شماره مدرك :
17851
شماره راهنما :
15583
پديد آورنده :
آذرخش، فاطمه السادات
عنوان :

ارزيابي چرخه حيات يك پالايشگاه زيستي بر مبناي ضايعات سيب به منظور توليد سوخت هاي زيستي

مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
چهارده، 131ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميد زيلويي
استاد مشاور :
كيخسرو كريمي
توصيفگر ها :
پالايشگاه زيستي , تفاله سيب , بيواتانول , بيوگاز , استون , بوتانول , پكتين , نرم افزار سيماپرو
استاد داور :
محمدهادي جزيني، محسن سليماني
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/18
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
دانشكده :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/18
كد ايرانداك :
2866087
چكيده فارسي :
امروزه با توجه به كاهش ذخاير سوخت هاي فسيلي، انتشار گازهاي گلخانه اي، گرم شدن كره زمين و افزايش قيمت سوخت، نياز به يافتن منابع انرژي تجديدپذير، از نظر زيست محيطي پايدار و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه، بيش از پيش ضرورت دارد. زيست توده ليگنوسلولزي حاصل از فرآوري محصولات كشاورزي همچون ضايعات ميوه بسيار ارزان، فراوان و تجديدپذير است و به دليل تركيبات مختلف موجود در آن، منبع طبيعي منحصر به فردي به منظور توليد انرژي در مقياس بزرگ به شمار مي آيد و همچنين مي تواند از بروز مشكلات ناشي از انباشته شدن اين ضايعات در طبيعت جلوگيري كند. پيرو اين هدف، در پژوهش حاضر از تفاله سيب به عنوان سوبسترا در طراحي مفهومي سه سناريو مجزا جهت توليد محصولات با ارزش افزوده همچون بيواتانول، استون، بوتانول، بيوگاز و پكتين در يك پالايشگاه زيستي استفاده شده است. در ابتدا تفاله سيب خرد شده و سپس به منظور شكسته شدن پليمرهاي قندي به قندهاي ساده و در دسترس ميكروارگانيسم، پيش فرآوري با اسيد سولفوريك رقيق انجام شده است. سپس از مايع حاصل از پيش فرآوري به منظور توليد بيواتانول و استخراج پكتين و از جامد حاصل از مرحله پيش فرآوري در سناريو اول به منظور توليد بيوگاز، در سناريو دوم به منظور توليد استون، بوتانول و اتانول و در سناريو سوم به منظور توليد هم زمان بيوگاز و استون، بوتانول و اتانول استفاده شده است. در مرحله بعد به ارزيابي چرخه حيات هر يك از سناريوها توسط نرم افزار سيماپرو پرداخته شده و سپس نتايج حاصل در هر سناريو با يكديگر مقايسه شده است. بر اساس نتايج حاصل از نرم افزار، در همه ارزيابي- هاي انجام شده در سناريوهاي اول تا سوم، 22 دسته تاثير شناسايي شده اند كه از جمله مهم ترين اين دسته ها مي توان به گرمايش جهاني، تجزيه لايه ازن، تابش، اسيدي شدن خاك، اوتروفيكاسيون آب هاي شيرين، سميت خاك، خطر براي سلامت انسان، استفاده از زمين، كمبود منابع و مصرف آب اشاره كرد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه بيشترين ميزان تخريب بر همه دسته اثرات در هر سه سناريو مر بوط به مرحله استخراج پكتين با حدود 80% تخريب بوده است. به علاوه نتايج حاصل از نرمال سازي داده ها نشان داده است كه ميزان تخريب وارد شده بر سلامت انسان طي انجام فرآيندهاي مختلف در هر سه سناريو حدود 17 برابر بيشتر از تخريب وارد شده بر اكوسيستم و تخريب وارد شده بر اكوسيستم حدود 5/1 برابر بيشتر از تخريب وارد شده بر منابع بوده است. لازم به ذكر است كه با توجه به نتايج حاصل از نمودارهاي وزن دهي تخريب وارد شده بر سلامت انسان طي انجام فرآيندهاي مختلف در هر سه سناريو نيز حدود 17 برابر زيان بارتر از تخريب وارد شده بر اكوسيستم و تخريب وارد شده بر اكوسيستم حدود 3 برابر زيان بارتر از تخريب وارد شده بر منابع است. همچنين مقايسه كلي بين سناريوهاي اول تا سوم نشان مي دهد كه سناريوهاي دوم، سوم و اول به ترتيب بيشترين آسيب را بر محيط زيست اعمال خواهند كرد.
چكيده انگليسي :
Today, due to the reduction of fossil fuel resources, greenhouse gas emissions, global warming, and the increase in fuel prices, the need to find environmentally sustainable and economically affordable renewable energy sources is more necessary than ever. Lignocellulosic biomass resulting from the processing of agricultural products such as fruit waste that is very cheap, abundant and renewable, and due to its various compounds, it is considered a unique natural resource for large-scale energy production and can also prevents environmental problems and accumulation of these wastes in nature. Following this goal, in the current research, apple pomace has been used as a substrate in the conceptual design of three different scenarios to produce value-added products such as bioethanol, biogas, aceton, butanol and pectin in a biorefinery. First, the apple pomace is crushed and then, in order to break the sugar polymers into simple sugars available to the microorganism, pre-treatment with dilute sulfuric acid has been done. Then, the liquid obtained from pre-treatment is used to produce bioethanol and pectin extraction, and the solid obtained from the pre-treatment stage is used in the first scenario to produce biogas, in the second scenario to produce ABE, and in the third scenario to produce biogas and ABE at the same time. In the next step, the life cycle of each scenario is eva‎luated by Simapro software, and then the results of the eva‎luation and the amount of emissions of pollutants in each scenario are compared with each other. Based on the results of the software in all the comparisons made in the first to third scenarios, 22 impact categories have been identified, among the most important of these categories are global warming, stratospheric ozon depletion, radiation, terrestrial acidification, and freshwater eutrophication, terrestrial ecotoxicity, human ecotoxicity, land use, fossil resource scarcity and water consumption. Also, the results show that the highest amount of destruction on all categories of impacts identified in all three scenarios was related to the pectin extraction stage. In addition, the results of data normalization show that the highest amount of destruction during various processes in all three scenarios, as well as in the overall comparison between the first and third scenarios, is on human health and the least amount of destruction is on resources. It should be noted that according to the results of the weighting chart, the most harmful amounts of destruction have been applied to human health in all three scenarios.
استاد راهنما :
حميد زيلويي
استاد مشاور :
كيخسرو كريمي
استاد داور :
محمدهادي جزيني، محسن سليماني
لينک به اين مدرک :

بازگشت