عنوان :
توسعه سامانه كنترل خودكار براي توليد بيوگاز در يك هاضم
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي بيوسيستم
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده كشاورزي
صفحه شمار :
پانزده، ۹۹ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
جليل رضوي، امين الله معصومي
استاد مشاور :
مرتضي صادقي، حميد زيلويي
توصيفگر ها :
بيوگاز , كنترل اتوماتيك , هاضم پلاگ فلو پيوسته , كود گاوي , روغن رستوران
استاد داور :
احمد ميره اي، احمد رياسي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/08/08
چكيده فارسي :
71 چكيده افزايش تقاضاي جهاني انرژي در مقابل رو به اتمام بودن ذخاير سوخت فسيلي و از طرفي اثرات مخرب زيست محيطي و گرم شدن كره زمين ناشي از مصرف رستوراناي فسيلي يكي از مشكالت پيش رو است از اين رو امروزه يكي از چالشهاي عمده در تمام مناطق جهان فراهم كردن انرژي براي آينده است بر اين اساس منابع انرژي تجديد پذير مانند بيوگاز بايد توسعه يابد يكي از منابع اصلي براي توليد بيوگاز زيست توده است به دليل محدوديتهاي موجود در دستيابي به انواع زيستتوده بستر مورد استفاده براي توليد بيوگاز بايد به دقت انتخاب شود از طرفي حساسيت باالي فرآيندهاي توليد بيوگاز استفاده از تكنيكهاي كنترل فرآيند را براي ايجاد شرايط پايدار و لذا توليد دائمي بيوگاز ضروري ساخته است در اين پژوهش ابتدا يك سامانه كنترل اتوماتيك براي كنترل دما و فشار مواد داخل يك هاضم نوع پيستوني پالگ فلو پيوسته با حجم تقريبي 0063 ليتر ساخته شد پس از نصب سامانه كنترل در چهار دوره مجزا ميزان توليد بيوگاز و متان براي چهار نوع خوراك مختلف شامل تركيب كود گاوي و آب با نسبت 1 1 كود گاوي وآب و روغن رستوران 8 درصد كود گاوي و آب و روغن رستوران 01درصد و كود گاوي و آب و روغن رستوران 21 درصد اندازهگيري شد خوراكدهي به هاضم به صورت يك روز درميان انجام شد و در هر مرتبه خوراكدهي به همان ميزان مواد از هاضم خارج شد در هر مرتبه خوراكدهي و تخليه از مواد ورودي به هاضم و مواد خروجي از آن يك نمونه براي اندازهگيري پارامترهاي اسيديته جامدات كل TS جامدات فرار VS آمونياك و ميزان بار آلي COD گرفته شد همچنين ميزان گاز توليد شده در هر مرتبه تخليه هاضم از روي كنتور اندازهگيري حجم گاز ثبت شد در نرمافزار آماري SAS و با استفاده از مقايسه ميانگين LSD معني دار بودن تفاوت ميانگين هر يك از پارامترها بررسي شد نتايج نشان داد كه افزودن روغن تاثير زيادي بر توليد بيوگاز و افزايش ميزان متان داشت عالوه بر اين مقايسه ميانگين LSD نشان داد تفاوت معني داري بين ميانگين حجم بيوگاز توليد شده از تركيب سه درصد متفاوت روغن با كود گاوي وجود نداشت اما در مورد گاز متان بيشترين ميزان توليد بين 9 65 تا 16 درصد براي تركيب كود و آب و روغن 21 درصد بدست آمد كمترين حجم گاز توليدي و ميزان متان براي تركيب كود و آب بدست آمد همچنين ميزان گاز متان توليد شده از تركيب كود گاوي و آب كود با روغن رستوران 8 درصد كود با روغن رستوران 01 درصد و كود با روغن رستوران 21 درصد به طور ميانگين به ترتيب برابر 2 22 44 87 7 601 و 5 711 ليتر به ازاي هر كيلوگرم بار آلي وارد شده به هاضم بدست آمد در اين مطالعه استفاده از روغن رستوران 21 درصد براي هضم همزمان با كود گاوي پيشنهاد نميشود چراكه مطابق نتايج ثبت شده افزايش ميزان روغن باعث افزايش بار آلي در مايع خروجي از هاضم ميشود و اين از نظر مسائل زيست محيطي مطلوب نميباشد كلمات كليدي بيوگاز كنترل اتوماتيك هاضم پالگ فلو پيوسته كود گاوي روغن رستوران
چكيده انگليسي :
100Development of an Automatic Control System for Biogas Production in a Digester Sahar Khademi sahar 137089@yahoo com September 3 2017 Department of Biosystems Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc language Farsi Supervisors Seyed Jalil Razavi jrazavi@cc iut ac ir Amin Allah Masoumi masoumi@cc iut ac ir AbstractAn increase in global energy demand vis a vis the depletion of fossil fuel reserves on one hand andenvironmental degradation and global warming due to the use of fossil fuels on the other hand are one of thechallenges ahead Hence today one of the main challenges in all parts of the world is the supply of energy forthe future Accordingly renewable energy sources such as biogas should be developed One of the main sourcesfor biogas production is biomass Due to limitations on the availability of biomass the substrate used to producebiogas should be carefully selected On the other hand due to the sensitivity of biogas production processcontrol techniques to create stable conditions in the reactors or digesters and thus to produce permanent biogasproduction are important as well In this study an automatic control system for controlling pressure inside acontinuous plug flow digester with an approximate volume of 3600 liters and the temperature of materials wasdeveloped After installing the control system in four separate periods the production of biogas and methanefor four different types of substrate including a combination of dairy manure and water slurry with a ratio of1 1 treatment 1 co digestion of manure slurry and 8 used frying oil treatment 2 co digestion of manureslurry 10 used frying oil treatment 3 co digestion of manure slurry and 12 used frying oil treatment 4 Feeding to the digester was carried out every other day and each time the same amount of material wasdischarged from the the digester At each feeding and discharging stage the substrate and the outgoing materialwere used to determine the pH level total solids TS volatile solids VS ammonia and organic loading COD Also the amount of gas generated at each digester discharge was recorded from a gas flow meter Datawere analyzed in SAS statistical software Using LSD mean comparison the significance difference of eachparameter was evaluated The results showed that the oil additive had a great influence on the production ofbiogas and the increase of methane content In addition the mean comparison of LSD showed no significantdifference between the average volumes of biogas produced from the combination of three levels of oil additionto dairy manure slurry But in the case of methane the highest methane production of 61 9 to 61 wasobtained treatment 4 The lowest amount of gas and methane produced belonged to the treatment 1 Also theamount of methane gas produced on average for treatments 1 2 3 and 4 were 22 2 78 4 106 7 and 117 5 literskg 1 of organic load entering the digester According to the results of this study the co digestion of used fryingoil with dairy manure produced the highest levels of biogas and methane However due to higher levels ofCOD produced in this co digestion process the environmental aspects of this operation and longer digestiondurations should be considered Keywords Biogas automatic control continuous flow digestion dairy manure frying oil
استاد راهنما :
جليل رضوي، امين الله معصومي
استاد مشاور :
مرتضي صادقي، حميد زيلويي
استاد داور :
احمد ميره اي، احمد رياسي
