شبیه سازی فرآیند تولید گاز متان از پسماندهای دامی در یک بیوراکتور ناپیوسته
عنوان مقاله: شبیه سازی فرآیند تولید گاز متان از پسماندهای دامی در یک بیوراکتور ناپیوسته
شناسه ملی مقاله: JR_ESTJ-21-8_013
منتشر شده در در سال 1398
شناسه ملی مقاله: JR_ESTJ-21-8_013
منتشر شده در در سال 1398
مشخصات نویسندگان مقاله:
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.
خلاصه مقاله:
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.
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..
کلمات کلیدی: تخمیر بی هوازی, بیوراکتور ناپیوسته, مدل سازی ریاضی, تولید گاز متان
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1288620/