Majid Rasouli

تامين پايدار سوخت زيستي نقشي كليدي در تامين انرژي آينده ايفا مي كند و يك راه حل اميدواركننده سازگار با محيط زيست براي تصفيه زباله است. امروزه آلودگي و انتشار گازهاي گلخانه اي منجر به تعريف برنامه هاي عملياتي و دستورالعمل هايي با هدف بهبود توليد انرژي تجديدپذير و رويكردهاي اقتصاد دايره اي و سبز شده است. هضم بي هوازي پسماندهاي آلي نقطه برخورد بين اقتصاد دايره اي و بهره برداري از انرژي زيستي است. با افزايش تعداد و اندازه نيروگاه هاي بيوگاز، بهينه سازي فرآيند يك كار حياتي است. در نتيجه هدف پايان نامه بهينه سازي فرآيند با مدل هاي عددي و مهارت هاي برنامه نويسي براي اجراي متغيرهاي ورودي متعدد به منظور حل مسئله بهينه سازي است. هدف اصلي اين كار، تعريف يك ابزار نرم افزاري به نام ADM1 (شبيه ساز مدل هضم بي هوازي نسخه 1) است كه توسط آن كاربر مي تواند هم پياده سازي و هم شبيه سازي فرآيندهاي بيوشيميايي هضم بي هوازي را انجام دهد. در اين پژوهش براي توسعه كدها از نرم افزار متلب استفاده شده است. الگوريتم ازدحام ذرات جهت بهينه سازي فرايند انتخاب شده و همچنين جهت كارآمدتر شدن كدها يك واسط كاربرگرافيكي (GUI) توسعه داده شد. به واسطه اين محيط كدنويسي كاربر مي تواند تاثير غلظت انواع واكنش گر و يا بستر، دما، ريت خوراك، حجم و زمان را بر دبي توليد گاز مشاهده و بررسي كند. مدل اجرا شده مي تواند به عنوان يك مدل مستقل براي آزمايش ورودي هاي مختلف در يك هاضم استفاده شود. مقايسه مدل سازي با مراجع نشان مي دهد كه تركيب سوبستراهاي مختلف با نتايج Ros´en و Jeppssons تفاوت چنداني ندارند و بيشترين اختلاف حدود 3 درصد است. علاوه بر اين ريت توليد گاز با استفاده از الگوريتم ازدحام ذرات مدل سازي شده است.
Thesis summary

ارائه و ارزيابي سيستم هيبريد نوين هضم بيهوازي نرخ بالا بستر لجن توسعه يافته (EGSB) راكتور اختلاط كامل (CSTR)
Thesis summary

انرژي به عنوان يك پارامتر مفيد براي تجزيه و تحليل و ارزيابي پايداري كشاورزي در نظر گرفته شده است. لذا در اين تحقيق، محصول غالب (گيلاس و گردو) شهرستان لواسانات در استان تهران از نظر الگوي مصرف انرژي، و تبعات زيست محيطي ناشي از مصرف بي رويه نهاده هاي كشاورزي مورد تحليل و بررسي قرار گرفت. ارزيابي چرخه زندگي اين محصول به منظور تعيين بارهاي محيطي توليد شده استفاده شد. نتايج حاصل از اين پژوهش نشان داد كه كل انرژي مورد نياز در توليد گيلاس و گردو در منطقه لواسانات به ترتيب MJ/ha 89/14256 و MJ/ha 41/12677 بدست آمد. نتايج تحقيق نشان داد كه انرژي كودهاي شيميايي با مصرف 35/34 % از كل انرژي مصرفي (MJ/ha 69/4900) و 50/92 % از كل انرژي مصرفي (MJ/ha 198/11727)، بيشترين سهم مصرف انرژي را به ترتيب در توليد گيلاس و گردو در منطقه لواسانات به خود اختصاص داد. در بين كودهاي شيميايي، كود نيتروژن بيشترين مصرف انرژي را داشت. نسبت انرژي براي گيلاس و گردو به ترتيب 67/1 و 19/10 به دست آمد. نتايج حاصل از ارزيابي چرخه زندگي نشان داد كه در اين مطالعه ميانگين شاخص آسيب به دسترسي منابع براي توليد يك تن گيلاس و گردو به ترتيب USD 2013 90/20 و 19/91 مي باشد نتايج همچنين نشان داد كه براي هر دو محصول، بيشترين اثرات در شاخص هاي سلامت انسان و اكوسيستم ناشي از انتشار در مزرعه است.
Thesis summary

امروزه با پديده رشد جمعيت به تبع آن رشد شهرنشيني در جوامع امروزي توليد فاضلاب شهري در حال افزايش است، به همين منظور وجود تصفيه خانه فاضلاب جهت كاهش حجم فاضلاب توليدشده، امري ضروري است. فرآيند تصفيه فاضلاب در تصفيه خانه جنوب تهران درنهايت منجر به توليد انرژي (الكتريسيته و حرارت) در واحد CHP شده كه داراي يك سري اثرات زيست محيطي است كه هدف اصلي از اين مطالعه، ارزيابي تأثير زيست محيطي نيروگاه بيوگاز لجن فاضلاب شهري در تصفيه خانه جنوب تهران طبق روش ارزيابي چرخه حيات است. در اين سيستم دو فاز در نظر گرفته شد كه فاز اول فرآيند تصفيه فاضلاب و فاز دوم شامل فرآيند توليد الكتريسيته و حرارت از بيوگاز توليدي از هاضم‎هاي بي هوازي (AD-CHP) است. براي ارزيابي زيست محيطي اين سيستم، از روش ارزيابي چرخه حيات (LCA) استفاده شد و با نرم افزار Simapro تحت روش 2016 ReCiPe تجزيه وتحليل انجام و نتايج بيان شد، طبق اين روش ابتدا مرز سيستم براي دو فاز تعيين و جهت تكميل فهرست موجودي چرخه حيات، اطلاعات ورودي و خروجي تصفيه خانه ميزان انرژي مصرفي، برق و حرارت توليدي و ساير موارد جمع آوري شد همچنين براي جمع آوري اطلاعات در اين پژوهش از طريق مصاحبه با كارشناسان مربوطه تصفيه خانه جنوب تهران، استفاده از پايگاه داده اكواينونت استفاده شد. درروش 2016 ReCiPe نتايج در دو سطح مياني (شامل 3 دسته تأثير) و نهايي (شامل 18 دسته تأثير) بيان شد. نتايج براي فاز اول نشان داد كه فاكتورهاي فاضلاب تصفيه شده و كلر، بيشترين تأثيرات نامطلوب زيست محيطي را به خود اختصاص داد كه فاضلاب تصفيه شده در بين 18 دسته تأثير در طبقه سيمت زيست محيطي دريا با مقدار kg 1,4-DCB1531/101 بيشترين تأثيرات زيست محيطي را در بين موارد ذكرشده داشت. الكتريسيته مصرفي از واحد chp در فرآيند تصفيه فاضلاب باعث كاهش اثرات زيست محيطي در اكثر طبقات تأثير شد. دركل بيشترين تأثيرات نامطلوب زيست محيطي فرآيند تصفيه فاضلاب مربوط به آسيب در طبقه سلامت انسان و اكوسيستم است كه فاضلاب تصفيه شده داراي انتشارت مستقيم در محيط زيست است كه اين انتشارات حاصل از اثرات زيست محيطي خود فرآيند تصفيه فاضلاب است. در فاز دوم، فرآيند هضم بي هوازي (AD)، موارد برق گرما در تمامي طبقات داراي كاهشي بر روي محيط زيست هستند كه در بين 18 دسته تأثير الكتريسيته در طبقه سميت سرطان زا در انسان با
Thesis summary

پسماند مواد ليگنوسلولزي حاصل از ضايعات كشاورزي روز به روز در حال افزايش است. اين مواد به دليل دارا بودن پيوندهاي محكم هيدروژني به راحتي تجزيهپذير نيستتتتندن بنابراين براي توليد زيستتتتگاز از آنها نياز به اعمال فرايند پيشتيمار بر روي آنها ميباشتتتد. در اين م العه اثر پيشتيمارهاي آلتراستوني ن مايكروويو و پمستمايسترد بر تجزيهپذيري كاه كلزا با استتداده از ه تم بيهوازي در شترايد دمايي مزوفيل و در سي ستم BMP ت ست مورد برر سي قرارگرفت. طراحي آزمايش ها براي هري از اين سه پيشتيمار با فاكتورها و س وح مختلف در نرم افزار Desing Expert انجامشتتد. پيشتيمار آلتراستتوني و پمستتما بر حستت زمان و پيش تيمار مايكروويو بر حستت زمان-توان اعمال به عنوان فاكتور A در 4 ست و و TS به عنوان فاكتور B در 3 ست و مورد بررستي قرارگرفت. مدل استتخرا شتده با استتداده از دول ANOVA ن نمودارهاي تشخيص خ ا و مقايسهي سريع فاكتورها تحليلشد. نتايج نشان داد بيشترين توليد بيوگاز در پيشتيمار آلترا سوني در زمان 30 دقيقه با TS=8% و در پيشتيمار مايكروويو در زمان 12 دقيقه با توان 450 وات و TS=10% اتداق افتاد. تاثير پيشتيمار پمستتتما نيز به تنهايي در محيد خمء بر افزايش توليد بيوگاز از كاه كلزا در اين پژوهش و با استداده از امكانات آزمايشگاهي در دسترسن از نظر آماري معنيدار نبود.
Thesis summary

محصولات غذايي سرخ شده با توجه به ويژگي هاي منحصربه فرد مانند رنگ، بو، طعم و بافت مطلوب بسيار مورد توجه مي باشند. كنترل شرايط سرخ كردن و استفاده از پوشش هاي هيدروكلوئيدي خوراكي (صمغ ها) يكي از روش هاي مناسب براي كاهش جذب روغن، حفظ رطوبت و بهبود خصوصيات ظاهري مواد غذايي سرخ شده است. در اين مطالعه، اثر صمغ هاي دانه ريحان، دانه مرو و گزانتان در چهار سطح 0/0، 5/0، 0/1 و 5/1 درصد به عنوان پوشش هاي خوراكي و دماي سرخ كردن در سه سطح دمايي 150، 175 و 200 درجه سلسيوس بر مقدار جذب روغن، محتواي رطوبت و خصوصيات ظاهري برش هاي بادمجان سرخ شده بررسي شد. مؤلفه هاي رنگي شامل روشنايي (L*)، قرمزي (a*)، زردي (b*) و شدت تغييرات رنگ (∆E) براي بررسي تغييرات ظاهري در هنگام سرخ كردن عميق برش هاي بادمجان استفاده شدند. نتايج نشان داد پوشش دهي با صمغ هاي دانه ريحان، دانه مرو و گزانتان باعث كاهش افت رطوبت و جذب روغن در هنگام سرخ كردن عميق برش هاي بادمجان مي شود (05/0>P). مقدار جذب روغن برش هاي بادمجان بدون پوشش سرخ شده 39/49 درصد بود كه با افزايش غلظت صمغ هاي دانه ريحان، دانه مرو و گزانتان به 5/1 درصد، به صورت معني دار و به ترتيب به 23/25، 28/26 و 04/31 درصد كاهش يافت (05/0>P). طي فرآيند سرخ كردن مقدار شاخص روشنايي برش هاي بادمجان كاهش يافت، اما شدت تغييرات براي نمونه هاي پوشش داده شده كمتر بود (05/0>P). ميانگين مقادير EΔ براي نمونه شاهد، 5/0 درصد، 1 درصد و 5/1 درصد صمغ دانه مرو به ترتيب برابر 66/44، 25/46، 85/45 و 80/39 بود. كمترين مقدار ∆E و تغييرات چروكيدگي سطحي مربوط به برش هاي بادمجان پوشش داده شده توسط صمغ دانه ريحان بودند (05/0>P). براي مدل سازي شاخص تغييرات رنگ، مدل ام ام اف در مقايسه با مدل هاي تواني، درجه دوم، گومپرتز، لجستيك، ريچارد و ويبول خطاي كمتري داشت و به خوبي با داده هاي آزمايشگاهي برازش شد. ميانگين تغييرات مساحت محاسبه شده براي نمونه شاهد، 5/0 درصد، 1 درصد و 5/1 درصد موسيلاژ دانه ريحان به ترتيب برابر 41/49، 68/43، 41/42 و 66/36 بود. متوسط تغيير سطح برش هاي بادمجان سرخ شده با افزايش دماي سرخ كردن از 150 به 200 درجه سلسيوس از 61/50 به 03/62 درصد افزايش يافت. در مجموع، استفاده از 5/1 درصد صمغ دانه ريحان به عنوان پوشش خوراكي به دليل كاهش جذب روغن و بهبود خصوصيات ظاهري برش هاي بادمج
Thesis summary

يكي از روش هاي خشك كردن ميوه ها استفاده از تابش فروسرخ است كه باعث افزايش سرعت خشك كردن، حفظ كيفيت محصول نهايي و كاهش هزينه‎هاي فرآيند مي‎شود. همچنين پوشش دهي ميوه ها با استفاده از صمغ هاي خوراكي باعث افزايش كيفيت ظاهري، بهبود رنگ و كاهش چروكيدگي آنها در انتهاي فرآيند خشك كردن مي گردد. لذا در اين پژوهش تغييرات وزن، رطوبت، شاخص هاي رنگي شامل روشنايي (L*)، قرمزي (a*)، زردي (b*)، تغييرات رنگ (EΔ)، سطح، زمان خشك شدن و ضريب نفوذ مؤثر رطوبت برش هاي زردآلو پوشش داده شده با صمغ هاي گزانتان و دانه بالنگو هنگام خشك شدن در سامانه فروسرخ بررسي گرديد. براي مدل سازي اين فرآيند نيز از معادله هاي تجربي هندرسون و پابيس، تقريب انتشار، پيج، پيج اصلاح شده، نيوتن، ميديلي و لگاريتمي، و روش الگوريتم ژنتيك- شبكه عصبي مصنوعي استفاده شد. در اين مطالعه برش هاي زردآلو تازه (استوانه اي شكل با ضخامت 5/0 سانتي متر) با صمغ هاي گزانتان و دانه بالنگو (با غلظت 6/0 درصد) پوشش دهي شدند و سپس نمونه هاي شاهد و پوشش داده شده درون خشك كن فروسرخ قرارگرفته و اثرات توان پرتودهي در سه سطح150، 250 و 375 وات و در سه فاصله 5، 5/7 و 10 سانتي متر بر ويژگي هاي ذكرشده بررسي شد. نتايج نشان داد كه پوشش دهي باعث افزايش زمان خشك شدن نمونه ها مي شود، اما اين تغيير معني دار نبود (05/0P). با افزايش توان منبع حرارتي و كاهش فاصله نمونه ها از لامپ فروسرخ، ضريب نفوذ مؤثر رطوبت به ترتيب از 9-10×48/1 به 9-10×56/5 مترمربع بر ثانيه و از 9-10×26/2 به 9-10×28/4 مترمربع بر ثانيه افزايش يافت (05/0>P). از بين معادله هاي تجربي بررسي شده مدل پيج برازش بهتري با داده هاي آزمايشگاهي داشت (988/0r>) و اين معادله براي مدل سازي سينتيك خشك شدن فرآيند استفاده شد و ضرايب ثابت آن گزارش گرديد. ازنظر شاخص روشنايي، نمونه هاي پوشش داده شده روشن تر بودند و زردآلوهاي پوشش داده شده با صمغ دانه بالنگو مقادير L* بالاتري داشتند. ازنظر شاخص تغ
Thesis summary

امروزه صمغ هاي گياهي و تجاري به منظور بهبود خصوصيات رئولوژيكي، بافتي و حسي مواد غذايي استفاده مي شوند. دانه هاي ريحان و مرو داراي مقادير قابل توجهي صمغ (موسيلاژ) با خواص عملكردي مناسب هستند كه بعد از استخراج از دانه ها و خشك شدن مي توانند به صورت پودر در فرمولاسيون محصولات مختلف استفاده شوند. در اين مطالعه جهت خشك كردن موسيلاژ دانه هاي ريحان و مرو از روش پرتودهي فروسرخ استفاده شد. اثر توان لامپ فروسرخ (150، 250 و 375 وات)، فاصله نمونه از لامپ ها (4، 8 و 12 سانتي متر) و ضخامت نمونه (5/0، 1 و 5/1 سانتي متر) بر زمان خشك كردن مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش توان لامپ، كاهش فاصله نمونه از لامپ و كاهش ضخامت موسيلاژ، ضريب نفوذ مؤثر رطوبت (Deff) افزايش يافته و در نتيجه زمان خشك شدن نمونه ها در خشك كن فروسرخ كاهش مي يابد. بر اساس نتايج پردازش تصوير، افزايش توان تابش فروسرخ تأثير مثبتي بر روشنايي موسيلاژ خشك شده داشت (افزايش شاخص L*) و باعث كاهش شاخص تغييرات رنگ (∆E) شد. جهت مدل سازي سينتيك خشك شدن نمونه ها از مدل هاي تجربي استفاده شد. داده هاي تجربي نسبت رطوبت (MR) با 8 مدل لايه نازك برازش شدند. نتايج بدست آمده مدل پيج را به عنوان بهترين مدل براي توصيف سينتيك خشك كردن نمونه ها با بيشترين ضريب تعيين (r2) و كمترين خطاي استاندارد (SE) معرفي كرد. مدل سازي شبكه عصبي مصنوعي جهت پيش بيني ميانگين زمان خشك شدن موسيلاژ دانه ريحان و مقدار رطوبت و نسبت رطوبت موسيلاژ دانه مرو در طول خشك شدن مورداستفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد شبكه اي با تعداد 8 نرون در يك لايه پنهان و با استفاده از تابع فعال سازي سيگموئيدي به خوبي مي تواند اين مقادير را با ضريب همبستگي بالا پيش بيني كند. از سيستم استنتاج تطبيقي فازي- عصبي (انفيس) نيز با سه ورودي توان لامپ، فاصله نمونه از لامپ و ضخامت موسيلاژ جهت پيش بيني زمان خشك شدن و چهار ورودي توان لامپ، فاصله نمونه از لامپ، ضخامت موسيلاژ و زمان حرارت دهي جهت پيش بيني نسبت رطوبت نمونه ها در خشك كن فروسرخ استفاده شد. مقادير ضريب تعيين محاسبه شده براي پيش بيني زمان خشك شدن و نسبت رطوبت موسيلاژ دانه هاي ريحان و مرو به ترتيب برابر 96/0، 99/0، 92/0 و 99/0 بود كه نشان دهنده ي وجود همبستگي بالا بين داده هاي تجربي و مقادير پيش بيني شده توسط مدل انفيس مي با
Thesis summary

امروزه، تامين انرژي و آلودگي محيط زيست، دو نگراني مهم جوامع انساني در سراسر جهان است. توليد سوخت هاي زيستي تجديدپذير يكي از راه حل هاي اين معضل مي باشد. زيست توده منبع عمده اي از انرژي تجديدپذير در جهان است كه مي تواند جايگزين سوخت هاي فسيلي شود. يكي از مزيت هاي مهم توليد انرژي از زيست توده مثلاً با تبديل آن به بيوگاز، نياز به سرمايه گذاري كمتر در مقايسه با انواع ديگر انرژي هاي تجديدپذير مانند انرژي برق آبي، انرژي خورشيدي و انرژي باد است. در اين پژوهش به توليد بيوگاز به وسيله هضم هم زمان پسماند نيشكر، تفاله چاي سياه و فاضلاب شهري پرداخته شده است. طراحي آزمايش ها به وسيله نرم افزار ديزاين اكسپرت انجام شد. در اين طراحي از طرح مخلوط استفاده شد و بر اساس خروجي نرم افزار 22 راكتور با حجم 500 ميلي ليتر از تركيبات مختلف مواد بارگذاري شد. آزمايش ها در محدوده دمايي مزوفيليك انجام شد. بر اساس نتايج به دست آمده از اين مطالعه بهترين تركيب براي رسيدن به بالاترين عملكرد توليد بيوگاز شامل تركيبي از 25% پسماند ليگنوسلولزي گياه نيشكر ، 34% چاي سياه و 41 % فاضلاب شهري بود. اين مقدار برابر با 239 mL/g vs بيوگاز مي باشد.
Thesis summary

هضم بي هوازي لجن يكي از گسترده ترين فرآيندهاي تثبيت در شبكه هاي تصفيه فاضلاب است كه لجن را به يك محصول پايدار تبديل مي كند و هم زمان، با توليد بيوگاز انرژي را بازيابي مي كند. هدف از اين تحقيق، بررسي اثر سينرژي لجن فاضلاب و جلبك در هضم تركيبي بي هوازي، بررسي تاثير هضم تركيبي بي هوازي روي شرايط عملكردي و توليد متان راكتور و بهينه سازي نسبت تركيب لجن فاضلاب و جلبك در در فرآيند هضم بي هوازي است. در اين مطالعه، آزمايش ها در آزمايشگاه انرژي هاي تجديدپذير گروه مهندسي بيوسيستم دانشگاه بوعلي سينا و آزمايشگاه محيط زيست دانشگاه آزاد همدان انجام شد. لجن فاضلاب از تصفيه خانه فاضلاب همدان و جلبك سبز كلادوفورا از پژوهشكده آبزي پروري آب هاي داخلي (بندر انزلي) تهيه و از روش BMP براي سنجش بيوگاز و متان توليدي استفاده شد. جامدات كل (TS)، كل جامدات فرار (TVS) و تقاضاي اكسيژن شيميايي (COD) براساس روش هاي استاندارد اندازه گيري شدند و براي طراحي آزمايش ها از روش شناسي سطح پاسخ (RSM) و نرم افزار Design Expert استفاده شد.نتايج به دست آمده از اين پژوهش به طور خلاصه عبارتند از: 1. استفاده از لجن تصفيه خانه هاي فاضلاب يك گزينه مناسب براي توليد انرژي پاك به شكل بيوگاز است. با هضم اين نوع لجن علاوه بر توليد انرژي تجديدپذير مي توان در جهت حفظ محيط زيست نيز گام برداشت. 2. جلبك سبز كلودوفورا مي تواند به عنوان يك منبع غني از نيتروژن به منظور بهبود نسبت C/N لجن فاضلاب استفاده شود. 3. از نرم افزار ديزاين اكسپرت مي توان به عنوان يك نرم افزار كاربردي در بهينه سازي آزمايش-ها استفاده كرد. 4. طرح مخلوط در نرم افزار ديزاين اكسپرت يك گزينه مناسب براي بهينه كردن تركيب سوبستراهاي مختلف به منظور انجام هضم هم زمان بي هوازي مي باشد و با استفاده از اين طرح مي-توان به بهترين تركيب هاي سوبسترا براي بيشينه كردن توليد بيوگاز دست يافت. 5. درپژوهش حاضر به هضم هم زمان بي هوازي لجن اوليه، لجن ثانويه و جلبك كلادوفورا پرداخته شد. از نتايج حاصل از اين مطالعه مي توان دريافت كه بهينه ترين حالت هضم با تركيبي حاوي 64% لجن اوليه و 36% جلبك كلادوفورا اتفاق خواهد افتاد.
Thesis summary

براي كاهش آلودگي محيط زيست ووابستگي به سوخت هاي فسيلي، منابع تجديدپذير مبتني بر فن آوري هاي توليد هيدروژن درسراسرجهان مورد توجه قرار گرفته اند. دانشمندان معتقدند كه سوخت هاي فسيلي درآينده نزديك به اتمام مي رسند.بايد در انديشه بهره جويي از انرژي هاي جايگزين باشيم. مشكلات اخير زيست محيطي در جهان، بهره گيري از سوخت هاي فسيلي رابه سوي انرژي هاي نو وتجديد پذير سوق داده است.در اين پژوهش به بررسي هضم بي هوازي لجن فاضلاب شهري اوليه وثانويه و برگ پودر شده ي نيشكر پرداخته شد. همچنين از مقدار اندكي كود گاوي هضم شده به عنوان ماده تلقيح استفاده گرديد.طراحي آزمايش ها به وسيله نرم افزار ديزاين اكسپرت و در قالب طرح مخلوط انجام شد. 24 هاضم آزمايشگاهي هركدام با حجم 500 ميلي ليتر براي انجام آزمايشات،با توجه به خروجي طراحي آزمايش ها توسط نرم افزاردر نظر گرفته شد كه هركدام به ميزان 500 ميلي ليتر از تركيبات مختلفي از سه ماده پر شدند. هاضم ها در محدوده دمايي مزوفيليك (37 درجه سانتي گراد) در يك زمان ماند 21 روزه نگهداري شدند واندازه گيري بيوگاز با روش BMP test به صورت روزانه انجام شد. طبق نتايج به دست آمده از آزمايش ها بهترين تركيب شامل لجن فاضلاب اوليه 28./.،لجن فاضلاب ثانويه 99/48 ،برگ پودر شده ي نيشكر7./. بود كه اين تركيب بيوگازي معادل 8581 ميلي ليتر با ميانگين توليد متان 36./.توليد كرد. پس از مدل سازي،نرم افزارديزاين اكسپرت تركيب بهينه اي را پيش بيني كرد كه شامل لجن فاضلاب اوليه 70./.لجن فاضلاب ثانويه صفر درصد، برگ پودر شده ي نيشكر30./. درصد بود. ميزان توليد بيوگاز دراين پيش بيني برابر با 14/8992 ميلي ليتر بود كه 36./. آن را متان تشكيل مي داد.ازنتايج به دست آمده از اين پژوهش مي توان دريافت كه به منظور غلبه بر شرايط اسيدي شدن درهضم موادي مانند برگ نيشكر، مي توان از تركيب موادي با ثبات pH بالاتر استفاده كرد وحجم بيوگاز و متان توليدي را در يك دوره مشخص افزايش داد. همچنين استفاده از ماده تلقيح به دليل وفور ميكروارگانيسم ها به عمليات هضم سرعت مي دهد و باعث صرفه جويي در زمان و انرژي مي گردد.
Thesis summary

پيش فرآوري شيميايي پسماند ليگنوسلولزي كدوي آجيلي (Cucurbita pepo L.) به منظور افزايش نرخ هيدروليز و بهبود توليد گاز زيستي در فرآيند هضم بي هوازي در نرخ هاي متفاوت بارگذاري مواد آلي جامد
Thesis summary

آلودگي هاي زيست محيطي و امنيت انرژي از جمله بزرگترين چالش هاي انسان در قرن 21 است. كاهش انتشار گازهاي گلخانه-اي و گرمايش جهاني با اكتشاف انرژي هاي جايگزين و كاهش وابستگي به سوخت هاي فسيلي امكان پذير است. هزينه مؤثر توليد انرژي و استفاده از بازده انرژي زيستي كليد بهبود كيفيت زندگي در كشورهاي در حال توسعه است.در اين پژوهش به بررسي هضم بي هوازي خون گوسفند و آب پنير پرداخته شد. همچنين از كود گاوي هضم شده به عنوان ماده تلقيح استفاده گرديد. طراحي آزمايش ها به وسيله نرم افزار ديزاين اكسپرت و در قالب طرح مخلوط انجام شد. 22 هاضم آزمايشگاهي هركدام با حجم 500 ميلي ليتر براي انجام آزمايشات، با توجه به خروجي طراحي آزمايش ها توسط نرم افزار در نظر گرفته شد كه هركدام به ميزان 300 ميلي ليتر از تركيبات مختلفي از سه ماده پر شدند. هاضم ها در محدوده دمايي مزوفيليك (37 درجه سانتي گراد) در يك زمان ماند 21 روزه نگهداري شدند و اندازه گيري بيوگاز با روش BMP test به صورت روزانه انجام شد. طبق نتايج به دست آمده از آزمايش ها بهترين تركيب شامل 55% خون گوسفند، 15% آب پنير و 30% ماده تلقيح بود كه اين تركيب بيوگازي معادل 4352 ميلي ليتر با ميانگين توليد متان %50 توليد كرد. پس از مدل سازي، نرم افزار ديزاين اكسپرت تركيب بهينه اي را پيش بيني كرد كه شامل 46% خون گوسفند، 17% آب پنير و 37% ماده تلقيح بود. ميزان توليد بيوگاز در اين پيش بيني برابر با 4281 ميلي ليتر بود كه 4/50% آن را متان تشكيل مي داد. از نتايج به دست آمده از اين پژوهش مي توان دريافت كه به منظور غلبه بر شرايط اسيدي شدن در هضم موادي مانند آب پنير، مي توان از تركيب موادي با ثبات pH بالاتر استفاده كرد و حجم بيوگاز و متان توليدي را در يك دوره مشخص افزايش داد. همچنين استفاده از ماده تلقيح به دليل وفور ميكروارگانيسم ها به عمليات هضم سرعت مي دهد و باعث صرفه جويي در زمان و انرژي مي گردد.
Thesis summary

فرايند هضم بي هوازي تركيبي روشي است جهت بهبود بازدهي فرايند هضم بي هوازي كه مورد توجه پژوهشگران مي باشد . در اين پژوهش به بررسي هضم تركيبي بي هوازي ، خاك اره ، ميكرو جلبك گونه ي كلرولا و فضولات دامي پرداخته شد كه در آن خاك اره به عنوان يك ماده مكمل به تركيب ميكرو جلبك و فضولات دامي اضافه مي شود تا بازده هاضم هاي بي هوازي افزايش يابد . طي اين مطالعه از 16 هاضم به حجم 500 ميلي ليتر استفاده شد كه تمامي آن ها در شرايط دمايي ميان دوست ( مزوفيليك ) به بهره برداري رسيدند كه اين دما برابر 3 مي باشد. زمان ماتند براي همه ي هاضم ها 30 روز در / تمامي هاضم ها برابر 8 TS 38 درجه سانتي گراد بوده و نسبت هاي مختلف تركيب سه ماده ي Design Expert نظر گرفته شد طي اين آزمايش با استفاده از نرم افزار 231 مي باشد كه اين م قدار مربوط به ml/d مذكور طراحي گرديد . حداكثر مقدار متوسط گاز توليدي در روز 33 % فضولات دامي مي باشد كه افزودن خاك اره / 58 %جلبك و 3 / 8%خاك اره ، 3 / طرحي مي باشد كه حاوي 3 طرح مذكور برابر 22 مي باشد كه در مقايسه با طرح C/N شده است كه مقدار C/N باعث بهينه سازي مقدار پارامتر 35 % بيوگاز توليدي افزايش يافته است. افزودن خاك اره وكم بودن بار آلي -% هايي كه فاقد خاك اره مي باشند 25 در هاضم هايي كه حاوي خاك اره مي باشند توقف توليد بيوگاز و اسيدي شدن TS هاضم ها به دليل پايين بودن سوبستراي داخل هاضم مشاهده نشد. در نتيجه افزودن خاك اره ضمن كمك به پايداري هاضم باعث افزايش توليد بيوگاز شده است.
Thesis summary

امروزه با توجه به رشد جمعيت، توليد پسماند جامد آلي شهري (OFMSW) و به خصوص پسماند غذا در حال افزايش است كه با توجه به كمبود فضا براي دفن اين پسماندها و يا مشكلات محيط زيستي ناشي از سوزاندن آن ها، يافتن راه كارهايي مناسب براي مديريت اين پسماندها ضروري به نظر مي رسد. استفاده از پسماند آلي جامد شهري در فرآيند هضم بي هوازي (AD) مي تواند روشي مناسب جهت مديريت و استحصال انرژي باشد. تاكنون راهكارهاي زيادي جهت انجام بهتر اين فرآيند ارائه شده است، كه يكي از اين راهكارها افزودن عناصر كم مصرف به هاضم مي باشد. نانو ذرات به دليل پراكندگي و سطح تماس بيشتر نسبت به ذرات بزرگ تر با اندازه ميكرو، فعاليت و نفوذ بهتري در سلول هاي بيولوژيك دارند. در بخش نخست آزمايش ها، پسماند آلي جامد شهري را به يك اندازه خرد كرده و با كود گاوي (CM) ميكس شد، و آن را داخل يك راكتور بزرگ ريخته تا مرحله هيدروليز آن اتفاق افتاد. بعد از هيدروليز مواد را داخل راكتورهاي كوچك به اندازه يكسان ريخته شد. در پژوهش حاضر، تأثير افزودن نانو ذرات روي (ZnO)، نانو ذرات اكسيد آهن (Fe3O4) و نانو ذرات اكسيد كبالت (Co2O3) بر توليد بيوگاز و بيومتان حاصل از هضم بي هوازي پسماند آلي جامد شهري و كود گاوي بررسي و مطالعه شد. نانو ذرات استفاده شده براي انجام آزمايش ها با نام تجاري مرك براي انجام آزمايش ها استفاده شد. سپس با استفاده از نرم افزار Design Expert-11 آناليزها انجام شده، و تأثير نانو ذرات بر هضم بي هوازي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه نانو ذرات استفاده از عناصر كم مصرف و ضروري با غلظت هاي بهينه در بستر هاضم، به طور بالقوه باعث ايجاد اثراتي مثبت بر پايداري فرآيند هضم، كاهش بيشتر ناخالصي ها و گازهاي آلاينده موجود در بيوگاز، و توليد بيوگاز بيشتر شده است. نانو ذرات روي (ZnO) به دليل اثر سمي بودن آن روي باكتري هاي بي هوازي در روزهاي اول به طور مستقيم، روي سميت باكتري هاي بي هوازي تأثير گذاشت و باعث كاهش بيوگاز توليدي شد. اما بعد از چند روز باكتري هاي بي هوازي با اثر سمي بودن مواد اضافه شده آشنا شده و قادر به زنده ماندن در چنين شرايطي بودند، و باعث افزايش بيوگاز توليدي شد.
Thesis summary