بهینه سازی تولید زیست گاز در هضم بی هوازی پسماندهای آلی جامد شهری با غلظت های مختلف تحت پیش تیمارهای حرارتی

در چند دهه اخیر منابع تجدیدپذیر انرژی که باعث آلودگی کمتر محیط زیست شوند بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این میان استحصال زیست گاز از ضایعات آلی جامد شهری برای تولید انرژی به دلیل کنترل گازهای گلخانه ای و کاهش آلودگی های زیست محیطی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. اگرچه هضم بی هوازی به عنوان یکی از بهترین روش های مواجهه با پسماندهای آلی جامد شهری مطرح است، با این حال، این فرآیند دارای محدودیت هایی نیز می باشد. از این رو پیش فرآوری های مختلفی به منظور بهبود فرآیند هضم بی هوازی و افزایش تولید زیست گاز از هضم پسماندهای آلی مورد بررسی قرار گرفته اند. پیش فرآوری حرارتی از موثرترین روش ها جهت حذف عوامل بیماری زای موجود در مواد زاید آلی است. در همین حال این پیش فرآوری می تواند تاثیر به سزایی در بهبود هضم بی هوازی و تسریع هیدرولیز مواد داشته باشد. بنابراین یافتن شرایط بهینه این پیش تیمار برای دستیابی به بالاترین مقدار تولید زیست گاز حایز اهمیت به سزایی است. هدف از این تحقیق دستیابی به بهترین دما و زمان و غلظت در هضم مواد آلی موجود در پسماند شهری است. در این مطالعه، دما و مدت اعمال پیش تیمار حرارتی به ترتیب در سه سطح 70، 90 و 110 درجه سانتی گراد و 30، 90 و 150 دقیقه و غلظت نیز در سطوح 8، 12 و 16 درصد مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور 15 آزمایش به روش سطح پاسخ باکس بنکن طراحی شدند. نتایج آزمایش ها نشان دادند که اثر متغیرهای دما و زمان در سطح 1 درصد بر تولید زیست گاز معنی دار هستند در حالی که تغییرات غلظت در محدوده مورد مطالعه اثر کمتری در تولید این گاز داشته است. همچنین، بهترین سطوح متغیرهای دما و زمان پیش تیمار و غلظت مواد هضم شونده برای تولید زیست گاز به ترتیب 95 درجه سانتی گراد، 104 دقیقه و غلظت 12 درصد بوده که پیش بینی می شود اعمال پیش تیمار حرارتی در شرایط بهینه متغیرهای مورد ارزیابی موجب تولید 445 میلی لیتر زیست گاز به ازای هر گرم ماده آلی جامد فرار موجود در پسماندهای آلی شود که بدین ترتیب با اعمال پیش تیمار حرارتی در شرایط بهینه، افزایش 17/31 درصدی تولید زیست گاز نسبت به میزان زیست گاز ناشی از هضم مواد بدون اعمال پیش تیمار (18/6±33/339 میلی لیتر) قابل انتظار خواهد بود.