تاثیر آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی پسماند مواد غذایی بر عملکرد هضم بی هوازی و تولید گاز متان در رآکتور بستر صافی با جریان رو به پایین در دمای ترموفیلیک

زمینه و هدف: بازیافت انرژی از پسماندها روشی مناسب برای مدیریت پسماندها و تولید انرژی از پسماندهای مواد غذایی می‫باشد. هضم بی هوازی پسماندها روشی مناسب برای تولید انرژی پاک می‫باشد. این مطالعه با هدف بررسی هضم بی هوازی پسماند مواد غذایی و تولید گاز متان بوسیله آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی در دمای ترموفیلیک (˚c55) در رآکتور بستر صافی با جریان رو به پایین (lbr df) می‫باشد.روش کار: در این مطالعه پسماند مواد غذایی از رستوران دانشگاه بوعلی سینا جمع آوری شد و آماده سازی گرمایی و ترموشیمیایی پسماندهای مواد غذایی، قبل از تغذیه رآکتور انجام گردید. در آماده سازی گرمایی مخلوط همگن پسماند مواد غذایی با دستگاه اتوکلاو و مایکروویو آماده شد و در آماده سازی ترموشیمیایی، ابتدا پسماند به مدت 60 دقیقه در معرض naoh 5n قرار گرفت و سپس توسط اتوکلاو و مایکروویو آماده شد. رآکتور در دمای ترموفیلیک راه اندازی شد و مقادیر ts، vs، scod، tcod قبل از بارگذاری و در انتهای آزمایش اندازه‫گیری شدند. مقادیر متان تجمعی آزمایشگاهی با کمک نرم افزار متلب8.1 بر مدل تغییر شکل یافته گمپرتز برازش شدند و مقادیر ضرایب b0، rm و  برای همه آزمایش ها مشخص شدند.یافته ها: بر اساس نتایج، بهترین نتایج در آماده سازی مایکروویو همراه naoh 5n که موجب افزایش scod/tcod% به مقدار 82.25 درصد، گاز متان تجمعی به مقدار l 39.98 و tsremoved و vsremoved به ترتیب 6.01 و 7.1 درصد گردید. همچنین کمترین مقدار  و بیشترین مقدار rm در آماده سازی مایکروویو همراه naoh 5n به ترتیب (day) 3.38 و (l/day) 1.8 مشاهده شد. نتیجه گیری: بر اساس نتایج این تحقیق، بطور کلی آماده سازی ترموشیمیایی، عملکرد بهتری نسبت به آماده سازی گرمایی و شاهد دارد. آماده سازی پسماند مواد غذایی به روش ترموشیمیایی موجب تخریب بیشتر ساختار ذرات مواد جامد می‫شود که در نتیجه باعث افزایش مقدار scod/tcod%، tsremoved و vsremoved و مقدار تولید گاز متان می‫گردد.

effect of thermal and thermo-chemical pretreatments on food waste in anaerobic digestion and methane production in batch leach bed reactor with down flow at thermophilic temperature

background & objectives: energy recovery from waste is a proper way to waste management and energy production from foods waste. anaerobic digestion of the waste is a suitable way to produce clean energy. this study aimed to investigate the anaerobic digestion of food waste and methane production by thermal and thermo-chemical pretreatments at a temperature of thermophilic (55 ˚c) in the batch leach bed reactor with down flow reactor (lbr df).methods: in the present study, the food waste collected from restaurant of bu-ali sina university and autoclaving and microwave pretreatment was performed before feeding lbr df. in the thermal pretreatments, homogeneous mixture of food waste pretreated using autoclave and microwave. in the thermo-chemical pretreatments, initially, food waste pretreated using naoh 5n for 60 minutes and then pretreated using autoclave and microwave. lbr df was launched at thermophilic temperature and scod, tcod, ts and vs values were measured before loading and at the end of tests. by using matlab software, the cumulative methane was fitted on modified gompertz model and b0, rm and  values were determined for all experiments.results: according to the results, the best results was in microwave along with naoh 5n pretreatment that scod / tcod value increased to the amount of 82.25%, methane production to the amount of 39.98 l, tsremoved and vsremoved to the amounts of 6.01% and 7.1% respectively. in addition, lowest of  value and highest of rm value was observed in microwave along with naoh 5n pretreatment to the amounts of 3.38 (day) and 1.8 (l/day) respectively.conclusion: generally, thermo-chemical pretreatment have the better performance than the thermal pretreatment and without pretreatment. thermo-chemical pretreatment causes more damage the compounds of food waste and thereby increases the amount of scod / tcod%, tsremoved, vsremoved and methane production.