Document
Enhanced biogas production from rice husks and okra stalks by co-digestion with ostrich dung and cow manure.
Identifier
DOI: 10.53540/tjer.vol.20iss1pp12-22
Source
Journal of Engineering Research, v. 20, no. 1, p. 12-22.
Contributors
Khalil, Amal H. , Author
Country
Oman.
City
Muscat
Publisher
College of Engineering, Sultan Qaboos University.
Gregorian
2023-01-24
Language
English
English abstract
In this study, two sides were
studied. First one included single and combined
pretreatment which were performed to treat
milled rice husks compared to increase the
production of biogas untreated rice husks. The
other side included investigate the effect of two
types of mixing: mixing rice husks and okra stalks
using three mixing ratios inoculated with ostrich
dung compared to rice husks and okra stalks
inoculated with ostrich dung separately and
mixing ostrich dung and cow manure using three
mixing ratios with rice husks compared to using
rice husks inoculated with ostrich dung and cow
manure separately. The ten reactors, which were
carried out in this study, were in batch mode.
Single pretreatment included hydrothermal and
oxidative pretreatment with 50% (v/v) H2O2,
while combined pretreatment consisted of both
hydrothermal and H2O2 pretreatment. The cow
manure was used as inoculum in this anaerobic
co-digestion process. The results clarified that the
increase of biogas productions were by 5.42%,
48.05%, and 59.07% for hydrothermal, H2O2, and
combined pretreatment of hydrothermal and
H2O2, respectively. For first mixing, 25:75 ratio
(rice husks: okra stalks) was better than other
ratios in the production of biogas (48.77 ml/g VS).
In the second case of mixing, 75:25 ratio (ostrich
dung: cow manure) was better than other ratios in
the production of biogas (21.85 ml/g VS). Kinetic
study was applied using modified Gompertz
model, and there was well agreement between the
predicted and measured values of the all
pretreatments with correlation coefficient > 0.95.
The pretreatment samples of rice husks and the
mixing of materials improve the production of
biogas and methane.
ISSN
Online: 1726-6742
Print: 1726-6009
Arabic abstract
في هذه الدراسة، تم طرح جانبين، الأول هو تطبيق المعالجة الفردية والمركبة لمطحون قشور الأرز ومقارنة نتائج الغاز الحيوي في حالة التخمير غير المسبق. الجانب الثاني هو دراسة تأثير نوعين من الخلط، حيث تم خلط قشور الأرز مع سيقان البامية بثلاث نسب ومقارنة النتائج مع خلط قشور الأرز وسيقان البامية بشكل منفصل. الحالة الأخرى هي خلط فضلات النعام وفضلات الأبقار بثلاث نسب ومقارنة نتائج الغاز الحيوي مع نتائج خلط قشور الأرز مع فضلات النعام وفضلات الأبقار بشكل منفصل.
تم تنفيذ الدراسة باستخدام عشرة مفاعلات، حيث تم في الدراسة تطبيق تقنية التخمير الدفعي. استخدمت المعالجة المسبقة للمواد الخام، حيث تم تطبيق المعالجة الحرارية المائية على مطحون قشور الأرز باستخدام بخار الماء عند درجة حرارة معينة ومعالجتها كيميائيًا بمادة الأكسدة المؤكسدة بتركيز 50% (v/v) ومفاعلة كيميائية مع بيروكسيد الهيدروجين. كما تم استخدام المخلفات العضوية للكتلة الحيوية.
أوضحت النتائج أن زيادة إنتاج الغاز الحيوي كانت بنسبة 5.42%، 48.05%، و59.07% عند استخدام التحلل الحراري المائي، والأكسدة الكيميائية، والمعالجة المركبة على التوالي. بالنسبة لحالة الخلط، كانت النسبة 25:75 (قشور الأرز: سيقان البامية) هي الأفضل من حيث إنتاج الغاز الحيوي. أما بالنسبة لحالة خلط فضلات النعام وسماد الأبقار، فقد كانت النسبة 75:25 هي الأفضل من حيث إنتاج الغاز الحيوي.
تم تطبيق نموذج modified Gompertz model، وكان هناك توافق بين النتائج المتوقعة والنتائج المقاسة بمعامل ارتباط 0.95. كما تم تحليل كتلة الغاز الحيوي وغاز الميثان ومقارنة التنبؤات عبر النموذج على المعالجات، وكذلك خلط المواد العضوية في تحسين الإنتاج.
تم تنفيذ الدراسة باستخدام عشرة مفاعلات، حيث تم في الدراسة تطبيق تقنية التخمير الدفعي. استخدمت المعالجة المسبقة للمواد الخام، حيث تم تطبيق المعالجة الحرارية المائية على مطحون قشور الأرز باستخدام بخار الماء عند درجة حرارة معينة ومعالجتها كيميائيًا بمادة الأكسدة المؤكسدة بتركيز 50% (v/v) ومفاعلة كيميائية مع بيروكسيد الهيدروجين. كما تم استخدام المخلفات العضوية للكتلة الحيوية.
أوضحت النتائج أن زيادة إنتاج الغاز الحيوي كانت بنسبة 5.42%، 48.05%، و59.07% عند استخدام التحلل الحراري المائي، والأكسدة الكيميائية، والمعالجة المركبة على التوالي. بالنسبة لحالة الخلط، كانت النسبة 25:75 (قشور الأرز: سيقان البامية) هي الأفضل من حيث إنتاج الغاز الحيوي. أما بالنسبة لحالة خلط فضلات النعام وسماد الأبقار، فقد كانت النسبة 75:25 هي الأفضل من حيث إنتاج الغاز الحيوي.
تم تطبيق نموذج modified Gompertz model، وكان هناك توافق بين النتائج المتوقعة والنتائج المقاسة بمعامل ارتباط 0.95. كما تم تحليل كتلة الغاز الحيوي وغاز الميثان ومقارنة التنبؤات عبر النموذج على المعالجات، وكذلك خلط المواد العضوية في تحسين الإنتاج.
Category
Journal articles