زمینه و هدف: افزایش روزافزون پسماند قهوه مصرفشده، نگرانیهای محیط زیستی فراوانی ایجاد کرده است. این پژوهش با هدف ارزیابی کارایی فرایند کربونیزاسیون هیدروترمال در تبدیل این پسماند به سوخت جامد با ارزش انجام شد.
روش بررسی: مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از نرمافزار طراحی آزمایش و روش سطح-پاسخ انجام شد. اثر متغیرهای مستقل دما (Co 290-180)، زمان (min 90-30) و نسبت وزنی آب-به-پسماند خشک (L:S برابر با 15:1-1:1) بر ویژگیهای هیدروچار بررسی شد. مجموعا 20 آزمایش طراحی و آنالیزهای فیزیکوشیمیایی برروی هیدروچار و آب فرایندی انجام گرفت.
یافتهها: نتایج نشان داد که مدل درجه دوم توانایی بالایی در پیشبینی بازده هیدروچار (HY) و ارزش حرارتی بالا (HHV) دارد (0/98 > R2). آنالیز واریانس نشان داد که هر سه متغیر مستقل اثر معنیداری بر HHV و HY داشتهاند. میزان HHV و HY محصول تولیدی بهترتیب MJ/kg 28/5–17/9 و 77/2–17/5 درصد بوده است. آنالیز سطح-پاسخ نشان داد که در دمای Co 235، زمان min 180 و نسبت L:S 4:1، هیدروچار تولیدی کیفیت مطلوبی به لحاظ HY و HHV دارد. نتایج بهینهسازی نشان داد که دمای Co 229، زمان min 160 و نسبت L:S 4:1، سبب حصول هیدروچار با HHV و HY بهترتیب برابر با MJ/kg 27/8 و 67/9 درصد شده که مطلوبیت 0/891 داشته است. آنالیز CHNSO نشان داد که نسبت H/C و O/C در هیدروچار کاهش و مساحت سطح از 2/4 به m2/g 12/6 افزایش داشته است.
نتیجهگیری: با توجه به نتایج مطلوب HHV هیدروچار تولیدی، میتوان نتیجه گرفت که فرایند پیشنهادی میتواند روشی مؤثر برای تولید سوخت جامد از زیستتودهها باشد.
