ارزیابی اثر دوز آنزیم های سلولاز و لیگنوزایم بر پتانسیل بیوشیمیایی تولید متان در هضم بی هوازی هم زمان کاه گندم و لجن فاضلاب شهری

ساختار مقاوم لیگنوسلولزی کاه گندم موجب هیدرولیز محدود و بازده پایین تولید متان در هضم بی هوازی می شود. به کارگیری پیش تصفیه آنزیمی یکی از رویکردهای موثر برای بهبود تجزیه سوبسترا و افزایش کارایی فرآیند است. این پژوهش با هدف بررسی اثر دو آنزیم سلولاز و لیگنوزایم در دو سطح دوز ۲ و ۵۰ (UV) بر بهبود هیدرولیز، پایداری فرآیند و افزایش تولید بیوگاز و متان در هضم بی هوازی کاه گندم انجام شد. مطالعه در قالب هاضم های ناپیوسته مزوفیلیک (۳۶°C) طی ۶۹ روز اجرا شد. پنج تیمار شامل شاهد، سلولاز ۰/۲، ۵ و لیگنوزایم ۰/۲۰، ۰/۵ با چهار تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. پارامترهای pH، VS، TS، قلیائیت، حجم بیوگاز و درصد متان در فواصل مشخص اندازه گیری شدند. ترکیب گاز با روش جذب کربن دی اکسید 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 ۰/۵ 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 سریع تر رخ داد. پیش تصفیه آنزیمی به ویژه با لیگنوزایم ۰/۵ موجب بهبود قابل توجه هیدرولیز و افزایش تولید متان در هضم بی هوازی کاه گندم شد. این نتایج نشان می دهد استفاده از آنزیم ها راهکاری عملی برای ارتقای بهره وری هضم بقایای کشاورزی و توسعه تولید انرژی تجدیدپذیر است.

کلیدواژه ها:

سلولاز ، کاه گندم ، لجن فاضلاب ، لیگنوزایم ، هضم بی هوازی