پديد آورندگان :
علوي بختياروند، نادعلي دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت و ايمني - گروه مهندسي بهداشت محيط , محسني بندپي، انوشيروان دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت و ايمني - گروه مهندسي بهداشت محيط , شريفي ملكسري، هاجر دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت و ايمني - گروه مهندسي بهداشت محيط , رشيدي، مجيد دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت و ايمني - گروه مهندسي بهداشت محيط , مهدي پور، فياض دانشگاه علوم پزشكي شهيد بهشتي - دانشكده بهداشت و ايمني - گروه مهندسي بهداشت محيط , زماني، امان اله دانشگاه علوم پزشكي شيراز - دانشكده مديريت و اطلاع رساني پزشكي
كليدواژه :
فاضلاب , بيواتانول , بيوهيدروژن , ويناس
چكيده فارسي :
زمينه و هدف: افزايش مصرف جهاني سوخت هاي فسيلي منجر به انتشار گازهاي گلخانه اي، تغييرات آب و هوايي و آلودگي محيط زيست ميشود. پسماندهاي كشاورزي، دامي و صنايع غذايي به عنوان يكي از منابع اصلي آلودگي محسوب ميشود. صنايع توليد بيواتانول يكي از 17 صنعت داراي آلودگي زياد به شمار ميروند. در روند توليد بيواتانول، ويناس توليد ميشود و تا كنون 4/22 گيگاليتر ويناس در جهان توليد شده است. با رو به اتمام بودن منابع سوخت هاي فسيلي، در سالهاي اخير توليد انرژي از منابع تجديد پذير از جمله پسماندهاي آلي مورد توجه قرار گرفته است و توليد هيدروژن بيولوژيكي را به رويكردي نوين جهت جايگزين شدن آن با سوخت هاي فسيلي مبدل كرده است. هدف از اين مطالعه بررسي توليد بيوهيدروژن از ويناس صنعت فرآوري بيواتانول به عنوان انرژي پاك و تجديد پذير است.
روش كار: در اين مطالعه مروري كه در سال 1398 انجام شده است از 150 مقاله نمايه شده مربوط به 15 سال اخير در پايگاه هاي اطلاعاتي پروكوييست، ساينس دايركت، پاپ مد، گوگل اسكالر و اسكوپوس استفاده شد.
يافته ها: نتايج مطالعات نشان داد كه ويناس موثرترين ماده آلي جهت توليد بيوهيدروژن با بهره وري بالا ميباشد و تخمير هيدروژن در تاريكي اميدوار كنندهترين روش توليد هيدروژن بيولوژيكي است. گونه ميكروبي، نوع راكتور، pH، دما، نوع و غلظت سوبسترا، ميزان بارگذاري آلي (OLR)، زمان ماند هيدروليكي (HRT)، غلظت نيتروژن، فسفات و آهن از پارامترهاي موثر بر فرايند جهت حداكثر بهره وري و بازدهي بيوهيدروژن و غلظت بالاي اسيدهاي چرب فرار نيز اصلي ترين عامل بازدارنده در توليد بيوهيدروژن ميباشد.
نتيجه‌گيري: در مقايسه با محتواي انرژي حرارتي متان، اتانول و بنزين، انرژي حرارتي هيدروژن بالا (kj/g142) بوده و آب تنها محصول جانبي حاصل از سوختن هيدروژن ميباشد. موثرترين روش در كاهش آلودگي ويناس، تصفيه بيهوازي آن بوده كه علاوه بر كاهش آلودگي زيست محيطي، نتيجه اقتصادي آن، توليد بيوهيدروژن به عنوان يك منبع انرژي پاك است كه با بهينه نمودن شرايط عملياتي فرايند مي‌توان به حداكثر بازدهي و بهره وري توليد بيوهيدورژن دست يافت.
چكيده لاتين :
Background: Increasing global consumption of fossil fuels leads to greenhouse gas emissions, climate change and environmental pollution. Agricultural, animal and food industrial waste is one of the main sources of pollution. The bioethanol industry is one of 17 highly polluted industries. In the process of producing bioethanol, vinasse is produced, and so far 22.4 Giga litter of vinasse has been produced worldwide.
With fossil fuel resources running out, energy production from renewable sources, including organic waste, has been considered in recent years and has transformed biological hydrogen production into a new approach to replace it with fossil fuels. The purpose of this study was to evaluate Biohydrogen production from Vinasse bioethanol processing industry as clean and renewable energy.
Methods: In this review study conducted in 1398, 150 indexed articles from the past 15 years were used in the databases of ProQuest, Science Direct, Pubmed, Google Scholar and Scopus.
Results: The results showed that vinasse is the most effective organic material for high-efficiency Biohydrogen production and dark fermentation hydrogen is the most promising biological hydrogen production method. Microbial species, reactor type, pH, temperature, substrate type and concentration, organic loading rate (OLR), hydraulic retention time (HRT), nitrogen, phosphate and iron concentrations are among the parameters influencing the process to maximize biohydrogen productivity and efficiency and concentration. High volatile fatty acids are also a major inhibitor of Biohydrogen production.
Conclusion: Compared to the thermal energy content of methane, ethanol and gasoline, hydrogen thermal energy is high (142 kj/g) and water is the only by-product of hydrogen burning. Anaerobic treatment is the most effective way to reduce the pollution of Vinasse. In addition to reducing environmental pollution, the economical result of Biohydrogen production as a clean energy source is that by optimizing the operating conditions of the process we can achieve maximum efficiency and productivity of Biohydrogen production.
