بهینهسازی تولید زیستگاز در هضم بیهوازی پسماندهای آلی جامد شهری با غلظتهای مختلف تحت پیشتیمارهای حرارتی | ||
| ماشین های کشاورزی | ||
| مقاله 11، دوره 12، شماره 3 - شماره پیاپی 25، پاییز 1401، صفحه 409-421 اصل مقاله (1.11 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2021.68771.1018 | ||
| نویسندگان | ||
| مسعود کمالی1؛ رضا عبدی* 2؛ عباس روحانی3؛ شمس اله عبدالهپور2؛ سیروس ابراهیمی4 | ||
| 1دانشآموخته دکترای مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، دانشگاه تبریز، ایران | ||
| 2گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه تبریز، ایران | ||
| 3گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران | ||
| 4گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیطزیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند. در این میان استحصال زیستگاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانهای و کاهش آلودگیهای زیستمحیطی از اهمیت ویژهای برخوردار است. اگرچه هضم بیهوازی بهعنوان یکی از بهترین روشهای مواجهه با پسماندهای آلی جامد شهری مطرح است، با این حال، این فرآیند دارای محدودیتهایی نیز میباشد. از اینرو پیشفرآوریهای مختلفی بهمنظور بهبود فرآیند هضم بیهوازی و افزایش تولید زیستگاز از هضم پسماندهای آلی مورد بررسی قرار گرفتهاند. پیشفرآوری حرارتی از موثرترین روشها جهت حذف عوامل بیماریزای موجود در مواد زائد آلی است. در همین حال این پیشفرآوری میتواند تاثیر بهسزایی در بهبود هضم بیهوازی و تسریع هیدرولیز مواد داشته باشد. بنابراین یافتن شرایط بهینه این پیشتیمار برای دستیابی به بالاترین مقدار تولید زیستگاز حائز اهمیت بهسزایی است. هدف از این تحقیق دستیابی به بهترین دما و زمان و غلظت در هضم مواد آلی موجود در پسماند شهری است. در این مطالعه، دما و مدت اعمال پیشتیمار حرارتی بهترتیب در سه سطح 70، 90 و 110 درجه سانتیگراد و 30، 90 و 150 دقیقه و غلظت نیز در سطوح 8، 12 و 16 درصد مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور 15 آزمایش به روش سطح پاسخ باکسبنکن طراحی شدند. نتایج آزمایشها نشان دادند که اثر متغیرهای دما و زمان در سطح 1 درصد بر تولید زیستگاز معنیدار هستند در حالیکه تغییرات غلظت در محدوده مورد مطالعه اثر کمتری در تولید این گاز داشته است. همچنین، بهترین سطوح متغیرهای دما و زمان پیشتیمار و غلظت مواد هضمشونده برای تولید زیستگاز بهترتیب 95 درجه سانتیگراد، 104 دقیقه و غلظت 12 درصد بوده که پیشبینی میشود اعمال پیشتیمار حرارتی در شرایط بهینه متغیرهای مورد ارزیابی موجب تولید 445 میلیلیتر زیستگاز به ازای هر گرم ماده آلی جامد فرار موجود در پسماندهای آلی شود که بدین ترتیب با اعمال پیشتیمار حرارتی در شرایط بهینه، افزایش 31.17 درصدی تولید زیستگاز نسبت به میزان زیستگاز ناشی از هضم مواد بدون اعمال پیشتیمار (6.18±339.33 میلیلیتر) قابل انتظار خواهد بود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| الگوریتم ژنتیک؛ بهینهسازی؛ پیشتیمار حرارتی؛ هضم بیهوازی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4,873 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3,341 |
||