کتاب مجموعه مقالات تولید بیوگاز،

کتاب مجموعه مقالات تولید بیوگاز،

فرمت فایل دانلودی: .zip
فرمت فایل اصلی: docx
تعداد صفحات: 274
حجم فایل: 7377
قیمت: 7700 تومان

بخشی از متن:
این کتاب مجموعه مقالات تولید بیوگاز، در 274 صفحه و تعداد 15 مقاله در مورد بیوگاز و تولید آن در قالب ورد و شامل کتاب مجموعه مقالات تولید بیوگاز،بیوگاز،بیوگاز،بیومس،انرژیهای نو،انرژیهای تجدیدپذیر،biogas،بیو انرژی،تولید بیوگاز،دستگاههای تولید بیوگاز،biogas،بیو انرژی،تولید بیوگاز،دستگاههای تولید بیوگاز، و غیره می باشد.

فهرست
پسماند چیست؟. 174
فرآیند تولید بیوگاز در لندفیل.. 177
ساختار کلی لندفیل های مدرن. 177
تکنیکهای مختلف جمعآوری گاز لندفیل.. 178
طراحی گودالهای دفن زباله ‏ 181
سیستمهای جمعآوری گاز غیرفعال ‏ 183
طرح مناسب لندفیلها 184
فراوردههای جانبی لندفیل.. 184
نتایج. 185
1-1- عوامل بازدارنده در گسترش فن‎آوریهای تولید بیوگاز در ایران. 190
پسماند چیست؟. 197
فرآیند تولید بیوگاز در لندفیل.. 200
ساختار کلی لندفیل های مدرن. 201
تکنیکهای مختلف جمعآوری گاز لندفیل.. 202
طراحی گودالهای دفن زباله ‏ 204
سیستمهای جمعآوری گاز غیرفعال ‏ 206
طرح مناسب لندفیلها 207
فراوردههای جانبی لندفیل.. 208
نتایج. 208
1-1-1- 212
1-2- 3- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربی‌ها، هیدرات‌های کربن و پروتئینها). 212
1-2-1- 3-1- تخمیر چربیها 212
1-2-2- 3-2- تخمیر هیدراتهای کربن 213
1-2-3- 3-3- تخمیر پروتئین‌ها 213
1-2-4- 214
1-2-5- 267
1-3- 3- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربی‌ها، هیدرات‌های کربن و پروتئینها) 267
1-3-1- 3-1- تخمیر چربیها 267
1-3-2- 3-2- تخمیر هیدراتهای کربن 268
1-3-3- 3-3- تخمیر پروتئین‌ها 268
1-3-4- 269
3- فناوری بیوگاز. 274
4- ساختار کلی دستگاه تولید بیوگاز: 276
9- نتایج. 279
1-4- بیوگاز چیست؟. 286
پسماند چیست؟. 367
فرآیند تولید بیوگاز در لندفیل.. 370
ساختار کلی لندفیل های مدرن. 371
تکنیکهای مختلف جمعآوری گاز لندفیل.. 372
طراحی گودالهای دفن زباله ‏ 374
سیستمهای جمعآوری گاز غیرفعال ‏ 376
طرح مناسب لندفیلها 377
فراوردههای جانبی لندفیل.. 378
نتایج. 378

روند تولید بیوگاز در جهان

چکیده

در ده سال اخیر بعلت کمبود انرژی و افزایش قیمت آن در کشورهای وارد کننده مواد سوختی مورد توجه خاص قرار گرفته است. در حال حاضر رشد مصرف انرژی در جهان سه برابر رشد جمعیت است. بشر برای بدست آوردن رفاه بیشتر، نیاز به انرژی بیشتری دارد. افزایش قیمت منابع انرژی تجدید­ناپذیر (فسیلی) از دهه 1970 به بعد، همچنین محدودیت و مخاطرات زیست محیطی (برهم زدن تعادل گرمایی جو زمین و ...)، توجه بسیاری از محققان در سراسر جهان را به منابع انرژی تازه معطوف کرده است. منابعی که احیا­پذیر بوده و مخاطرات زیست­محیطی کمتری را داشته باشند. انرژی­های نوین با ساختاری متفاوت از انرژی­های فسیلی، باعث تحولی عظیم در استفاده از انرژی شده­اند. در این میان، با توجه به رشد فزاینده نیاز و تقاضا برای انرژی (هر ده سال دو برابر می­شود)، تلاش برای یافتن منابع جانشین انرژی امری ضروری است. بیوگاز حاصل از زیست­توده از مهم­ترین انرژی­های نوین می­باشد. امروزه ازدیاد روز­افزون مواد زائد و تولید انرژی از این مواد با توجه به سهولت فناوری و اقتصادی بودن این منابع سبب گردیده است تا توسعه آنها در بسیاری از کشورهای جهان، به صورت یک فناوری صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. در خصوص تخریب لایه ازن که اکنون مسئله روز جهانی شده است، گفته می‌شود که در سطح جهان سالیانه حدود 40 میلیون تن گاز متان تنها از زباله‌های شهری خود به خود تولید شده و در جو زمین پراکنده می‌گردد که جمع‌آوری و سوخت آنها به صورت مناسب به خوبی امکان­پذیر است. بعضی از کشورهای جهان برای حل مشکل یاد شده و نیز برای توزیع نوین سوخت به مناطق روستایی به استفاده علمی از انرژی زیستی از طریق تولید بیوگاز از مواد مختلف اقداماتی انجام داده اند. از جمله این کشورها می توان هلند، ایتالیا، چین، کره شمالی، پاکستان، هندوستان و نپال را نام برد.به دنبال اهداف فوق، بیشتر کشورهای جهان­سوم و همچنین، اغلب کشورهای صنعتی به بهره­برداری از سیستم­های بیوگاز بر­آمده­اند. در این مقاله روند پیشرفت بیوگاز در قرن اخیر مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلیدواژه: انرژی، بیوگاز، زباله زیستی، جهان، منابع جانشین

مقدمه

در طی قرن دهم قبل از میلاد مسیح در آشور و در قرن شانزدهم در ایران از بیوگاز برای گرم کردن آب جهت حمام و شستشوی بدن استفاده می‎شد. در سال 1776 میلادی الکساندر ولتا نتیجه گرفت که بین مقدار مواد آلی فساد­پذیر و میزان گاز قابل اشتعال رابطه مستقیمی وجود دارد (عبدلی، 1364). در سال 1859 اولین واحد تخمیر بی­هوازی در بمبئی هند ساخته شد. در سال 1860 میلادی ‌اولین واحد استفاده شده برای تصفیه مواد جامد فاضلاب بوسیله شخصی به نام اچ ـ موراس بکار گرفته شد (نجف­پور، 1374). در اروپا برخی واحدهای بیوگاز بیشتر از‌20 سال است که مشغول به کار هستند. در حال حاضر بیش از600 واحد هاضم در اروپا مشغول بکار می‌باشند و تنها در کشور آلمان در حدود250 واحد بیوگاز، طی پنج سال گذشته نصب شده است. از نیمه اول قرن بیستم در بسیاری از کشورها ساخت دستگاه­های تولید کننده بیوگاز و استفاده از گاز حاصله آن به منظور پخت و پز، تأمین روشنایی و بکار انداختن موتورهای احتراقی وسایل نقلیه به سرعت توسعه یافت (ثقفی، 1382). در این بین کشورهای چین و هند بیش از سایر کشورهای دیگر به ساخت و بهره­‎برداری از دستگاه­های تولید­کننده بیوگاز پرداخته‎اند (سالک، 1373). بیش از نیم­قرن پیش در تصفیه­خانه‎های فاضلاب­های شهری در اروپا استفاده از گاز متان حاصل از تخمیر مواد بیولوژیکی مطرح بود؛ اما استفاده از بیوگاز بصورت متداول از جنگ جهانی دوم به بعد مطرح شد. اهمیت و توسعه بیوگاز در جهان طی سال­های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مثال تعداد این دستگاه­ها در چین از سال 1920 تا سال 1985 بالغ بر هفت میلیون برآورد­گردیده که نیازهای انرژی پنجاه میلیون روستایی را بر طرف می­نماید. درکشور امریکا بیش از 400 ژنراتور بزرگ و کوچک بیوگاز برای مصارف خانگی و صنعتی از انرژی بیوگاز استفاده می­نماید (عمرانی، 1375).

تعداد هاضم­های کوچک و متوسط مورد استفاده در سطح جهان در سال 2005 از 25 میلیون واحد فراتر رفته و ده­ها هزار واحد بزرگ بویژه در اروپا و آمریکا نصب شده است. دامداری­ها، مجتمع­های کشاورزی و تقریباً تمام تصفیه­خانه­های فاضلاب کشورهای اروپای غربی موظف به استفاده از هاضم­های بی­هوازی و واحدهای بیوگازی شده­اند (جدول 1).



جدول 1- تعداد واحدهای بیوگاز ساخته شده در کشورهای مختلف

راندمان مناسب فرآیند هضم بی­هوازی در حل معضل زباله­ها و تولید انرژی باعث توجه کشورهای اروپایی نظیر دانمارک، سوئد، فرانسه، آلمان، هلند، ایتالیا، انگلستان و ... به استفاده و توسعة این فناوری شده است (ثقفی، 1382). علاوه بر کشورهای اروپایی، کشورهای آمریکایی و آفریقایی هم به منظور تأمین بخشی از انرژی خود، استفاده از فرآیند هضم بی­هوازی را مد نظر قرارداده­اند. آمریکا از جمله کشورهایی است که تمایل زیادی به استفاده از نیروگاه­های بیوگازی صنعتی نشان داده است. هاضم­های موجود در آمریکا اکثراً دارای حجم­های بالا با قابلیت­های کاربرد متنوع برای استفاده از فاضلاب و زباله­های شهری، فاضلاب صنعتی، فضولات دامی و زائدات کشاورزی ساخته شده­اند. آمریکا علاوه بر توجه به کاربرد بیوگاز، در مبحث تحقیقات بیوگازی نیز از کشورهای پیشتاز در جهان می­باشد. در سا ل 2003 پروژه (MEAD) توسعه بیوگاز در آمریکا را شتاب قابل توجهی بخشید (سالک، 1373). افزایش مواد زائد در جهان اعم از مایع یا جامد و تولید بیوگاز از این مواد، با توجه به سهولت فناوری و ساخت دستگاه تولید بیوگاز در شرایط بی­هوازی سبب شده است که تولید و مصرف آن در بسیاری ازکشورها به دو صورت (صنعتی وسنتی) مورد توجه قرار گیرد. کشورهای هند و چین در دهه 1930 میلادی، به طور وسیع به ساخت دستگاه­های بیوگاز اقدام نمودند (نجف­پور، 1374).

در کشورهاى اروپاى غربى و جنوب شرقى آسیا فناورى تولید انرژى از بیوگاز بسیار قابل توجه است. در میان کشورهاى اروپایى به کشور سوئد مى­توان اشاره کرد که در زمره بهترین مصرف کنندگان این نوع از انرژى در صنعت حمل و نقل به حساب مى­آید. صنعت بیوگاز در کشورهای آسیای جنوب شرقی، در سطح بسیار وسیعی پیاده شده است و موفقیت­های چشمگیری نیز داشته است (ثقفی، 1382).

اغلب کشورهای پیشرفته طرح­های بزرگی در زمینه استفاده از بیوگاز در مناطق روستایی به مرحله اجرا گذاشته­اند. به عنوان مثال، در کشور چین800 میلیون روستایی80 % انرژی مورد نیاز روزانه خود را از منابع زیستی به دست می­آورند؛ در غیر این صورت طبق برآوردها سالانه باید حدود500-400 میلیون تن چوب و شاخ و برگ در مناطق روستایی سوزانده شود. ذکر این نکته ضروری است که انرژی حرارتی ناشی از سوختن بیوگاز تولید شده از منابعی همچون چوب و... در مقایسه با سوزاندن مستقیم آنها30-40% افزایش نشان می­دهد. امروزه نصف جمعیت جهان برای استفاده­های گرمایی و آشپزی از چوب استفاده می­کنند و مصرف چوب سالانه حدود۲ الی ۳ درصد افزایش می­یابد (نجف­پور، 1374). درسال۱۹۹۰ مصرف چوب، درحدود ۲ میلیارد متر مکعب (حدود۱۰ میلیون بشکه در روز معادل نفت) بوده است. منابع انرژی بیومس (زیست­توده) را می­توان با استفاده از روش­های جدید مهندسی ژنتیک گسترش داد. راه­هایی نیز وجود دارد که از آنها می­توان برای بالابردن کیفیت سوخت استفاده کرد، مانند تبدیل چوب به زغال، زباله چوب و خاک اره را هم از طریق فشردن و شکل دادن، به صورت قالب(Pellet) در می­آورند. درآمریکای شمالی و اروپا از این قبیل سوخت­های جامد در صنایع استفاده می­شود (سالک، 1373).

بیشتر کشورهای دنیا برنامه­ریزی گسترده­ای برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی­های نو انجام داده­اند. با توجه به روند کنونی، کشورهای اروپایی به دنبال توصیه اتحادیه اروپا، به سمت استفاده از انرژی­های جانشین و تجدیدپذیر، تا سال۲۰۳۰ میلادی حدود ۱۵ درصد از مجموع انرژی مورد نیاز خود را از طریق انرژی­های تجدید­پذیر، تأمین خواهند کرد. دنیای امروز نیاز مبرم می داند که توجه زیادی برای تولید و استفاده از بیوگاز نشان دهد. اغلب کشورهای پیشرفته طرح­های بزرگی در این زمینه به مرحله اجرا گذاشته­اند، درکشورهای اسکاندیناوی طرح­های بزرگ صنعتی با استفاده از بیوگاز، راه­اندازی شده است. کشور سوئد تا سال۲۰۵۰ میلادی، ۴۰% از بازار خودرو خود را به استفاده از بیوگاز مجهز می­کند که آن را از فرایند سینیتیک بر روی چوب تأمین می­کند. در کشور انگلیس آیین­نامه کاربرد سوخت­های تجدیدپذیر در ترابری این کشور، برای شرکت­های دست­اندر کار فعالیت­های انرژی مانند، شرکت­های نفتی، مؤسسات وارد­کننده نفت و گاز و دیگر نهاد­های عرضه کننده سوخت، لازم­الاجرا خواهد بود. استفاده از بیوگاز در اغلب کشورهای جنوب شرقی آسیا که با مشکل سوخت فسیلی مواجه هستند، وجود دارد (نجف­پور، 1374). از این سیستم برای سه منظور استفاده می­کنند: تولید انرژی برای روستاها با قیمت ارزان، به­سازی محیط زیست و جلوگیری از آلودگی آن و تهیه کود حیوانی غنی­تر برای کشاورزان. کمبود و افزایش قیمت روز افزون سوخت­های فسیلی از یک­سو، وفور مواد فسادپذیر و سادگی عمل با توجه به هزینه­های کم از سوی دیگر، سبب گردیده تا ساختمان دستگاه تخمیر و تولید بیوگاز در بسیاری از کشورهای اروپایی و حتی آمریکا بصورت یک تکنولوژی ساده و سنتی مورد استفاده قرار بگیرد (عبدلی، 1364). کشورهای اروپایی عمدتاً با توجه به نداشتن ذخائر نفتی کافی و یا محدودیت آن، آغازگر حرکت به سمت استحصال انرژی از منابع تجدید­پذیر بوده­اند و مطالعاتی را جهت یافتن کلیه منابع موجود در تبدیل به سوخت و انرژی نموده­اند.

در کشورهای اروپایی نظیر بلژیک، دانمارک، فرانسه، یونان، هلند، انگلستان، ایتالیا و ایرلند تا سال 1982 نزدیک به 600 هاضم وجود داشته که از پسماندهای کشاورزی، فضولات انسانی و فا

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.