شبیه سازی فرآیند تولید گاز متان از پسماندهای دامی در یک بیوراکتور ناپیوسته

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 201

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_ESTJ-21-8_013

تاریخ نمایه سازی: 19 مهر 1400

چکیده مقاله:

زمینه و هدف: با توجه به اهمیت حفظ محیط زیست و ضرورت استفاده از انرژی­های نو و جایگزین سوخت­های مرسوم، استفاده از انرژی های تجدید پذیر مورد توجه فراوان قرار گرفته است. با توجه به این ضرورت در این پژوهش یک بیوراکتور ناپیوسته تولید گاز متان از پسماندهای دامی مدل­سازی و شبیه سازی شده است. روش بررسی: از سینتیک مونود برای بیان رابطه بین سرعت رشد میکروارگانیسم ها و غلظت سوبسترا استفاده شده است. معادلات مصرف سوبسترا و تولید میکروارگانیسم­ها و گاز متان از روش عددی رانگ کوتای مرتبه چهار حل می­شوند. اثر غلظت اولیه میکروارگانیسم­ها بر تولید گاز متان نیز بررسی شده است. غلظت اولیه سوبسترا و میکروارگانیسم­ها به ترتیب g/L ۷۴/۵۱ و g/L ۶۱/۱ می­باشد. یافته­ها: نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان داد که مدل ریاضی حدود %۵۳/۸ از داده­های آزمایشگاهی انحراف دارد. بر اساس مدل ارایه شده میزان گاز متان تولید شده پس از ۷۰ روز برابر با g/L ۲۹/۱۰ می باشد. میزان تجزیه سوبسترا و تولید گاز متان، به زمان ماند سوبسترا بستگی دارد. افزایش غلظت اولیه میکروارگانیسم­ها موجب تولید گاز متان در مدت زمان کم­تری می­شود. میزان گاز متان تولیدی مستقل از غلظت اولیه میکروارگانیسم­ها می­باشد. بحث و نتیجه­گیری: مدل ارایه شده در این پژوهش می­تواند برای پیش­گویی مدت زمان مورد نیاز برای انجام واکنش، عملکرد بهینه بیوراکتور، طراحی تجهیزات فرآیندی مربوطه، افزایش مقیاس تجهیزات، مانند مخزن ذخیره سازی و کنترل مناسب جهت تولید متان با خلوص بالا و حجم بیش­تر در بیوراکتورها مناسب باشد..

نویسندگان

حسین بیکی

استادیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران (مسوول مکاتبات).

الهام جانانه

پزشک عمومی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی مشهد، ایران.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • HilkiahIgoni, A., Abowei M., Ayotamuno, M., Eze, C., ۲۰۰۹. “Comparative ...
  • Buekens, A., ۲۰۰۵. “Energy Recovery from Residual Waste by Mean ...
  • Wilkie, A. C., ۲۰۰۵. “Anaerobic digestion”. Biology and Benefits”. Dary ...
  • Zhou, H., Loffer, D., Kranert, M., ۲۰۱۱. “Model-based Predictions of ...
  • Show, K., Lee, D., Pan, X., ۲۰۱۳. “Simultaneous Biological Removal ...
  • Li, Ch., Champagne, P., Anderson, B., ۲۰۱۱. “Evaluating and Modeling ...
  • Grieder, Ch., Mittweg, G., Dhillon, B., Montes, J., Orsini, E., ...
  • Meltcalf and Eddy, ۲۰۰۳. “Wastewater Engineering-Treatment, Disposal and Reuse”. ۴thEdition, ...
  • Bouallagui, H., Touhami, Y., Cheikh, R. B., Hamidi, M., ۲۰۰۵. ...
  • Callaghan, F.J., Wase, D. A. J., Thyaniythy, K., Forster, C. ...
  • Vieitez, E. R., Ghsh, S., ۱۹۹۹. “Bio gasification of Solid ...
  • Mata Alvarez, J., Maca, S., Liabres, P., ۲۰۰۰. “Anaerobic Digestion ...
  • Buswell, A. M., Mueller, H. F., ۱۹۵۲. “Mechanism of Methane ...
  • Gerber, M., Span, R., ۲۰۰۸. “An Analysis of Available Mathematical ...
  • Boyle, W. C., ۱۹۷۷. “Energy Recovery from Sanitary Landfills”. Microbial ...
  • Baserga, U., ۱۹۹۸. “Land wirtschaftliche Co-Vergärungs-Biogasanlagen. FAT-Berichte Nr. ۵۱۲, Eidg. ...
  • Keymer, U.; Schilcher, A., ۲۰۰۳, “Biogasanlagen: Berechnung der Gasausbeute von ...
  • Amon, T.; Amon, B.; Kryvoruchko, V.; Machmüller, A.; Hopfner-Sixt, K.; ...
  • Yang, L., Huang, Y., Zhao, M., Huang Z., Miao, H., ...
  • Abdelsalam, E., Samer, M., Attia, Y. A., Abdel-Hadi, M. A., ...
  • Beba, A., Atalay, F. S., ۱۹۸۶. “Mathematical Models for Methane ...
  • Biswas, J., Chowdhury, R., Bhattacharya, P., ۲۰۰۶. “Experimental Studies and ...
  • Srisertpol, J, .Srinakorn, P, .Kheawnak, A, .Chamniprasart, K., ۲۰۱۰. “Mathematical ...
  • Gavala, H.N., Skiadas, I.V., Ahring, B.K., Lyberatos, G., ۲۰۰۶. “Thermophilic ...
  • Afazeli, H., Jafari, A., Rafiee, Sh., Nosrati, M., ۲۰۱۴, “An ...
  • Noorollahi, Y., Kheirrouz, M., Farabi Asl, H., Yousefi, H., Hajinezhad, ...
  • Abdeshahian, P., Lim, J. Sh., Ho, W., Hashim, H., Lee, ...
  • Powell, E. O., ۱۹۶۷. “The Growth Rate of Microorganisms as ...
  • Birjukow, W. W.; Kantere, W. M., ۱۹۸۵. “Optimizing periodical processes ...
  • Gompertz, B., ۱۸۲۵. "On the Nature of the Function Expressive ...
  • Contois, D. E., ۱۹۵۹. “Kinetics of Bacterial Growth: Relationship between ...
  • Okpokwasili, G. C., Nweke, C. O., ۲۰۰۵. “Microbial Growth and ...
  • Aworanti, O. A., Agarry, S. E., Arinkoola, A. O., Adeniyi, ...
  • نمایش کامل مراجع