Transcript bio gas
شناخت بیشتر انرژی بیوگاز تهیه وتنظیم : مسلم یوسفی مقدمه : • انرژی بیوگاز (گاززیستی) در حقیقت انرژی حاصل از تخمیر فضوالت حیوانی و باقیماندههای گیاهی و به طور كلی ضایعات الی است كه در اثر این فرایند گازهای متان (حداك ثر 70درصد) و دیاكسید كربن ازاد میشوند .از گاز متان ازادشده در این فرایند میتوان در مناطق روستای ی برای تامین برق یا سوخت مصرفی استفاده كرد. • این پدیده حدود 200سال پیش با مشاهده اینكه گازهای متصاعدشده از باتالقها و لجنزارها قابل اشتعال هستند ،كشف شد .شاید بتوان گ فت در ایران نخستین بار شیخبهای ی در گرمكردن حمام در اصفهان از این انرژی استفاده كرد. تارخچه و موارد استفاده از بیوگاز در جهان : استفاده از انرژی بیوگاز به صورت متداول امروزی پس از جنگ جهانی دوم مطرح شد و كشورهای چین، هندوستان ،فیلیپین ،هلند ،المان و امریكا از جمله كشورهای ی هستند كه در بهره گیری از بیوگاز و امكان توسعه و گسترش ،ا ن را مورد تحقیق و بررسی قرار دادهاند .در سال های اخیر هدف فناوری بیوگاز از بازیابی انرژی به حفاظت محیط زیست تغییر یافته است .این پیشرفت در كشورهای توسعه یافتهای نظیر دانمارك و هلند كه محصوالت كشاورزی فراوانی دارند ،بخوبی قابل مشاهده است. قدمت و موارد استفاده از بیوگاز در ایران قدمت استفاده از بیوگاز در ایران به سه قرن قبل( استفاده از سوخت متان در حمام شیخ بهای ی اصفهان) بر می گردد .در كشورمان ایران نیز تحقیقات گسترده ای در زمینه كاربرد بیوگاز در حال انجام است؛ لذا استفاده از بیوگاز چشم انداز بسیار روشنی را در ا ینده برای بخش انرژی كشور ترسیم می نماید. نیروگاههای زیستگاز در ایران نیروگاه زیستگاز شیراز (در برم شور ،شیراز در استان فارس ،تا سیس دی ،)۱۳۸۸یکی از نیروگاههای ایران از نوع زیستگاز با ظرفیت تولید ۱۰۶۵کیلووات (تقریبا ۱مگاوات) است. این نیروگاه ،از گاز تولیدشده در دفنگاه پسماندهای شهری ،برای تولید برق استفاده میکند و میتواند بیش از ۴ میلیون متر مکعب زیست گاز را تبدیل به برق کرده و در نهایت ساالنه تا حدود ۸هزار مگاوات ساعت برق تولید کند. ساخت این نیروگاه از سال ۱۳۸۶اغاز شد و در دی ۱۳۸۸با سرمایه گذاری ۲۵میلیارد ریالی بخش خصوصی و سازمان انرژیهای نو ایران (سانا) به بهرهبرداری رسید .نیروگاه زیستگاز شیراز دومین نیروگاه زیستگاز ایران پس از نیروگاه زیستگاز مشهد می باشد. در حال حاضر بیوگاز بعنوان یكی از منابع عمده تامین انرژی در دنیا مطرح است و این گاز را هم بطور مستقیم در تامین انرژی حرارتی و روشنای ی و هم بعنوان یك گزینه مناسب برای استفاده در مولدهای احتراق داخلی ،میكرو توربینها ،پیلهای سوختی و ...جهت تولید برق مورد استفاده قرار می دهند. فرایند تولید بیوگاز : به طور خالصه مدفوع حیوانات در شرایط بی هوازی گازهای ی با تركیب اصلی كه اصطالحا بیوگاز نامیده میشود ،تولید میكنند. این عمل را میتوان در شرایط كنترل شده و در دستگاهی موسوم به دستگاه تخمیركننده یا هاضمه ( )Digesterانجام داد. در حال حاضر روش متداول در روستاهای كشور ما سوزاندن فضوالت خشك شده است كه البته با این عمل چیزی جز مقادیری خاكستر كه فقط دارای مقداری امالح معدنی (فسفر ،پتاس و )...است ،به دست نمیا ید و مقدار زیادی از نیتروژن و دیگر مواد مغذی ا ن از بین می رود .برای استفاده بهینه از انرژی بیوگاز ،تاسیسات و تجهیزات خاصی الزم است. به طور كلی سیستمهای تولید بیوگاز دارای 3قسمت اصلی هستند كه یا روی زمین یا زیرزمین بنا میشوند: 1حوضچه و كانال ورودی 2مخزن هضم كننده 3حوضچه و كانال خروجی به طور كلی مواد ا لی را در حوضچه ورودی به نسبت تقریبا مساوی با ا ب مخلوط می كنند تا رقیق شود ،ا ن گاه این مواد را توسط لوله ای به مخزن تخمیر انتقال می دهند .در این مخزن با انجام فعل و انفعاالت شیمیای ی بی هوازی تو سط مجموعهای از باك تریها عملیات تخمیر و تولید گاز متان انجام می گیرد و گاز حاصله از قسمت باالی ی مخزن (انبازه گاز) جمعاوری شده و از ا نجا به حوضچه و كانال خروجی منتقل می شود. بقایای مواد ا لی پس از تخمیر به عنوان كودی مرغوب در كشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد .اولین مرحله ایجاد سیستم بیوگاز احداث مخزن است كه برای این عمل باید مطالعات دقیقی روی شرایط خاك و سطح ا ب زیرزمینی انجام شود. خاك محل مخزن باید نفوذناپذیر بوده و سفره ا ب زیرزمینی ا ن نقطه در عمق زیاد یا دارای حجم كمی باشد ،همچنین محل مخزن نباید نزدیك درخت باشد تا نفوذ ریشههای درخت باعث ترك برداشتن یا شكستن دیواره ا ن شود. مهم ترین موضوعی كه در تولید بیوگاز مطرح است ،تغییرات درجه حرارت طی شبانه روز است زیرا باك تری های بی هوازی نسبت به تغییرات درجه حرارت بسیار حساس هستند .بنابراین میزان تغییرات درجه حرارت نباید از 5درجه سانتی گراد بیشتر باشد .مساله مهم دیگر تغییرات phاست .در ابتدای راه اندازی سیستم phحالت بازی دارد و بتدریج حالت اسیدی پیدا می كند .تركیب مواد اولیه (نوع مواد و گیاهانی كه در تغذیه حیوانات مورد استفاده قرار می گیرد) نیز دارای اهمیت زیادی است .هرقدر مواد اولیه از لحاظ مواد پروتئینی و دیگر مواد مغذی غنی تر باشد ،شروع فعالیت در سیستم سریع تر و میزان گاز تولیدی بیشتر می شود. استفاده از بیوگاز در زندگی روزمره میتواند فایدههای زیر را به دنبال داشته باشد: ** بیوگاز به عنوان یك منبع انرژی محلی و تجدید شونده ** بهبود وضعیت ایمنی صنعتی و خانگی ،همچنین سودا ور بودن ا ن ** بهبود وضعیت كیفیت هوا و كاهش بوهای نامطبوع ** كاهش انتشار گازهای گلخانه ای دشمن الیه ازون ** رشد اقتصادی و تضمین منبع انرژی ** جمع ا وری مواد زاید و حیوانی در یك نقطه و جلوگیری از پراكندگی ا نها در محیط اطراف ** استفاده از بیومس تولیدی به عنوان كود سالم و مطمئن در كشاورزی کاربردهای انرژی بیو گاز گاز حاصل از فرا یند تولید بیوگاز بی رنگ ،بی بو و در حین سوختن بدون دود است .از انرژی بیوگاز در موارد گوناگونی استفاده می شود. ایجاد حرارت :یك مترمكعب بیوگاز حدود 5200 6500كیلوكالری انرژی ا زاد می كند و یك مترمكعب بیوگاز برای پخت 3وعده غذای ی یك خانواده 6نفره كافی است. سوخت مكمل برای موتورهای احتراق داخلی :بیوگاز می تواند به عنوان جایگزین مواد سوختی مانند بنزین و گازوئیل در موتورها به كار برود .در عملیاتی مانند كشیدن ا ب از چاه ها ،در دستگاههای شالیكوبی، ا سیابها و ...می توان از این منابع انرژی در موتورها استفاده كرد. تولید نیروی برق :از انرژی بیوگاز مانند اغلب انرژیها می توان در تولید الك تریسیته استفاده كرد. مواد اولیه صنایع شیمیای ی :بیوگاز دارای حدود 65درصد متان و 35درصد دی اكسیدكربن است كه این گازها می تواند به عنوان مواد اولیه در تولیدفراوردههای شیمیای ی به كار رود. تولید كود اكسی :پس از انجام عمل تخمیر و تولید بیوگاز ،فضوالت باقیمانده به عنوان كود غنی و مناسب برای كشاورزی به كار می روند .این كود برخالف كودهای حیوانی تازه ،فاقد بو بوده و ا لودگی محیط زیست را به دنبال ندارد ،حجم كمتری اشغال می كند ،بذر علف های هرز و انگل های جانوری ا ن از بین می رود و هیچ جاذبهای برای رشد پشه و مگس و سایر ا فات ندارد. كمك به بهداشت محیطزیست :یكی از نكات مثبت دیگر استفاده از این انرژی به وجود ا مدن محیط بهداشتی و سالم ،ا لوده نشدن ا ب های مصرفی و جلوگیری از شیوع بیماری های انگلی در مكان های مورد استفاده است. كمك به حفظ پوشش گیاهی :با تولید بیوگاز سوخت مورد نیاز انسان تامین شده و دیگر نیازی به قطع درختان و پوشش گیاهی نیست .از عواملی كه باعث می شوند استفاده از انرژی بیوگاز زیاناور باشد می توان به مواردی همچون كار با سیستم بیوگاز توسط افراد غیرمتخصص و بیتجربه و اسیدیشدن خاك های منطقه اشاره كرد كه البته با برنامه ریزی در زمان معین و صرف هزینه های الزم قابل جبران هستند. به عنوان مثال از این گازها برای ساختن سیلیكات های اكسی ،حالل های مختلف ،خنك كنندهها ،حشره كشها ،دی كلرومتان (ماده اولیه برای تولید مواد پاك كننده چربی ها) ،مواد با قابلیت نفوذ باال ،فیلمهای عكاسی و ....استفاده كرد. با تشکر از صبر و شکیبای ی شما پایان