امروزه، تامین انرژی و آلودگی محیط زیست، دو نگرانی مهم جوامع انسانی در سراسر جهان است. تولید سوخت های زیستی تجدیدپذیر یکی از راه حل های این معضل می باشد. زیست توده منبع عمده ای از انرژی تجدیدپذیر در جهان است که می تواند جایگزین سوخت های فسیلی شود. یکی از مزیت های مهم تولید انرژی از زیست توده مثلاً با تبدیل آن به بیوگاز، نیاز به سرمایه گذاری کمتر در مقایسه با انواع دیگر انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی برق آبی، انرژی خورشیدی و انرژی باد است. در این پژوهش به تولید بیوگاز به وسیله هضم هم زمان پسماند نیشکر، تفاله چای سیاه و فاضلاب شهری پرداخته شده است. طراحی آزمایش ها به وسیله نرم افزار دیزاین اکسپرت انجام شد. در این طراحی از طرح مخلوط استفاده شد و بر اساس خروجی نرم افزار 22 راکتور با حجم 500 میلی لیتر از ترکیبات مختلف مواد بارگذاری شد. آزمایش ها در محدوده دمایی مزوفیلیک انجام شد. بر اساس نتایج به دست آمده از این مطالعه بهترین ترکیب برای رسیدن به بالاترین عملکرد تولید بیوگاز شامل ترکیبی از 25% پسماند لیگنوسلولزی گیاه نیشکر ، 34% چای سیاه و 41 % فاضلاب شهری بود. این مقدار برابر با 239 mL/g vs بیوگاز می باشد.