مدلسازي زماني و تحليل روند توليد بيوگاز با استفاده از زمين آمار

يكي از منابع تأمين انرژي، توليد بيوگاز از فضولات دامي به­­كمك تخمير بي­هوازي است. استفاده از همزن­ها و ايجاد اختلاط يكي از روش­هايي است كه براي بهبود توليد بيوگاز در مخازن استفاده مي­شود. تحقيق حاضر با هدف مدلسازي و تحليل روند توليد بيوگاز و تأثير همزن در يك مخزن 1200 ليتري با حجم مايع 800 ليتر با استفاده از زمين­آمار اجرا شده است. به اين ­منظور براي مدلسازي توليد بيوگاز در حالت بدون همزن (I) و همچنين با همزن با دورهاي 40 و 100 دور در دقيقه (به­ ترتيب II و III)، از واريوگراماستفاده شده است. براي سنجش صحت مدل­هاي به­كار رفته، از آنها براي بازتوليد داده­ هاي مشاهداتي با كريجينگ استفاده شده است. ارزيابي متقابل و شاخص­هاي آماري ضريب تبيين و مجذور مربعات باقيمانده ملاك اين ارزيابي بوده­اند. نتايج شبيه­سازي نشان مي­دهد كه روند توليد بيوگاز در حالت جريان يكنواخت، با همبستگي 97/0 داراي بيشترين پيوستگي ساختاري داده­اي و در حالت (III) با همبستگي 33/0 داراي كمترين پيوستگي ساختاري داده­اي است.

Biogas production from anaerobic digestion of livestock manure is one of valuable energy resources. The use of stirrer and mixing of substrate can improve biogas production rate in digesters. Present research was carried out in order to model and trend analysis of biogas production and mixing effect in a full scale batch reactor 1200 lit. With liquid volume of 800 lit using geostatistic. Variograms were used for modeling biogas production in three states: (I) without stirring and (II), (III) stirring at 40 and 100 rpm, respectively. Then, the proposed models were evaluated by reproducing observed data using kriging. Cross validation and statistical indices such as determination coefficient and remaining sum of squares were the assessment criterion. Simulation results showed that biogas production trend under uniform flow condition had most data structural continuity with correlation of 0.97 and in state of (III) with correlation of 0.33 had the lowest data structural continuity.