anonymous, 2003. YakimaCounty Public Works, Solid Waste Division. Review of Biomass Fuels and Technologies. Available online in:
Badger, CM. Bogue M., Stewart D., 1979. Biogas Production From Crops and Organic Wastes. Neweland J of Science, 22:11-20.
Budiyono, I.N. Widiasa, S. Johari and Sunarso, 2010. The Influence of Total Solid Contents on Biogas Yield from Cattle Manure Using Rumen Fluid Inoculum. Energy Research Journal 1 (1): 6-11, 2010, ISSN 1949-0151, 2010 Science Publications.
Burke, D.A., 2001. Dairy Waste Anaerobic Digestion Handbook. Environmental Energy Company, 6007 Hill StreetOlympia, WA98516, pp: 17-27.
Egypt Yearly statistic book, 2000.
کتاب الإحصاء السنوی للفترة, من 1994 حتى 2001 و الصادر فى یونیو 2002.
El- Shimi, S.A., and Arafa, S.M., 1995.  Biogas Technology for Rural Egypt",. Conf. on Settling Technology for Industrial and Social Development. Alex. Scientific Committee of the Alexandria Syndicate of Engineers,Egypt, Jan. 24-26.
El-Mashad, Hamed M., Zeeman, Grietje, van Loon, Wilko K. P., Bot, Gerard P. A., and Lettinga, Gatze, 2004. Effect of Temperature and Temperature fluctuation on Thermophilic Anaerobic Digestion of Cattle Manure.  Bioresource Technology, 95, 191.
El-Shimi S. and S.  Arafa, 1984.  Biogas technology transfer to rural communities in Egypt. Available online in:
Godliving, Y; Mtui, S., 2007. Trends in Industrial and Environmental Biotechnology Research in Tanzania, African Journal of Biotechnology Vol. 6 No. 25 pp 2860-2867.
Hobson P N, Summers R, Bousefield A, Mills P J, CloustonD & AuldI., 1977. Notes on Anaerobic digestion and anaerobic digesters based on experimental Plant in Aberdeen Microbiology Department Rowett Research Institute Bucksburn-AberdeenScotland.
Levi G. S., 1959. Production of methane from farm waste Technical memo The Federal Ministry of Commerce and Industry Lagos Nigeria.
Li, G., Niu, S., Liang, Y.H., 2007. Estimate on the Ecological and Economic Benefits of Rural Household Biogas Construction Project in Loess Hilly Region, China. In Proceedings of International Conference on Wireless Communications: Networking and Mobile Computing, 21–25 September 2007; Volume 1–15, pp. 5075–5078.
Li, G., Niu, S., Ma, L., Zhang X., 2009. Assessment of environmental and economic costs of rural household energy consumption in loess hilly region, Gansu province, China. Renew. Energy2009, 34, 1438–1444.
Marchaim, U., 1992. Biogas Processes for Sustainable Development. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Vialedelle Terme di Caracalla, Rome, Italy.
Mc Carty P. L., 1964. Anaerobic waste treatment fundamentals 3 Toxic materials and their control. Public Works 95 (11):91.
MOMOH, O.L. YUSUF; NWAOGAZIE, L. Ify, 2008.  Effect of Waste Paper on Biogas Production from Co-digestion of Cow Dung and Water Hyacinth in Batch Reactors. J. Appl. Sci. Environ. Manage. December, 2008 Vol. 12 (4) 95-98.
Mosey F E, Swanwick J D & Hughes D. A., 1971.  Factors affecting the availability of Heavy Metals to inhibit Anaerobic Digestion, Journal of Institute of Water Pollution Control, 6 Sanders F A & Bloodgood 1965, Effect of N:C ratio on anaerobic decomposition Journal of Water Pollution Control Federation 37(12) 1741.
Parikh, J.K. and Parikh, K.S., 1977.  Mobilization and impacts of bio-gas technologies. Energy1977, 2, 441–455.
Sabry S., 1998.  Maximization of Biogas Production from Some Organic Wastes Produced from Agricultural Processing. A Thesis, Environmental Studies Dept., Institute of Graduate Studies and Research, AlexandriaUniversity.
Sinbuathong N., Munakata J., Sillapacharoenkul B. and Suphang C., 2011.  Effect of The Total Solid Content on Biogas Production from Jatropha Curcas Seed Cake. Proceeding of the Global Conference on Global Warming, 11-14 July, 2011 Lisbon, Portugal.
United Nations, 1984. Updated Guidebook on Biogas Development. Energy Resources Development Series No. 27. United Nations, New York, USA.
Veeken A, and Hamelers B., 1999. Effect of temperature on hydrolysis rates of selected biowaste components. Biores Technol., 69:249-254.
Widodo, T.W., A. Asari, A. Nurhasanah, and E. Rahmarestia, 2006. Biogas Technology Development for Small Scale Cattle Farm Level in Indonesia. Inter. Seminar on Development in Biofuel Production and Biomass Technology. Jakarta, 21-22.