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

Abstract

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.