• شماره مدرك
    20987
  • شماره راهنما
    2459 دكتري
  • پديد آورنده

    جعفري گوهرگان، مريم

  • عنوان

    آناليز فني و اقتصادي و ارزيابي چرخه حيات پالايشگاه زيستي بر مبناي ضايعات زيتون

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • گرايش تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • محل تحصيل
    اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
  • سال دفاع
    1404
  • صفحه شمار
    هشت،204 ص
  • توصيفگر ها

    پالايشگاه زيستي , بيواتانول , بيوگاز , ضايعات زيتون , تحليل فني-اقتصادي , ارزيابي چرخه حيات

  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/12/06
  • كتابنامه
    كتابنامه
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شيمي
  • دانشكده
    مهندسي شيمي
  • تاريخ ويرايش اطلاعات
    1405/02/07
  • كد ايرانداك
    23211396
  • چكيده فارسي
    ضايعات زيتون با وجود پتانسيل بالا براي توليد سوخت زيستي، معمولاً دفن يا سوزانده مي‌شوند و مشكلات زيست‌محيطي ايجاد مي‌كنند. اين پژوهش امكان‌سنجي فني، اقتصادي و زيست‌محيطي توليد بيواتانول، بيوگاز، بيوديزل و ليگنين تقريباً خالص از انواع ضايعات زيتون را در سناريوها و روش‌هاي مختلف پيش‌فرآوري بررسي كرده است. مؤثرترين روش‌هاي حذف ليگنين، پيش‌فرآوري با حلال آلي و حلال آلي كاتاليزشده با اسيد بودند. پنج سناريو با خوراك‌هاي مختلف (هسته، برگ، كنجاله، چوب و مخلوط آن‌ها) ارزيابي شد. در سري اول، بيواتانول محصول اصلي و بيوگاز محصول جانبي بود؛ در سري دوم، بيوگاز محصول اصلي در نظر گرفته شد. نتايج شبيه‌سازي و تحليل اقتصادي نشان داد كمترين قيمت معادل بنزين مربوط به سناريوي پنجم (سري اول: در محدوده 78/1-41/0 دلار بر ليتر) و (سري دوم: در محدوده 91/1-1/0 دلار بر ليتر) و بيشترين آن مربوط به سناريوي اول (سري اول: در محدوده 09/2-93/0دلار بر ليتر) و (سري دوم: در محدوده 1- 65/0 دلار بر ليتر) است. بالاترين هزينه سرمايه‌گذاري و بهره‌برداري نيز در پيش‌فرآوري با فسفريك اسيد (سناريوي پنجم) و كمترين هزينه‌ها در حالت بدون پيش‌فرآوري مشاهده شد. بهينه‌ترين حالت، استفاده از 160 هزار تن در سال مخلوط ضايعات زيتون با دوره بازگشت سرمايه حدود 3/3 تا 5/3 سال (در پيش‌فرآوري آب داغ يا بدون پيش‌فرآوري) بود. توليد همزمان بيواتانول-بيوگاز-بيوديزل به دليل پايين بودن روغن كنجاله زيتون از نظر اقتصادي توجيه‌پذير نبود. ارزيابي چرخه حيات نشان داد عملكرد زيست‌محيطي زيرسناريوها در شاخص‌هاي سلامت انسان، زيست‌بوم‌ها، منابع و گرمايش جهاني روندي مشابه دارد. زيرسناريوي 1-1-3 بهترين عملكرد را در همه شاخص‌ها نشان داد، در حالي كه زيرسناريوهاي 1-1-2 و 1-1-4 ضعيف‌ترين نتايج را ثبت كردند و زيرسناريوهاي 1-1-1 و 1-1-5 عملكردي متوسط داشتند. در مجموع، نتايج نشان مي‌دهد راه‌اندازي پالايشگاه زيستي براي توليد بيواتانول-بيوگاز يا بيوگاز از ضايعات زيتون از نظر اقتصادي و زيست‌محيطي قابل توجيه است.
  • چكيده انگليسي
    Olive wastes, despite their high potential fo‎r biofuel production, are commonly lan‎dfilled o‎r incinerated, leading to significant environmental concerns. This study investigates the technical, economic, an‎d environmental feasibility of producing bioethanol, biogas, biodiesel, an‎d nearly pure lignin from various types of olive wastes under different scenarios an‎d pretreatment methods. The most effective lignin removal methods were o‎rganosolv pretreatment an‎d acid-catalyzed o‎rganosolv pretreatment. Five scenarios with different feedstocks (stone, leaf, pomace, wood, an‎d their mixture) were eva‎luated. In the first series, bioethanol was considered the main product an‎d biogas the by-product; in the second series, biogas was regarded as the main product. Simulation an‎d economic analysis results indicated that the lowest gasoline-equivalent price was associated with Scenario 5 (first series: 0.41–1.78 USD/L; second series: 0.10–1.91 USD/L), whereas the highest values co‎rresponded to Scenario 1 (first series: 0.93–2.09 USD/L; second series: 0.65–1.00 USD/L). The highest capital an‎d operating costs were observed fo‎r phospho‎ric acid pretreatment (Scenario 5), while the lowest costs were obtained under the no-pretreatment condition. The optimal configuration co‎rresponded to processing 160,000 tons per year of mixed olive waste, achieving payback periods of approximately 3.32 an‎d 3.55 years under hot-water pretreatment an‎d no pretreatment, respectively. The simultaneous production of bioethanol, biogas an‎d biodiesel was not economically feasible due to the low oil content of olive pomace. Life cycle assessment results demonstrated that the environmental perfo‎rmance of the sub-scenarios followed a similar trend across the impact catego‎ries of human health, ecosystems, resources, an‎d global warming. Sub-scenario 3-1-1 exhibited the best perfo‎rmance in all impact catego‎ries, whereas sub-scenarios 2-1-1 an‎d 4-1-1 showed the weakest results, an‎d sub-scenarios 1-1-1 an‎d 5-1-1 demonstrated moderate perfo‎rmance. Overall, the findings indicate that establishing a bio‎refinery to produce bioethanol, biogas, o‎r biogas from olive wastes is economically an‎d environmentally viable.
  • استاد راهنما
    محسن محمدي , ارجمند مهرباني زين آباد
  • استاد مشاور
    كيخسرو كريمي
  • استاد داور
    محمد هادي جزيني , حميدرضا شاه وردي , محمد علي اسداللهي