مدل سازی فرآیند تولید بیوگاز از فضولات گاوی در هاضم اختلاط کامل با تغذیه نیمه پیوسته

تامین انرژی های جایگزین و تجدیدپذیر با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و صیانت از منابع ملی از اولویت های اصلی اغلب کشورها ازجمله ایران است و در این میان تولید بیوگاز یکی از زمینه های دارای پتانسیل قابل ملاحظه به شمار می رود. در این پژوهش فرایند تولید بیوگاز در هاضم بی هوازی نیمه پیوسته در مقیاس پایلوت به حجم 180 لیتر و زمان ماند هیدرولیکی 25روز در شرایط دمای میان خواه (مزوفیلیک °C2 ±35) با نرخ بارگذاری آلی (OLR)، (kg VS .(m-3.d-1 2 و 3 با استفاده از فضولات گاوی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیشترین نرخ روزانه تولید بیوگاز در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به ترتیب 40 و 49 لیتر در روز بود. بازده تولید بیوگاز با افزایش نرخ بارگذاری کاهش داشته و برای نرخ بارگذاری آلی 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به ترتیب 0/243 و (m3. kg-1 VS added) 0/204 به دست آمد. بیشترین درصد متان در هر دو نرخ بارگذاری در محدوده تولید پایدار بیوگاز حدود 58 تا 62 درصد و میزان کاهش جامدات آلی ورودی در بارگذاری 2 و kg VS .(m-3.d-1) 3 به ترتیب با 64/5 و 53 درصد بود. برای مدل سازی فرایند تولید بیوگاز از مدل های لجستیک و گومپرتز اصلاح شده استفاده گردید. کیفیت برازش این مدل ها با داده های آزمایش با استفاده از نرم افزار MATLAB و مقایسه ضریب تبیین (R2) و ریشه دوم میانگین مجموع مربعات خطاها (RMSE) انجام گردید. نتایج نشان داد مدل های لجستیک و گومپرتز اصلاح شده برای توجیه فرآیند تجمعی تولید بیوگاز در هاضم نیمه پیوسته با کمترین میانگین مجموع مربعات خطاها و ضریب تبیین بیش از 0/99 درصد بهترین کارایی را داشته است.