Skip to main content
SUPERVISOR
Hamed Zilouei,Keikhosro Karimi
حمید زیلوئی (استاد راهنما) کیخسرو کریمی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hojatallah Seyedy Niasar
حجت اله سیدی نیاسر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
In today's energy demanding life style, need for exploring and exploiting new sources of energy which are renewable as well as eco-friendly is necessary. Among the renewable energy technologies like waterfall, solar, wind etc., biogas production from industrial wastes has been of interest as a renewable source of energy in recent decades. Biogas is the gas produced by methanogenics bacteria while acting upon degradable organic compounds under anaerobic condition. Biogas is mainly composed of methane (CH 4 ) and carbon dioxide (CO 2 ). Anaerobic digestion involves the degradation and stabilization of organic materials under anaerobic conditions by microbial organisms and leads to the formation of biogas and microbial biomass. Anaerobic treatment provides a method of reducing pollution from agricultural and industrial operations while at the same time offsetting the operations’ usage of fossil fuels. In this research baker’s yeast wastewater, which had high amounts of COD (10,000 mg/lit), was used for biogas production. Overliming (adding Ca(OH) 2 ) has been recognized as the most common treatment, because of its low costs and high efficiency among the detoxification methods. Thus overliming was used for the detoxification of inhibitors such as ammonia and phenolic compounds present in the wastewater. Ammonia and phenolic compounds are considered to be important inhibitors due to their inhibitory effect in anaerobic digestion microorganism. These inhibitors make transient complexes with calcium ions and sediment. The effects of different conditions of overliming (temperature, pH and time) on biogas production were studied. Overliming was carried out in a factorial designed experiment, by increasing the pH to 9, 10, 11 and 12 at two different temperatures, 20 °C and 60 °C, holding the pH and temperature at constant values for different periods of time, 0, 2 and 12 hours. All the detoxified baker's yeast wastewater was then anaerobicaly digested in batch cultivation in 118 ml bottles. The conditions of T=20 °C, pH=11 and t=0 hr resulted in the maximum biogas production, equal to 425 ml CH 4 /g COD. Also the amount of biogas produced from the overliming conditions of T=20 °C, pH=10 and t=2 hr was 410.37 ml CH 4 /g COD, which had the second best biogas production. The maximum absolute yields of methane production were 3.06 lit CH4/lit wastewater and 2.71 lit CH4/lit wastewater for the overliming conditions of (T=20 °C, pH=10, t=2 hr) and (T=20 °C, pH=11, t=0 hr), respectively. At these optimum conditions the amount of inhibitors is lower than their minimum toxic concentration, and also the percent of eliminated COD is minimum too, maximizing the biogas yield. In this research alongside producing biogas as a renewable source of .
تحقیقات گسترده ای جهت تبدیل ترکیبات آلی موجود در پساب صنایع به بیوگاز و دست یابی به یک منبع تجدید پذیر انرژی در حال انجام است. پساب صنایعی چون صنایع غذایی، لبنیات و شکر حاوی ترکیبات آلی بالایی به منظور تولید بیوگاز می باشند. هضم بی هوازی یکی از روش های متداول جهت تولید بیوگاز از اینگونه پساب ها به شمار می رود. در این پروژه از پساب صنعت خمیرمایه که حاوی ترکیبات آلی بالایی ( COD حدود mg/lit 10000) می باشد جهت تولید بیوگاز استفاده شد. پساب خمیرمایه حاوی ترکیبات بازدارنده فعالیت میکروارگانیسم های هضم بی هوازی می باشد که باعث کاهش بازدهی تولید بیوگاز از این پساب می شوند و بعضاً سیستم را با اختلال مواجه می کنند. ترکیبات فنولی و آمونیاک آزاد از مهم ترین این ترکیبات به شمار می روند که در پساب خمیرمایه یافت می شوند. روش های بیولوژیکی، شیمیایی و فیزیکی متنوعی جهت حذف این ترکیبات تا کنون بکار گرفته شده است که در این پروژه از روش شیمیایی آهک زنی به این منظور استفاده شد و شرایط متفاوت دما، pH و مدت زمان آهک زنی بر میزان حذف ترکیبات بازدارنده و بازدهی تولید بیوگاز مورد بررسی قرار گرفت. طی فرآیند آهک زنی، ترکیبات بازدارنده با Ca(OH) 2 تشکیل کمپلکس های نامحلول داده و به شکل رسوب از محیط حذف می شوند. تمامی آزمایشات تولید بیوگاز درون بطری های شیشه ای 118 میلی لیتری به عنوان راکتور Batch انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین بازدهی تولید بیوگاز مربوط به نمونه ای بود که در دمای 20 درجه ی سانتی گراد و 11= pH و بلافاصله پس از آهک زنی (مدت زمان آهک زنی برابر صفر) جهت تولید بیوگاز استفاده گردید و این مقدار برابر ml CH4/g COD 425 بدست آمد. پس از آن بیشترین بازدهی مربوط به نمونه ای بود که به مدت 2 ساعت در 10= pH در همین درجه حرارت آهک زنی گردید و این مقدار برابر ml CH4/g COD 37/410 می باشد. اما بازدهی مطلق نمونه با10= pH بیشترین مقدار و برابر 06/3 لیتر متان به ازای واحد حجم پساب خام بدست آمد این در حالی است که این مقدار برای نمونه با11= pH برابر 71/2 بدست آمد و علت این موضوع حذف کمتر ترکیبات آلی در10= pH می باشد. دمای 20 درجه ی سانتی گراد و pH برابر 10 و مدت زمان آهک زنی برابر 2 ساعت شرایطی است که در آن اثر ممانعت کنندگی ترکیبات بازدارنده حذف می شود و این در حالی است که میزان حذف ترکیبات آلی در کمترین مقدار خود می باشد. علاوه بر کاهش COD پساب خمیرمایه و غلبه بر مشکلات زیست محیطی این پساب و تولید متان به عنوان یک منبع تجدیدپذیر انرژی، از دیگر مزیت های این طرح حذف بیولوژیکی فلزات سنگین موجود در نمونه طی فرآیند هضم بی هوازی می باشد. کلمات کلیدی: بیوگاز، هضم بی هوازی، پساب خمیرمایه، ترکیبات بازدارنده، آهک زنی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی