تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,323 |
تعداد مقالات | 16,270 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,952,925 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,623,802 |
شبیهسازی همزنی بر تولید متان در هضم بیهوازی | ||
مکانیزاسیون کشاورزی | ||
مقاله 4، دوره 9، شماره 4، دی 1403، صفحه 43-58 اصل مقاله (1.36 M) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jam.2024.63498.1294 | ||
نویسندگان | ||
محمد محمدی؛ آرمان جلالی* ؛ شمس اله عبداله پور | ||
گروه مهندسی بیوسیستم - دانشکده کشاورزی - دانشگاه تبریز - تبریز - ایران | ||
چکیده | ||
هضم بیهوازی مواد در حوزه صنعت یکی از فناوری های پذیرفتهشده است.در این فناوری، فراهم آوردن شرایط لازم برای اختلاط بهینه مواد از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، فرآیند اختلاط با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی ([1]CFD) شبیهسازی شد و امکان پیشبینی روند سینتیک تولید بیوگاز از پسماندهای دامی و تعیین دور بهینه همزن در طی فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. در مراحل اولیه کار دادههای مربوط به یک هاضم بی هوازی دارای همزن، سرعتهای همزنی صفر، 100 و 150 دور در دقیقه به مدت یک ماه ثبت شد و مشخصههای اندازهگیری شده در ورودیهای مدل [2]ADM1 تبدیل شد. سپس مقادیر اولیه که در مرحله راه اندازی هاضم گزارش شده بود، برآورد شد. رآکتور به حجم 400 لیتر بهینهسازی شد. سامانه همزن به صورت مکانیکی بوده و در هر 6 ساعت به مدت پنج دقیقه با سرعتهای صفر، 100 و 150 دور در دقیقه کار میکرد. بر اساس نمودارها و نتایج حاصله گاز تولیدی از روز 15ام به بعد تقریباً روند ثابتی یافته و به مقدار 75 درصد متان میرسید و بیشترین میانگین درصد متان تولیدی، 64 درصد بود که در سرعت همزنی 100 دور در دقیقه اتفاق افتاد. در طول اجرای آزمایشها، pH در محدوده 7/5 تا 3/7 قرار داشت. [1] Computational Fluid Dynamic [2] Anaerobic Digestion Model no.1 | ||
کلیدواژهها | ||
بیوگاز؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ شبیهسازی؛ مدلسازی هضم بی هوازی؛ همزنی | ||
مراجع | ||
Arzate Salgado, J. A. (2019). Modeling and simulation of biogas production based on anaerobic digestion of energy crops and manure. (Thesis)
Beiki, H. and Jananeh, E., 2019. Simulation of Methane Production Process from Livestock Wastes into a Batch Bioreactor. Journal of Environmental Science and Technology, 21(8), pp.147-158. https://doi.org/10.22034/jest.2019.11126
Aworanti, O. A., Agarry, S. E., Arinkoola, O. A., & Adeniyi, V. (2011). Mathematical modeling for the conversion of animal waste to methane on batch bioreactor. Int. Journal of Engineering Sc. and Tech, 3(1).
Baltrėnas, P., Kolodynskij, V., Zagorskis, A., & Baltrėnaitė, E. (2018). Research and analysis of biogas produced from sewage sludge using a batch bioreactor. Environmental technology, 39(23), 3104-3112. https://doi.org/10.1080/09593330.2017.1375018
Beiki, H., & Jananeh, E. (2019). Simulation of Methane Production Process from Livestock Wastes into a Batch Bioreactor. Journal of Environmental Science and Technology, 21(8), 147-158. https://doi.org/10.22034/jest.2019.11126
Daneshvari, S., Salatin, P. and Khalilzadeh, M., 2020. Impact of renewable energies on green economy. Journal of Environmental Science and Technology, 21(12), pp.165-179. (In Persian). https://doi.org/10.22034/jest.2019.39749.4466
Drapcho, C.M., Nhuan, N.P. and Walker, T.H., 2008. Biofuels engineering process technology (No. Sirsi) i9780071487498). New York: McGraw-Hill.
Ghaemi, F., & Sadeghi, H. (2013). The potential of biogas production from animal waste in Iran, the 4th Iran Bioenergy Conference. (biomas & biogas), Tehran.( In Persian). https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.021
Grieder, C., Mittweg, G., Dhillon, B.S., Montes, J.M., Orsini, E. and Melchinger, A.E., 2012. Kinetics of methane fermentation yield in biogas reactors: Genetic variation and association with chemical composition in maize. Biomass and bioenergy, 37, pp.132-141. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.12.020
Jalali, A., Abdi, R., Abdolah Por, Sh,. Ranjbar, F., (2021). Fermentation chamber design and discontinuous anaerobic digester construction for biomethane production. Research on the mechanics of agricultural machines, 10(3), pp.43-54 (In Persian).
Hoshyar, A. (2011). Basics of bioenergy. Nesoh Publishers.
Hua, Y., OlipHant, M., & Hu, E. J. (2016). Development of renewable energy in Australia and China: A comparison of policies and status. Renewable Energy, 85, 1044-1051. https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.07.060
Hughes, L., & Rudolph, J. (2011). Future world oil production: growth, plateau, or peak? Current Opinion in Environmental Sustainability, 3(4), 225-234. http://dx.doi.org/10.1016/j.cosust.2011.05.001
Li, C. H., Wang, B., Ye, C., & Ba, Y. X. (2014). The release of nitrogen and phosphorus during the decomposition process of submerged macrophyte (Hydrilla verticillata Royle) with different biomass levels. Ecological engineering, 70, 268-274. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2014.04.011
Lindmark, J., Thorin, E., Fdhila, R. B., & Dahlquist, E. (2014). Effects of mixing on the result of anaerobic digestion. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 40, 1030-1047. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.182
Mao, L., Zhang, J., Dai, Y., & Tong, Y. W. (2019). Effects of mixing time on methane production from anaerobic co-digestion of food waste and chicken manure: Experimental studies and CFD analysis. Bioresource Technology, 294, 122177. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.122177
Norouzi, N., & Khajehpour, H. (2021). Simulation of methane gas production process from animal waste in a discontinuous bioreactor. Biointerface research in applied chemistry, 11, 13850-13859. https://doi.org/10.33263/BRIAC116.1385013859
Pletcher, R. H., Tannehill, J. C., & Anderson, D. (2012). Computational fluid mechanics and heat transfer. CRC Press Syaichurrozi, I., Basyir, M. F., Farraz, R. M., & Rusdi, R. (2020). A preliminary study: Effect of initial pH and Saccharomyces cerevisiae addition on biogas production from acid-pretreated Salvinia molesta and kinetics. Energy, 207, 118226 https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2012.12.006
Show, K.Y., Lee, D.J. and Pan, X., 2013. Simultaneous biological removal of nitrogen–sulfur–carbon: recent advances and challenges. Biotechnology advances, 31(4), pp.409-420. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2012.12.006
Zhai, X., Kariyama, I. D., & Wu, B. (2018). Investigation of the effect of intermittent minimal mixing intensity on methane production during anaerobic digestion of dairy manure. Computers and Electronics in Agriculture, 155, 121-129. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.10.002
Zhou, H., Löffler, D., & Kranert, M. (2011). Model-based predictions of anaerobic digestion of agricultural substrates for biogas production. Bioresource Technology, 102(23), 10819-10828. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.09.014 | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 138 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 74 |