مدل سازی ویژگی های بستر و ترکیبات بیوگاز برای استفاده از تلفن های هوشمند در مدیریت تولید بیوگاز (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
شماره صفحات:
۴۷ - ۶۱
دریافت مقاله
آرشیو
چکیده
با افزایش جمعیت و سطح رفاه جامعه، مقدار استفاده از منابع غذایی (گیاهی و جانوری) افزایش یافته و ضایعات بیشتر شده، بنابراین تولید سوخت های تجدیدپذیر از قبیل بیوگاز در جهان افزایش یافته است. تولید بیوگاز و کیفیت آن تحت تأثیر ویژگی های مختلف ماده آبکی و ترکیبات بیوگاز است و مدیریت این عوامل با استفاده از رایانه و به کمک الگوریتم های پیچیده انجام می گیرد که هزینه بر بوده و نیاز به آموزش های تخصصی دارد. بنابراین در این تحقیق اپلیکیشن BioOptim تحت پلتفرم اندروید، با زبان برنامه نویسی Java و توسط IDE 64 بیتی مناسب پیاده سازی شد. برای این منظور، ویژگی مختلف ماده آبکی و بیوگاز حاصل از ترکیب نسبت های مختلف ضایعات مرکبات و کود حیوانی (0-100%) با پیش تیمارهای NaOH و H2O2 (0-3%) اندازه گیری شدند. این پارامترها با استفاده از مدل های رگرسیونی چند متغیره مدلسازی و در اپلیکیشن BioOptim پیاده سازی شدند. نتایج ارزیابی اپلیکیشن نشان داد مقدار NRMSE مربوط به ویژگی های C، N، C/N، TS، VS، Ca، pH، P2O5، K2O، CH4، CO و CO2 کمتر از 0/45 بود و مقدار ENS، d، R2 و IR2 این پارامترها به ترتیب بیشتر از 0/859، 0/95، 0/34 و 0/87 بودند. دقت اپلیکیشن BioOptim تنها در تعیین دو پارامتر BOD و H2S ضعیف بود.Modeling of Substrate Characteristics and Biogas Compounds for using Smart phones in Biogas Production Management
With the increase of population and the level of welfare of the society, the amount of food resources (plant and animal) has increased, and thus, their wastes increase; therefore, the production of renewable fuels like biogas has increased. Biogas production and its quality are influenced by different slurry characteristics and biogas compounds, and their management is done using a computer with the help of complex algorithms, which are costly and require specialized training. For this purpose, a BioOptim application under the Android platform using Java programming language and 64-bit IDE was implemented with a high accuracy. For this purpose, some slurry characteristics and biogas compounds produced with co-digestion of different mixtures of citrous wastes and cow manure (0‒100%) pretreated with different amounts of NaOH and H2O2 (0‒3%) were studied. The measured parameters were modeled using multivariable regression models and used to imply in the BioOptim application. The evaluation results of the application showed that NRMSE of the parameters of C, N, C/N, Ca, TS, VS, K2O, P2O5, pH, CH4, CO2, and CO was lower than 0.45. For these parameters, the statistical quantities of ENS, d, R2, and IR2 were higher than 0.85, 0.95, 0.34, and 0.87, respectively. As found, the BioOptim application was only weak in determining parameter of H2S and BOD.
Android application , Biogas compounds , Java , Modeling , Substrate characteristics
تبلیغات
