استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به خصوص فناوری زیست گاز، یک الزام برای تامین انرژی پایدار است. به ویژه که مسائلی از جمله رو به پایان بودن سوخت های فسیلی و گرمایش هوای کره زمین ناشی از افزایش اثرات گلخانه ای سوخت های فسیلی، روز به روز جدی تر می شوند. این مساله نه تنها با یک بحث منطقی قابل اثبات است؛ بلکه مسیر طی شده در زمینه انرژی، توسط کشورهای پیشرفته نیز گویای همین حرف است.
فناوری زیست گاز، علاوه بر تامین یک منبع انرژی پایدار، کاهش آلودگی زیست‌محیطی پسماندها، کاهش آلایندگی کودهای کشاورزی و اشتغال زایی را نیز به همراه دارد. از این رو توجه ویژه به پسماندهای با آلوده کنندگی زیاد از جمله ویناس، جهت تامین خوراک زیست‌توده‌ای مورد نیاز هضم و تولید زیست گاز لازم است. ویناس پسماند کارخانه الکل‌سازی است که به دلیل داشتن فلزات معلق در ترکیب خود و همچنین اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) بسیار بالا، مخصوصا اگر به صورت خام به عنوان کود کشاورزی استفاده شود، از ظرفیت قابل توجهی در آلوده کردن خاک های کشاورزی و آب های زیرزمینی برخوردار است. با توجه به محتوای غنی مواد آلی ساده ویناس، می توان از آن جهت تولید زیست گاز و کود دارای آلودگی کمتر استفاده کرد.
در این پژوهش با هدف به دست آمدن شرایط مناسب تولید زیست گاز، به این فرضیه پاسخ داده شد که دما، pH و زمان ماند هیدرولیکی تاثیر معناداری بر تولید زیست گاز از ویناس دارند.
بدین منظور در ابتدا جهت بررسی تاثیر متغیرهای مستقل، سامانه هاضم بی هوازی آزمایشگاهی و همچنین سامانه های کنترل و اندازه گیری مورد نیاز آن، با توجه به پیشینه های پژوهشی و درنظر گرفتن عوامل موثر بر تولید زیست گاز، طراحی و ساخته شدند. سامانه طراحی شده، امکان آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده را فراهم می‌کرد. متغیرهای مستقل آزمایش یعنی دما و pH، به ترتیب به عنوان کرت اصلی و کرت فرعی در نظر گرفته شدند. متغیرهای وابسته آزمایش عبارت بودند از: شاخص حجمی تولید زیست گاز، مقدار حذف مواد جامد فرار (VS-R)، مقدار حذف اکسیژن خواهی شیمیایی (COD-R) و درصد زیست گاز تصفیه شده. تحلیل آماری متغیرهای مستقل به صورت جداگانه انجام شد.
با توجه به نتایج آزمایشات اولیه که طی آن ویناس در شرایط غیر کنترل شده قرار گرفت؛ مشخص شد که در صورت وجود شرایط مناسب، ظرفیت تولید زیست گاز از ویناس وجود دارد. در تحقیق انجام شده، مقدار بهینه دما برای تولید حداکثر حجم زیست گاز، حداکثر حذف VS و همچنین حداکثر حذف COD، 45 درجه سلسیوس و برای حداکثر درصد گاز تصفیه شده 35 درجه سلسیوس به دست آمد. همچنین مقدار pH بهینه برای تولید حداکثر حجم زیست گاز، حداکثر حذف COD و حداکثر حذف VS، برابر با هفت و برای حداکثر درصد گاز تصفیه شده برابر با هفت یا 2/7، به دست آمد. زمان ماند هیدرولیکی موثر برای واحدهای هضم در کرت های متفاوت، مقادیر مختلفی به دست آمد. زمان ماند مورد نیاز برای تولید زیست گاز در بیشترین مقدار، برای دمای 30 درجه سلسیوس به مدت 30 روز و در کمترین مقدار، برای دمای 45 درجه سلسیوس در بازه زمانی 22 الی 24 روز به دست آمد. با توجه به حداقل حجم ناخالصی گاز در روزهای پایانی دوره هضم، حساسیت تامین زمان ماند لازم بسیار مهم ارزیابی شد.
