کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

صفحه اصلی / هفتمین کنفرانس ملی مهندسی و مدیریت محیط زیست

ارزیابی اثر دوز آنزیم‌های سلولاز و لیگنوزایم بر پتانسیل بیوشیمیایی تولید متان در هضم ‌بی‌هوازی هم‌زمان کاه گندم و لجن فاضلاب شهری

نویسندگان :

فرزانه خیرجو¹ سید محسن کرابی²

1- دانشگاه فردوسی مشهد 2- دانشگاه فردوسی مشهد

کلمات کلیدی :

سلولاز،کاه‌گندم،لجن‌ فاضلاب،لیگنوزایم،هضم‌ بی‌هوازی

چکیده :

ساختار مقاوم لیگنوسلولزی کاه گندم موجب هیدرولیز محدود و بازده پایین تولید متان در هضم ‌بی‌هوازی می‌شود. به‌کارگیری پیش‌تصفیه آنزیمی یکی از رویکردهای مؤثر برای بهبود تجزیه سوبسترا و افزایش کارایی فرآیند است. این پژوهش با هدف بررسی اثر دو آنزیم سلولاز و لیگنوزایم در دو سطح دوز 0/2 و 0/5 (U/g VS) بر بهبود هیدرولیز، پایداری فرآیند و افزایش تولید بیوگاز و متان در هضم ‌بی‌هوازی کاه گندم انجام شد. مطالعه در قالب هاضم‌های ناپیوسته مزوفیلیک (C۳۶°) طی ۶۹ روز اجرا شد. پنج تیمار شامل شاهد، سلولاز 0/2 ، 0/5 و لیگنوزایم 0/2 ، 0/5 با چهار تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. پارامترهای TS، VS، pH، قلیائیت، حجم بیوگاز و درصد متان در فواصل مشخص اندازه‌گیری شدند. ترکیب گاز با روش جذب کربن‌دی‌اکسید در سدیم ‌هیدروکسید تعیین شد. نتایج نشان داد تیمارهای آنزیمی تولید تجمعی بیوگاز و متان را نسبت به شاهد افزایش دادند. بیشترین بهبود مربوط به لیگنوزایم 0/5 بود که افزایش حدودی ۴۵ درصدی بیوگاز و ۲۸ درصدی متان نسبت به شاهد داشت. نتایج نشان می دهد که درصد حذف مواد جامد کل (TS) در تمام تیمارهای آنزیمی در طول دوره هضم، بالاتر از نمونه شاهد بود. همچنین اوج تولید روزانه در تیمارهای آنزیمی سریع‌تر رخ داد. پیش‌تصفیه آنزیمی، به‌ویژه با لیگنوزایم 0/5 موجب بهبود قابل توجه هیدرولیز و افزایش تولید متان در هضم ‌بی‌هوازی کاه گندم شد. این نتایج نشان می‌دهد استفاده از آنزیم‌ها راهکاری عملی برای ارتقای بهره‌وری هضم بقایای کشاورزی و توسعه تولید انرژی تجدیدپذیر است.