تولید بیوانرژی از گیاه سورگوم شیرین آبیاری شده با پساب در مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت

نوع مقاله: مقاله علمی

نویسنده

اصفهان، دانشگاه اصفهان، دانشکدة علوم، گروه زیست شناسی

چکیده

هدف این تحقیق کشت گیاه سورگوم شیرین و آبیاری آن با کیفیت های مختلف آب آبیاری به منظور تولید سوخت های زیستی بود. این آزمایش در تصفیه خانة شرق شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان در سال 1391 انجام گرفت. گیاه سورگوم شیرین با سه کیفیت فاضلاب خام، پساب فاضلاب و آب کشاورزی آبیاری شد. نتایج نشان داد حداکثر بیوماس (87 تن در هکتار) در تیمارهای آبیاریشده با فاضلاب خام و پساب فاضلاب و حداقل آن (66 تن در هکتار) در تیمار آبیاری شده با آب کشاورزی به دست آمد. تعداد کل کلیفرم در فاضلاب خام و پساب فاضلاب به ترتیب 8^10*1/2 و 4^10*1/9 بود، ولی تعداد آن ها در ساقه، دانه و برگ گیاه سورگوم شیرین کمتر از 2^10*1/0 بود. با کشت یک هکتار سورگوم شیرین 6372 لیتر اتانول تولید شد. از محصولات جانبی آن 15435 مترمکعب سی ان جی تولید شد که می توان آن را در وسایل نقلیة گازسوز مصرف کرد. همچنین، همزمان 43218 کیلووات ساعت برق برای اتصال به شبکة سراسری برق، 36994 مگاکالری حرارت برای خودکفایی انرژی کارخانة اتانول و 16 تن کود آلی برای مصرف در کشاورزی تولید شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Bioenergy Production from Sweet Sorghum Irrigated with Wastewater in Laboratory and Pilot Scales

نویسنده [English]

  • Abas Almodares
Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Isfahan, P.O.Box: 81846-73441,Isfahan, Iran
چکیده [English]

Sweet sorghum that is adapted to the country hot and dry climatic condition, was selected as a raw material for biofuel and biogas production. Bioethanol is produced from sweet sorghum stalks and grains and biogas is produced from its byproducts. The purpose of this study was to plant sweet sorghum irrigated with different qualities of water in order to produce biofuels. This experiment was conducted at the East wastewater treatment plant of Isfahan water and waste water company in 1992. The results showed maximum biomass (87 t/ha) was produced in treatments irrigated with raw and waste water and minimum biomass (66 t/ha) was produced with agricultural water. Although total coliform in raw and waster was 1.2×10^8 and 1.9×10^4, respectively but it was less than 1×10^2 in sweet sorghum leaves, stems and grains. 6372 L of bioethanol was produced from 1 ha of sweet sorghum. From its byproducts, 15435 cubic meter of CNG was produced which can be used in gas vehicles. In addition 43218 kWh electricity, 36994 mega calorie heat, and 16t of organic fertilizer were produced. Electricity could be sold to national grid electricity and heat could be used in bioethanol plants and the organic fertilizer could be used in agriculture.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wastewater
  • Bioenergy
  • Sweet sorghum
  • Bioethanol
  • Biofuel

[1]. احمدزاده، ز. (1387). "بحران آب در ایران، جهان و توسعه پایدار"، فصلنامه توسعه بهره وری (ویژه بهره وری آب)، شماره 8-7 .35-34

[2]. Moazzam A., Shahid S. and Omme H. (2010).” Irrigation of sorghum crop with waste stabilization pond effluent: growth and yield response”. Pakistan Journal of Botany. 42,1665-1674.

[3]. Ghanbari, A., Abedikoupai, J. and Taie Semiromi, J. (2007).” Effect of municipal wastewater irrigation on yield and quality of wheat and some soil properties in sistan zone”. Journal of Science and technology of agriculture and natural resources. 10, 59-74.

[4]. Gro,S., Johannessen, G. B., Bengtsson B.T. and Heier, S.,(2004).”Potential Uptake of Escherichia coli O157:H7 from Organic Manure. Journal of applied and environmental microbiology 12(5): 14-20.

[5]. Galavi, M., Jalali A., Mousavi, S.R. and Galavi, H.(2009)” Effect of Treated Municipal Wastewater on Forage Yield, Quantitative and Qualitative Properties of Sorghum (S. bicolor Speedfeed)”. Asian Journal of plant Sciences. 8,489-494.

[6]. Balat M., Balat, H. (2009).”Recent trends in global production and utilization of bio- ethanol fuel”. Applied Energy. 86, 2273–2282.

[7]. Sakellariou, M.M., Papalexis, S., Nakos, N. and Kalavrouziotis, I.K.(2007). “Effect of modern irrigation methods on growth and energy production of sweet sorghum (Var. Keller) on a dry year in central Greece”. Agricultural Water Management. 90,181-189.

[8]. Almodares, A. and Mostafafi Darany. (2006). “Effects of planting date and time of nitrogen application on yield and sugar content of sweet sorghum”. Journal of Environmental Biology. 27, 601-605.

[9]. Almodares, A. and Hadi, M.R. (2009). “Production of bioethanol from sweet sorghum: A review”. African Journal of Agricultural Research. 4,772-780.

[10]. Liu, R., Li, J., Shen, F. (2008). “Refining bioethanol from stalk juice of sweet sorghum by immobilized yeast fermentation”. Renewable Energy. 33, 1130–1135.

[11]. Greenberg, A. E., Trussell, R. H. and Clesceri, L. S. (1985). “Standard Method for the Examination of Water and Waste water”. 1Gth Edition, APHA. AWWA. WPCF, New York, Parts 400 and 900, 1985.

[12]. Chanikarn, K. (2005). “Diazotroph endophytic bacteria in cultivated and wild raice in Thailand”. Science Asia 23:32-36.

[13]. Pescod, M.B. (1992).” Wastewater Treatment and Use in Agriculture”. FAO United Nations, Rome, Italy, Page125.