Application of biochar in enhancing anaerobic sewage sludge digestion /
Nourhan Hisham Mohamed Rabea Khashaba,
Application of biochar in enhancing anaerobic sewage sludge digestion / /استخدام الفحم الحيوي في تعزيز الهضم اللاهوائي لحمأة مياه الصرف الصحي by Nourhan Hisham Mohamed Rabea Khashaba ; supervision of Prof. Dr. Mahmoud A. El-Rifai ,Prof. Dr. Fatma. H. Ashour , Prof. Dr. Reem S. Ettouney ,Prof. Dr. Mohsen. M. Abdelaal. - 136 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 88-111.
An artificial neural network model was developed to correlate the physico-chemical properties of biochar, sludge characterization and operating conditions to the cumulative methane production (CMP). The model proves that biochar physico-chemical parameters are correlated to CMP and enables its forecasting under unexamined conditions. Experimental work then investigates the effects of two commercial biochars on the batch anaerobic mesophilic digestion of mixed sludge analyzing the CMP, methane production kinetics and economic feasibility. Results revealed that both biochars enhanced the CMP up to (+35.83%) at a dosage of 8 g/l of Orange Trees Pruning Derived Biochar (OBC) and (+18.25%) at a dosage of 10 g/l of Casuarina Trees Pruning Derived Biochar (CBC). Preliminary economic analysis revealed that the process could be economically feasible at an OBC price of $624/t when the excess gas is combusted in a combined heat and power cycle to produce electricity and thermal energy compared to $262/t for CBC. تم تطوير نموذج الشبكات العصبية الاصطناعية لربط الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي وتوصيف الحمأة وظروف التشغيل الخاصة بإنتاج الميثان التراكمي (CMP). يثبت النموذج أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي مرتبطة بـالـ CMPوتمكن من التنبؤ بها تحت ظروف غير مدروسة معملياً. يبحث الجزء العملي من الرسالة تأثير نوعين من الفحم الحيوي التجاري على الهضم اللاهوائي للحمأة المختلطة. تم دراسة حركية إنتاج الميثان التراكمي بناءً علي النتائج المعملية ومن ثم الجدوى الاقتصادية لاستخدام جرعات مختلفة من الفحم الحيوي المشتق من مخلفات أشجار البرتقال (OBC) والفحم الحيوي المشتق من مخلفات أشجار الكَزْوَارِينَة (CBC). كشفت النتائج أن كلاً من نوعي الفحم الحيوي عزز CMP بمقدار (+ 35.83٪) عند جرعة 8 جم/لتر من (OBC) وبمقدار (+18.25٪) عند جرعة 10 جم/لتر من (CBC). كشف التحليل الاقتصادي الأولي أن العملية يمكن أن تكون مجدية اقتصادياً عند سعر OBC يبلغ 624 دولاراً / طن عندما يتم حرق الغاز الزائد في دورة حرارة وطاقة مشتركة لإنتاج الكهرباء والطاقة الحرارية مقارنة بسعر 262 دولاراً / طن لـ CBC.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Biochar
Machine Learning Artificial Neural Networks (ANN) Anaerobic Digestion Sewage Sludge Biochar
662.62
Application of biochar in enhancing anaerobic sewage sludge digestion / /استخدام الفحم الحيوي في تعزيز الهضم اللاهوائي لحمأة مياه الصرف الصحي by Nourhan Hisham Mohamed Rabea Khashaba ; supervision of Prof. Dr. Mahmoud A. El-Rifai ,Prof. Dr. Fatma. H. Ashour , Prof. Dr. Reem S. Ettouney ,Prof. Dr. Mohsen. M. Abdelaal. - 136 pages : illustrations ; 30 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 88-111.
An artificial neural network model was developed to correlate the physico-chemical properties of biochar, sludge characterization and operating conditions to the cumulative methane production (CMP). The model proves that biochar physico-chemical parameters are correlated to CMP and enables its forecasting under unexamined conditions. Experimental work then investigates the effects of two commercial biochars on the batch anaerobic mesophilic digestion of mixed sludge analyzing the CMP, methane production kinetics and economic feasibility. Results revealed that both biochars enhanced the CMP up to (+35.83%) at a dosage of 8 g/l of Orange Trees Pruning Derived Biochar (OBC) and (+18.25%) at a dosage of 10 g/l of Casuarina Trees Pruning Derived Biochar (CBC). Preliminary economic analysis revealed that the process could be economically feasible at an OBC price of $624/t when the excess gas is combusted in a combined heat and power cycle to produce electricity and thermal energy compared to $262/t for CBC. تم تطوير نموذج الشبكات العصبية الاصطناعية لربط الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي وتوصيف الحمأة وظروف التشغيل الخاصة بإنتاج الميثان التراكمي (CMP). يثبت النموذج أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للفحم الحيوي مرتبطة بـالـ CMPوتمكن من التنبؤ بها تحت ظروف غير مدروسة معملياً. يبحث الجزء العملي من الرسالة تأثير نوعين من الفحم الحيوي التجاري على الهضم اللاهوائي للحمأة المختلطة. تم دراسة حركية إنتاج الميثان التراكمي بناءً علي النتائج المعملية ومن ثم الجدوى الاقتصادية لاستخدام جرعات مختلفة من الفحم الحيوي المشتق من مخلفات أشجار البرتقال (OBC) والفحم الحيوي المشتق من مخلفات أشجار الكَزْوَارِينَة (CBC). كشفت النتائج أن كلاً من نوعي الفحم الحيوي عزز CMP بمقدار (+ 35.83٪) عند جرعة 8 جم/لتر من (OBC) وبمقدار (+18.25٪) عند جرعة 10 جم/لتر من (CBC). كشف التحليل الاقتصادي الأولي أن العملية يمكن أن تكون مجدية اقتصادياً عند سعر OBC يبلغ 624 دولاراً / طن عندما يتم حرق الغاز الزائد في دورة حرارة وطاقة مشتركة لإنتاج الكهرباء والطاقة الحرارية مقارنة بسعر 262 دولاراً / طن لـ CBC.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Biochar
Machine Learning Artificial Neural Networks (ANN) Anaerobic Digestion Sewage Sludge Biochar
662.62