بهینه سازی سامانه یکپارچه تولید چندگانه برق، گرمایش و سرمایش در تصفیه خانه های فاضلاب شهری: مثال موردی تصفیه خانه التیمور

با توجه به مصرف انرژی بالا در تصفیه خانه های فاضلاب شهری، بازیابی انرژی یکی از ضرورت های تصفیه خانه های فاضلاب شهری است تا درجه خودکفایی انرژی افزایش یابد و انتشارات گازهای گلخانه ای کاهش یابد. در این مقاله سیستم ترکیبی هاضم بی هوازی – میکرو توربین به منظور تولید چندگانه ی برق، حرارت و برودت برای به کاریگیری و جایگزینی با هضم هوازی در تصفیه خانه فاضلاب شهری التیمور در شهر مشهد مدل سازی و بهینه سازی شده است. برای محاسبه ی گاز زیستی تولیدی در تصفیه خانه، از مدل ADM1 بهره گرفته شده است و معادلات دقیق حاکم بر کلیه اجزا سامانه در نظر گرفته شده است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه پارامترها به دست می آیند. تابع هدف نرخ هزینه ی کلی محصولات تولیدی است که مقدار بهینه آن 0/0216 دلار بر ثانیه به دست آمده است. در انتها به منظور تعیین اهمیت پارامترهای طراحی بر روی تابع هدف از تحلیل حساسیت آماری (سوبل) استفاده شده است. تحلیل حساسیت آماری نشان می دهد زماند ماند هیدرولیکی هاضم بیشترین تاثیر بر تابع هدف را دارد. به این ترتیب، این مقاله یک مدل بهینه ارائه می کند که با یکپارچه سازی کلیه اجزا سیستم قادر است مهمترین متغیرهای طراحی برای جایگزینی ها ضم هوازی با سامانه بازیابی انرژی را به دست آورد.

Keywords:

گاز زیستی , هاضم بی هوازی , CCHP , بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک , تحلیل حساسیت آماری