دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 Effect of pre-treating vinasse and inoculum on bio-hydrogen production and production capacity of its co-products in Khuzestan تاثیر پیش‌فر‌آوری ویناس و ماده‌تلقیح در تولید بیوهیدروژن و ظرفیت تولید فرآورده‌های آن در خوزستان 1 23 87006 10.22059/ijbse.2022.325353.665415 FA ثمین بلدی گروه مهندسی بیوسیتم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز یعقوب منصوری گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز نیما نصیریان گروه مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی و بیوسیستم، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی حسین معتمدی گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز ایرینی آنگلیداکی دانشکده مهندسی شیمی و بیوشیمی، دانشگاه صنعتی دانمارک Journal Article 2021 06 10 Abstract: Vinasse, the effluent of alcohol distilleries, is a highly polluting waste. The high volume of vinasse and its unpleasant odor, along with its acidic properties and high pollution load, has made it one of the most important environmental challenges in Khuzestan. The use of dark fermentation to treat this wastewater is one of the cheapest and most environmentally friendly methods. Hydrogen is a clean fuel and considered as a carrier of renewable energy, if produced biologically. In the present study, the batch production of bio-hydrogen from vinasse by dark fermentation was studied. The effect of inoculum pretreatment (anaerobic digested sludge) and substrate pretreatment (vinasse) on hydrogen production yield were also investigated. The results showed that the use of chloroform as an inoculum pretreatment had increased hydrogen yield very significantly which lead to a yield of 47.8 ± 3.6 Nml/g of initial volatile solids (VS). Also, sodium hydroxide application had a significant effect on vinasse sugars hydrolysis, and the hydrogen production efficiency was increased up to 100 percent by 99.5 ± 0.1 Nml/ g of initial VS. In all treatments, acetic acid and butyric acid were identified as the dominant organic acids in the final fermentation broth. Finally, according to laboratory results and available field information, the production potential of bio-hydrogen, acetic and butyric acid from. vinasse produced in Khouzestan in 2021 was calculated to be 0.003, 0.153 and 0.132 km3, respectively. The results showed that the production of bio-hydrogen from vinasse by dark fermentation is a very efficient method due to the high potential of this gas production. ویناس، فاضلاب کارخانههای الکلسازی، پسماندی بسیار آلودهکننده است. حجم زیاد ویناس و بوی نامطبوع آن، در کنار خاصیت اسیدی و بار آلودگی زیاد، آن را به یکی از مهمترین چالشهای زیست محیطی استان خوزستان بدل کرده است. کاربرد تخمیر تاریک جهت تیمار این فاضلاب، یکی از ارزانترین روشهای سازگار با محیطزیست مدیریت این پسماند است. هیدروژن سوختی پاک است و در صورت تولید به روش بیولوژیکی، یک حامل انرژی تجدید پذیر تلقی میگردد. در مطالعه حاضر، تولید ناپیوستة بیوهیدروژن از ویناس به روش تخمیر تاریک بررسی شده است. همچنین اثر پیشتیمار ماده تلقیحی (لجن هضم شده) و پیشتیمار ماده اولیه (ویناس) بر عملکرد تولید هیدروژن بررسی شد. نتایج نشان داد کاربرد کلروفرم بهعنوان پیشتیمار ماده تلقیح با عملکرد ۶/۳ ± ۸/۴۷ نرمال میلیلیتر/گرم جامدات فرار اولیه تاثیر بسیار معنیداری بر افزایش عملکرد هیدروژن داشته است. همچنین کاربرد سدیم هیدروکسید تاثیر معنی داری بر هیدرولیز قند ویناس داشته و با عملکرد 1/۰ ± ۵/۹۹ نرمال میلیلیتر/گرم جامدات فرار اولیه، بازده تولید هیدروژن را تا ۱۰۰ درصد افزود. در تمام تیمارها اسید استیک و اسید بوتیریک بهعنوان اسیدهای آلی عمده موجود در مایه نهایی تخمیر شناسایی شدند. در نهایت با توجه به نتایج آزمایشگاهی و نیز اطلاعات میدانی موجود، پتانسیل تولید بیوهیدروژن، اسید استیک و اسید بوتیریک از ویناس تولید شده در استان خوزستان در سال ۱۳۹۹ بهترتیب بهمیزان ۰۰۳/۰، ۱۵۳/۰ و ۱۳۲/۰کیلومتر مکعب محاسبه شد. نتایج نشان داد تولید بیوهیدروژن از ویناس بهروش تخمیر تاریک، با توجه به پتانسیل بالای تولید این گاز از ویناس، روشی بسیار کارآمد بهحساب میآید.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87006_a1be4b9d56b5a7c03742fd2479c82ff1.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 Comparison of Essential Oil from Ocimum Basilicum Obtained via Sequential Ultrasound-Microwave Extraction with Microwave Method مقایسه فرایند استخراج اسانس ریحان به روش ترتیبی فراصوت-مایکروویو با روش مایکروویو 25 40 87007 10.22059/ijbse.2022.324874.665413 FA حبیب اله عباسی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران شادی شریف زاده گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور، دزفول، ایران صفورا کریمی گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران Journal Article 2021 06 12 Determining the best extraction method to obtain high yield of essential oils from medicinal plants has been identified as one of the challenges in scientific research. The sequential ultrasound-microwave method is a new extraction method that in this research has been applied to extraction of essential oil from basil. In order to investigate the effect of this approach on enhancing extraction yield, the microwave method was examined as a base method. To optimize the extraction conditions of the sequential method, ultrasonic power, microwave power, and extraction time were determined as independent variables and essential oil yield as response. Experiments were modeled by central composite design (CCD) of response surface methodology (RSM). The highest yield (2.3% w/w) was obtained at 300 W of ultrasonic power, 600 W of microwave power, and 40 min of extraction time. While the base method yield was 0.74% w/w. The chemical composition analysis of the active compounds showed that the number of compounds in the sequential approach is higher than those in the microwave method. Furthermore, by comparing the antioxidant properties obtained by DPPH and FRAP methods, the sequential method was better in preserving the antioxidant properties of basil essential oil. Scanning electron microscopy images also showed more damage to the glands containing the active ingredients by the sequential process than the base method. Generally, the sequential ultrasound-microwave method can be introduced as an efficient method for the extraction of essential oils from Ocimum basilicum. انتخاب روش استخراج مناسب بهمنظور رسیدن به بازده بالاتر استخراج اسانس از گیاهان دارویی یکی از چالشهای پیش رو در تحقیقات علمی است. روش ترتیبی فراصوت-مایکروویو یکی از روشهای نوین استخراج است که در این پژوهش برای استخراج اسانس از گیاه ریحان استفاده شد. بهمنظور بررسی تأثیر این روش در افزایش بازده استخراج، روش مایکروویو بهعنوان روش مبنا مورد مقایسه قرار گرفت. برای بهینهسازی شرایط استخراج به روش ترکیبی، توان فراصوت، توان مایکروویو و زمان استخراج بهعنوان متغیرهای مستقل و بازده استخراج اسانس به‌عنوان پاسخ در نظر گرفته شد. طراحی آزمایشات به روش سطح پاسخ (RSM) با استفاده از طرح مرکب مرکزی (CCD) انجام شد. بیشترین بازده به‌دست‌آمده در شرایط 300 وات توان فراصوت، 600 وات توان مایکروویو و 40 دقیقه زمان استخراج بهدست آمد که معادل (3/2 % وزنی/وزنی) بود. این در حالی است که بازده روش استخراج مبنا 74/0درصد وزنی/وزنی بهدست آمد. نتایج به‌دست‌آمده از بررسی ترکیبات شیمیایی مواد مؤثره حاصل نشان داد که تعداد ترکیبات موجود در روش ترتیبی بالاتر از تعداد آن‌ها در روش مایکروویو است. علاوه بر این، با مقایسه خواص آنتیاکسیدانی با استفاده از روش‌های DPPH و FRAP ثابت شد که روش ترتیبی در حفظ خواص اسانس حاصل از گیاه ریحان بهتر عمل کرده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز نشان داد که غدد حاوی مواد مؤثره در اثر فرآیند استخراج ترتیبی نسبت به روش مبنا بیشتر تخریب شدهاند. به طور کلی، روش ترتیبی فراصوت-مایکروویو میتواند بهعنوان روش کارآمدی برای استخراج اسانس از گیاه دارویی ریحان معرفی شود.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87007_3f5512b1bd483996669deb61fcc7c225.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 A Review of Different Common Fraud Cases in Fruit Juice Production and Methods of Detecting Them مروری بر انواع تقلبات رایج در آب‌میوه‌ها و روش‌های تشخیص آن‌ها 41 59 87008 10.22059/ijbse.2022.324104.665410 FA نگار راوش دانشجوی دکتری تخصصی، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز 0000-0002-9429-9271 جواد حصاری استاد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز علی ایاسه دانشیار گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز Journal Article 2021 05 25 Fruit juice is one of the most popular fruit products and is consumed by a wide range of individuals in societies in almost every age group. Some producers, however, perpetrate fraud in the production procedure due to economic and financial purposes. Thus, authenticity as well as quality have always been a major concern of consumers and officials in charge of setting regulations. Being aware of the frequent fraud in terms of fruit juice and being able to detect it are essential to differentiate between the unadulterated and adulterated product with more efficacy, which could be significant with regard to swift and accurate detection process and eventually the health of the consumer. This article aims to review the studies conducted on different common fraud cases in fruit juice production and methods of detecting them. Chromatographic techniques such as high-performance liquid chromatography and gas chromatography are the most common methods for determining the purity of juices. Among novel methods of detecting fruit juice fraud cases are stable isotope analysis, reverse transcription polymerase chain reaction technique, and spectroscopy techniques, namely infrared spectroscopy, visible and ultraviolet spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, and fluorescence emission spectroscopy. According to a vast majority of the studies, fruit juice production fraud entails cases of adding sugar, organic acids, water, foreign fruit juices, sulfite, and cloudifiers. Also noteworthy were determining fruit content, microbiological damage indicators, and other indicators related to thermal stress, enzyme treatment, and contamination by process water. As a general conclusion, in order to accurately and quickly detect of fraud cases, researchers should always take steps to develop and update fraud detection techniques. آبمیوه یکی از پرطرفدارترین فرآوردههای حاصل از میوهجات است و به طور گسترده توسط تمامی آحاد جامعه در هر گروه سنی مصرف میشود. از طرفی برخی تولیدکنندگان بنابر اهداف اقتصادی به انواع تقلبات روی میآورند. لذا اصالت و کیفیت آبمیوهها همواره یکی از دغدغههای مصرفکنندگان و مسئولین وضعکننده مقررات بوده است. آگاهی از انواع تقلبات متداول در آبمیوهها و روشهای تشخیص آنها از ضروریات دستیابی به روشهای تشخیص کارآمدتر است، که میتواند از نقطهنظر تشخیص دقیق و سریع تقلبات و در نهایت سلامت مصرفکننده حائز اهمیت باشد. هدف از مقاله حاضر مرور مطالعات انجامگرفته در مورد انواع تقلبات در آبمیوهها و روشهای تشخیص آنها بود. تکنیکهای کروماتوگرافی از قبیل کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و کروماتوگرافی گازی از متداولترین روشهای تعیین خلوص آبمیوهها به حساب میآیند و از روشهای نوین تشخیص تقلبات میتوان به آنالیز ایزوتوپهای پایدار، تکنیک واکنش زنجیرهای پلیمراز رونویسی معکوس و تکنیکهای طیفسنجی اعم از طیفسنجی مادون قرمز، طیفسنجی مرئی و فرابنفش، طیفسنجی رزونانس مغناطیسی هستهای و طیفسنجی گسیل فلورسانس اشاره کرد. بر اساس مطالعات انجامگرفته، متداولترین تقلبات در مورد آبمیوهها شامل اضافهکردن آب، قند، اسیدهای آلی، آبمیوههای دیگر، عوامل کدرکننده و نیز افزودن بیش از مقدار مجاز سولفیت هستند. همچنین تعیین محتوای میوه آبمیوهها، تعیین شاخصهای آسیب میکروبیولوژیکی، شاخصهای آسیب حرارتی، شاخصهای تیمار آنزیمی و شاخصهای آلودگی با آب مورد استفاده در مراحل مختلف تولید، از نقطهنظر کیفیت آبمیوهها حائز اهمیت هستند. به عنوان نتیجهگیری کلی، جهت تشخیص دقیق و سریع تقلبات، محققان بایستی همواره در راستای توسعه و بهروزنمودن تکنیکهای تشخیص تقلب، گام بردارند.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87008_d986f10b620c90cdaa158c0518842dd3.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 Image Processing Based Method for Automatic Detection of Grape leaf Diseases روش مبتنی بر پردازش تصویر به منظور تشخیص خودکار بیماری برگ درخت انگور 61 76 87009 10.22059/ijbse.2022.327192.665432 FA سجاد نصیری گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بناب، بناب، ایران مصطفی خجسته نژند گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بناب، بناب، ایران Journal Article 2021 10 15 Rapid detection and prevention of disease spread in agricultural products can significantly reduce losses and costs of disease control. In this study, an intelligent system based on image processing method has been presented for detection of grape (Sultana - Vitis vinifera) leaf diseases. For this purpose, different image texture features were extracted from the Gray Level histogram (GLH), Gray Level Co-occurrence Matrix (GLCM), Gray Level Run Length Matrix (GLRM) and Local Binary Pattern (LBP) algorithms. Two models of Artificial Neural Network (ANN) and Support Vector Machine (SVM) were used to model the features. The dataset consists of 4062 images including healthy leaves, Black Rot, Esca and Isariopsis leaves. The results showed that the SVM model based on GLRM features with an average accuracy of 89.70% showed the best performance. The results also showed that the use of all extracted features as a single feature vector increases the accuracy of classification. The accuracy of the SVM and ANN models using all of the features for training data were 91.10%, 95.04%, and for the test data were 89.93% and 91.75%, respectively. Finally, using Genetic Bee Colony (GBC) algorithm and reducing the number of features to 34 and 46 for ANN and SVM models, respectively, the average accuracy of 97.20% and 94.10% for training and testing of ANN model and 93.01% and 92.33% for training and testing of SVM model were obtained, which shows the improvement of results by GBC algorithm. The proposed method was evaluated as efficient in diagnosing grape leaf diseases. تشخیص سریع و پیشگیری از گسترش بیماری محصولات کشاورزی، میتواند تلفات مقابله با بیماری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در این پژوهش، سامانهای هوشمند بر مبنای پردازش تصویر برای تشخیص بیماریهای برگ درخت انگور (Sultana - Vitis vinifera) ارائه گردیده است. بدین منظور، ویژگیهای مختلف بافت تصویر از هیستوگرام سطح خاکستری (GLH)، ماتریس هم-رخداد سطح خاکستری (GLCM)، ماتریس طول بردار سطح خاکستری (GLRM) و الگوی دودویی محلی (LBP) استخراج شد. برای مدلسازی ویژگیها، از دو مدل شبکه عصبی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده شد. پایگاه داده مورد استفاده، متشکل از 4062 تصویر، شامل برگ سالم، مبتلا به پوسیدگی سیاه، اسکا و لکه ایزاریوپسیس است. نتایج نشان دادند که مدل SVM با استفاده از ویژگیهای GLRM با متوسط دقت 70/89% بهترین عملکرد را از خود نشان داد. همچنین نتایج نشان دادند، استفاده از تمام ویژگیهای استخراج یافته به ‌صورت بردار ویژگی واحد، افزایش دقت دستهبندی را به دنبال دارد. مدل SVM و ANN با استفاده از تمام ویژگیها بترتیب برای دادههای آموزشی دقت 10/91%، 04/95 % و برای دادههای آزمون میزان دقت 93/89% و 75/91% را نتیجه دادند. در نهایت، با استفاده از الگوریتم کلونی زنبور ژنتیکی (GBC) و کاهش تعداد ویژگیها به 34 و 46 به ترتیب برای مدلهای ANN و SVM میانگین دقت 20/97% و 10/94% برای آموزش و آزمون مدل ANN و 01/93% و 33/92% برای آموزش و آزمون مدل SVM به دست آمد که نشان دهنده بهبود نتایج توسط الگوریتم GBC میباشد. روش پیشنهادی در تشخیص بیماریهای برگ انگور کارآمد ارزیابی شد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87009_00977d54006aeaa8410e71d4f2fc9955.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 Evaluation of Electrical Impedance Tomography System in an Innovative Sensing Strategy for Two-phase Solid-liquid Fluid Monitoring ارزیابی عملکرد سامانه توموگرافی امپدانس الکتریکی تحت استراتژی سنجش ابتکاری برای پایش سیال دوفازی جامد-مایع 77 90 87010 10.22059/ijbse.2022.332263.665445 FA نازیلا طربی گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران حسین موسی زاده گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران علی جعفری گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران جلیل تقی زاده طامه گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2021 10 15 Abstract: Electrical impedance tomography (EIT) is a non-invasive imaging technique that measures properties of multiphase fluids such as particles distribution and volume concentration by injecting a current into a set of electrodes and reading voltages from the electrodes. A strategy of injection and signal measurement has an important role in the image reconstruction quality and measurement accuracy. In large phantoms with high-conductivity, conventional strategies such as adjacent are not able to measure the signal with suitable quality. Therefore, the purpose of this study is to construct and evaluate the EIT system under an innovative strategy for online determination of particles distribution and concentration of solid-liquid fluid in large phantoms. The sensors of this instrument consist of 16 circular electrodes. The liquid phase was water with known conductivity and solid phase was the bottle in different sizes and in three different situations. The results showed that the innovative strategy has the ability to recognize and differentiate the target in different dimensions and different positions. The signal-to-noise rate was 1.05 dB and the dynamic range of boundary potentials was 1600 mV. The sensitivity to the sides and near the electrodes was more than the sensitivity to the middle. In positions close to the electrodes, size error decreases in medium and large target. In the three sizes of the target, ringing has no negative effect on the reconstructed image quality. Therefore, it can be concluded that the innovative strategy has a desirable performance for determining the distribution of materials in the large phantom. توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT)، تکنیک تصویرسازی غیرنفوذی است که توسط تزریق جریان الکتریکی به مجموعهای از الکترودها و قرائت ولتاژ از الکترودها، خواص سیال چندفازی مانند توزیع ذرات و غلظت حجمی را اندازهگیری میکند. استراتژی تزریق و قرائت سیگنال از الکترودها در کیفیت بازسازی تصویر و دقت اندازهگیری تاثیرگذار است. در محیطهای بزرگ و با رسانایی بالا استراتژیهای مرسوم چون مجاورتی قادر به قرائت سیگنال با کیفیت نیستند. بنابراین هدف از این پژوهش ساخت و ارزیابی سامانه EIT تحت استراتژی ابتکاری برای تعیین آنلاین توزیع ذرات و غلظت مواد دو فازی جامد- مایع در محیطهای نسبتا بزرگ است. بدین منظور، 16 الکترود بر روی مخزن حاوی مواد نصب شدند. فاز مایع آب با رسانایی معلوم و فاز جامد بطری در اندازههای مختلف بود و در سه موقعیت مختلف عملکرد سامانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استراتژی ابتکاری، قابلیت تشخیص و تمایز شیء هدف را در ابعاد مختلف و موقعیتهای مختلف دارد. نرخ سیگنال به نویز 05/1 دسیبل و دامنه دینامیک پتانسیلهای مرزی 1600 میلیولت بود. حساسیت به کنارهها و نزدیک الکترودها بیشتر از حساسیت به میانه بود. ارزیابی پارامترهای کیفیت تصویر، نشان داد که در شیء هدف با اندازه متوسط و بزرگ، در موقعیتهای نزدیک به الکترودها، خطا در اندازه کاهش مییابد و در هر سه اندازه شیء هدف، ایجاد حلقه به میزانی نبود که منجر به عدم کیفیت در تصویر بازسازی شده شود. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که استراتژی ابتکاری ارائه شده، عملکرد مطلوبی برای تعیین توزیع مواد در محیطهای بزرگ را دارد.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87010_96ad127eb2f866834ea5726ef009db38.pdf

دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 53 1 2022 04 21 Step-by-step Simulation of Gas-lift Anaerobic Digester of Municipal Wastewater Sludge شبیه‌سازی گام به گام هاضم بی‌هوازی لجن فاضلاب شهری با هم‌زنی نوماتیکی 91 108 87011 10.22059/ijbse.2022.328388.665428 FA داود باولی بهمئی دانشجوی دکتری مکانیزاسیون، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران. یحیی عجب شیرچی عضو هیئت علمی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران. شمس اله عبداله پور عضو هیئت علمی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، آذربایجان شرقی، ایران. سامان آبدانان مهدی زاده عضو هیئت علمی گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی و عمران روستائی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، ایران. Journal Article 2021 08 11 The purpose of this study was to present a strategy for designing and simulating an anaerobic digester for the digestion of raw municipal sewage sludge, based on the flow patterns within the digester, and to investigate the sediment deposition conditions in this anaerobic digester. For this purpose, the simulations were performed based on a step-by-step strategy. First, the inlet gas velocity to the digester was determined, then in the next steps, the draft tube and the conical hanging baffle were added to the digester design, respectively, and simulations were performed with them and determined their characteristics. Simulations were performed for a pilot-scale cylindrical digester. A transparent cylindrical digester was built based on the computational fluid dynamics (CFD) simulations results. Sludge analysis was performed, and determine the sludge sedimentation velocity using the image processing process, so the sludge particle size and each percentage of them based on the total solids (TS) of sludge was performed. According to the results, only in a small area of the floor attached to the digester wall, the velocity of the fluid is less than the sedimentation velocity of the largest particles in the sludge (4.71 × 10-5 m / s) so there was a sedimentation possibility of a small amount of these particles in this area, which confirmed the success of digester design based on step-by-step simulation and flow patterns for mixing in a gas-lift anaerobic digester and showed a step-by-step simulation strategy is suitable and can be used to simulate gas-lift anaerobic digesters successfully. هدف از این پژوهش ارائه‌ی یک استراتژی برای طراحی و شبیه‌سازی یک هاضم بی‌هوازی برای هضم لجن خام فاضلاب شهری بر اساس الگو‌های جریان درون هاضم و بررسی شرایط رسوب لجن در این هاضم بی‌هوازی بود. به این منظور، شبیه‌سازی‌ها بر اساس یک استراتژی گام به گام انجام شد. ابتدا سرعت گاز ورودی به هاضم بیوگاز تعیین شد و در مراحل بعد، به ترتیب لوله‌ی گاز بالابر و بافل آویزان مخروط ناقص شکل به طراحی هاضم اضافه شده و شبیه‌سازی‌ها انجام و مشخصات آنها تعیین شد. شبیه‌سازی برای یک هاضم استوانه‌ای در مقیاس پایلوت انجام شد. یک هاضم استوانه‌ای شفاف بر اساس نتایج بدست آمده از شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ساخته شد. آنالیز لجن و تعیین سرعت رسوب لجن با استفاده از فرآیند پردازش تصویر و تعیین اندازه ذارت لجن و درصد هر یک از آنها بر اساس جامدات کل (TS) لجن انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده تنها در ناحیه‌ی کوچکی از کف چسبیده به دیواره‌ی هاضم سرعت سیال کمتر از سرعت رسوب بزرگترین ذرات موجود در لجن ( 5- 10 ×71/4 متر بر ثانیه) است و امکان رسوب بخش بسیار کمی از این دسته از ذرات در این ناحیه وجود داشته، که موفق بودن طراحی هاضم بر اساس شبیه‌سازی گام به گام و الگو‌های جریان برای هم‌زنی در هاضم‌های بی‌هوازی گاز بالابر را تائید کرده و نشان داد روند شبیه‌سازی گام به گام روشی مناسب بوده و می‌تواند برای شبیه‌سازی هاضم‌های بی‌هوازی بیوگاز با هم‌زنی نوماتیکی با موفقیت استفاده شود.

https://ijbse.ut.ac.ir/article_87011_6e717491a10b207b05cd5cb9e53bf23d.pdf