چکیده: در این پایان‎نامه به شبیه‎سازی کامل تصفیه‎خانه فاضلاب شهر ساری به همراه سیستم تولید سه‎گانه پرداخته شده است. جهت مدل‎سازی تصفیه‎خانه فاضلاب شهر ساری از مشخصات فرایندی این تصفیه‎خانه، همراه با جانمایی هاضم بی‎هوازی به جای هاضم هوازی و ویژگی‎های فاضلاب ورودی در هرماه از سال در جهت استحصال بیوگاز استفاده شده است. همچنین، تاثیر چندین پارامتر تصفیه‎خانه مانند زمان ماند مواد جامد، ظرفیت تصفیه‎خانه، میزان تخریب مواد آلی فرار، ضریب تولید بیوگاز بر عملکرد و پارامتر‎های اقتصادی سیستم بررسی شده است. سیستم تولید سه‎گانه در نظر گرفته شده با محرک اولیه موتور احتراق داخلی می‎باشد، که گرمای اتلافی خروجی از اگزوز موتور احتراق داخلی برای افزایش تولید توان در یک سیکل ارگانیک رانکین مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین، از گرمای اتلافی آب خنک کاری موتور احتراق داخلی برای راه‎اندازی چیلر جذبی، استفاده شده است، و از گرمای مازاد در جهت تولید آب داغ و گرمایش مورد نیاز هاضم بهره گرفته شده است. در این مطالعه مدل‎سازی ترمودینامیکی و اقتصادی سیستم ارزیابی شده، و به منظور افزایش درک عملکرد سیستم، یک مطالعه پارامتری جامع بر روی آن‎ها انجام شده، تا نتیجه تغییر در چند پارامتر طراحی، بررسی و عملکرد سیستم نشان داده شود. نتایج بدست آمده نشان می‎دهد که، زمان بازگشت سرمایه برای ظرفیت 105 هزار نفری مدول دوم تصفیه‎خانه فاضلاب ساری در نرخ تعدیل 10% در حدود 5/5 الی5/6 سال می‎باشد. نتایج حاصل از شبیه‎سازی جهت اقتصادی بودن پروژه، برای مدول اول تصفیه‎‎خانه که هم اکنون نیز در حال بهره‎برداری است، و برای مدول های سوم و چهارم که در طراحی تصفیه خانه در آینده نزدیک لحاظ شده است، تعمیم داده می‎شود. نتایج، حاکی از آن است که، برای ظرفیت هر چهار مدول و پوشش ظرفیتی بالغ بر 420 هزار نفر، زمان بازگشت سرمایه حدود 3 الی5/3 سال کاهش می‎یابد. همچنین، شاخص سود آوری برای این حالت به عدد 5/3 که از نظر اقتصادی جذابیت بیشتری نسبت به حالت قبل خواهد داشت، رسیده است. نتایج حاصل از مدل‎سازی یک مدول از تصفیه‎خانه فاضلاب شهر ساری(مدول دوم)، حاکی از آن است، که با استقرار یک واحد از سیستم تولید سه‎گانه پیشنهادی در دور موتور rpm6000، قادر به تولید برق واحدهای فاز لجن تصفیه‎خانه می‎باشد. نتایج مصرف ویژه سوخت ترمزی و بیوگاز حاصل شده از هضم بی‎هوازی نشان می‎دهد که، مقدار متان تولیدی از بیوگاز حاصله توانایی راه‎اندازی موتور احتراق داخلی با سه الی چهار برابر ظرفیت موجود را دارد، که به طور حتم می‎توان کل برق مصرفی تصفیه خانه را تامین نمود.