این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
سلامت و محیط زیست، جلد ۱۸، شماره ۳، صفحات ۴۴۷-۴۷۴
عنوان فارسی بررسی کیفیت هیدروچار تولیدی از پسماند قهوه مصرف شده و تعیین ارزش حرارتی آن
چکیده فارسی مقاله
زمینه و هدف: افزایش روزافزون پسماند قهوه مصرف‌شده، نگرانی‌های ‌محیط زیستی فراوانی ایجاد کرده است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی فرایند کربونیزاسیون هیدروترمال در تبدیل این پسماند به سوخت جامد با ارزش انجام شد.
روش بررسی: مطالعه‌ آزمایشگاهی با استفاده از نرم‌افزار طراحی آزمایش و روش سطح-پاسخ انجام شد. اثر متغیرهای مستقل دما (Co 290-180)، زمان (min 90-30) و نسبت وزنی آب-به-پسماند خشک (L:S برابر با 15:1-1:1) بر ویژگی‌های هیدروچار بررسی شد. مجموعا 20 آزمایش طراحی و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی برروی هیدروچار و آب فرایندی انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که مدل درجه دوم توانایی بالایی در پیش‌بینی بازده هیدروچار (HY) و ارزش حرارتی بالا (HHV) دارد (0/98 > R2). آنالیز واریانس نشان داد که هر سه متغیر مستقل اثر معنی‌داری بر HHV  و HY داشته‌اند. میزان HHV و HY محصول تولیدی به‌ترتیب MJ/kg 28/5–17/9 و 77/2–17/5 درصد بوده است. آنالیز سطح-پاسخ نشان داد که در دمای Co 235، زمان min 180 و نسبت L:S 4:1، هیدروچار تولیدی کیفیت مطلوبی به لحاظ HY و HHV دارد. نتایج بهینه‌سازی نشان داد که دمای Co 229، زمان min 160 و نسبت L:S 4:1، سبب حصول هیدروچار با HHV و HY به‌ترتیب برابر با MJ/kg 27/8 و 67/9 درصد شده که مطلوبیت 0/891 داشته است. آنالیز CHNSO نشان داد که نسبت H/C و O/C در هیدروچار کاهش و مساحت سطح از 2/4 به m2/g 12/6 افزایش داشته است.
نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج مطلوب HHV هیدروچار تولیدی، می‌توان نتیجه گرفت که فرایند پیشنهادی می‌تواند روشی مؤثر برای تولید سوخت جامد از زیست‌توده‌ها باشد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پسماند قهوه مصرف‌شده، کربونیزاسیون هیدروترمال، ارزش حرارتی بالا، بازدهی هیدروچار
عنوان انگلیسی Evaluation of hydrochar quality and high heating value derived from spent coffee grounds
چکیده انگلیسی مقاله
Background and Objective: The increasing accumulation of spent coffee grounds (SCG) has raised serious environmental concerns. This study aimed to evaluate the efficiency of the hydrothermal carbonization process in converting SCG into a valuable solid fuel..
Materials and Methods: An experimental study was conducted using the design of experiments (DOE) approach and response surface methodology (RSM). The effects of key independent variables—including temperature (180–290 °C), reaction time (30–90 min), and liquid-to-solid ratio (L:S, 1:1–15:1)—on the properties of the produced hydrochar were investigated. A total of 20 experiments were carried out, and physicochemical analyses were performed on both the hydrochar and the process water.
Results: The results indicated that the quadratic model demonstrated strong predictive capability for hydrochar yield (HY) and higher heating value (HHV) (R² > 0.98). Analysis of variance showed that all three independent variables had significant effects on HY and HHV. The produced hydrochar showed HHV of 17.9–28.5 MJ/kg and HY of 17.5–77.2%. Response surface methodology identified 235 °C, 180 min, and L:S 4:1 as optimal for desirable HY and HHV. Optimization indicated 229 °C, 160 min, and L:S 4:1 yielded hydrochar with 27.8 MJ/kg HHV, 67.9% HY, with 0.891 desirability. CHNSO analysis showed a decrease in H/C and O/C ratios and an increase in surface area from 2.4 to 12.6 m²/g.
Conclusion: Given the favorable HHV of the produced hydrochar, it can be concluded that the proposed process is an effective method for converting biomass into solid fuel.
 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Spent coffee grounds, Hydrothermal carbonization, High heating value, Hydrochar yield
نویسندگان مقاله انیس سجادی | Anis Sajadi
Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

سکینه شکوهیان | Sakine Shekoohiyan
Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

غلامرضا موسوی | Gholamreza Moussavi
Department of Environmental Health Engineering, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

نشانی اینترنتی http://ijhe.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-769-7&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده عمومی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات