مقایسه مدل‌های هضم هوازی لجن فعال دفعی و واسنجی آنها

در طراحی سیستم هضم هوازی یا ارزیابی کارایی هاضم هوازی، استفاده از مدل‌های ریاضی امکان بررسی ایده‌های مختلف طراحی و یا شبیه‌‌سازی رفتار سیستم را به طراح و محقق می‌دهد و در این خصوص به‌کارگیری مدلی که به بهترین نحو سینتیک فرایند هضم هوازی را توصیف کند، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این تحقیق، مدل ساده مرتبه اول پیشنهادی معروف به مدل آدامز برای فرایند هضم هوازی و مدل‌های لجن فعال تدوین شده توسط انجمن بین‌المللی آب، برای فرایند لجن فعال (ASM1 و ASM3) معرفی و ارزیابی شدند. برای جمع‌آوری داده‌های آزمایشگاهی به‌منظور واسنجی مدل‌های تحت بررسی، سه راکتور ناپیوسته هر کدام به حجم 10 لیتر با غلظت جامدات معلق اولیه 5000 ، 10000 و 20000 میلی‌گرم در لیتر به‌مدت 70 روز هوادهی شدند و تحت آزمایش‌های اندازه‌گیری جامدات و اکسیژن‌خواهی شیمیایی قرار گرفتند. پارامترهای مدل‌های تحت بررسی با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی، تخمین زده شدند و بهترین سری پارامترها که بر اساس آن محاسبات مدل‌ها بیشترین انطباق را با نتایج آزمایش‌ها داشت، برای هر مدل و هر راکتور ارائه گردید. نتایج حاصل از کاربرد مدل‌ها نشان داد که راکتورهای حاوی لجن غلیظ‌تر، ثابت آهنگ زوال سلولی کمتری دارند. همچنین با مقایسه خطاهای ناشی از محاسبات مدل‌ها با داده‌های آزمایشگاهی، مشاهده شد که مدل لجن فعال شماره سه، بهتر از مدل آدامز و مدل لجن فعال شماره یک، تغییرات غلظتهای جامدات را در راکتورهای ناپیوسته هضم هوازی پیش‌بینی می‌کند.