بررسی تولید متان از پسماند مواد غذایی با استفاده از تابش مایکروویو: تاثیر توان و زمان تابش و ارائه سینیتک فرآیند

بازیافت انرژی از پسماندها، روشی مناسب برای مدیریت پسماندها و تولید انرژی از پسماندهای مواد غذایی است. تولید انرژی به روش سوزاندن پسماندها، گازهای آلاینده قابل توجهی تولید می کند که تهدیدی برای محیط زیست می باشد. هضم بی هوازی پسماندها، روشی مناسب برای تولید انرژی پاک می باشد. هدف این مطالعه بررسی هضم بی هوازی پسماند مواد غذایی به وسیله آماده سازی با مایکروویو در زمان و توان های مختلف است که در نهایت موجب افزایش هضم بی هوازی و تولید متان می شود.
در این مطالعه، پسماند مواد غذایی از رستوران دانشگاه بوعلی سینا جمع آوری شد و آماده سازی پسماندهای مواد غذایی توسط مایکروویو قبل از تغذیه راکتورها انجام گرفت. به منظور آماده سازی پسماند مواد غذایی، از مایکروویو خانگی با توان های 450 و 630 وات و در مدت زمان های تابش مایکروویو 100، 200 و 300 ثانیه استفاده شد. راکتورها در دمای مزوفیلیک (37 درجه) و در 15 روز راه اندازی شدند و مقادیر SCOD و TCOD قبل از بارگذاری و در انتهای آزمایش اندازه گیری شدند. مقادیر متان تجمعی آزمایشگاهی با کمک نر م افزار متلب بر معادلات نمایی، گومپرتز تغییرشکل یافته و لاجستیک برازش شدند و بهترین مدل از لحاظ بیش ترین مقدار R2 و کم ترین مقدار RMSE و SSE مشخص شد.
بر اساس نتایج، بهترین عملکرد هضم بی هوازی، بیش ترین مقدار AWT IMAGE و بیش ترین تولید متان در توان مایکروویو 630 وات و در مدت زمان تابش 300 ثانیه به دست آمد. هم چنین همه منحنی های تولید متان تجمعی با مدل های ریاضی نمایی، گومپرتز تغییر شکل یافته و لاجستیک برازش شدند.
استنتاج: افزایش توان و زمان تابش مایکروویو موجب افزایش محلولیت مواد و AWT IMAGEمواد غذایی می گردد. متناسب با افزایش مقدار AWT IMAGE ، مقدار تولید بیوگاز روزانه نیز افزایش می یابد. مقدار کاهش TS و VS با افزایش توان و زمان تابش مایکروویو افزایش می یابد. هم چنین مدل گومپرتز تغییر شکل یافته، مدلی جامع و انعطاف پذیرمی باشد که به خوبی با داده های آزمایشگاهی برازش می شود و بیش ترین مقدار R2 و کم ترین مقدار RMSE و SSE را نتیجه می دهد.