Introduction Anaerobic bacteria break down organic materials like animal manure, household trash, plant wastes, and sewage sludge during the anaerobic digestion process of biological materials and produce biogas. One of the main issues in using biogas is hydrogen sulfide (H2S), which can corrode pipelines and engines in concentrations between 50 and 10,000 ppm. One method for removing H2S from biogas with minimal investment and operation costs is biofiltration. Whether organic or inorganic, the biofilter's bed filling materials must adhere to certain standards including high contact surface area, high permeability, and high absorption. In this study, biochar and compost were used as bed particles in the biofilter to study the removal of H2S from the biogas flow in the lab. Afterward, kinetic modeling was used to describe the removal process numerically. Material and Methods To remove H2S from the biogas, a lab-sized biofilter was constructed. Biochar and compost were employed separately as the material for the biofilter bed. Because of its high absorption capacity and porosity, biochar is a good choice for substrate and packed beds in biofilters. The biochar pieces used were broken into 10 mm long cylindrical pieces with a diameter of 5 mm. Compost was used as substrate particles because it contains nutrients for microorganisms. Compost granules with an average length of 7.5 mm and 3 mm in diameter were used in this study. For the biofilter reactor, each of these substrates was put inside a cylinder with a diameter of 6 cm and a height of 60 cm. The biofilter's bottom is where the biogas enters, and its top is where it exits. During the experiment, biogas flowed at a rate of 72 liters per hour. Mathematical modeling was used to conduct kinetic studies of the process to better comprehend and generalize the results. This method involves feeding the biofilter column with biogas that contains H2S while the biofilm is present on the surface of the biofilter bed particles. The bacteria in the biofilm change the gaseous H2S into the harmless substance sulfur and store it in their cells. The assumptions that form the foundation of the mathematical models are: the H2S concentration is uniform throughout the gas flow, the gas flow is constant, and the column's temperature is constant at a specific height. Results and Discussion In the beginning, biochar was used as a substrate in the biofilter to test its effectiveness, and the results obtained for removing H2S from the biogas were acceptable. H2S concentration in biogas was significantly reduced using biochar beds. It dropped from 300 ppm and 200 ppm to 50 ppm where the greatest H2S concentration reduction was achieved. The level of Methane in the biogas was not significantly impacted by the biofilter. This is regarded as a significant outcome when taking into account the goal which is producing biogas with a high concentration of methane. The H2S elimination effectiveness was 94% with the biochar bed and

1. Research Article
Vol. 13, No. 4, 2023, p. 521-533
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal
from Biogas
M. Zarei 1
, M. R. Bayati 2*
, M. A. Ebrahimi-Nik 2
, B. Hejazi3
, A. Rohani 4
1- PhD Student of Agricultural Mechanization, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture,
Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2- Assistant Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of
Mashhad, Mashhad, Iran
3- Assistant Professor, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad,
Mashhad, Iran
4- Associate Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of
Mashhad, Mashhad, Iran
(*- Corresponding Author Email: bayati@um.ac.ir)
How to cite this article:
Zarei, M., Bayati, M. R., Ebrahimi-Nik, M. A., Hejazi, B., & Rohani, A. (2023).
Experimental Study and Mathematical Modeling of Hydrogen Sulfide Removal from
Biogas. Journal of Agricultural Machinery, 13(4), 521-533. (in Persian with English
abstract). https://doi.org/10.22067/jam.2023.80432.1142
Received: 05 January 2023
Revised: 31 January 2023
Accepted: 07 February 2023
Available Online: 07 February 2023
Introduction1
Anaerobic bacteria break down organic materials like animal manure, household trash, plant wastes, and
sewage sludge during the anaerobic digestion process of biological materials and produce biogas. One of the
main issues in using biogas is hydrogen sulfide (H2S), which can corrode pipelines and engines in concentrations
between 50 and 10,000 ppm. One method for removing H2S from biogas with minimal investment and operation
costs is biofiltration. Whether organic or inorganic, the biofilter's bed filling materials must adhere to certain
standards including high contact surface area, high permeability, and high absorption. In this study, biochar and
compost were used as bed particles in the biofilter to study the removal of H2S from the biogas flow in the lab.
Afterward, kinetic modeling was used to describe the removal process numerically.
Material and Methods
To remove H2S from the biogas, a lab-sized biofilter was constructed. Biochar and compost were employed
separately as the material for the biofilter bed. Because of its high absorption capacity and porosity, biochar is a
good choice for substrate and packed beds in biofilters. The biochar pieces used were broken into 10 mm long
cylindrical pieces with a diameter of 5 mm. Compost was used as substrate particles because it contains nutrients
for microorganisms. Compost granules with an average length of 7.5 mm and 3 mm in diameter were used in this
study. For the biofilter reactor, each of these substrates was put inside a cylinder with a diameter of 6 cm and a
height of 60 cm. The biofilter's bottom is where the biogas enters, and its top is where it exits. During the
experiment, biogas flowed at a rate of 72 liters per hour. Mathematical modeling was used to conduct kinetic
studies of the process to better comprehend and generalize the results. This method involves feeding the biofilter
column with biogas that contains H2S while the biofilm is present on the surface of the biofilter bed particles.
The bacteria in the biofilm change the gaseous H2S into the harmless substance sulfur and store it in their cells.
The assumptions that form the foundation of the mathematical models are: the H2S concentration is uniform
throughout the gas flow, the gas flow is constant, and the column's temperature is constant at a specific height.
©2023 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution
4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and
reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s)
and the source.
https://doi.org/10.22067/jam.2023.80432.1142
Journal of Agricultural Machinery
Homepage: https://jame.um.ac.ir

2. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
Results and Discussion
In the beginning, biochar was used as a substrate in the biofilter to test its effectiveness, and the results
obtained for removing H2S from the biogas were acceptable. H2S concentration in biogas was significantly
reduced using biochar beds. It dropped from 300 ppm and 200 ppm to 50 ppm where the greatest H2S
concentration reduction was achieved. The level of Methane in the biogas was not significantly impacted by the
biofilter. This is regarded as a significant outcome when taking into account the goal which is producing biogas
with a high concentration of methane. The H2S elimination effectiveness was 94% with the biochar bed and
biogas input with 185 ppm H2S concentration. The removal efficiency reached 76% with the compost bed and
input concentration of 70 ppm. Using mathematical models, the simulation was carried out by modifying the
model's parameters until the predicted results closely matched the experimental data. It may be concluded that
the suggested mathematical model is sufficient for the quantitative description of H2S removal from biogas
utilizing biofilm in light of how closely the calculation results matched the experimental data. The only model
parameter that was changed to make the model results almost identical to the experimental data was the value of
the maximum specific growth rate (μmax) which has the greatest influence on the model results. The value of μmax
for the biochar bed was calculated as 0.0000650 s-1
and for the compost bed at 70 ppm and 35 ppm
concentrations as 0.0000071 s-1
and 0.0000035 s-1
, respectively.
Conclusion
The primary objective of this study is to examine the removal of H2S from biogas using readily available and
natural substrates. According to the findings, at a height of 60 cm, H2S concentration in biochar and compost
beds decreased from 185 ppm to 11 ppm (removal efficiency: 94%) and from 70 ppm to 17 ppm (removal
efficiency: 76%), respectively. The mathematical models that were created can quantify the H2S elimination
process, and the μmax values in biochar and compost were calculated as 0.0000650 s-1
and 0.0000052 s-1
,
respectively.
Acknowledgment
The authors would also like to thank UNESCO for providing some of the instruments used in this study
under grant number No. 18-419 RG, funded by the World Academy of Sciences (TWAS).
Keywords: Biochar, Biofilter, Compost, Rate of maximum specific growth, Removal efficiency

3. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
255
‫پژوهشی‬ ‫مقاله‬
‫جلد‬
31
‫شماره‬ ،
4
،
‫زمستان‬
3441
‫ص‬ ،
311
-
313
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بیو‬ ‫از‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازی‬
‫بیوفیلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫گاز‬
‫زارعی‬ ‫محسن‬
3
،
‫بیاتی‬ ‫محمدرضا‬
1
*
‫نیک‬ ‫ابراهیمی‬ ‫محمدعلی‬ ،
1
‫حجازی‬ ‫بیژن‬ ،
1
‫روحانی‬ ‫عباس‬ ،
4
:‫دریافت‬ ‫تاریخ‬
51
/
51
/
5015
:‫پذیرش‬ ‫تاریخ‬
51
/
55
/
5015
‫چکیده‬
‫بیوگاز‬
‫خام‬
‫به‬ ‫متان‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬
‫سولفید‬ ‫مثل‬ ‫دیگری‬ ‫آالینده‬ ‫ترکیب‬ ‫دارای‬ ‫اصلی‬ ‫ترکیب‬ ‫عنوان‬
‫هیدروژن‬
(
H2S
)
‫می‬
‫باشد‬
.
‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬
‫بسیار‬
‫خورنده‬
‫یکی‬ ‫و‬ ‫بوده‬
‫از‬
‫مشکالت‬
‫عمده‬
‫در‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫بیوگاز‬
‫می‬ ‫ایجاد‬ ‫را‬
‫کند‬
‫و‬
‫باعث‬
‫خوردگی‬
‫در‬
‫موتورها‬
‫و‬
‫خطوط‬
‫لوله‬
‫می‬
‫بسقتر‬ ‫بیقوفیلتر‬ ‫از‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ .‫شود‬
‫بستر‬ ‫دو‬ ‫از‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫بیوگاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫برای‬ ‫ثابت‬
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫به‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫پیرولیز‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫ی‬
‫گرفتقه‬ ‫بهقره‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬ ‫عنوان‬
‫به‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتایج‬ .‫شد‬
‫بستر‬ ‫دو‬ ‫برای‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫ترتیب‬
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫با‬ ‫برابر‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫ی‬
40
‫و‬
67
‫بقه‬ .‫شد‬ ‫درصد‬
‫بسقتر‬ ‫دو‬ ‫در‬ ‫ترتیقب‬
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫ارتفاع‬ ‫در‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫ی‬
71
‫سانتی‬
‫غلظت‬ ‫متری‬
‫هی‬ ‫سولفید‬
‫دروژن‬
‫از‬
ppm
511
‫به‬
ppm
55
‫از‬ ‫و‬
ppm
61
‫بقه‬
ppm
56
‫نقمن‬ .‫یافقت‬ ‫کقاه‬
‫این‬
‫مدل‬ .‫داد‬ ‫نشان‬ ‫بیوگاز‬ ‫خوراک‬ ‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫غلظت‬ ‫ناگهانی‬ ‫افزای‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫خوبی‬ ‫کارایی‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫که‬
‫سقولفید‬ ‫حقذف‬ ‫سقاده‬ ‫سقینتیکی‬ ‫سقازی‬
‫هیدروژن‬
‫فرض‬ .‫شد‬ ‫ارائه‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫عملکرد‬ ‫توصیف‬ ‫برای‬
‫مدل‬ ‫های‬
‫برای‬ ‫سازی‬
‫ساده‬
‫صرف‬ ‫شامل‬ ،‫سازی‬
‫مدل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫نیز‬ ‫و‬ ‫غلظت‬ ‫شعاعی‬ ‫تغییرات‬ ‫از‬ ‫نظر‬
‫می‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫نرخ‬ ‫توصیف‬ ‫برای‬ ‫مونود‬ ‫سینتیکی‬
‫شبیه‬ ‫برای‬ ‫معمولی‬ ‫دیفرانسیلی‬ ‫معادالت‬ .‫باشد‬
‫رانگه‬ ‫روش‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫سازی‬
-
.‫شقد‬ ‫حقل‬ ‫کوتقا‬
‫داده‬ ‫و‬ ‫مدل‬ ‫مقایسه‬ ‫نتایج‬
‫پیشنها‬ ‫مدل‬ ‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫آزمایشگاهی‬ ‫های‬
‫به‬ ‫دی‬
‫پی‬ ‫را‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫عملکرد‬ ‫خوبی‬
‫می‬ ‫بینی‬
‫موارد‬ ‫تمام‬ ‫(در‬ ‫کند‬
R2
‫از‬ ‫بزرگتر‬
41
/
1
‫حداکثر‬ ‫سینتیکی‬ ‫پارامتر‬ ‫مقادیر‬ ،‫تجربی‬ ‫نتایج‬ ‫کمک‬ ‫به‬ .)‫بود‬
‫نرخ‬
‫رشد‬
( ‫ویژه‬
µmax
‫بسقتر‬ ‫در‬ )
‫زغقال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫سقت‬
‫بقه‬ ‫کمپوسقت‬ ‫و‬ ‫ی‬
‫برابقر‬ ‫ترتیقب‬
1
-
51
×
1
/
7
‫و‬
1
-
51
×
15
/
1
‫ب‬
‫ه‬
‫آم‬ ‫دست‬
.‫د‬
‫واژه‬
‫های‬
‫کلیدی‬
:
‫بازده‬
،‫بیوفیلتر‬ ،‫حذف‬
‫حداکثر‬
‫نرخ‬
‫رشد‬
‫ویژه‬
،
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫کمپوست‬ ،‫ی‬
‫مقدمه‬
1
‫بیوگاز‬
‫محصول‬
‫فرآیند‬
‫هضم‬
‫بی‬
‫هوازی‬
‫مواد‬
‫بیولوژیکی‬
‫اسقت‬
‫کقه‬
‫در‬
‫آن‬
‫مواد‬
‫آلی‬
‫مانند‬
‫فضقوالت‬
،‫حیقوانی‬
‫زبالقه‬
‫هقای‬
،‫خقانگی‬
‫بقایقای‬
،‫گیاهی‬
‫لجن‬
‫فانقال‬
‫و‬
‫در‬ ‫موجقود‬ ‫مقواد‬
‫مراکقز‬
‫دفقن‬
‫زبالقه‬
‫توسق‬
‫باکتری‬
‫هقای‬
‫بقی‬
‫هقوازی‬
‫تجزیقه‬
‫مقی‬
‫شقوند‬
Amini & Reinhart,
5
-
‫بیوسیست‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫مکانیزاسیون‬ ‫مهندسی‬ ،‫دکتری‬ ‫دانشجوی‬
،‫م‬
‫ایران‬ ،‫مشهد‬ ،‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬
5
-
،‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫دانشکده‬ ،‫بیوسیستم‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫استادیار‬
‫ایران‬ ،‫مشهد‬
3
-
،‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬ ،‫شیمی‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫استادیار‬
‫ایران‬ ،‫مشهد‬
0
-
‫د‬ ،‫بیوسیستم‬ ‫مهندسی‬ ‫گروه‬ ،‫دانشیار‬
،‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫کشاورزی‬ ‫انشکده‬
‫ایران‬ ،‫مشهد‬
*(
-
:‫مسئول‬ ‫نویسنده‬
Email: bayati@um.ac.ir
)
https://doi.org/10.22067/jam.2023.80432.1142
2011)
)
‫باکتری‬ ‫توس‬ ‫تجزیه‬ ‫مراحل‬ .
‫شامل‬ ‫ها‬
،‫هیقدرولیز‬
،‫اسقیدزایی‬
‫استوژن‬
‫زایی‬
‫و‬
‫تخمیقر‬
‫مقی‬ ‫متقان‬
‫شقود‬
(
Sreekrishnan, Kohli, &
Rana, 2004
)
.
‫بیوگاز‬
‫خام‬
‫ع‬
ً‫ا‬‫مدت‬
‫از‬
،‫متان‬
‫دی‬
‫اکسقید‬
‫کقربن‬
‫و‬
‫مققدار‬
‫کمی‬
‫از‬
‫ترکیبات‬
‫باقی‬
‫مانده‬
‫مختلف‬
‫مانند‬
‫بخار‬
، ‫آ‬
‫سقولفید‬
‫هیقدروژن‬
(
H2S
،)
،‫آمونیاک‬
‫سیلوکسان‬
‫هقا‬
‫و‬
‫مرکاپتقان‬
‫هقا‬
‫تشقکیل‬
‫شقده‬
‫اسقت‬
(
Poloncarzova, Vejrazka, Vesely, & Izak, 2011
)
.
‫ترکیبقات‬
‫قدی‬
‫ق‬‫تولی‬ ‫بیوگقاز‬
‫بقه‬
‫معمقول‬ ‫قور‬
‫ق‬‫ط‬
11
%
‫قا‬
‫ق‬‫ت‬
61
%
،‫متقان‬
31
%
‫قا‬
‫ق‬‫ت‬
01
%
‫دی‬
‫تقا‬ ‫صقفر‬ ‫و‬ ‫کربن‬ ‫اکسید‬
1
/
5
%
H2S
‫مقی‬
.‫باشقد‬
H2S
‫در‬
‫بیوگقاز‬
‫از‬
‫تجزیه‬
‫پقروتئین‬
‫هقا‬
‫و‬
‫ترکیبقات‬
‫گقوگردی‬
‫موجقود‬
‫در‬
‫خقوراک‬
‫منشقا‬
‫می‬
( ‫گیقرد‬
Syed, Soreanu, Falletta, & Béland, 2006
‫اگرچقه‬ .)
‫غلظت‬
H2S
‫در‬
‫بیوگاز‬
‫ب‬
‫ه‬
‫مقواد‬
‫اولیقه‬
‫بسقتگی‬
،‫دارد‬
‫امقا‬
ً‫ال‬‫معمقو‬
‫بقین‬
5
-
5
/
1
%
‫متغیقر‬
‫اسقت‬
(
Marzouqi, Teramoto,
-
Marzouk, Al
Abdullatif, & Ismail, 2012
)
.
S
2
H
‫بسیار‬
،‫سمی‬
،‫خورنده‬
‫بی‬
‫رنگ‬
‫و‬
‫عامل‬
‫بوی‬
‫بد‬
‫اسقت‬ ‫بیوگاز‬ ‫در‬
(
ng, &
Rattanapan, Boonsawa
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
https://jame.um.ac.ir

4. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
Kantachote, 2009
)
.
‫عالوه‬
‫بر‬
،‫این‬
S
2
H
‫یکی‬
‫از‬
‫مشقکالت‬
‫عمقده‬
‫در‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫بیوگاز‬
‫مقی‬ ‫ایجقاد‬ ‫را‬
‫کنقد‬
‫زیقرا‬
‫در‬
‫محقدوده‬
ppm
11
‫تقا‬
ppm
51111
،
‫می‬
‫تواند‬
‫باعث‬
‫خوردگی‬
‫در‬
‫موتورها‬
‫و‬
‫خطوط‬
‫لوله‬
‫شقود‬
(
Pipatmanomai, Kaewluan, & Vitidsant, 2009
)
.
‫قتفاده‬
‫ق‬‫اس‬
‫می‬ ‫مشخص‬ ‫بیوگاز‬ ‫از‬ ‫نهایی‬
‫سقولفیدهیدروژن‬ ‫از‬ ‫غلظتقی‬ ‫چقه‬ ‫که‬ ‫کند‬
‫قابل‬
‫جدول‬ ‫در‬ .‫است‬ ‫تحمل‬
5
‫بقرای‬ ‫هیقدروژن‬ ‫سقولفید‬ ‫استاندارد‬ ‫حد‬ ،
‫است‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫مختلف‬ ‫مصارف‬
(
Allegue & Hinge, 2014
)
.
‫جدول‬
1
-
‫گوناگ‬ ‫مصارف‬ ‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫قبول‬ ‫قابل‬ ‫حد‬
‫ون‬
Table 1- H2S acceptable limit for different utilization
‫آشپزخانه‬ ‫اجاق‬
Kitchen stoves
‫داخلی‬ ‫احتراق‬ ‫موتور‬
Internal combustion engine
‫توربین‬
‫ها‬
Turbines
‫سلول‬
‫سوختی‬ ‫های‬
Fuel cells
‫تکنولوژی‬
Technology
<10
<500*
<10,000
0-20
‫برای‬ ‫تحمل‬ ‫قابل‬ ‫حد‬
H2S
H2S tolerannce
*
‫می‬ ‫موتور‬ ‫نوع‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫از‬ ‫کمتر‬ ‫تواند‬
11
.‫باشد‬ ‫هم‬
* Depending on the engine type, it can be <50.
‫چندین‬
‫فرآیند‬
‫فیزیکوشیمیایی‬
‫برای‬
‫حذف‬
H2S
‫از‬
‫جریان‬
‫های‬
‫گاز‬
‫از‬ ‫خروجی‬
‫زباله‬
‫صنعتی‬
‫به‬
‫برده‬ ‫کار‬
‫می‬
‫شود‬
‫که‬
‫شامل‬
‫فرآیندهای‬
‫جذ‬
( ‫جامقد‬ ‫با‬ ‫سطحی‬
Boumnijel, Amor, Chekir, & Hajji, 2016
،)
‫مقای‬ ‫با‬ ‫شستشو‬
(
Lien, Lin, & Ting, 2014
)
‫و‬
‫جقذ‬
( ‫مقای‬
Al
Mamun & Torii, 2015
)
‫می‬
‫باشد‬
.
‫دو‬
‫نوع‬
‫روش‬
‫بقر‬ ‫مبتنقی‬ ‫جقذ‬
‫وجود‬ ‫مای‬
‫دارد‬
.
‫اولین‬
‫مورد‬
‫جذ‬
‫آبی‬
‫است‬
‫ک‬
‫ه‬
‫به‬
‫آ‬
‫زیادی‬
‫نیاز‬
‫دارد‬
(
Lien, Lin, & Ting, 2014
،)
‫نیاز‬
‫به‬
‫فشار‬
‫باال‬
‫و‬ ‫داشته‬
‫فقق‬
‫بقرای‬
‫نرخ‬
‫جریان‬ ‫پایین‬
‫گاز‬
‫به‬
‫طور‬
‫موثر‬
‫عمل‬
‫می‬
‫ایقن‬ ‫نقمن‬ ،‫کند‬
‫کقه‬
‫انقواع‬
‫دیگر‬
‫پسماندها‬
‫را‬
‫تولید‬
‫می‬
‫کنقد‬
.
‫روش‬
،‫دوم‬
‫جقذ‬
‫بقا‬
‫اسقتفاده‬
‫از‬
‫آ‬
‫حاوی‬
‫مواد‬
‫شقیمیایی‬
‫اسقت‬
(
Taheri, Mohebbi, Hashemipour,
& Rashidi, 2016
)
‫که‬
‫باعث‬
‫تولید‬
‫پسماند‬
‫شیمیایی‬
‫و‬ ‫شده‬
‫همچنین‬
‫نیاز‬
‫به‬
‫مواد‬
‫شیمیایی‬
‫پرهزینه‬
‫دارد‬
.
،‫درنتیجقه‬
‫روش‬
‫هقای‬
‫جقذ‬
H2S
‫نیاز‬
‫به‬
‫جاذ‬
‫با‬
‫هزینه‬
،‫باال‬
‫فشار‬
‫مرحله‬ ‫و‬ ‫باال‬
‫احیقا‬
‫دارنقد‬
‫و‬
‫همچنقین‬
‫فق‬
‫برای‬
‫سرعت‬
‫پا‬
‫جریقان‬ ‫یین‬
‫گقاز‬
‫بقه‬
‫طقور‬
‫مقوثر‬
‫عمقل‬
‫مقی‬
‫کننقد‬
(
Namini, Heydarian, Bonakdarpour, & Farjah, 2008
)
.
،‫ازطرفی‬
‫بیوفیلتراسیون‬
‫یک‬
‫فرآیند‬
‫جایگزین‬
‫برای‬
‫حقذف‬
H2S
‫از‬
‫بیوگاز‬
‫می‬
‫باشد‬
(
Elias, Barona, Arreguy, Rios, Aranguiz, &
nas, 2002
Pe
)
.
‫بیوفیلتراسیون‬
‫نیاز‬
‫به‬
‫سقرمایه‬
‫گقذاری‬
‫و‬
‫هزینقه‬
‫هقای‬
‫عملیاتی‬
‫کم‬
،‫دارد‬
‫با‬
‫افت‬
‫فشار‬
‫کم‬
‫ی‬
‫عمل‬
‫می‬
‫کند‬
‫نقایعات‬ ‫همچنین‬ ‫و‬
‫بیشتری‬
‫تولید‬
‫نمی‬
‫کند‬
‫و‬
‫به‬
‫طور‬
‫موثر‬
‫برای‬
‫حذف‬
H2S
‫در‬
‫غلظت‬
‫کم‬
‫با‬
‫سققرعت‬
‫جریققان‬
‫بققاال‬
‫دارد‬ ‫کققارایی‬
.
‫علققی‬
‫رغققم‬
‫برخققی‬
‫اشققکاالت‬
،‫بیوفیلتراسقیون‬
‫ماننقد‬
‫سقرع‬
‫قف‬
‫ق‬‫مختل‬ ‫شقرای‬ ‫بقا‬ ‫تطبیق‬ ‫در‬ ‫کقم‬ ‫ت‬
‫و‬
‫حساسیت‬
‫به‬
‫شرای‬
‫عملیاتی‬
‫و‬
‫آلودگی‬
(
Devinny, Deshusses, &
Webster, 2017
،)
‫قان‬
‫ق‬‫همچن‬
‫قه‬
‫ق‬‫ب‬
‫قم‬
‫ق‬‫مه‬ ‫روش‬ ‫قک‬
‫ق‬‫ی‬ ‫قوان‬
‫ق‬‫عن‬
‫قتفاده‬
‫ق‬‫اس‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫بیوفیلتراسیون‬
‫یک‬
‫سیستم‬
‫چنقد‬
‫فقازی‬
‫اسقت‬
‫کقه‬
‫در‬
‫آن‬
H2S
‫در‬
‫الیه‬ ‫یک‬
‫نازک‬
‫بیوفیلم‬
‫اطقر‬ ‫در‬ ‫که‬
‫شقده‬ ‫ایجقاد‬ ‫ثابقت‬ ‫بسقتر‬ ‫ذرات‬ ‫اف‬
‫حل‬ ،‫است‬
‫و‬
‫جذ‬
‫می‬
‫شود‬
‫و‬
‫سپس‬
‫توس‬
‫میکروارگانیسم‬
‫موجقود‬ ‫های‬
‫بیوفیلم‬ ‫در‬
‫تجزیه‬
‫می‬
‫شقود‬
(
2017
,
.
et al
Devinny
)
.
‫مقواد‬
‫پرکننقده‬
‫بستر‬
‫در‬
‫بیوفیلتر‬
‫ممکن‬
‫است‬
‫طبیعی‬
‫یا‬
‫مصنوعی‬
‫باشد‬
‫حال‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫ولی‬
‫باید‬
‫مانند‬ ‫الزاماتی‬
‫سطح‬
‫تماس‬
،‫باال‬
‫نفوذپذیری‬
‫بقاال‬
‫و‬
‫جقذ‬
‫بقاال‬
‫را‬
‫برآورده‬
‫کنند‬
.
‫کارهای‬
‫تحقیقاتی‬
‫قبلی‬
‫از‬
،‫خاک‬
،‫کمپوست‬
‫تراشقه‬
‫هقای‬
، ‫چو‬
،‫برگ‬
‫پوست‬
،‫درخت‬
‫خاک‬
،‫اره‬
‫ماسه‬
‫و‬
‫بقه‬ ‫باگاس‬
‫ذرات‬ ‫عنقوان‬
‫بستر‬
‫استفاده‬
‫کردند‬
(
2017
et al,
Devinny
)
.
‫بستر‬ ‫ذرات‬
‫باید‬
‫دارای‬
‫تخلخل‬
‫ب‬
‫اال‬
‫و‬
‫همچنین‬
‫ظرفیت‬
‫نگهداری‬
‫آ‬
‫باالیی‬
‫ب‬ .‫باشند‬
‫ه‬
،‫عقالوه‬
‫وجود‬
‫و‬
‫در‬
‫دسترس‬
‫بودن‬
‫مواد‬
‫میکروارگانیسقم‬ ‫رشد‬ ‫برای‬ ‫مغذی‬
‫در‬ ‫هقا‬
‫بستر‬ ‫شرای‬
‫نیز‬
‫مهم‬
‫اسقت‬
(
Delhoménie & Heitz, 2005
)
.
‫ذرات‬
‫بستر‬
‫ارگانیک‬
‫هم‬
‫مقواد‬ ‫سقطح‬
‫مغقذی‬
‫و‬
‫هقم‬
‫ظرفیقت‬
‫نگهقداری‬
‫آ‬
‫باال‬
‫تری‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫ذرات‬
‫بستر‬
‫ارگانیک‬ ‫غیر‬
‫دارند‬ ‫را‬
.
‫بیشتر‬
‫بسقتر‬ ‫ذرات‬
‫در‬
‫بیوفیلتر‬
‫که‬
ً‫ال‬‫معمو‬
‫به‬
‫کار‬
‫مقی‬
،‫رونقد‬
‫پیقت‬
‫و‬
‫کمپوسقت‬
‫بقا‬
‫عوامقل‬
‫حجیم‬
‫کننده‬
‫بی‬
‫اثر‬
‫مانند‬
‫کربن‬
،‫فعال‬
‫تراشه‬
‫دانه‬ ‫یا‬ ‫ها‬
‫های‬
‫چو‬
‫هسقتند‬
(
Fischer, 2010
)
.
‫قت‬
‫ق‬‫کمپوس‬
‫قا‬
‫ق‬‫ه‬
‫قت‬
‫ق‬‫جمعی‬
‫قی‬
‫ق‬‫میکروب‬
‫م‬
‫قراکم‬
‫ق‬‫ت‬
‫تققر‬
‫و‬
‫متنوع‬
‫تر‬
‫ی‬
‫داشته‬
‫و‬
‫همچنین‬
‫ظرفیت‬
‫نگهداری‬
‫آ‬
‫و‬
‫حفظ‬
‫مواد‬
‫مغذی‬
‫را‬
‫امکان‬
‫پذیر‬
‫می‬
‫کنند‬
.
‫با‬
‫این‬
،‫حال‬
‫کمپوست‬
‫ها‬
‫تخلخقل‬
‫کمقی‬
،‫دارنقد‬
‫بنابراین‬
‫افت‬
‫فشار‬
‫در‬
‫بیوفیلتر‬
‫زیاد‬
‫خواهد‬
‫بود‬
.
‫خاک‬ ‫همچنین‬
‫ها‬
‫مستعد‬
‫کانالیزه‬
‫و‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫شدن‬
‫گرفتگقی‬
‫هسقتند‬
(
2008
et al,
Namini
)
.
‫کربن‬
‫فعال‬
‫دارای‬
‫خقوا‬
‫بهتقری‬
‫از‬
‫نظقر‬
،‫تمقاس‬ ‫سقطح‬
‫همگنقی‬
‫و‬
‫فیزیکی‬ ‫استحکام‬
،‫است‬
‫بنابراین‬
‫عملکقرد‬
‫بهتقری‬
‫ارائقه‬
‫مقی‬
‫دهقد‬
.
‫در‬
‫حالی‬
‫که‬
‫عیب‬
‫آن‬
‫در‬
‫قیمت‬
‫باالتر‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫سایر‬
‫مناب‬
‫طبیعقی‬
،‫اسقت‬
‫زیقرا‬
‫کقربن‬
‫فعقال‬
‫در‬
‫فرآینقد‬
‫تولیقد‬
‫نیقاز‬
‫بقه‬
‫پیرولیقز‬
‫دارد‬
(
Chung,
Huang, & Tseng, 1996
)
.
‫از‬ ‫اسقتفاده‬ ‫با‬ ‫توانستند‬ ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫داس‬
‫زغال‬ ‫ترکیب‬
‫به‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫زیستی‬
‫حجمی‬ ‫نسبت‬ ‫با‬ ‫ترتیب‬
51
‫و‬ ‫درصد‬
61
‫به‬ ،‫درصد‬
‫خقالی‬ ‫بستر‬ ‫ماند‬ ‫زمان‬ ‫با‬ ،‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬ ‫عنوان‬
5
(
EBRT
)
11
‫تا‬
554
،‫گازی‬ ‫فاز‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫غلظت‬ ،
61
‫تا‬
44
‫درصقد‬
1- Empty Bed Residence Time

5. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
252
‫دادند‬ ‫کاه‬
(
Das et al., 2019
)
‫این‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ .
‫از‬ ‫یکقی‬ ‫ایقران‬ ‫کقه‬
‫می‬ ‫دنیا‬ ‫در‬ ‫انگور‬ ‫تولید‬ ‫مناب‬
‫شاخه‬ ‫از‬ ‫باالیی‬ ‫حجم‬ ‫ساله‬ ‫هر‬ ‫و‬ ‫باشد‬
‫و‬ ‫ها‬
‫شاخه‬ ‫سر‬
‫بقه‬ ‫و‬ ‫شقده‬ ‫هرس‬ ‫آن‬ ‫های‬
‫مقی‬ ‫تلقف‬ ‫نقایعات‬ ‫عنقوان‬
،‫شقود‬
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫ست‬
‫ی‬
5
‫بقه‬ ‫هقم‬ ‫انگقور‬ ‫چقو‬ ‫از‬ ‫حاصل‬
‫دسترسقی‬ ‫قابقل‬ ‫راحتقی‬
‫می‬
‫زغال‬ .‫باشد‬
‫دمای‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫پیرولیز‬ ‫فرایند‬ ‫تحت‬ ‫زیستی‬
111
‫تولید‬ ‫درجه‬
‫این‬ ‫نمن‬ .‫شد‬
‫ایقن‬ ‫بقه‬ ‫توجقه‬ ‫با‬ ‫هم‬ ‫کمپوست‬ ‫که‬
‫مقواد‬ ‫از‬ ‫سرشقار‬ ‫کقه‬
‫میکروارگانیسم‬ ‫برای‬ ‫مغذی‬
‫بسقتر‬ ‫تهیقه‬ ‫در‬ ‫اصلی‬ ‫مناب‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫هاست‬
‫می‬ ‫بیوفیلتر‬
.‫باشد‬
‫در‬
‫یک‬
، ‫تحقی‬
‫مدل‬
‫تک‬
‫ذره‬
‫همراه‬
‫بقا‬
‫مقدل‬
‫د‬
‫ینامیقک‬
‫سقیاالت‬
‫محاسباتی‬
(CFD)
‫برای‬
‫شبیه‬
‫سازی‬
‫فرآیند‬
‫انتقال‬
‫جرم‬
-
‫تجزیه‬
‫زیسقتی‬
‫در‬
‫قوفیلتر‬
‫ق‬‫بی‬
‫قرای‬
‫ق‬‫ب‬
‫قذف‬
‫ق‬‫ح‬
H2S
‫قعه‬
‫ق‬‫توس‬
‫داده‬
‫قد‬
‫ق‬‫ش‬
.
‫قه‬
‫ق‬‫تجزی‬
‫و‬
‫قل‬
‫ق‬‫تحلی‬
‫حساسیت‬
‫اندازه‬
‫ذرات‬
‫و‬
‫نریب‬
‫انتشار‬
‫برای‬
‫ارزیقابی‬
‫اثقرات‬
‫آن‬
‫هقا‬
‫بقر‬
‫انتشار‬
‫داخلی‬
‫در‬
‫مقیاس‬
‫تک‬
‫ذره‬
‫انجام‬
‫شد‬
.
‫نق‬
‫فاز‬
‫مای‬
‫در‬
‫مقیقاس‬
‫راکتور‬
‫ارزیابی‬
‫شد‬
.
‫سپس‬
‫مدلی‬
‫که‬
‫با‬
CFD
‫توسعه‬
‫یافته‬
‫بود‬
‫بقا‬
‫نتقایج‬
‫شبیه‬
‫سازی‬
‫حاصل‬
‫از‬
‫داده‬
‫های‬
‫تجربی‬
‫از‬
‫نظر‬
‫راندمان‬
‫حذف‬
‫در‬
‫بارهای‬
‫ورودی‬
‫مختلف‬
H2S
‫مقایسه‬
‫شد‬
‫که‬
‫مورد‬
‫تأیید‬
‫قرار‬
‫گرفت‬
.
‫با‬
‫افزای‬
‫غلظت‬
H2S
،‫ورودی‬
‫کاه‬
‫تدریجی‬
‫اثر‬
‫انتشار‬
‫داخلقی‬
‫مشقاهده‬
‫شقد‬
(
Xie, Zhu, Ramirez, & Jiang, 2021
)
.
‫بق‬
‫ه‬
‫صقالحی‬ ‫عقالوه‬
‫و‬
‫قتاری‬
‫ق‬‫لس‬
(
Salehi & Lestari, 2021
)
‫قدلی‬
‫ق‬‫م‬
‫را‬
‫قرای‬
‫ق‬‫ب‬
‫قی‬
‫ق‬‫پ‬
‫قی‬
‫ق‬‫بین‬
‫عملکرد‬
‫یک‬
‫بیوفیلتر‬
‫برای‬
،‫سولفورزدایی‬
‫بدون‬
‫نیاز‬
‫به‬
‫اطالعات‬
‫قبلی‬
‫و‬
‫جزئی‬
‫تر‬
‫در‬
‫مورد‬
‫سینتیک‬
‫و‬
‫مکانیسم‬
‫تجزیه‬
‫زیستی‬
H2S
‫تو‬
‫سعه‬
‫دادند‬
.
‫یک‬
‫مدل‬
‫شبکه‬
‫عصبی‬
‫مصنوعی‬
‫تک‬
‫الیه‬
‫پنهان‬
(
ANN
)
‫با‬
‫اسقتفاده‬
‫از‬
‫الگوریتم‬
‫یادگیری‬
‫پس‬
‫انتشار‬
‫نزولی‬
‫گرادیان‬
(
GDBP
)
‫همراه‬
‫با‬
‫نرخ‬
‫یادگیری‬
‫و‬
‫نریب‬
،‫حرکت‬
‫توسعه‬
‫و‬
‫اعتبارسنجی‬
‫شد‬
.
‫ورودی‬
‫های‬
‫مدل‬
ANN
،
‫نرخ‬
‫جریقان‬
،‫گقاز‬
‫زمقان‬
‫مانقد‬
‫و‬
‫موقعیقت‬
‫محقوری‬
‫در‬
‫بسقتر‬
‫بیوفیلتر‬
‫بود‬
.
‫ر‬
‫اندمان‬
‫حذف‬
H2S
‫خروجی‬
‫مدل‬
‫بود‬
.
‫نتایج‬
‫مقدل‬
‫سقازی‬
‫نشققان‬
‫داد‬
‫کققه‬
‫تطققاب‬
‫خققوبی‬
‫بققین‬
‫داده‬
‫هققای‬
‫تجربققی‬
‫و‬
‫مقققادیر‬
‫پی‬
‫بینی‬
‫شده‬
‫با‬
‫نریب‬
‫تعیین‬
(
40
/
1
=
R2
)
‫باال‬
‫وجود‬
‫دارد‬
(
Salehi &
Lestari, 2021
.)
‫بستر‬ ‫دو‬ ‫با‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫آزمایشگاه‬ ‫در‬ ‫ابتدا‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫در‬
‫زغال‬
‫ز‬
‫ی‬
‫سقت‬
‫ی‬
‫حذف‬ ‫هدف‬ ‫با‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬
H2S
.‫شد‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫بیوگاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬
‫مدل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫حذف‬ ‫فرآیند‬ ‫سپس‬
‫به‬ ،‫سینتیکی‬ ‫سازی‬
‫عددی‬ ‫صورت‬
‫کمقک‬ ‫بقه‬ ‫مقدل‬ ‫سقینتیکی‬ ‫پارامترهقای‬ ،‫ادامقه‬ ‫در‬ .‫شقد‬ ‫توصقیف‬ ‫نیز‬
‫داده‬
‫مدل‬ ‫دقت‬ .‫گردید‬ ‫محاسبه‬ ‫آزمایشگاهی‬ ‫های‬
‫نتقایج‬ ‫مقایسقه‬ ‫بقا‬ ‫ها‬
‫داد‬ ‫و‬ ‫شقده‬ ‫محاسبه‬
‫ه‬
.‫گرفقت‬ ‫ققرار‬ ‫ارزیقابی‬ ‫مقورد‬ ‫آزمایشقگاهی‬ ‫هقای‬
‫مهم‬ ‫درنتیجه‬
‫می‬ ‫را‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫نوآوری‬ ‫ترین‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫توصیف‬ ‫توان‬
‫سازی‬
‫و‬ ‫زیسقتی‬ ‫زغقال‬ ‫بسترهای‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫هیدوژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫ریانی‬
‫آن‬ ‫سینتیکی‬ ‫ثابت‬ ‫تعیین‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫که‬ ‫دانست‬ ‫کمپوست‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫ها‬
1- Biochar
‫روش‬ ‫و‬ ‫مواد‬
‫ها‬
‫بیوف‬ ‫با‬ ‫تجربی‬ ‫آزمایش‬
‫یلتر‬
‫حقذف‬ ‫بقرای‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫یک‬ ‫آزمایشگاهی‬ ‫مقیاس‬ ‫در‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫در‬
H2S
‫(شکل‬ ‫شد‬ ‫ساخته‬ ‫و‬ ‫طراحی‬ ‫بیوگاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬
5
‫زغال‬ ‫از‬ .)
‫و‬ ‫زیستی‬
‫به‬ ‫کمپوست‬
‫به‬ ‫جداگانه‬ ‫صورت‬
‫تا‬ ‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫عنوان‬
‫آن‬ ‫عملکرد‬ ‫مقایسه‬ ‫امکان‬
‫زغقال‬ .‫باشقد‬ ‫داشته‬ ‫وجود‬ ‫ها‬
‫سقر‬ ‫از‬ ‫زیسقتی‬
‫شاخه‬
‫های‬
‫زغقال‬ .‫شقد‬ ‫تولید‬ ‫پیرولیز‬ ‫فرآیند‬ ‫تحت‬ ‫انگور‬ ‫درخت‬
‫زیسقتی‬
‫استوانه‬ ‫قطعات‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫خرد‬
‫حدود‬ ‫قطر‬ ‫با‬ ‫ای‬
1
‫میلی‬
‫طقول‬ ‫و‬ ‫متر‬
51
‫میلی‬
‫به‬ ‫متر‬
‫به‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬ ‫عنوان‬
‫زغال‬ .‫شد‬ ‫برده‬ ‫کار‬
‫دلیقل‬ ‫بقه‬ ‫زیستی‬
‫بیقوفیلتر‬ ‫پرکننده‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫بستر‬ ‫برای‬ ‫مناسبی‬ ‫گزینه‬ ‫باال‬ ‫تخلخل‬ ‫و‬ ‫جذ‬
‫می‬
‫زغا‬ .‫باشد‬
‫ل‬
‫تولید‬ ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫امینی‬ ‫توس‬ ‫پیرولیز‬ ‫فرآیند‬ ‫طی‬ ‫زیستی‬
‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫پیرولیز‬ ‫دمای‬ ‫بیشینه‬ .‫شد‬
011
‫درجه‬
‫و‬ ‫ساعت‬ ‫دو‬ ‫مدت‬ ‫به‬ ‫و‬
‫شق‬ ‫تولیقد‬ ‫محقی‬ ‫فشقار‬ ‫تحقت‬
‫اسقت‬ ‫ده‬
(
Amini, Ebrahimi-Nik,
Abbaspour-Fard, & Rohani, 2021
.)
‫عالوه‬
‫زغقال‬ ‫بر‬
‫از‬ ،‫زیسقتی‬
‫هم‬ ‫کمپوست‬
‫میکروارگانیسقم‬ ‫بقرای‬ ‫مغقذی‬ ‫مقواد‬ ‫داشتن‬ ‫دلیل‬ ‫به‬
،‫هقا‬
‫به‬
‫شقکل‬ ‫بقه‬ ‫و‬ ‫شقده‬ ‫گرانوله‬ ‫کمپوست‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫بستر‬ ‫ذرات‬ ‫عنوان‬
‫استوانه‬ ‫ذرات‬
‫به‬ ‫طول‬ ‫و‬ ‫قطر‬ ‫میانگین‬ ‫با‬ ‫ای‬
‫ترتیقب‬
3
‫و‬
1
/
6
‫میلقی‬
‫متقر‬
‫به‬ ‫استوانه‬ ‫یک‬ ‫درون‬ ‫بسترها‬ ‫این‬ .‫بود‬
‫قطقر‬ ‫بقا‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫رآکتور‬ ‫عنوان‬
7
‫سانتی‬
‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫متر‬
71
‫سانتی‬
‫ارتفاع‬ ‫در‬ .‫گرفتند‬ ‫قرار‬ ‫متر‬
‫هقای‬
51
‫و‬
01
‫سانتی‬
‫غلظت‬ ‫نقاط‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫تا‬ ‫شد‬ ‫ایجاد‬ ‫سوراخی‬ ،‫راکتور‬ ‫این‬ ‫متری‬
H2S
‫انقدازه‬
‫شقود‬ ‫قری‬
‫ق‬‫گی‬
.
،‫قوفیلتر‬
‫ق‬‫بی‬ ‫بقه‬ ‫ورودی‬ ‫قاز‬
‫ق‬‫بیوگ‬ ‫دبقی‬ ‫ق‬
‫ق‬‫طب‬
‫قن‬
‫ق‬‫ای‬ ‫در‬
‫زمان‬ ،‫ارتفاعات‬
‫ماند‬ ‫های‬
51
،
01
‫و‬
71
‫مقی‬ ‫محق‬ ‫ثانیه‬
‫مطقاب‬ .‫شقد‬
‫شکل‬
5
‫هانم‬ ‫یک‬ ‫شامل‬ ‫سیستم‬ ‫این‬ ،
‫بیوگقاز‬ ‫تولیقد‬ ‫برای‬ ‫گاوی‬ ‫کود‬
‫به‬ ‫که‬
‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫پیوسته‬ ‫صورت‬
‫جم‬ ‫مخزن‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫شد‬
‫نگهداری‬ ‫و‬ ‫آوری‬
‫اندازه‬ ‫و‬ ‫پیوسته‬ ‫جریان‬ ‫تامین‬ ‫جهت‬ ‫بیوگاز‬
‫ابعاد‬ .‫است‬ ‫بیوگاز‬ ‫شده‬ ‫گیری‬
‫هانم‬
‫شامل‬
‫قطر‬
07
‫و‬
‫ارتفاع‬
11
‫سقانتی‬
‫متقر‬
‫و‬
‫حجقم‬
‫روزانقه‬
‫تولیقد‬
‫بیوگاز‬
‫در‬
‫هانم‬
‫در‬
‫زمان‬
‫اوج‬
‫بین‬
71
‫تا‬
11
‫لیتر‬
‫بود‬
.
‫برای‬
‫حفظ‬
‫دمای‬
‫هانم‬
‫در‬
‫محدوده‬
‫مزوفیلیک‬
‫و‬
‫استقالل‬
‫آن‬
‫از‬
‫دمقای‬
‫محقی‬
‫از‬
‫چنقد‬
‫المنت‬
‫غوطه‬
‫ور‬
‫در‬
‫روغن‬
‫اسقتفاده‬
‫شقد‬
‫کقه‬
‫در‬
‫پیرامقون‬
‫هانقم‬
‫ققرار‬
‫گرفتند‬
.
‫از‬
‫یک‬
‫همزن‬
‫با‬
‫دوره‬
01
‫ثانیقه‬
‫در‬
051
‫ثانیقه‬
‫بقرای‬
‫همقزدن‬
‫دایجست‬
‫استفاده‬
‫شد‬
(
‫شکل‬
5
.)
‫یعنی‬
051
‫ثانیه‬
‫خقاموش‬
‫و‬
01
‫ثانیقه‬
‫بهم‬
‫می‬
‫زد‬
.
‫این‬
،‫مقادیر‬
‫تجربی‬
‫بوده‬
‫و‬
‫بر‬
‫مبنای‬
‫هانم‬
‫های‬
‫با‬
‫خقوراک‬
‫مشابه‬
‫تعیین‬
‫شدند‬
.
‫می‬ ‫قرار‬ ‫بیوگاز‬ ‫مخزن‬ ‫از‬ ‫بعد‬ ‫بیوفیلتر‬
.‫اسقت‬ ‫گرفتقه‬
‫تصفیه‬ ‫بیوگاز‬
‫مقی‬ ‫خارج‬ ‫باال‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫وارد‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫پایین‬ ‫از‬ ‫نشده‬
.‫شقود‬
‫بیوفیلتر‬ ‫به‬ ‫ورودی‬ ‫بیوگاز‬ ‫دبی‬
65
‫آزمقای‬ ‫تمام‬ .‫بود‬ ‫ساعت‬ ‫بر‬ ‫لیتر‬
‫هقا‬
، ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫مستقل‬ ‫متغیرهای‬ .‫گرفت‬ ‫انجام‬ ‫اتاق‬ ‫دمای‬ ‫شرای‬ ‫در‬
‫ارتفاع‬
‫بیقوفیلتر‬ ‫بقه‬ ‫ورودی‬ ‫بیوگاز‬ ‫ترکیبات‬ ‫غلظت‬ ‫و‬ ‫بستر‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫بود‬
‫برای‬ .
‫اندازه‬
‫دی‬ ،‫متان‬ ‫شامل‬ ‫بیوگاز‬ ‫ترکیبات‬ ‫گیری‬
‫و‬ ‫کقربن‬ ‫اکسقید‬
‫غلظت‬ ‫همچنین‬ ‫و‬ ‫اکسیژن‬
H2S
( ‫بیوگاز‬ ‫پرتابل‬ ‫تحلیلگر‬ ‫از‬
Multitec
545- Sewerin
‫هقم‬ ‫وابسقته‬ ‫متغیر‬ .‫شد‬ ‫استفاده‬ ‫آلمان‬ ‫کشور‬ ‫ساخت‬ )

6. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
‫بقه‬ ‫کقه‬ ‫بود‬ ‫بیوگاز‬ ‫ترکیبات‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫در‬
‫شقکل‬
‫حاصقل‬
‫تقسیم‬
‫کاه‬
‫غلظت‬
‫در‬
‫اثقر‬
‫عبقور‬
‫از‬
‫بیقوفیلتر‬
‫بقر‬
‫غلظقت‬
‫در‬
‫بیوگقاز‬
‫ورودی‬
‫بر‬
‫حسب‬
‫درصد‬
‫تعریف‬
‫شد‬
.
‫شکل‬
1
-
‫بیوفیلتر‬ ‫و‬ ‫گاز‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬ ،‫بیوگاز‬ ‫تولید‬ ‫هانم‬ ‫مجموعه‬
(
5
-
،‫بیوگاز‬ ‫ذخیره‬ ‫مخزن‬
5
-
‫و‬ ‫بیوگاز‬ ‫تولید‬ ‫هانم‬
3
-
)‫بیوفیلتر‬
Fig.1 Digester, biogas storage, and biofilter (1- Biogas storage, 2- Digester, 3- Biofilter)
‫مدل‬ ‫توسعه‬
‫ب‬ ‫نتایج‬ ‫تعمیم‬ ‫و‬ ‫بهتر‬ ‫درک‬ ‫برای‬
‫ه‬
‫دست‬
‫سقینتیکی‬ ‫مطالعقات‬ ،‫آمقده‬
‫مدل‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫فرآیند‬
‫ریانی‬ ‫سازی‬
‫که‬ ‫سینتیکی‬ ‫مدل‬ .‫شد‬ ‫انجام‬ ‫نیز‬
‫همکقاران‬ ‫و‬ ‫لسقتاری‬ ‫مقدل‬ ‫از‬ ‫برگرفتقه‬ ‫شقد‬ ‫اسقتفاده‬ ‫تحقیق‬ ‫این‬ ‫در‬
‫می‬
( ‫باشد‬
Lestari, Sediawan, Syamsiah, & Teixeira, 2016
.)
‫و‬ ‫دارد‬ ‫ققرار‬ ‫بیقوفیلتر‬ ‫بسقتر‬ ‫ذرات‬ ‫سقطح‬ ‫روی‬ ‫بیقوفیلم‬ ،‫فرآیند‬ ‫این‬ ‫در‬
‫حاوی‬ ‫بیوگاز‬
H2S
‫ستون‬ ‫به‬
‫می‬ ‫تغذیه‬ ‫بیوفیلتر‬
.‫شقود‬
H2S
‫در‬ ‫موجقود‬
‫ب‬ ‫گاز‬
‫ه‬
‫باکتری‬ ‫وسیله‬
‫مقاده‬ ‫کقه‬ ‫سقولفور‬ ‫بقه‬ ‫بیقوفیلم‬ ‫در‬ ‫موجود‬ ‫های‬
‫ای‬
‫بی‬
‫سلول‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شده‬ ‫تبدیل‬ ‫است‬ ‫خطر‬
‫مقی‬ ‫ذخیقره‬ ‫باکتریایی‬ ‫های‬
.‫شقود‬
:‫است‬ ‫شده‬ ‫بنا‬ ‫زیر‬ ‫فرنیات‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫مدل‬ ‫این‬
5
-
‫شعاع‬ ‫در‬ ،‫بستر‬ ‫ستون‬ ‫از‬ ‫مشخص‬ ‫ارتفاع‬ ‫یک‬ ‫در‬
‫مختلف‬ ‫های‬
‫گا‬ ‫جریان‬
‫می‬ ‫یکنواخت‬ ‫و‬ ‫ثابت‬ ‫ز‬
.‫باشد‬
5
-
‫غلظت‬
H2S
.‫است‬ ‫یکنواخت‬ ‫گاز‬ ‫جریان‬ ‫کل‬ ‫در‬
3
-
‫می‬ ‫یکسان‬ ‫دمای‬ ‫دارای‬ ‫ستون‬ ‫کل‬
.‫باشد‬
‫جزئقی‬ ‫جرم‬ ‫انتقال‬ ‫دیاگرام‬
H2S
‫شقکل‬ ‫در‬ ‫بیقوفیلم‬ ‫اطقراف‬ ‫در‬
5
‫غلظت‬ ‫پروفیل‬ ‫همچنین‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نشان‬
H2S
‫بیوفیلم‬ ‫اطراف‬ ‫در‬
‫شکل‬ ‫در‬
3
‫ع‬ ‫فرنیات‬ ‫سایر‬ .‫است‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نمای‬
:‫از‬ ‫بارتند‬
5
-
‫قت‬
‫ق‬‫غلظ‬
H2S
( ‫قخص‬
‫ق‬‫مش‬ ‫قاع‬
‫ق‬‫ارتف‬ ‫قک‬
‫ق‬‫ی‬ ‫در‬ ‫قوفیلتر‬
‫ق‬‫بی‬ ‫در‬
،)
‫می‬ ‫فرض‬ ‫یکسان‬
‫سقاده‬ ‫ایقن‬ .‫شقود‬
‫اسقاس‬ ‫ایقن‬ ‫بقر‬ ‫سقازی‬
‫می‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫سری‬ ‫نسبتا‬ ‫بیوفیلم‬ ‫درون‬ ‫به‬ ‫نفوذ‬ ‫که‬ ‫باشد‬
،‫شود‬
( ‫بیوفیلم‬ ‫نخامت‬ ‫چون‬
.‫است‬ ‫کم‬ ‫نسبتا‬ )
5
-
‫شعاع‬ ‫در‬
‫میکروارگانیسقم‬ ‫غلظت‬ ،‫بستر‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫در‬ ‫هقا‬
‫بیو‬
‫بقه‬ ‫مشقخص‬ ‫ارتفاع‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫فیلم‬
‫فقرض‬ ‫یکسقان‬ ‫صقورت‬
‫می‬
.‫شود‬
‫اسقت‬ ‫شرح‬ ‫بدین‬ ‫غلظت‬ ‫کاه‬ ‫و‬ ‫جذ‬ ‫مراحل‬
H2S
‫از‬
‫قسقمت‬
‫توده‬
‫گازی‬
‫از‬
‫طری‬
‫یک‬
‫فیلم‬
‫گازی‬
‫بقه‬
‫سقطح‬
‫بیقوفیلم‬
‫ذرات‬ ‫اطقراف‬
‫منتقل‬ ‫بستر‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫سرعت‬
‫انتقال‬
‫جرم‬
H2S
‫مشقابه‬
‫سقرعت‬
‫جقذ‬
‫می‬
‫باشد‬
.
‫سرعت‬
‫انتقال‬
‫جرم‬
‫از‬
‫طری‬
‫فیلم‬
‫گازی‬
‫را‬
‫م‬
‫ی‬
‫توان‬
‫بقا‬
‫رابطقه‬
(
5
‫تقریب‬ )
( ‫زد‬
Bird, Stewart, & Lightfoot, 2007
.)
(
5
)
،‫رابطه‬ ‫این‬ ‫در‬ ‫که‬
NA
( ‫جقرم‬ ‫انتققال‬ ‫سقرعت‬
g.cm-3
،)
Kg
‫ثابقت‬
،‫جقرم‬ ‫انتققال‬
Cg
‫غلظقت‬
H2S
( ‫قاز‬
‫ق‬‫بیوگ‬ ‫در‬
g. cm-3
‫و‬ )
Cgi
‫قت‬
‫ق‬‫غلظ‬
‫در‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬
( ‫بیقوفیلم‬ ‫بقا‬ ‫گازی‬ ‫فیلم‬ ‫مشترک‬ ‫سطح‬
g. cm-3
)
‫می‬
.‫باشقد‬
‫فر‬ ‫ادامقه‬ ‫در‬
‫آ‬
،‫ینقد‬
H2S
‫در‬
‫قسقمت‬
‫داخلقی‬
‫بیقوفیلم‬
‫منتشقر‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫در‬
‫حقین‬
‫انتشقار‬
‫از‬
‫طریق‬
،‫بیقوفیلم‬
‫بخشقی‬
‫از‬
H2S
‫توسق‬
‫باکتری‬
‫های‬
‫موجود‬
‫در‬
‫بیوفیلم‬
‫تبدیل‬
‫می‬
‫شود‬
.
‫میقزان‬
‫مصقرف‬
‫گقوگرد‬
‫توس‬
‫باکتری‬
‫ها‬
‫با‬
‫رابطه‬
‫مونود‬
‫تقریب‬
‫می‬
‫شو‬
‫د‬
(
Monod, 1949
)
:
(
5
)

7. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
255
‫شکل‬
2
-
‫جرم‬ ‫انتقال‬
H2S
( ‫بیوفیلم‬ ‫اطراف‬ ‫در‬
5
-
،‫بیوگاز‬
5
-
،‫گازی‬ ‫فیلم‬
3
-
،‫گاز‬
0
-
،‫بیوفیلم‬
1
-
‫میکرو‬
‫و‬ ‫ها‬
7
-
)‫بستر‬
Fig.2. Hydrogen sulfide mass transfer around biofilm (1- Biogas, 2- Gasfilm, 3- Gas, 4- Biofilm, 5- Microbes, 6-Bed)
)
2016
et al,
Lestari
(
‫ایققن‬ ‫در‬ ‫کققه‬
‫رابطققه‬
rA
( ‫بققاکتری‬ ‫رشققد‬ ‫نققرخ‬
s-1
،)
Cs
‫غلظققت‬
( ‫بیوفیلم‬ ‫در‬ ‫سولفیدهیدروژن‬
g.cm-3
،)
Ks
‫و‬ ‫مونود‬ ‫ثابت‬
max
µ
‫حداکثر‬
‫نرخ‬
‫رشد‬
‫ویژه‬
(
s-1
‫می‬ )
‫ب‬
.‫اشد‬
‫تبدیل‬ ‫بعدی‬ ‫مرحله‬
H2S
‫بی‬ ‫ترکیبات‬ ‫به‬
‫آن‬ ‫ذخیره‬ ‫و‬ ‫سولفید‬ ‫خطر‬
‫سلول‬ ‫در‬
‫می‬ ‫باکتریایی‬ ‫های‬
‫باکتری‬ .‫باشد‬
‫ترکیبقات‬ ‫مصقرف‬ ‫با‬ ‫ها‬
H2S
‫می‬ ‫رشد‬
‫ب‬ .‫کنند‬
‫ه‬
‫طوری‬
‫باکتری‬ ‫رشد‬ ‫نرخ‬ ‫که‬
‫مصقرف‬ ‫نرخ‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫ها‬
‫ترکیبات‬
H2S
‫می‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬
‫بقه‬ ،‫نتیجقه‬ ‫در‬ .‫شقود‬
‫نقخامت‬ ‫مقرور‬
‫می‬ ‫افزای‬ ‫بیوفیلم‬
‫مدل‬ ‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫جزئیات‬ .‫یابد‬
‫حذف‬ ‫ریانی‬ ‫های‬
H2S
‫و‬ ‫لسقتاری‬ ‫تحقی‬ ‫در‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬ ‫روی‬ ‫بیوفیلم‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بیوگاز‬ ‫از‬
( ‫همکاران‬
2016
et al,
Lestari
.‫است‬ ‫شده‬ ‫ارائه‬ )
‫ایقن‬ ‫مخصقو‬ ‫پارامترهای‬ ‫و‬ ‫شرای‬ ‫اعمال‬ ‫با‬ ‫نیز‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫در‬
‫قدل‬
‫ق‬‫م‬ ‫قت‬
‫ق‬‫دق‬ ،‫قه‬
‫ق‬‫مطالع‬
‫قه‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قا‬
‫ق‬‫ه‬
‫قل‬
‫ق‬‫کام‬ ‫قور‬
‫ق‬‫ط‬
‫داده‬ ‫از‬ ‫قتفاده‬
‫ق‬‫اس‬ ‫قا‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قر‬
‫ق‬‫ت‬
‫قای‬
‫ق‬‫ه‬
‫ایقن‬ ‫ویقژه‬ ‫سقینتیکی‬ ‫ثوابقت‬ ‫و‬ ‫گرفتند‬ ‫قرار‬ ‫ارزیابی‬ ‫مورد‬ ‫آزمایشگاهی‬
‫به‬ ، ‫تحقی‬
.‫آمدند‬ ‫دست‬
‫بحث‬ ‫و‬ ‫نتایج‬
‫حذف‬
H2S
‫بیوفیلتر‬ ‫در‬
‫و‬ ‫طراحقی‬ ‫بیقوفیلتر‬ ‫آزمایشقگاهی‬ ‫مرحلقه‬ ‫در‬ ‫ابتدا‬ ، ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫در‬
‫ب‬ ‫تأثیر‬ ‫بیوگاز‬ ‫مخزن‬ ‫به‬ ‫اتصال‬ ‫با‬ ‫و‬ ‫شد‬ ‫ساخته‬
‫حقذف‬ ‫بر‬ ‫یوفیلتر‬
H2S
‫از‬
،‫بیوفیلتر‬ ‫کارایی‬ ‫آزمای‬ ‫برای‬ ‫ابتدا‬ ‫در‬ .‫گرفت‬ ‫قرار‬ ‫بررسی‬ ‫مورد‬ ‫بیوگاز‬
‫زغال‬ ‫از‬
‫به‬ ‫زیستی‬
‫ذ‬ ‫عنوان‬
‫را‬
‫نتقایج‬ ‫بقه‬ ‫منجقر‬ ‫کقه‬ ‫شقد‬ ‫استفاده‬ ‫بستر‬ ‫ت‬
‫حذف‬ ‫در‬ ‫خوبی‬
H2S
‫شکل‬ ‫در‬ .‫شد‬ ‫بیوگاز‬ ‫جریان‬ ‫از‬
3
‫بقا‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫تأثیر‬
‫زغال‬ ‫بستر‬
‫ترکیب‬ ‫درصد‬ ‫یا‬ ‫غلظت‬ ‫تغییر‬ ‫بر‬ ‫زیستی‬
‫داده‬ ‫نشقان‬ ‫بیوگاز‬ ‫ات‬
.‫است‬ ‫شده‬
‫شکل‬ ‫مطاب‬
3
‫زغال‬ ‫بستر‬ ،
‫میقزان‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫توانسته‬ ‫زیستی‬
‫غلظقت‬ ‫زیادی‬
H2S
‫حالقت‬ ‫بیشقترین‬ ‫در‬ .‫دهقد‬ ‫کقاه‬ ‫بیوگقاز‬ ‫در‬ ‫را‬
‫غلظقت‬ ‫کاه‬
H2S
‫از‬ ،
ppm
311
‫و‬
ppm
511
‫بقه‬
ppm
11
‫تنقزل‬
‫همان‬ .‫است‬ ‫داشته‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طور‬
3
‫بقازده‬ ‫عمومقا‬ ‫شده‬ ‫داده‬ ‫نمای‬
‫حذف‬
H2S
‫بیشتر‬
‫از‬
73
‫از‬ ‫باالتر‬ ‫مورد‬ ‫چند‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫بوده‬ %
11
‫کقه‬ ‫است‬ %
‫نشان‬
‫زغقال‬ ‫بسقتر‬ ‫بقا‬ ‫بیقوفیلتر‬ ‫موفقیت‬ ‫دهنده‬
‫حقذف‬ ‫در‬ ‫زیسقتی‬
H2S
‫می‬
‫همان‬ .‫باشد‬
‫شکل‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫طور‬
3
‫مقی‬ ‫مشاهده‬
‫مقوارد‬ ‫غالقب‬ ‫در‬ ‫شقود‬
‫زیر‬ ‫به‬ ‫غلظت‬
ppm
11
‫جقدول‬ ‫طب‬ ‫که‬ ‫رسیده‬
5
‫از‬ ‫خروجقی‬ ‫بیوگقاز‬ ،
‫داخ‬ ‫احتراق‬ ‫موتورهای‬ ‫بعضی‬ ‫برای‬ ‫بیوفیلتر‬
‫می‬ ‫مناسب‬ ‫لی‬
‫نقمن‬ .‫باشد‬
‫آن‬
‫شقکل‬ ‫نمقودار‬ ‫طب‬ ‫که‬
3
‫مقی‬ ،
‫بیقوفیلتر‬ ‫کقه‬ ‫گرفقت‬ ‫نتیجقه‬ ‫تقوان‬
‫عکس‬
‫ناگهقانی‬ ‫غلظقت‬ ‫تغییقر‬ ‫بقه‬ ‫نسقبت‬ ‫خوبی‬ ‫بسیار‬ ‫العمل‬
H2S
‫در‬
‫ناگهقانی‬ ‫شقرای‬ ‫تغییر‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫توانسته‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫داشته‬ ‫ورودی‬ ‫خوراک‬
.‫کند‬ ‫سازگار‬
‫اصقل‬ ‫ترکیبات‬ ‫سایر‬ ‫غلظت‬ ‫بر‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫تأثیر‬ ،‫ادامه‬ ‫در‬
‫در‬ ‫موجقود‬ ‫ی‬
‫شامل‬ ‫بیوگاز‬
O2
،
CO2
،
CH4
‫(شکل‬ ‫شد‬ ‫بررسی‬
0
‫شقکل‬ ‫مطاب‬ .)
0
(
a
‫می‬ ،)
‫طراحی‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫بیان‬ ‫توان‬
‫حدود‬ ‫کاه‬ ‫باعث‬ ‫تنها‬ ‫شده‬
5
‫تا‬
11
/
7
‫دی‬ ‫مققدار‬ ‫در‬ ‫درصد‬
‫همچنقین‬ .‫اسقت‬ ‫شقده‬ ‫کقربن‬ ‫اکسقید‬
‫شکل‬ ‫نتیجه‬ ‫مطاب‬
0
(
b
‫طراحی‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫وانح‬ ‫کامال‬ )
‫شقده‬
‫بر‬ ‫کمی‬ ‫تأثیر‬
‫اسقت‬ ‫داشقته‬ ‫بیوگقاز‬ ‫در‬ ‫موجقود‬ ‫اکسیژن‬ ‫غلظت‬ ‫کاه‬
‫ب‬
‫ه‬
‫طوری‬
‫با‬ ‫برابر‬ ‫آن‬ ‫کاه‬ ‫مقدار‬ ‫حداکثر‬ ‫که‬
5
/
1
.‫اسقت‬ ‫بقوده‬ ‫درصقد‬
‫مهم‬
‫آن‬ ‫تر‬
‫شکل‬ ‫نتیجه‬ ‫مطاب‬ ‫که‬
0
(
c
‫می‬ ،)
‫بیقوفیلتر‬ ‫کقه‬ ‫گفقت‬ ‫تقوان‬
‫طراحی‬
‫تولیدشقده‬ ‫بیوگقاز‬ ‫در‬ ‫موجقود‬ ‫متان‬ ‫میزان‬ ‫بر‬ ‫چندانی‬ ‫تأثیر‬ ‫شده‬
.‫است‬ ‫نداشته‬

8. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
‫شکل‬
3
-
‫کاه‬
‫غلظت‬
H2S
‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫و‬
(
RE
)
‫مختلف‬ ‫روزهای‬ ‫در‬
Fig.3. Decrease in H2S concentration and removal efficiency in various days
‫شکل‬
4
-
‫غلظت‬ ‫تغییر‬
‫دی‬ ‫های‬
( ‫کربن‬ ‫اکسید‬
a
( ‫اکسیژن‬ ،)
b
( ‫متان‬ ‫و‬ )
c
‫طراحی‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫در‬ )
‫شده‬
Fig.4. Concentration changes of the CO2 (a), O2 (b), and CH4 (c) in the biofilter
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
RE
(%)
Hydrogen
sulfide
concentration
(ppm)
Day
H2Sin H2Sout RE
0
0.1
0.2
0.3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
O
2
(%)
Day
(b)
O2in
O2out
42
43
44
45
46
47
48
49
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
CO
2
(%)
Day
(a)
CO2in
CO2out
50
52
54
56
58
60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
CH
4
(%)
Day
(c)
CH4in
CH4out

9. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
255
‫آن‬ ‫از‬
‫و‬ ‫باال‬ ‫غلظت‬ ‫با‬ ‫متان‬ ‫تولید‬ ،‫بیوگاز‬ ‫تولید‬ ‫اهداف‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫جاکه‬
‫می‬ ‫آلودگی‬ ‫بدون‬
‫مقی‬ ،‫نتایج‬ ‫این‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ،‫باشد‬
‫کقه‬ ‫کقرد‬ ‫بیقان‬ ‫تقوان‬
‫طراحی‬ ‫بیوفیلتر‬
‫قابقل‬ ‫کقاه‬ ‫بر‬ ‫عالوه‬ ‫شده‬
‫غلظقت‬ ‫در‬ ‫تقوجهی‬
H2S
‫تاث‬ ‫ولی‬ ،‫بیوگاز‬ ‫در‬ ‫موجود‬
‫ی‬
‫کاهشی‬ ‫ر‬
‫شقده‬ ‫تولیقد‬ ‫متان‬ ‫مقدار‬ ‫بر‬ ‫چندانی‬
‫نتیجه‬ ‫لذا‬ ،‫است‬ ‫نداشته‬
.‫است‬ ‫شده‬ ‫حاصل‬ ‫مطلوبی‬ ‫ای‬
‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫متغیرهای‬ ‫تأثیر‬
H2S
‫به‬
‫بررس‬ ‫منظور‬
‫ی‬
‫حقذف‬ ‫رونقد‬
H2S
‫بسقتر‬ ‫در‬
‫بیقوفیلتر‬
‫داده‬ ،
‫هقا‬
‫ی‬
‫تجرب‬
‫ی‬
‫غلظت‬ ‫با‬ ‫مرتب‬
H2S
‫موقع‬ ‫در‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ها‬
‫ی‬
‫محور‬
‫ی‬
‫مختلف‬
‫بیوفیلتر‬
‫ستون‬ ‫در‬
‫زغال‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫شده‬ ‫پر‬ ‫های‬
‫کمپوسقت‬ ‫و‬ ‫زیسقتی‬
‫جقدول‬ ‫در‬
5
‫است‬ ‫شده‬ ‫آورده‬
‫آن‬ ‫از‬ .
‫جا‬
‫یی‬
‫غلظت‬ ‫که‬
H2S
‫در‬
‫ورودی‬ ‫بیوگاز‬
‫هقر‬ ‫در‬
‫قای‬
‫ق‬‫آزم‬
،‫قود‬
‫ق‬‫نب‬ ‫قت‬
‫ق‬‫ثاب‬
‫قرا‬
‫ق‬‫ب‬
‫ی‬
‫قهیل‬
‫ق‬‫تس‬
‫مقا‬
‫ی‬
،‫قه‬
‫ق‬‫س‬
‫قذف‬
‫ق‬‫ح‬ ‫قازده‬
‫ق‬‫ب‬
H2S
‫در‬
‫موقع‬
‫ی‬
‫ت‬
‫ها‬
‫بستر‬ ‫هر‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫ی‬
‫ن‬
‫ی‬
‫ز‬
‫است‬ ‫شده‬ ‫گزارش‬
.
‫جدول‬
2
-
‫غلظت‬
H2S
‫ارتفاع‬ ‫در‬
‫بس‬ ‫در‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫زیستی‬ ‫زغال‬ ‫تر‬
Table 2- H2S concentration in biogas at various bed heights in biochar and compost
‫حذف‬ ‫بازده‬
(
%
)
Removal efficiency
H2S‫غلظت‬
H2S concentration
(ppm)
‫بستر‬ ‫ارتفاع‬
Bed height
(cm)
‫بستر‬ ‫نوع‬
Bed type
0
185
0
‫زیستی‬ ‫زغال‬
Biochar
64
66
20
89
21
40
94
11
60
0
105
0
74
27
20
90
11
40
91
9
60
0
70
0
‫کمپوست‬
Compost
70
21
20
73
19
40
76
17
60
0
35
0
42
20
20
49
18
40
54
16
60
‫جدول‬ ‫مطاب‬
5
‫زغقال‬ ‫بستر‬ ‫نوع‬ ‫دو‬ ‫برای‬ ،
‫در‬ ‫کمپوسقت‬ ‫و‬ ‫زیسقتی‬
‫طراحی‬ ‫بیوفیلتر‬
،‫شده‬
‫مشاهده‬
‫مقی‬
‫شق‬
‫و‬
‫کقه‬ ‫د‬
‫حقذف‬ ‫رانقدمان‬
H2S
‫بقا‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫پا‬ ‫از‬ ‫فاصله‬
‫یی‬
‫ن‬
‫ستون‬
‫بیوفیلتر‬
‫افزا‬
‫ی‬
‫م‬
‫ی‬
‫ی‬
‫ابد‬
‫بق‬ ‫این‬ .
‫ه‬
‫واسقطه‬
‫ب‬ ‫فاصله‬
‫ی‬
‫شتر‬
‫پا‬ ‫از‬
‫یی‬
‫ن‬
‫ستون‬
‫افقزای‬ ‫به‬ ‫منجر‬ ‫که‬ ‫است‬
‫تمقاس‬ ‫زمقان‬
‫ب‬
‫ی‬
‫ن‬
‫ب‬
‫ی‬
‫وگاز‬
‫ب‬ ‫و‬
‫ی‬
‫وف‬
‫ی‬
‫لم‬
‫می‬
‫حقذف‬ ‫بازدهی‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬
H2S
‫افقزای‬
‫می‬
‫یابد‬
‫حذف‬ ‫راندمان‬ .
H2S
‫برابر‬
‫با‬
40
‫حاصقل‬ ‫زمانی‬ ‫درصد‬
‫کقه‬ ‫شقد‬
‫زغال‬ ‫بستر‬ ‫با‬ ‫بیوفیلتر‬
‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫زیستی‬
71
‫سانتی‬
‫داخلقی‬ ‫قطقر‬ ‫و‬ ‫متقر‬
7
‫سانتی‬
‫شد‬ ‫تهیه‬ ‫متر‬
.
‫جدول‬ ‫نتایج‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ ‫البته‬
5
‫زغال‬ ‫بستر‬ ‫در‬ ‫ارتفاع‬ ‫تغییر‬ ،
‫بسقتر‬ ‫بقه‬ ‫نسقبت‬ ‫بیشقتری‬ ‫تقأثیر‬ ‫زیستی‬
‫غلظت‬ ‫کاه‬ ‫بر‬ ‫کمپوست‬
H2S
‫شکل‬ ‫در‬ ‫مونوع‬ ‫این‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫داشته‬
1
‫هم‬
‫قابل‬
‫می‬ ‫تشخیص‬
‫نشقان‬ ‫متغیرهقا‬ ‫بقین‬ ‫همبستگی‬ ‫بررسی‬ .‫باشد‬
‫می‬
‫غلظقت‬ ‫شقامل‬ ‫دیگقر‬ ‫متغیقر‬ ‫دو‬ ‫و‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫بین‬ ‫که‬ ‫دهد‬
H2S
‫و‬
‫معنی‬ ‫همبستگی‬ ‫بستر‬ ‫ارتفاع‬
.‫دارد‬ ‫وجقود‬ ‫درصقد‬ ‫یقک‬ ‫سقطح‬ ‫در‬ ‫داری‬
‫به‬
‫بسقتر‬ ‫نقوع‬ ‫دو‬ ‫برای‬ ‫بستر‬ ‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫بین‬ ‫همبستگی‬ ‫ترتیب‬
‫زغال‬
‫با‬ ‫برابر‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫زیستی‬
14
/
1
‫و‬
61
/
1
‫ترتیقب‬ ‫همین‬ ‫به‬ .‫است‬
‫قت‬
‫ق‬‫غلظ‬ ‫و‬ ‫قذف‬
‫ق‬‫ح‬ ‫قازده‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قین‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قتگی‬
‫ق‬‫همبس‬
H2S
‫قتر‬
‫ق‬‫بس‬ ‫قوع‬
‫ق‬‫ن‬ ‫دو‬ ‫قرای‬
‫ق‬‫ب‬
‫قال‬
‫ق‬‫زغ‬
‫قا‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قر‬
‫ق‬‫براب‬ ‫قت‬
‫ق‬‫کمپوس‬ ‫و‬ ‫قتی‬
‫ق‬‫زیس‬
43
/
1
-
‫و‬
64
/
1
-
‫قابراین‬
‫ق‬‫بن‬ .‫قد‬
‫ق‬‫ش‬
‫به‬
‫غلظت‬ ‫و‬ ‫بستر‬ ‫ارتفاع‬ ‫و‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ‫بین‬ ‫رابطه‬ ‫ترتیب‬
H2S
‫و‬ ‫مستقیم‬
‫می‬ ‫معکوس‬
‫ب‬
.‫اشد‬
‫بس‬ ‫مواد‬
‫بیوفیلتر‬ ‫تر‬
‫در‬
‫ا‬
‫ی‬
‫ن‬
‫تحق‬
‫ی‬
‫از‬
‫کمپوست‬
‫زغال‬ ‫و‬
‫زیستی‬
‫به‬
‫ماده‬ ‫عنوان‬
‫پرکننده‬
‫یا‬
‫بیوفیلتر‬ ‫بستر‬
.‫شد‬ ‫استفاده‬
‫غلظقت‬ ‫در‬ ،‫که‬ ‫داد‬ ‫نشان‬ ‫نتایج‬
H2S
‫ورودی‬
ppm
511
‫زغال‬ ‫بستر‬ ‫در‬
‫بقه‬ ‫بیقوفیلتر‬ ‫حقذف‬ ‫بازده‬ ‫زیستی‬
40
‫درصقد‬
‫ورودی‬ ‫قت‬
‫ق‬‫غلظ‬ ‫و‬ ‫قت‬
‫ق‬‫کمپوس‬ ‫قتر‬
‫ق‬‫بس‬ ‫قا‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قوفیلتر‬
‫ق‬‫بی‬ ‫در‬ ‫قین‬
‫ق‬‫همچن‬ .‫قید‬
‫ق‬‫رس‬
ppm
61
‫به‬ ‫حذف‬ ‫بازده‬ ،
67
‫نتا‬ ‫مطاب‬ .‫رسید‬ ‫درصد‬
‫مقدل‬ ‫یج‬
‫و‬ ‫سقازی‬
‫حاصل‬ ‫آزمایشگاهی‬
‫قطعا‬ ،‫شده‬
‫بازده‬
‫حقذف‬
H2S
‫بیشقتر‬ ‫ارتفقاع‬ ‫بقرای‬
‫بیوفیلتر‬ ‫ستون‬
‫شد‬ ‫خواهد‬ ‫حاصل‬
.
( ‫همکقاران‬ ‫و‬ ‫رنقه‬
Rene, López,
Kim, & Park, 2013
‫در‬ ‫قی‬
‫ق‬‫تحقیق‬ ‫قی‬
‫ق‬‫ط‬ ،)
‫قاس‬
‫ق‬‫مقی‬
،‫قگاهی‬
‫ق‬‫آزمایش‬
‫عملکرد‬
‫بیوفیلتر‬
‫سلولی‬
‫زیستی‬ ‫مواد‬ ‫بستر‬ ‫با‬ ‫ساکن‬
‫برای‬
‫ا‬
‫ز‬
‫بین‬
‫بقردن‬
H2S
‫از‬
‫تولیدشده‬ ‫گاز‬
‫ارزیابی‬ ‫را‬
‫کردند‬
‫نتایج‬
‫آن‬
‫ها‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫که‬
H2S
‫در‬
‫نرخ‬
‫متغیر‬
‫بارگذاری‬
‫تا‬
g H2S m-3
h-1
53
‫دارای‬
‫راندمان‬
‫حقذف‬
11

10. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
‫تا‬
511
‫بود‬ ‫درصد‬
.
( ‫همکاران‬ ‫و‬ ‫داس‬ ‫همچنین‬
Das et al, 2019
‫بقا‬ )
‫زغال‬ ‫و‬ ‫کمپوست‬ ‫ترکیبی‬ ‫بستر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
‫بقه‬ ‫زیستی‬
‫نسقبت‬ ‫بقا‬ ‫ترتیقب‬
‫حجمققی‬
61
‫و‬
51
‫غلظققت‬ ‫قتند‬
‫ق‬‫توانسق‬ ‫درصققد‬
H2S
‫قزان‬
‫ق‬‫میق‬ ‫بققه‬ ‫را‬
gm-3
h-1
33
‫بازده‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫داده‬ ‫کاه‬
44
‫برسند‬ ‫درصد‬
.
‫نتقایج‬ ‫بنقابراین‬
‫حقذف‬ ‫بقرای‬ ‫مشقابه‬ ‫بسقترهای‬ ‫از‬ ‫کقه‬ ‫تحقیققاتی‬ ‫سایر‬ ‫با‬ ‫تحقی‬ ‫این‬
‫کرده‬ ‫استفاده‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬
‫می‬ ‫مقایسه‬ ‫قابل‬ ،‫اند‬
.‫باشد‬
‫مدل‬
‫سازی‬
‫ب‬
‫مقدل‬ ‫روش‬ ‫اسقاس‬ ‫ر‬
‫و‬ ‫مقواد‬ ‫بخق‬ ‫در‬ ‫شقده‬ ‫داده‬ ‫شقرح‬ ‫سقازی‬
‫روش‬
‫نرم‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫شد‬ ‫سعی‬ ،‫ها‬
‫برنامه‬ ‫متلب‬ ‫افزار‬
‫بقه‬ ‫تقا‬ ‫شقود‬ ‫تهیه‬ ‫ای‬
‫مدل‬ ،‫آزمایشگاهی‬ ‫عددی‬ ‫نتایج‬ ‫اساس‬ ‫بر‬ ‫و‬ ‫آن‬ ‫کمک‬
‫شوند‬ ‫کالیبره‬ ‫ها‬
.
‫مقایسه‬
‫بین‬
‫نتایج‬
‫شده‬ ‫طراحی‬ ‫مدل‬
‫و‬
‫داده‬
‫های‬
‫تجربی‬
‫در‬
‫شکل‬
1
‫و‬
7
‫نشان‬
‫داده‬
‫شده‬
.‫اسقت‬
‫مطقاب‬
‫شقکل‬ ‫در‬ ‫شقده‬ ‫داده‬ ‫نشقان‬ ‫نتقایج‬
7
،
‫می‬
‫بین‬ ‫خوبی‬ ‫بسیار‬ ‫تواف‬ ‫که‬ ‫کرد‬ ‫بیان‬ ‫توان‬
‫نتایج‬
‫مدل‬ ‫محاسبات‬
‫ها‬
‫و‬
‫داده‬
‫های‬
‫مقدار‬ ‫زیرا‬ .‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫تجربی‬
R2
‫داده‬ ‫مجموعقه‬ ‫دو‬ ‫بین‬
‫هقای‬
‫پی‬ ‫و‬ ‫آزمایشگاهی‬
‫بینی‬
‫از‬ ‫مقدل‬ ‫توس‬ ‫شده‬
H2S
‫مقوارد‬ ‫همقه‬ ‫بقرای‬
‫از‬ ‫بیشتر‬
4
/
1
‫می‬ ‫لذا‬ .‫است‬ ‫شده‬
‫گر‬ ‫نتیجه‬ ‫توان‬
‫کقه‬ ‫فقت‬
‫مقدل‬
‫ریانقی‬
‫پیشنهادی‬
‫برای‬
‫توصقیف‬
‫کمقی‬
‫حقذف‬
H2S
‫از‬
‫بیوگقاز‬
‫بقا‬
‫اسقتفاده‬
‫از‬
‫بیوفیلم‬
‫معتبر‬
‫می‬
.‫باشد‬
‫این‬
‫مدل‬
‫سازی‬
‫ها‬
‫با‬
‫استفاده‬
‫از‬
‫پارامترهقای‬ ‫تنظقیم‬
‫مقدل‬
‫کقالیبره‬
‫شدند‬
.
‫و‬ ‫لسقتاری‬ ‫نتقایج‬ ‫اسقاس‬ ‫بقر‬ ‫مقدل‬ ‫پارامترهقای‬ ‫مققادیر‬ ‫بیشتر‬
( ‫قاران‬
‫ق‬‫همک‬
2016
al,
et
Lestari
.‫قد‬
‫ق‬‫ش‬ ‫قیم‬
‫ق‬‫تنظ‬ )
‫قر‬
‫ق‬‫ب‬
‫ا‬
‫ق‬
‫ق‬‫ی‬
‫ن‬
‫قاس‬
‫ق‬‫اس‬
‫داده‬ ‫شقرح‬ ‫مقدل‬ ‫پارامترهای‬
‫روش‬ ‫و‬ ‫مقواد‬ ‫بخق‬ ‫در‬ ‫شقده‬
‫شقامل‬ ‫هقا‬
g.cm-3
1111134
/
1
Ks =
،
cm.s-1
1117
/
1
Kg =
،
4
/
1
Hs =
‫و‬
51
Yx/s =
‫پی‬ ‫مدل‬ .‫شد‬ ‫گرفته‬ ‫نظر‬ ‫در‬
‫بینی‬
‫حقذف‬ ‫مقدار‬ ‫کننده‬
H2S
‫پارامتر‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫تنها‬ ‫بیوفیلتر‬ ‫ستون‬ ‫ارتفاع‬ ‫حسب‬ ‫بر‬ ‫را‬
μmax
‫ب‬
‫هقدف‬ ‫ا‬
‫داده‬ ‫انطباق‬
‫پی‬ ‫های‬
‫بینی‬
‫داده‬ ‫و‬ ‫شده‬
‫و‬ ‫سقعی‬ ‫روش‬ ‫بقه‬ ‫تجربقی‬ ‫هقای‬
‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬ .‫شد‬ ‫کالیبره‬ ‫خطا‬
μmax
‫نتایج‬ ‫بر‬ ‫را‬ ‫تأثیر‬ ‫بیشترین‬
‫مققدل‬
‫مقققدار‬ .‫دارد‬ ‫سققازی‬
μmax
‫زغققال‬ ‫بسققتر‬ ‫بققرای‬
‫برابققر‬ ‫زیسققتی‬
1
-
51
×
1
/
7
‫قدار‬
‫ق‬‫مق‬ ‫قین‬
‫ق‬‫همچن‬ .‫قد‬
‫ق‬‫ش‬ ‫قبه‬
‫ق‬‫محاس‬
μmax
‫قتر‬
‫ق‬‫بس‬ ‫قرای‬
‫ق‬‫ب‬
‫غلظقققت‬ ‫در‬ ‫کمپوسقققت‬
ppm
61
‫و‬
ppm
31
‫بقققه‬
‫برابقققر‬ ‫ترتیقققب‬
1
-
51
×
65
/
1
‫و‬
1
-
51
×
30
/
1
‫ب‬ .‫شد‬ ‫محاسبه‬
‫ه‬
‫می‬ ‫عالوه‬
‫توان‬
‫میقانگین‬ ‫از‬
μmax
‫بقا‬ ‫قر‬
‫ق‬‫براب‬
1
-
51
×
15
/
1
‫قت‬
‫ق‬‫کمپوس‬ ‫بسقتر‬ ‫قرای‬
‫ق‬‫ب‬
.‫کرد‬ ‫استفاده‬
‫مدل‬
‫سازی‬
‫سینتیکی‬
‫در‬
‫این‬
‫مطالعه‬
‫بر‬
‫دو‬ ‫اسقاس‬
‫فقرض‬
‫اصلی‬
‫فرموله‬
‫شد‬
‫آن‬ ‫که‬
‫ها‬
‫عبارت‬
‫بودند‬
‫ا‬
‫ز‬
‫شبه‬
‫گقاز‬ ‫در‬ ‫فرآیند‬ ‫بودن‬ ‫پایا‬
‫غلظت‬ ‫بودن‬ ‫یکنواخت‬ ‫و‬
H2S
‫در‬
‫بیوفیلتر‬
‫برای‬
‫یک‬
‫ارتفاع‬
‫معین‬
.
‫شکل‬
5
-
‫غلظت‬
H2S
‫موقعیت‬ ‫در‬
‫زغال‬ ‫بستر‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫غلظت‬ ‫با‬ ‫زیستی‬
‫ورودی‬ ‫های‬
ppm
511
(
a
‫و‬ )
ppm
511
(
b
‫با‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ )
‫غلظت‬
‫ورودی‬ ‫های‬
ppm
31
(
c
‫و‬ )
ppm
61
(
d
)
Fig.5. H2S concentration in different positions of biochar bed with input concentrations of (a) 105 ppm and (b) 185
ppm and compost with input concentrations of (c) 35 ppm and (d) 70 ppm
0
20
40
60
80
100
0 10 20 30 40 50 60
H
2
S
concentration
(ppm)
Position (cm)
(b) Model
Experimental
0
50
100
150
200
0 10 20 30 40 50 60
H
2
S
concentration
(ppm)
Position (cm)
(a) Model
Experimental
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60
H
2
S
concentration
(ppm)
Position (cm)
(d) Model
Experimental
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50 60
H
2
S
concentration
(ppm)
Position (cm)
(c) Model
Experimental

11. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
255
‫شکل‬
6
-
‫غلظت‬ ‫مقادیر‬ ‫بین‬ ‫تواف‬ ‫ارزیابی‬ ‫نتایج‬
H2S
‫اندازه‬
‫گیری‬
‫پی‬ ‫و‬ ‫شده‬
‫بینی‬
‫موقعیت‬ ‫در‬ ‫مدل‬ ‫توس‬ ‫شده‬
‫زغال‬ ‫بستر‬ ‫مختلف‬ ‫های‬
‫با‬ ‫زیستی‬
‫غلظت‬
‫ورودی‬ ‫های‬
ppm
511
(
a
‫و‬ )
ppm
511
(
b
‫غلظت‬ ‫با‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ )
‫ورودی‬ ‫های‬
ppm
31
(
c
‫و‬ )
ppm
61
(
d
)
Fig.6. The results of evaluating the agreement between the experimental and predicted H2S concentration in
different positions of the biochar bed with input concentrations of (a) 105 ppm and (b) 185 ppm and compost bed
with input concentrations of (c) 35 ppm and (d) 70 ppm
‫همان‬
‫طور‬
‫که‬
‫مقدار‬ ‫شد‬ ‫بیان‬
μmax
‫در‬
‫مدل‬
‫بستر‬ ‫با‬ ‫بیوفیلتر‬
‫زغقال‬
‫زیستی‬
‫برابر‬
1
-
51
×
1
/
7
‫شد‬
‫که‬
‫معادل‬
‫بقا‬
day-1
7
/
1
‫مقی‬
‫شقود‬
.
‫هیجقان‬ ‫تحقیق‬ ‫نتیجه‬ ‫با‬ ‫مطاب‬ ‫نتیجه‬ ‫این‬
‫و‬
( ‫کلربقزم‬
Heijnen &
Kleerebezem, 1999
)
‫مقدار‬ ‫که‬
1
-
day
51
/
1
‫را‬
‫برای‬
max
μ
‫گقزارش‬
‫شرای‬ ‫زیرا‬ ‫بود‬ ،‫کردند‬
‫آزمایشگاهی‬
‫آن‬
‫نزدیک‬ ‫ها‬
‫و‬ ‫بود‬ ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫به‬
‫آن‬
‫سوز‬ ‫با‬ ‫ها‬
‫دمقایی‬ ‫شرای‬ ‫تحت‬ ‫بیومس‬ ‫اندن‬
111
‫تقا‬
711
‫از‬ ،‫درجقه‬
‫زغال‬
‫به‬ ‫آن‬ ‫زیستی‬
‫کردنقد‬ ‫اسقتفاده‬ ‫بسقتر‬ ‫بقرای‬ ‫کقربن‬ ‫منبق‬ ‫عنقوان‬
.
‫همچنین‬
‫جیانگ‬
‫و‬
( ‫تای‬
Jiang & Tay, 2011
)
‫با‬
،‫طبیعی‬ ‫مواد‬ ‫بستر‬
‫غلظت‬
‫ورودی‬
ppm
31
‫و‬
‫زمان‬
‫ماند‬
51
‫ثانیه‬
،
‫ایقن‬ ‫شرای‬ ‫به‬ ‫نزدیک‬
، ‫آزمای‬
‫مقدار‬
day-1
75
/
3
‫را‬
‫برای‬
μmax
‫ب‬
‫ه‬
‫دست‬
‫آوردند‬
.
‫ب‬
‫ه‬
‫عقالوه‬
‫در‬
‫این‬
، ‫تحقی‬
‫مقدار‬
‫حداکثر‬
‫نرخ‬
‫رشد‬
‫ویژه‬
‫در‬
‫بستر‬
‫کمپوسقت‬
‫برابقر‬
‫بقا‬
1
-
51
×
65
/
1
‫ب‬
‫ه‬
‫دست‬
‫آمد‬
‫که‬
‫برابر‬
day-1
7
/
1
‫مقی‬
‫شقود‬
.
‫در‬
‫ایقن‬
‫مورد‬
‫هم‬
‫دیگر‬
‫محققان‬
‫با‬
‫شرای‬
‫مشابه‬
‫به‬
‫نتایج‬
‫مشابهی‬
‫رسیده‬
‫اند‬
.
‫ژو‬
‫و‬
‫قاران‬
‫ق‬‫همک‬
(
2013
et al,
Xu
)
‫و‬
‫قل‬
‫ق‬‫نی‬
‫و‬
‫قوکس‬
‫ق‬‫گیکن‬
(
Neill &
Gignoux, 2006
)
‫در‬
‫شرای‬
‫آزمایشگاهی‬
‫از‬ ‫اسقتفاده‬ ‫قبیقل‬ ‫از‬ ‫مشابه‬
‫و‬ ‫بیومس‬ ‫و‬ ‫خاک‬
pH
‫محدوده‬
6
‫تا‬
1
،
‫به‬
‫ترتیب‬
‫به‬
‫مقادیر‬
day-1
76
/
1
‫و‬
day-1
47
/
1
‫برای‬
μmax
‫رسقیدند‬
.
‫نقمن‬
‫ایقن‬
،‫کقه‬
‫در‬
‫ایق‬
‫ن‬
‫تحقیق‬
‫عالوه‬
‫بر‬
‫آن‬
‫که‬
‫مقادیر‬
μmax
‫در‬
‫محدوده‬
‫تحقیقات‬
‫مشابه‬
‫می‬
،‫باشد‬
‫بازده‬
‫حذف‬
H2S
‫هم‬
‫دارای‬
‫مقادیر‬
‫باالیی‬
‫است‬
‫که‬
‫از‬
‫ایقن‬
‫نظقر‬
‫هقم‬
‫قابقل‬
‫مقایسه‬
‫می‬
‫باشد‬
.
‫نتیجه‬
‫گیری‬
‫مقدل‬ ، ‫تحقی‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫اصلی‬ ‫هدف‬
‫سقولفید‬ ‫حقذف‬ ‫ریانقی‬ ‫سقازی‬
‫و‬ ‫قوفیلتر‬
‫ق‬‫بی‬ ‫از‬ ‫قتفاده‬
‫ق‬‫اس‬ ‫قا‬
‫ق‬‫ب‬ ‫قاز‬
‫ق‬‫بیوگ‬ ‫قان‬
‫ق‬‫جری‬ ‫از‬ ‫قدروژن‬
‫ق‬‫هی‬
‫قت‬
‫ق‬‫ثواب‬ ‫قین‬
‫ق‬‫تعی‬
‫زغال‬ ‫برای‬ ‫سینتیکی‬
‫به‬ ‫کمپوست‬ ‫و‬ ‫زیستی‬
‫در‬ ‫متقداول‬ ‫بسترهای‬ ‫عنوان‬
‫می‬ ‫بیوفیلتر‬
،‫آزمایشگاه‬ ‫در‬ .‫باشد‬
‫ا‬
‫بتدا‬
‫در‬
‫بسقتر‬
‫زغقال‬
،‫زیسقتی‬
‫غلظقت‬
H2S
‫در‬
‫بیشترین‬
‫میزان‬
‫حذف‬
‫از‬
ppm
311
‫به‬
ppm
11
‫کاه‬
‫یافت‬
.
‫بیوفیلتر‬
‫تأثیر‬
‫ناچیزی‬
‫بر‬
‫کاه‬
‫غلظت‬
‫متان‬
‫به‬
‫عنقوان‬
‫اصقلی‬ ‫ترکیقب‬
‫بیوگا‬
‫ز‬
‫داشت‬
.
‫همچنین‬
‫برای‬
‫اندازه‬
‫گیری‬
‫تغییرات‬
H2S
‫در‬
‫ارتفاع‬
‫هقای‬
،‫مختلف‬
‫بیوفیلتر‬
‫با‬
‫دو‬
‫بستر‬
‫زغال‬
‫زیستی‬
‫و‬
‫کمپوست‬
‫و‬
‫با‬
‫غلظقت‬
‫هقای‬
‫متفاوت‬
‫ورودی‬
H2S
‫راه‬
‫اندازی‬
‫شد‬
.
‫نتایج‬
‫نشان‬
‫داد‬
‫کقه‬
‫در‬
‫ارتفقاع‬
71
‫سانتی‬
‫متر‬
‫در‬
‫بسترهای‬
‫زغال‬
‫زیستی‬
‫و‬
‫کمپوست‬
‫غلظت‬
H2S
‫به‬
‫ترتیقب‬
‫از‬
ppm
511
‫به‬
ppm
55
(
‫بازده‬
‫حذف‬
40
)%
‫و‬
‫از‬
ppm
61
‫به‬
ppm
56
y = 0.93x + 9.00, R² = 0.96
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100
Predicted
H
2
S
Experimental H2S
(b)
Best fit
Data
y = 1.05x - 14.09, R² = 0.99
0
40
80
120
160
200
0 40 80 120 160 200
Predicted
H
2
S
Experimental H2S
(a)
Best fit
Data
y = 0.85x + 5.78, R² = 0.90
0
20
40
60
80
0 20 40 60 80
Predicted
H
2
S
Experimental H2S
(d)
Best fit
Data
y = 0.73x + 9.18, R² = 0.99
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40
Predicted
H
2
S
Experimental H2S
(c)
Best fit
Data

12. 255
‫ماشين‬ ‫نشریه‬
‫جلد‬ ،‫کشاورزي‬ ‫هاي‬
31
‫شماره‬ ،
4
‫زمستان‬ ،
3441
(
‫بازده‬
‫حذف‬
67
)%
‫کقاه‬
‫داشقت‬
.
‫مقدل‬
‫هقای‬
‫ریانقی‬
‫توسقعه‬
‫یافتقه‬
‫به‬
‫خوبی‬
‫توانستند‬
‫به‬
‫صورت‬
‫عددی‬
‫فرآیند‬
‫حذف‬
H2S
‫را‬
‫توصیف‬
‫کننقد‬
‫قه‬
‫ق‬‫ک‬
‫قادیر‬
‫ق‬‫مق‬
μmax
‫در‬
‫قال‬
‫ق‬‫زغ‬
‫قتی‬
‫ق‬‫زیس‬
‫و‬
‫قت‬
‫ق‬‫کمپوس‬
‫قه‬
‫ق‬‫ب‬
‫قب‬
‫ق‬‫ترتی‬
‫قر‬
‫ق‬‫براب‬
‫قا‬
‫ق‬‫ب‬
1
-
51
×
1
/
7
‫و‬
1
-
51
×
15
/
1
‫محاسبه‬
‫شد‬
.
‫پرهزینه‬ ‫به‬ ‫توجه‬ ‫با‬
‫زمان‬ ‫و‬
‫مدل‬ ،‫تجربی‬ ‫آزمایشات‬ ‫بودن‬ ‫بر‬
‫به‬ ‫های‬
‫دسقت‬
‫مقی‬ ‫آمقده‬
‫تواننقد‬
‫پی‬ ‫برای‬
‫مقدمه‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫سولفید‬ ‫حذف‬ ‫بینی‬
‫مقیقاس‬ ‫توسعه‬ ‫سازی‬
.‫کنند‬ ‫کمک‬ ‫صنعتی‬ ‫ابعاد‬ ‫به‬ ‫بیوفیلتر‬
‫سپاسگزاری‬
‫ثبت‬ ‫شماره‬ ‫با‬ ‫دکتری‬ ‫رساله‬ ‫از‬ ‫برگرفته‬ ‫مقاله‬ ‫این‬
04105
‫در‬
‫تاریخ‬
50
/
55
/
5346
‫می‬
‫ققدردانی‬ ‫و‬ ‫تشقکر‬ ‫کمقال‬ ،‫نویسقندگان‬ ‫گروه‬ ‫و‬ ‫باشد‬
‫حمایت‬ ‫بابت‬ ‫مشهد‬ ‫فردوسی‬ ‫دانشگاه‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫خود‬
‫امکانقاتی‬ ‫و‬ ‫مقالی‬ ‫های‬
‫می‬ ‫اعالم‬ ،‫شده‬ ‫انجام‬
‫کقه‬ ‫یونسقکو‬ ‫جهقانی‬ ‫سقازمان‬ ‫از‬ ‫همچنین‬ .‫دارد‬
‫به‬
‫پژوهانقه‬ ‫شقماره‬ ‫تحقت‬ ،‫علقوم‬ ‫جهانی‬ ‫آکادمی‬ ‫وسیله‬
RG
51
-
054
‫انقدازه‬ ‫قزات‬
‫ق‬‫تجهی‬ ‫از‬ ‫بعضقی‬
‫ا‬ ‫در‬ ‫قری‬
‫ق‬‫گی‬
،‫قد‬
‫ق‬‫کردن‬ ‫تقأمین‬ ‫را‬ ‫ق‬
‫ق‬‫تحقی‬ ‫یقن‬
‫می‬ ‫سپاسگزاری‬
.‫شود‬
References
1. Allegue, L. B., & Hinge, J. (2014). Biogas upgrading Evaluation of methods for H2S removal. Danish
Technological Institute, 31(December), pp.1-31.
2. Al Mamun, M. R., & Torii, S. (2015). Removal of hydrogen sulfide (H2S) from biogas using zero-valent
iron. Journal of Clean Energy Technologies, 3(6), 428-432. https://doi.org/10.7763/jocet.2015.v3.236
3. Amini, A., Ebrahimi-Nik, M. A., Abbaspour-Fard, M. H., & Rohani, A. (2021). Preparation of charcoal pellets
from grape pruning wastes and study of some of its characteristics. Faculty of Agriculture. Ferdowsi University of
Mashhad. (in Persian with English abstract)
4. Amini, H. R., & Reinhart, D. R. (2011). Regional prediction of long-term landfill gas to energy potential. Waste
Management, 31(9-10), 2020-2026. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.05.010
5. Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (2007). Other mechanisms for mass transport. Transport
Phenomena, John Wiley & Sons, Inc.
6. Boumnijel, I., Amor, H. B., Chekir, H., & Hajji, N. (2016). Hydrogen sulphide removal from the effluents of a
phosphoric acid production unit by absorption into chlorinated seawater under alkaline conditions. Comptes
Rendus Chimie, 19(4), 517-524. https://doi.org/10.1016/j.crci.2015.10.010
7. Chung, Y. C., Huang, C., & Tseng, C. P. (1996). Microbial oxidation of hydrogen sulfide with biofilter. Journal of
Environmental Science & Health Part A, 31(6), 1263-1278. https://doi.org/10.1080/10934529609376423
8. Das, J., Rene, E. R., Dupont, C., Dufourny, A., Blin, J., & van Hullebusch, E. D. (2019). Performance of a
compost and biochar packed biofilter for gas-phase hydrogen sulfide removal. Bioresource Technology, 273, 581-
591. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.11.052
9. Delhoménie, M. C., & Heitz, M. (2005). Biofiltration of air: a review. Critical reviews in biotechnology, 25(1-2),
53-72. https://doi.org/10.1080/07388550590935814
10. Devinny, J. S., Deshusses, M. A., & Webster, T. S. (2017). Biofiltration for air pollution control. CRC press.
11. Elias, A., Barona, A., Arreguy, A., Rios, J., Aranguiz, I., & Penas, J. (2002). Evaluation of a packing material for
the biodegradation of H2S and product analysis. Process Biochemistry, 37(8), 813-820.
https://doi.org/10.1016/S0032-9592(01)00287-4
12. Fischer, M. E. (2010). Biogas purification: H2S removal using biofiltration (Master's thesis, University of
Waterloo). http://hdl.handle.net/10012/5458
13. Heijnen, J. J., & Kleerebezem, R. (1999). Bioenergetics of microbial growth. Encyclopedia of bioprocess
technology: Fermentation, Biocatalysis, and Bioseparation, 1, 267-291.
14. Jiang, X., & Tay, J. H. (2011). Removal mechanisms of H2S using exhausted carbon in biofiltration. Journal of
Hazardous Materials, 185(2-3), 1543-1549. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.10.085
15. Lestari, R. A., Sediawan, W. B., Syamsiah, S., & Teixeira, J. A. (2016). Hydrogen sulfide removal from biogas
using a salak fruit seeds packed bed reactor with sulfur oxidizing bacteria as biofilm. Journal of Environmental
Chemical Engineering, 4(2), 2370-2377. https://doi.org/10.1016/j.jece.2016.04.014
16. Lien, C. C., Lin, J. L., & Ting, C. H. (2014). Water scrubbing for removal of hydrogen sulfide (H2S) inbiogas
from hog farms. Journal of Agricultural Chemistry and Environment, 3(02), 1-6.
http://dx.doi.org/10.4236/jacen.2014.32B001
17. Marzouk, S. A., Al-Marzouqi, M. H., Teramoto, M., Abdullatif, N., & Ismail, Z. M. (2012). Simultaneous removal
of CO2 and H2S from pressurized CO2–H2S–CH4 gas mixture using hollow fiber membrane contactors. Separation
and Purification Technology, 86, 88-97. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2011.10.024
18. Monod, J. (1949). The growth of bacterial cultures. Annual Review of Microbiology, 3(1), 371-394.
https://doi.org/10.1146/annurev.mi.03.100149.002103

13. ،‫همکاران‬ ‫و‬ ‫زارعی‬
‫مدل‬ ‫و‬ ‫تجربی‬ ‫مطالعه‬
‫بيوفيلتر‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بيوگاز‬ ‫از‬ ‫هيدروژن‬ ‫سولفيد‬ ‫حذف‬ ‫ریاضی‬ ‫سازي‬
255
19. Namini, M. T., Heydarian, S. M., Bonakdarpour, B., & Farjah, A. (2008). Removal of H2S from synthetic waste
gas streams using a biotrickling filter. Iranian Journal of Chemical Engineering, 5(3), 40-51.
20. Neill, C., & Gignoux, J. (2006). Soil organic matter decomposition driven by microbial growth: a simple model
for a complex network of interactions. Soil Biology and Biochemistry, 38(4), 803-811.
https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2005.07.007
21. Pipatmanomai, S., Kaewluan, S., & Vitidsant, T. (2009). Economic assessment of biogas-to-electricity generation
system with H2S removal by activated carbon in small pig farm. Applied Energy, 86(5), 669-674.
https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2008.07.007
22. Poloncarzova, M., Vejrazka, J., Vesely, V., & Izak, P. (2011). Effective Purification of Biogas by a Condensing‐
Liquid Membrane. Angewandte Chemie International Edition, 50(3), 669 671.
https://doi.org/10.1002/anie.201004821
23. Rattanapan, C., Boonsawang, P., & Kantachote, D. (2009). Removal of H2S in down-flow GAC biofiltration using
sulfide oxidizing bacteria from concentrated latex wastewater. Bioresource Technology, 100(1), 125-130.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2008.05.049
24. Rene, E. R., López, M. E., Kim, J. H., & Park, H. S. (2013). Back propagation neural network model for
predicting the performance of immobilized cell biofilters handling gas-phase hydrogen sulphide and
ammonia. BioMed Research International, 2013. https://doi.org/10.1155/2013/463401
25. Salehi, R., & Lestari, R. A. S. (2021). Predicting the performance of a desulfurizing bio-filter using an artificial
neural network (ANN) model. Environmental Engineering Research, 26(6). https://doi.org/10.4491/eer.2020.462
26. Sreekrishnan, T. R., Kohli, S., & Rana, V. (2004). Enhancement of biogas production from solid substrates using
different techniques––a review. Bioresource Technology, 95(1), 1-10.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.02.010
27. Syed, M., Soreanu, G., Falletta, P., & Béland, M. (2006). Removal of hydrogen sulfide from gas streams using
biological processes a review. Canadian Biosystems Engineering, 48, 2.
28. Taheri, M., Mohebbi, A., Hashemipour, H., & Rashidi, A. M. (2016). Simultaneous absorption of carbon dioxide
(CO2) and hydrogen sulfide (H2S) from CO2–H2S–CH4 gas mixture using amine-based nanofluids in a wetted wall
column. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 28, 410-417.
https://doi.org/10.1016/j.jngse.2015.12.014
29. Xie, L., Zhu, J., Ramirez, M., & Jiang, C. (2021). CFD-single particle modeling and simulation of the removal of
H2S in a packed-bed bioreactor. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(4), 105692.
https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.105692
30. Xu, X., Chen, C., Lee, D. J., Wang, A., Guo, W., Zhou, X., ... & Chang, J. S. (2013). Sulfate-reduction, sulfide-
oxidation and elemental sulfur bioreduction process: modeling and experimental validation. Bioresource
Technology, 147, 202-211. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.07.113