بررسی سینتیک و مدل سازی فرایند تولید بیوگاز از ضایعات گلاب گیری گل محمدی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشگاه شهید باهنرکرمان

2 دانشیار، دانشگاه شهیدباهنر کرمان

3 دانشیار، دانشگاه شهیدباهنر کرمان

doi
چکیده

هر ساله مقدار زیادی از ضایعات حاصل از گلاب گیری گل محمدی در صنایع گلاب گیری کشور بر جای مانده و استفاده صنعتی خاصی ندارند. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز از این ضایعات مورد بررسی قرار گرفته است. در آزمایش‌های انجام شده ضایعات با کود گاوی به نسبت‌های 95 : 5، 90 : 10، 85 : 15 و 80 : 20 درصد مخلوط گشتند. سپس هر مخلوط را در یک رآکتور ریخته و پس از اضافه نمودن آب و ماده غنی از باکتری آن‌ها را در دو دمای C°35 و C°45 به مدت 30 روز نگهداری نموده تا مورد هضم باکتری‌های مولد متان قرار گیرند. فرایند تولید تجمعی بیوگاز در قالب یک طرح کامل فاکتوریل با سه تکرار انجام و به کمک سه مدل‌ گومپرتز، لاجستیک و ریچاردز با استفاده از نرم افزار MATLAB مدل سازی شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که بیشترین تولید تجمعی بیوگاز به مقدار ( (m3.kgVS-1 4268/0 ، بیشترین درصد متان به میزان 72% و بیشترین درصد کاهش ماده آلی فرار به میزان 81% مربوط به تیمار C°45 با نسبت ترکیبی 80% با گاس و %20 کود بود. در مجموع، تیمارهای دارای درصدهای کود بیشتر (15% و 20%)، به طوری معنی داری زودتر به نقطه بیشینه تولید روزانه خود رسیدند. کیفیت برازش مدل‌ها در داده‌های آزمایشگاهی با مقایسه دو شاخص R2 و RMSE و بررسی منحنی های برازش شده صورت گرفت. نتایج نشان دادند که دو مدل گومپرتز و لاجستیک برای توجیه فرایند تولید بیوگاز از این ضایعات مناسب تر هستند.