جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای پوریا علیخانی)
موضوع: طراحی و ساخت سیستم دو مرحله ای کردن تولید متان زیستی و بررسی عوامل موثر بر آن
ارائه دهنده: پوریا علیخانی
استادان راهنما: دکتر علیاکبر عالم رجبی
استادان مشاور: دکتر کیخسرو کریمی
استادان داور: دکتر احمد سوهانکار و دکتر محمدرضا سلیم پور
چکیده
مورد مطالعه قرار گرفت به این صورت که نمونه ای که بیشترین بازده تولید متان از جامدات در سیستم تک مرحله ای داشت، به عنوان خوراک برای سیستم دو مرحلهای انتخاب شد و اثر نرخ بارگذاری مواد آلی در سه مقدار مختلف بر تولید متان در سیستم دو مرحله ای بررسی شد. هر دو سیستم تک مرحله ای و دو مرحله ای در محدوده دمای مزوفیلیک (37 درجه سلسیوس) قرار داشتند. سیستم تک مرحله ای 45 روز به طول انجامید و برای این آزمایش 23 راکتور با شرایط مختلف وجود داشت که به صورت دوتایی مورد سنجش قرار گرفت. در سیستم تک مرحله ای در مجموع 46 راکتور استفاده شد. سیستم دو مرحله ای 66 روز مورد بررسی قرار گرفت و برای این آزمایش 3 سیستم دو مرحله ای با 6 راکتور وجود داشت که سیستم دو مرحله ای نیز به صورت دوتایی مورد مطالعه قرار گرفت. در مجموع 6 سیستم با 12 راکتور استفاده شد. هر راکتور حاوی مخلوط میکروبی (لجن تصفیه خانه به همراه مایع شکمبه گوسفند) و سوبسترا (کود گاو) بود. برای انداز ه گیری مقدار گاز تولیدی از روش جابه جایی ستون مایع استفاده شد و همچنین ترکیب گاز و درصد متان به وسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی در هر سیستم بدست آمد. در سیستم تک مرحله ای استفاده از پیش فرآوری سبب افزایش تولید بیوگاز نسبت به حالت پیش فرآوری نشده شد و همچنین در استفاده از جامدات حاصل از پیش فرآوری بیشترین تولید در شرایط پیش فرآوری در دمای 150 درجه سلسیوس و اندازه ذرات 1-0/5 میلیلیتر به میزان 216 میلیلیتر متان به ازای یک گرم جامد فرار و کمترین تولید نیز در شرایط پیش فرآوری در دمای 180 درجه سلسیوس و اندازه ذرات 2-1 میلیلیتر به میزان 136/8 میلیلیتر متان به ازای یک گرم جامد فرار بدست آمد. در استفاده از مایعات حاصل از پیشفرآوری بیشترین تولید در شرایط پیشفرآوری در دمای 150 درجه سلسیوس و اندازه ذرات 2-1 میلیلیتر به میزان 388/8 و کمترین تولید نیز در شرایط پیشفرآوری در دمای 180 درجه سلسیوس و اندازه ذرات 0/5-0/25 میلیلیتر به میزان 265/2 میلیلیتر متان به ازای یک گرم جامد فرار بدست آمد. اگرچه دمای پیش فرآوری در میزان متان تولیدی اثرگذار بود اما اندازه مختلف ذرات مورد استفاده تقریبا اثری بر میزان تولید متان نداشت. در سیستم دو مرحله ای نمونهای که بیشترین بازده تولید متان از جامدات در سیستم تک مرحلهای داشت را به عنوان خوراک برای سیستم دو مرحلهای انتخاب شد و اثر نرخ بارگذاری مواد آلی در سه مقدار مختلف 0/5، 1 و 2 گرم جامد فرار به ازای یک لیتر در روز بر تولید متان در سیستم دو مرحلهای بررسی شد که به ترتیب 252/2، 265/2 و 235/9 میلیلیتر متان به ازای یک گرم جامد فرار تولید شد. میزان تولید در سیستم دو مرحله ای بیشتر از سیستم تک مرحله ای بدست آمد و در بیشترین حالت 23 درصد تولید بیشتر نسبت به سیستم تک مرحله ای گزارش شد. میزان تولید متان با افزایش میزان خوراکدهی از 0/5 به 1 افزایش یافت اما با افزایش خوراک دهی از 1 به 2 تولید متان نسبت به خوراک دهی 0/5 و 1 کمتر شد. نتایج در هر دو سیستم تحلیل شد و نشان داد استقاده از سیستم دو مرحله ای، راندمان بالاتر متان را نسبت به سیستم یک مرحله ای سبب شد. همچنین وجود پیش فرآوری تاثیر مثبت بر تولید متان داشت.