[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 9، شماره 1 - ( بهار 1397 ) ::
جلد 9 شماره 1 صفحات 7-17 برگشت به فهرست نسخه ها
تاثیر آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی پسماند مواد غذایی بر عملکرد هضم بی هوازی و تولید گاز متان در رآکتور بستر صافی با جریان رو به پایین در دمای ترموفیلیک
سید عباس رادمرد ، حسین حاجی آقا علیزاده ، رحمن سیفی
دانشگاه بوعلی سینا همدان
چکیده:   (968 مشاهده)
زمینه و هدف: بازیافت انرژی از پسماندها روشی مناسب برای مدیریت پسماندها و تولید انرژی از پسماندهای مواد غذایی میباشد. هضم بی هوازی پسماندها روشی مناسب برای تولید انرژی پاک میباشد. این مطالعه با هدف بررسی هضم بی هوازی پسماند مواد غذایی و تولید گاز متان بوسیله آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی در دمای ترموفیلیک (˚C55) در رآکتور بستر صافی با جریان رو به پایین (LBR DF) میباشد.
روش کار: در این مطالعه پسماند مواد غذایی از رستوران دانشگاه بوعلی سینا جمع آوری شد و آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی پسماندهای مواد غذایی، قبل از تغذیه رآکتور انجام گردید. در آماده سازی گرمایی مخلوط همگن پسماند مواد غذایی با دستگاه اتوکلاو و مایکروویو آماده شد و در آماده سازی ترموشیمیایی، ابتدا پسماند به مدت 60 دقیقه در معرض NaOH 5N قرار گرفت و سپس توسط اتوکلاو و مایکروویو آماده شد. رآکتور در دمای ترموفیلیک راه اندازی شد و مقادیر TS، VS، SCOD، TCOD قبل از بارگذاری و در انتهای آزمایش اندازهگیری شدند. مقادیر متان تجمعی آزمایشگاهی با کمک نرم افزار متلب1/8 بر مدل تغییر شکل یافته گمپرتز برازش شدند و مقادیر ضرایب B0، Rm و  برای همه آزمایش ها مشخص شدند.
یافته ها: بر اساس نتایج، بهترین نتایج در آماده سازی مایکروویو همراه NaOH 5N که موجب افزایش SCOD/TCOD% به مقدار 25/82 درصد، گاز متان تجمعی به مقدار l 98/39 و TSremoved و VSremoved به ترتیب 01/6 و 1/7 درصد گردید. همچنین کمترین مقدار  و بیشترین مقدار Rm در آماده سازی مایکروویو همراه NaOH 5N به ترتیب (day) 38/3 و (l/day) 8/1 مشاهده شد.
نتیجه گیری: بر اساس نتایج این تحقیق، بطور کلی آماده سازی ترموشیمیایی، عملکرد بهتری نسبت به آماده سازی گرمایی و شاهد دارد. آماده سازی پسماند مواد غذایی به روش ترموشیمیایی موجب تخریب بیشتر ساختار ذرات مواد جامد میشود که در نتیجه باعث افزایش مقدار SCOD/TCODTSremoved و VSremoved و مقدار تولید گاز متان میگردد.
واژه‌های کلیدی: اتوکلاو، مایکروویو، هضم بی هوازی، پسماند مواد غذایی، متان
متن کامل [PDF 414 kb]   (239 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: ۱۳۹۶/۱۲/۲۱ | پذیرش: ۱۳۹۶/۱۲/۲۱ | انتشار: ۱۳۹۶/۱۲/۲۱
فهرست منابع
1. Kiran EU, Trzcinski AP, Jern, NgW, Liu Y. Bioconversion of food waste to energy: A review. Fuel.2014; 134: 389–399. [DOI:10.1016/j.fuel.2014.05.074]
2. Lim SJ, Kim BJ, Jeong CM, Choi JDR, Ahn YH, Chang HN, et al. Anaerobic organic acid production of food waste in once-a-day feeding and drawing-off bioreactor. Bioresource Technology.2008; 99: 7866–7874. [DOI:10.1016/j.biortech.2007.06.028]
3. Ariunbaatar J, Panico A, Yeh DH, Pirozzi F, Lens PNL, Esposito G, et al. Enhanced mesophilic anaerobic digestion of food waste by thermal pretreatment: Substrate versus digestate heating. Waste Management. 2015; 46: 176–181. [DOI:10.1016/j.wasman.2015.07.045]
4. Lehtomäki S, Huttunen TM, Lehtinen JA, Rintala J. Anaerobic digestion of grass silage in batch leach bed processes for methane production. Bioresource Technology. 2008; 99: 3267–3278. [DOI:10.1016/j.biortech.2007.04.072]
5. Tampio E, Ervasti S, Rintala J. Characteristics and agronomic usability of digestates from laboratory digesters treating food waste and autoclaved food waste. Journal of Cleaner Production. 2015; 94: 86-92. [DOI:10.1016/j.jclepro.2015.01.086]
6. Koppar A, Pullammanappallil P. Single-stage, batch, leach-bed, thermophilic anaerobic digestion of spent sugar beet pulp. Bioresource Technology. 2008; 99: 2831–2839. [DOI:10.1016/j.biortech.2007.06.051]
7. Dogan E, Dunaev T, Erguder TH, Demirer GN. Performance of leaching bed reactor converting the organic fraction of municipal solid waste to organic acids and alcohols. Chemosphere. 2008; 74(6):797-803. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.10.028]
8. Marin J, Kennedy KJ, Eskicioglu C. Effect of microwave irradiation on anaerobic degradability of model kitchen waste. Waste Management. 2010; 30: 1772–1779. [DOI:10.1016/j.wasman.2010.01.033]
9. Shahriari H, Warith M, Hamoda M, Kennedy KJ. Evaluation of single vs. staged mesophilic anaerobic digestion of kitchen waste with and without microwave pretreatment. Journal of Environmental Management. 2013; 125: 74-84. [DOI:10.1016/j.jenvman.2013.03.042]
10. Menardo S, Balsari P, Dinuccio E, Gioelli F. Thermal pre-treatment of solid fraction from mechanically-separated raw and digested slurry to increase methane yield. Bioresource Technology.2011; 102: 2026–2032. [DOI:10.1016/j.biortech.2010.09.067]
11. Bougrier C, Delgenès JP, Carrère H. Impacts of thermal pre-treatments on the semi-continuous anaerobic digestion of waste activated sludge. Biochemical Engineering Journal. 2007; 34, 20–27. [DOI:10.1016/j.bej.2006.11.013]
12. Li C, Champagne P, Anderson BC. Effects of ultrasonic and thermo-chemical pre-treatments on methane production from fat, oil and grease (FOG) and synthetic kitchen waste (KW) in anaerobic codigestion.Bioresource Technology. 2013; 130: 187–197. [DOI:10.1016/j.biortech.2012.11.053]
13. APHA. Standard methods for the test of water and wastewater, 19th ed. American. Public. Health.Association, Washington, DC, USA, 1995. 199. 17-Sawayama S, Inoue S, Minowa T, Tsukahara K, Ogi T. Thermochemical liquidization and anaerobic treatment of kitchen garbage. J. Ferment. Bioeng. 1997; 83 (5): 451–455.
14. Xu SY, Lam HP, Karthikeyan OP, Wong JWC. 2011. Optimization of food waste hydrolysis in leach bed coupled with methanogenic reactor: Effect of pH and bulking agent. Bioresource Technology 102(4): 3702-8. [DOI:10.1016/j.biortech.2010.11.095]
15. Syaichurrozi I, Budiyono, Sumardiono S. Predicting kinetic model of biogas production and biodegradability organic materials: Biogas production from vinasse at variation of COD/N ratio.Bioresource Technology. 2013; 149: 390–397. [DOI:10.1016/j.biortech.2013.09.088]
16. Wang X, Zhang L, Xi B, Sun W, Xia X, Zhu C, He X, Li M, Yang T, Wang P, Zhang Z, et al.Biogas production improvement and C/N control by natural clinoptilolite addition into anaerobic codigestion of Phragmites australis, feces and kitchen waste. Bioresource Technology 2015; 180: 192– [DOI:10.1016/j.biortech.2014.12.023]
17. Sawayama S, Inoue S, Minowa T, Tsukahara K, Ogi T. Thermochemical liquidization and anaerobic treatment of kitchen garbage. J. Ferment. Bioeng. 1997; 83 (5): 451–455 [DOI:10.1016/S0922-338X(97)82999-6]
18. Rafique R, Poulsen TG, Nizami A, Asam Z, Murphy JD, Kiely G. Effect of thermal, chemical and thermo-chemical pre-treatments to enhance methane production. Energy. 2010; 35: 4556–4561. [DOI:10.1016/j.energy.2010.07.011]
19. Tampio E, Ervasti S, Paavola T, Heaven S, Banks C, Rintala J, et al. Anaerobic digestion of autoclaved and untreated food waste. Waste Management. 2014; 34: 370–377. [DOI:10.1016/j.wasman.2013.10.024]
20. Cheng XY, Liu CZ. Enhanced biogas production from herbal-extraction process residues by microwave-assisted alkaline pretreatment. Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 2010;85: 127–131. [DOI:10.1002/jctb.2278]
21. Cecchi F, Pavan P, Mata-Alvarez J, Bassetti A, Cozzolino C. Anaerobic digestion of municipal solid waste: Thermophilic vs. mesophilic performance at high solids. Waste Management Research.1991; 9: 305-315. [DOI:10.1177/0734242X9100900141]
22. Papadimitriou EK. Hydrolysis of organic matter during autoclaving of commingled household waste. Waste Management. 2010; 30: 572–582. [DOI:10.1016/j.wasman.2009.11.019]
23. Demirer GN, Chen S. Two-phase anaerobic digestion of unscreened dairy manure. Process Biochemistry. 2005; 40: 3542–3549. [DOI:10.1016/j.procbio.2005.03.062]
24. Kuglarz M, Karakashev D, Angelidaki I. Microwave and thermal pretreatment as methods for increasing the biogas potential of secondary sludge from municipal wastewater treatment plants.Bioresource Technology. 2013; 134: 290–297. [DOI:10.1016/j.biortech.2013.02.001]
25. Mähnert P, Linke B. Kinetic study of biogas production from energy crops and animal waste slurry: effect of organic loading rate and reactor size. Environmental Technology. 2008; 30(1): 93-99. [DOI:10.1080/09593330802246640]
26. Marin J, Kennedy KJ Eskicioglu C. Enhanced solubilization and anaerobic biodegradability of source-separated kitchen waste by microwave pretreatment. Waste Managment & Research. 2011;29(2): 208–218. [DOI:10.1177/0734242X10362705]
27. Fdez.-Guelfo LA, Alvarez-Gallego C, Sales D, Romero LI. The use of thermochemical and biological pretreatments to enhance organic matter hydrolysis and solubilisation from organic fraction of municipal solid waste (OFMSW). Chemical Engineering Journal. 2011; 168: 249–354. [DOI:10.1016/j.cej.2010.12.074]
28. Taherzadeh MJ, Karimi K. Pretreatment of lignocellulosic wastes to improve ethanol and biogas production: a review. International Journal of Molecular Sciences. 2008; 9(9): 1621–1651 [DOI:10.3390/ijms9091621]
ارسال پیام به نویسنده مسئول

ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA code


XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Radmard S, Haji Agha Alizadeh H, Seifi R. Effect of Thermal and Thermo-chemical Pretreatments on Food Waste in Anaerobic Digestion and Methane Production in Batch Leach Bed Reactor with Down Flow at Thermophilic Temperature. j.health. 2018; 9 (1) :7-17
URL: http://healthjournal.arums.ac.ir/article-1-1461-fa.html

رادمرد* سید عباس، حاجی آقا علیزاده حسین، سیفی رحمن. تاثیر آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی پسماند مواد غذایی بر عملکرد هضم بی هوازی و تولید گاز متان در رآکتور بستر صافی با جریان رو به پایین در دمای ترموفیلیک. سلامت و بهداشت. 1397; 9 (1) :7-17

URL: http://healthjournal.arums.ac.ir/article-1-1461-fa.html



دوره 9، شماره 1 - ( بهار 1397 ) برگشت به فهرست نسخه ها
مجله سلامت و بهداشت Journal of Health
Persian site map - English site map - Created in 0.11 seconds with 31 queries by YEKTAWEB 3785