امکان سنجی کاربرد یک سامانه بینی الکترونیک برای کیفیت سنجی هوای کوره پخت ضایعات کشتارگاه طیور

سابقه و هدف: رشد فعالیتهای صنعتی و افزایش انتشار آلاینده ها موجب جلب توجه جهانیان به مسایل زیست محیطی شده است. بوینامطبوع را می توان جزء آلاینده هایی طبقه بندی کرد که تاثیر منفی آن بر کیفیت زندگی مشهود است. حدود یک سوم تا نیمی از تولیداتحیوانی که برای انسان غیرقابل مصرف هستند به عنوان مواد اولیه در صنعت فرآوری و تبدیل ضایعات استفاده می شوند. از مهمترینویژگی های واحد فرآوری ضایعات کشتارگاه ها، می توان به انتشار ترکیبات فرار و بوی ناخوشایند اشاره کرد که سبب مزاحمت برای افرادشاغل و ساکنان مجاور این صنعت میشود. هدف این تحقیق، ارزیابی یک سامانه بینی الکترونیکی به عنوان ابزاری برای نمایش بخارهایخروجی از کوره پخت ضایعات کشتارگاه طیور، انتخاب آرایه ای از حسگرهای مناسب و تعیین خط اثر بویایی این واحد آلاینده است. مواد و روش ها: فرآیند پخت ضایعات در دمای ۹۴۱ درجه سانتیگراد تحت فشار ۳ بار به مدت زمان ۴ ساعت و با همزنی یکنواخت باسرعت ۸۱ دور در دقیقه انجام شد. تعداد ۳۱ نمونه مایع هر یک با حجم ده میلی لیتر که نتیجه میعان بخارات واحد پخت ضایعات بودند،تهیه شد. نمونه ها به آزمایشگاه واقع در گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه تهران منتقل شدند و از سامانه بینی الکترونیکیبه منظور تحلیل و بررسی استفاده شد. سامانه بینی الکترونیکی مورد استفاده بر پایه حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی ( MOS ) و شاملآرایه ای از شش حسگر گازی بود. از روش تحلیل مولفه های اصلی( PCA ) برای ارزیابی حسگرها و انتخاب آرایه ای مناسب از حسگرهااستفاده شد. نتایج و بحث: مشاهده تجربی سطح پاسخ حسگرها تا رسیدن به حالت پایدار با هدف کاهش اتلاف زمان و اکسیژن، نشان داد که زمان ۳۰ ثانیه برای رساندن سطح پاسخ حسگر به خط مبنا، ۱۰۰ ثانیه برای تماس بخارات با حسگرها (پاسخ حسگر ها) و ۴۰ ثانیه برای پاک کردن حسگرها، برای زمان بندی داده برداری از سامانه بینی الکترونیکی مناسب است. بررسی همبستگی حسگرها نشان داد که برخی از حسگرها همبستگی بالاتر از ۸۵/۰ دارند. بررسی توزیع واریانس دو مولفه اصلی ابتدایی نشان داد که این دو مولفه بیش از ۹۹ درصد از واریانس کل را شامل می شوند و مولفه اصلی اول (PC-۱) به تنهایی بیش از ۹۸ درصد از واریانس کل را شامل می شود. بیشترین تاثیر در مولفه اصلی اول مربوط به حسگر MQ۱۳۵ است و پس از آن به ترتیب حسگرهای MQ۱۳۶، MQ۹، MQ۱۳۱، MQ۵ و در نهایت حسگر MQ۳ موثر هستند. نتایج تحلیل مولفه های اصلی نشان داد حسگرهای MQ۱۳۵ و MQ۱۳۶ که حساسیت بالا به آمونیاک، سولفید هیدروژن و بنزن دارند، مناسب ترین حسگرها برای تشخیص بوی نامطبوع منتشر شده از واحد پخت ضایعات کشتارگاه طیور بودند. انتخاب آرایه ای از دو حسگر MQ۱۳۵ و MQ۱۳۶ می تواند برای تمایز میان آلاینده های واحد پخت ضایعات کشتارگاه طیور و آلاینده های منتشر شده از صنایع دیگر استفاده شود و از این حسگرها می توان برای تعیین خط اثر بویایی آلاینده های واحد پخت ضایعات کشتارگاهی استفاده کرد. نتیجه گیری: سامانه بینی الکترونیکی شامل آرایه ای با دوحسگر MQ۱۳۵ و MQ۱۳۶ می تواند برای نظارت و کنترل کیفی آلاینده های خروجی از واحد صنعتی تبدیل ضایعات کشتارگاهی طیور استفاده شود. همچنین با اشاره به این موضوع که در حال حاضر شاخصی برای بوی نامطبوع به صورت استاندارد در سازمان کنترل کیفیت هوا تعریف نشده است، می توان سامانه بینی الکترونیکی را برای کنترل کیفیت هوا از نظر وجود بوهای نامطبوع در محیط زیست مورد استفاده قرار داد.

کلیدواژه ها:

آلاینده های هوا ، محیط زیست ، بوی نامطبوع ، انتشار بو ، تحلیل مولفه های اصلی