بررسی کارایی پردازش کربنیزاسیون گرمابی بر تولید بیوگاز ناشی از هضم بی‎هوازی مواد آلی

بیشترین مشکلات در زمینه مدیریت پسماند شهری مربوط به بخش آلی پسماندهای شهری است. در این پژوهش که به‎صورت تجربی انجام شد، اثر هیدروچارهای تولیدی در دماهای 150، 190 و 230 درجه سانتی‎گراد بر فرایند هضم بی‎هوازی با نمونه بخش آلی پسماندهای شهری تهران بررسی شد. بر اثر فرآیند کربنیزاسیون گرمابی، با افزایش دما، میزان بازدهی هیدروچار کاهش یافت و در عین‎حال با توجه به افزایش ارزش حرارتی، میزان بازدهی انرژی در هیدورچار190 به بیشینه حالت خود رسید. اثرگذاری هیدروچار بر میزان تولید بیوگاز متغیر بود و در هیدروچارهای 150 و 190 به‎ترتیب 23.25 و 41.03 درصد افزایش تولید بیوگاز مشاهده شد که ناشی از تخریب ساختار سخت بخش آلی پسماندهای شهری بود. از طرفی در هیدروچار230، 30.63 درصد کاهش تولید بیوگاز رخ داد که ناشی از تولید محصولات بازدارنده مانند فنول و فورفورال در فرایند کربنیزاسیون گرمابی بود. با توجه به نتایج حاصل شده، بهترین شرایط به‎منظور تولید بیشینه بیوگاز در هیدروچار تولیدی در دمای 190 درجه سانتی‎گراد و زمان ماند 40 دقیقه بود. هم‎چنین درصد تولید متان در این شرایط معادل 63.25 درصد بود.

Performance Evaluation of Hydrothermal Carbonation Treatment to Biogas Production from Anaerobic Digestion of Organic Waste

The most problems in the field of municipal waste management are related to the organic fraction of municipal solid waste (OFMSW). In this experimental study, the effect of hydrochars produced at 150, 190, and 230 °C on AD process was analyzed with a sample of the OFMSW of Tehran. Due to the hydrothermal carbonization process, with increasing temperature, the hydrochar yield decreased and due to the increase in thermal value, the energy yield in hydrochar190 was maximum. The effect of hydrochars on biogas production was variable and in hydrochars150 and 190, 23.25 and 41.3% increase in biogas production was observed, respectively. This phenomenon was due to the destruction of the hard structure of the OFMSW. On the other hand, in hydrochar230, there was a 30.63% reduction in biogas production, which was due to the production of inhibitor products such as phenol and furfural in the hydrothermal carbonation process. According to the results, the best conditions for the maximum production of biogas in the produced hydrochar at temperature of 190 °C and a retention time of 40 minutes. Also, the percentage of methane production in this condition was 63.25%.