استفاده از انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر به عنوان جایگزین بخشی از سوخت‌های فسیلی مصرفی در در دهه‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته‌ است. این انرژی¬ها قابلیت تولید از منابع مختلف از جمله ضایعات کشاورزی را دارا می‌باشند. باگاس نیشکر به عنوان یکی از معمول‌ترین ضایعات صنعت کشاورزی ایران و جهان در سالهای اخیر مورد توجه محققین این حوزه قرار گرفته ‌است. در این پژوهش با هدف بهبود هضم‌پذیری باگاس نیشکر و افزایش نرخ لیگنین‌زدایی آن از طریق پیش‌فرآوری، محلول یک مولار سدیم هیدروکساید به عنوان عامل قلیایی در ترکیب با اتوکلاو مورد استفاده قرار گرفت. با هدف مطالعه اثر تیمار فراصوت، همزنی محلول سدیم هیدروکساید و باگاس نیشکر توسط التراسونیک در سه مدت زمان 15،0و30 دقیقه استفاده شد و تغییرات مقادیر لیگنین، همی سلولز و سلولز با استفاده از روش ون سوست اندازه‌گیری شد. سپس بر اساس نتایج یدست‌آمده نرخ لیگنین‌زدایی محاسبه شد. از طریق مقایسه مقادیر میانگین، تحلیل آماری و هم‌چنین مقایسه انرژی مصرفی سطح بهینه مدت زمان اعمال تیمار التراسونیک انتخاب ‌شد. سپس تیمار انتخاب‌ شده برای پیش‌فرآوری باگاس نیشکر مورد استفاده در آزمایشات هضم غیر هوازی به کار رفت. پس از آماده‌سازی، ترکیبات مختلف باگاس نیشکر با کود مرغی و فاضلاب فعال‌شده با هفت سطح نسبت کربن به نیتروژن متفاوت در رنج 55-15 تهیه شد و درون هاضم‌های ناپیوسته تحت شرایط دمای مزوفیلیک 1±37 درجه سلسیوس قرار داده‌ شد. با هدف ارزیابی و مطالعه اثر نسبت کربن به نیتروژن بر فرآیند هضم غیر هوازی، مقدار بیوگاز تولیدی و محتوای بیومتان آن بررسی شد. نتایج نشان داد تاثیر پیش‌تیمارهای استفاده شده در تحقیق حاضر بر نرخ لیگنین‌زدایی معنادار بوده و روش پیش‌فرآوری ترکیبی قلیایی-اولتراسونیک می‌تواند به عنوان یک روش موثر بر لیگنین‌زدایی باگاس نیشکر در نظر گرفته‌ شود. در بین تیمارهای به کار رفته، بیشترین نرخ لیگنین‌زدایی به مقدار 13/2±77/96 با استفاده از تیمار 45 دقیقه اتوکلاو و 30 دقیقه اولتراسونیک مشاهده ‌شد. نتایج آنالیزPCA نشان داد تیمارهای استفاده شده با نرخ لیگنین‌زدایی و محتوای سلولز همبستگی مثبت دارد. درحالی که همبستگی آنها با محتوای لیگنین و همی سلولز منفی بود. براساس نتایج بدست‌آمده از تحلیل آماری، تیمار45 دقیقه اتوکلاو بهمره 15 دقیقه اولتراسونیک به عنوان بهترین تیمار برای پیش‌آوری باگاس نیشکر انتخاب شد. نتایج آزمایش هضم غیرهوازی نشان داد رنج 25-35 نسبت کربن به نیتروژن می¬تواند به عنوان رنج بهینه در نظر گرفته شود. بیشترین مقدار بیوگاز تولیدی 27/93 میلی¬لیتر بر گرم جامدات فرار مشاهده شد. وکمترین بیوگاز تولیدی برای ترکیب با نسبت کربن به نیتروژن 45 مشاهده شد. داده‌های آزمایشی تولید تجمعی بیومتان با استفاده از سه مدل مرسوم گمپرتز، ترانسفر و لوجستیک به صورت نیمه¬تجربی مدلسازی شدند. نتایج مدلسازی بیومتان تجمعی تولید شده نشان داد که گمپرتز بهترین برازش به داده‌های آزمایشی را دارا بود. این درحالی است که مدل ترانسفر ضعیف‌ترین برازش را نشان داد. کلمات کلیدی:باگاس نیشکر، کود مرغی، هضم غیر هوازی، لیگنین زدایی، بیومتان.