وجود پدیده های انتقالی پیچیده و واکنش های زیستی مداوم باعث می شود تا کنترل دما از پارامترهای مهم برای افزایش راندمان بیوفیلترها به شمار رود. در این پژوهش، اثر دما بر حذف بخار بوتانول از هوا در شرایط گذار در بیوفیلتری با بستر مخلوط از کمپوست و سنگ لاوا به نسبت وزنی 2 به 1و در محدوده دمای ℃ 45-30 مطالعه شد. بیوفیلتر در زمان اقامت min1 در بستر خالی کار می کرد و غلظت های ورودی در آزمایش های جذب سطحی و گذار به ترتیب ، gm-3 3/2 و gm-3 2/6 بودند. پدیده جذب سطحی در بستر غیر فعال از نظر میکروبی و واکنش های زیستی در بستر فعال به طور جداگانه بررسی شدند. بیشترین و کمترین مقدار جذب سطحی به ترتیب مربوط به دمای ℃30 و ℃ 45 بود. همچنین بستر در ℃30 و ℃ 45 به ترتیب پس از h26 و h 6 اشباع شد. آزمایش های گذار نیز نشان دادند که در دمای ℃ 40 به دلیل فعالیت زیستی مناسب بیشترین راندمان و حدود 85% به دست آمد. غلظت co2 تولیدی توسط میکروارگانیسم ها برای بررسی اثر دما بر ساز و کار بیوفیلترها و معادله واکنش زیستی اندازه گیری شد. بر اساس نتایج، جذب سطحی در ابتدای فرایند سازوکار غالب بود، هر چند با افزایش دما به تدریج اثر آن کاهش یافت . با توجه به تعیین ضرایب استوکیومتری معادله اکسیداسیون زیستی، مشاهده شد که میزان co2 تولیدی آن نسبت به سوزاندن کمتر است و آلودگی کمتری برای محیط زیست ایجاد می نماید.

هضم بی هوازی، یکی از روش های تصفیه زیستی پسماندهای آلی به شمار می رود که امروزه به دلیل تولید مواد سازگار با محیط زیست و بازیافت انرژی، نقش مهمی در پالایش و استفاده از مواد زائد مرطوب و بسیار تجزیه پذیر ایفا می کند. این تحقیق به بررسی میزان گاز تولیدی در یک راکتور نیم صنعتی به حجم 925 لیتر از نوع لوله¬ای بفل¬دار با استفاده از فضولات گاوی و مرغی و ترکیب آنها در زمان¬ماند 12 روز و حجم خوراک 50 لیتر در روز پرداخته است. شرایط بهینه دما، نوع خوراک، غلظت خوراک، استفاده از جریان برگشتی، ph، نسبت c⁄n، تأثیر نیتروژن کل، اختلاط کودها و به دست آوردن بهترین راندمان¬ برای تولید گاز در هاضم مورد نظر بررسی شد. خوراک بهینه برای تولید گاز با استفاده از کود گاوی در چهار تیمار که نسبت حجمی کود گاوی به آب 1به2، 1به3، 1به4 و 1به5 بررسی و تیمار با نسبت 1به4 با تولید گاز به میزان تقریبی 650 لیتر در روز بهترین عملکرد را داشت. دمای بهینه در دو بازه¬¬ی 30-20 و 40-30 درجه¬سانتی¬گراد بررسی شد و دمای 40-30 درجه¬سانتی¬گراد به عنوان دمای بهینه انتخاب شد. با فرض ثابت بودن شرایط بهینه برای ترکیبات مختلف، تأثیر خوراک¬دهی با نسبت مختلف فضولات گاوی و مرغی بر میزان گاز تولیدی، در چهار تیمار با نسبت کود مرغی به گاوی 1به3، 1به1، 3به1 و کود مرغی خالص بررسی شد. بهترین عملکرد برای هاضم برای نسبت کود مرغی به کود گاوی 3به1 با تولید تقریبی 945 لیتر در روز گاز به دست آمد. نسبت c به n در این حالت برابر 25/15 و میزان کل نیتروژن برابر 8 گرم بر لیتر به دست آمد. بررسی ph در بازه¬ی 8-9، برای هاضم طراحی شده نشان داد تغییرات ph در بازه¬ی مورد نظر تأثیری بر میزان گاز تولیدی ندارد. دستگاه مورد نظر با نیتروژن کل 2/10 گرم بر لیتر به بدون بازدارندگی به تولید گاز ادامه می¬داد.

بیوراکتورهای چکنده ی دوفازی- توزیعی سامانه هایی هستند که در آن ها یک فاز غیرآبی به جریان مایع گردشی در بیوراکتور اضافه می شود تا به جذب ترکیب آلی آب گریز از هوا کمک کند. برای مطالعه انتقال جرم در این نوع بیوراکتورها، یک بیوراکتور چکنده با بستری از مخلوط پال رینگ فلزی و پوکه ی معدنی به ابعاد "1 و به نسبت حجمی 1 به 1 در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد. عملکرد سامانه در نسبت های حجمی (?) 0، 5، 10و 20% از روغن سیلیکون - به عنوان فاز غیرآبی- در آب ، در دو دمای ?c30 و ?c50، سه نسبت دبی گاز به مایع 5/7، 16 و 32 و محدوده ی غلظت ورودی gm-3 6/1-4/0 از استایرن در هوا به عنوان آلاینده مدل بررسی شد. آزمایش ها در حالت غیر زیستی و بدون حضور ریزاندامگان انجام شدند. برای آزمایش های تک فازی (0%)، ضریب کلی انتقال جرم (kla)، به کمک برازش غلظت های تجربی در ورودی و خروجی جریان های گاز و مایع با مدل به دست آمده از برقراری معادلات موازنه ی جرم پیرامون سامانه، محاسبه شد. در ?c30 با افزایش نسبت دبی، kla از h-154 تا h-170 و در ?c50 با شیب تندتری ازh-1 60 تاh-1 90 افزایش یافت. همچنین ظرفیت انتقال جرم (mtc) در ?c30 بیشتر از مقادیر متناظر در ?c50 به دست آمد. به طور مثال، در نسبت دبی 5/7 با افزایش دما از ?c30 به ?c50، mtc ازgm-3h-1 104 به gm-3h-1 34 کاهش یافت که ناشی از تاثیر بیشتر دما بر ثابت هنری توزیع استایرن نسبت به kla بود. برای مشخصه سازی فرایند انتقال جرم در شرایط دوفازی- توزیعی، بیشینه ی کسر انتقال یافته ی آلاینده از گاز به مایع (?)، محاسبه شد. در این حالت، در ?c30 و نسبت حجمی 5%، مقادیر ? کمتر از مقادیر متناظر در حالت تک فازی بود در حالی که با افزایش ? به 10% و 20%، ? متناوبا افزایش یافت. آزمون حساسیت نشان داد که انتقال جرم استایرن به ترتیب ابتدا به نسبت حجمی فاز غیرآبی به آب، سپس به نسبت دبی جریان های مایع و گاز و در آخر به دمای فرایند حساس است. اما در نسبت های بیشتر از 20% از روغن سیلیکون، حجم فاز غیر آبی بر ? اثر بسیار اندکی داشت.

با گسترش صنایع مختلف، بحث کنترل هوای خروجی از این صنایع به یک موضوع جدی تبدیل شده است. در این میان، بیوفیلتراسیون به عنوان یک روش ارزان، چه از نظر هزینه های اولیه و چه از نظر هزینه های عملیاتی شناخته شده است. به ویژه برای غلظت های کم آلاینده در هوا به عنوان تنها روش اقتصادی به شمار می رود. در این تحقیق، حذف تولوئن از هوا مورد بررسی قرار گرفت. تولوئن به گروه آروماتیک ها تعلق دارد و یکی از مهم ترین حلال ها و ماده اولیه بسیاری از فرایندها در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی، چسب سازی، روکش دهی و ... به حساب می آید. برای حذف تولوئن از هوا، یک سیستم بیوفیلتراسیون آزمایشگاهی ساخته شد. هوا پس از مرطوب شدن از داخل ظرف حاوی تولوئن عبور کرد. سپس به ستون بیوفیلتر از جنس پلکسی گلاس با قطرcm 9/9 و ارتفاع cm75 وارد شد.این ستون شامل سه مرحله بود که هر مرحله با کمپوست و سنگ لاوای استریل شده به نسبت 2 به 1 پر شده بود. این بستر با قارچ فنروکائت کرایسوسپوریوم که از پتانسیل بالایی در حذف ترکیبات پیچیده در فاز مایع برخوردار است، تلقیح شد. کارایی این بیوفیلتر در یک دوره شصت روزه و با هوادهی هشت تا ده ساعته در روز ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بالاترین بازده حذف در دبیlit/min 4/0 و غلظت آلایندهgr/m3 13/0 به دست آمد که حدود 87% بود. با افزایش غلظت آلاینده و کاهش زمان اقامت، بازده حذف کاهش یافت. حداکثر ظرفیت حذف حدودgr/m3hr 2/5 به دست آمد. مطالعه سینتیکی فرایند با کاربرد معادله میکائلیس- منتن نشان داد که متوسط سرعت حذف حداکثر(rm) 17/73 gr/m3hr و متوسط ثابت اشباع آن(km) 1/235 gr/m3 بود.