تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,265 |
تعداد مقالات | 15,599 |
تعداد مشاهده مقاله | 51,611,626 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,540,949 |
بهینه سازی فرآیند تولید بیوگاز از مخلوط کود دامی و پسماند کدوی آجیلی با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) | ||
مکانیزاسیون کشاورزی | ||
دوره 5، شماره 1، اسفند 1399، صفحه 101-93 اصل مقاله (999.24 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jam.2020.12937 | ||
نویسندگان | ||
پریسا جهانگیر مقدم؛ سمیرا زارعی* | ||
گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران | ||
چکیده | ||
چکیده دفع و انباشت پسماند کشاورزی و دامی در محیط میتواند باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی شود. سالانه حجم بسیار بالایی از فضولات دامی و انواع پسماند محصولات کشاورزی در کشور تولید می شود که می تواند به عنوان پتانسیلی بالقوه برای تولید بیوگاز به آن توجه شود و علاوه بر تولید انرژی، سبب دفع مناسب پسماند و کاهش آلودگی شود. از این رو، در تحقیق حاضر فرآیند تولید بیوگاز از ترکیب کود دامی و پسماند کدوی آجیلی مورد بررسی قرار گرفت. کدوی آجیلی محصولی است که صرفاً برای استخراج دانه آن تولید می شود و قسمت عمده محصول به عنوان پسماند دفع می شود. آزمایشات با استفاده از سه نسبت ترکیب پسماند کدو به کود گاوی ( 10:90، 20:80، 30:70) در دو غلظت متفاوت خوراک (ترکیب 1:1 و 1:2 پسماند با آب) در هاضم های یک لیتری شیشه ای به صورت ناپیوسته انجام شد. برای بهینه سازی فرآیند از روش سطح پاسخ و آزمایش فاکتوریل کامل در سه تکرار استفاده شد. نرم افزار Design Expert 12 برای تجزیه و تحلیل داده های حاصل از آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تاثیر غلظت خوراک بر میزان بیوگاز تولیدی در سطح احتمال 1% و تاثیر نسبت ترکیب در سطح احتمال 5% معنی دار هستند اما اثر متقابل آنها فاقد تاثیر معنی دار است. ارتباط بین تولید بیوگاز با متغیرهای غلظت خوراک و نسبت ترکیب به شکل معادله رگرسیونی ارائه شد. نسبت ترکیب 10:90 و غلظت خوراک با ترکیب 1:2 پسماند با آب به عنوان مقادیر بهینه متغیرها تعیین شدند که منجر به تولید بیشینه بیوگاز به مقدار ml/day 5267/93 می شوند. | ||
کلیدواژهها | ||
واژه های کلیدی: زمان ماند؛ غلظت؛ فاکتوریل کامل؛ نسبت ترکیب؛ هضم بی هوازی | ||
مراجع | ||
Bassani, I., Kougias, P. G., and Angelidaki, I. (2016). In-situ biogas upgrading in thermophilic granular UASB reactor: key factors affecting the hydrogen mass transfer rate. Bioresource Technology, 221: 485-491. Budiyono, O., Widiasa, I.N., Johari, S., and Sunars, O. (2014) . Increasing biogas production rate from cattle manure using rumen fluid as inoculums. International Journal of Science and Engineering, 6(1): 32-38. Buekens, A. (2005). Energy recovery from residual waste by means of anaerobic digestion technologies. In Conference: The future of residual waste management in Europe, pp: 17-18. Doagoi, A.R. (2009). Assessing the effects of different factors on biogas production from Damask Rose bagasse and modeling the production processes by Gompertz model. M.Sc. Thesis, Department of Mechanics of Agricultural Machinery, Shahid Bahonar University of Kerman, Iran. (In Farsi) Doagoi, A.R., Ghazanfari Moghaddam, A., and Fooladi, M.H. (2011). Investigating and Modeling the Process of Biogas Production while Utilizing the Wastes of Damask Rose Distillation. Iranian Journal of Biosystem Engineering(IJBSE), 42(1): 95-102. (In Farsi) Elijah, T.I., Ibifuro, A.M., and Yahaya, S.M. (2009). The study of cow dung as co-substrate with rice husk in biogas production. Scientific Research and Essay, 4(9): 861-866. Fang, C., Boe, K., and Angelidaki, I. (2011). Anaerobic co- digestion of by- products from sugar production with cow manure. Water Research, 45: 3473-3480. Fantozzi, F., and Buratti, C. (2009). Biogas production from different substrates in an exprimental continuously stirred tank reactor anaerobic digester. Bioresource Technology, 100: 5783-5789. Gerardi, M. H. (2003). The microbiology of anaerobic digesters. John Wiley and Sons, Inc. Publication, United States, America. Gueguim Kana, E. B., Oloka, J.K., Lateef, A., and Adesiyan, M. O. (2012). Modeling and optimization of biogas production on saw dust and other co-substrates using artificial neural network and genetic algorithm. Renewable Energy, 46: 276-281. Karatky, L., Jirout, T., and Nalezenec, J. (2012). Lab-Scale technology for biogas production from lignocellulose wastes. Acta Polytechnica, 52(3): 54-59. Keshavarzian, Z., and Rashidi, A. (2015). The process of anaerobic digestion of dairy cattle waste. International Conference on Environmental Science, Engineering and Technologies (CESET, 2015), 5-6 May, Tehran University, Tehran, Iran. (In Farsi) Latha, K., Velraj, R., Shanmugam, P., and Sivanesan, S. (2019). Mixing strategies of high solids anaerobic co-digestion using food waste with sewage sludge for enhanced biogas production. Journal of Cleaner Production, 210: 388- 400. Prabhu, A.V., Raja, S.A., and Lee, C.L.R. (2014). Biogas production from biomass waste. Journal of Innovative Research in Technology, 1(8): 73-83. Saev, M., Koumanoval, B., and Simeonov, I.V. (2009). Anaerobic co-digestion of wasted tomatoes and cattle dung for biogas production. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 44(1): 55-60. Safari, M., Abdi, R., and Adl, M. (2016). Study of biogas production from Canola Straw Residues, Cattle Manure and Cattle Rumen Contents. Agricultural Mechanization and System Research, 16(65): 93-108. Shoeb F., and Singh, H. J. (2000). Kinetic studies of biogas evolved from water hyacinth, Turkey. Symposium on New Technologies for Environmental Monitiring. Trujillo, D., Perez, J. F. and Cerebros, F. J. (1993). Energy recovery from wastes: anaerobic digestion of tomato plant mixed with rabbit wastes. Bioresource Technology, 45: 81-83. Webb, A.R., and Freda, R.H. (1985). The anaerobic digestion of poultry manure: variation of gas yield with influent concentration and ammonium-nitrogen levels. Agricultural Wastes, 14: 135-156. Zaboli, Kh., Vahedi, E., Aliarabi, H., and Ahmadi, A. (2015). Determination of the nutritive value and investigation of the possibility of ensiling by-product pumpkin using wheat straw, wheat bran and urea. Animal Production Research, 4(2): 39-55. Zaher, U., Cheong, D.Y., Wu, B., and Chen, S.H. (2007). Producing energy and fertilizer from organic municipal solid waste. Department of Biological System Engineering Washington State University, Ecology Publication No: 07-07-024. Zareei, S., and Khodaei, J. (2017). Modeling and optimization of biogas production from cow manure and maize straw using an adaptive neuro-fuzzy inference system. Renewable Energy, 114: 423-427. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 411 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 343 |