نیروگاه های بیوماس و لندفیل ها

بیژن مولایی

عضو جدید
روشهای استحصال بیوگاز


مقدمه
مشکل انرژي امروزه يکي از مشکلات اساسي تمامي کشورهاي جهان بخصوص کشورهاي در حال توسعه مي ‏باشد. سوخت رساني به روستاهاي دور افتاده حتي در کشوري مانند ايران که منابع غني انرژي را در اخنيار دارد ‏بسيار مشکل و هزينه بر مي باشد. استفاده از انرژي هاي تجديد پذير و محلي يکي از راه حلهايي مي باشد که ‏امروزه پيشنهاد مي گردد.بيو گاز يکي از اين انرژي هاي تجديد پذير مي باشد که علاوه بر توليد انژي باعث ايجاد ‏کودهاي کشا ورزي و افزايش سطح بهداشت عمومي جامعه و کنترل بيماريها مي شود و يک راه حل مناسب براي ‏دفع مواد زائد جامد مي باشد. فاضلاب و مواد زائد جامدي که توسط صنايع و جوامع توليد مي گردد باعث آلودگي ‏شديد محيط مي شود که مي توان با استحصال بيوگاز خطرات ناشي از اين مواد را به شدت کاهش داد و از انژي و ‏کود توليدي نيز استفاده نمود. استحصال بيوگاز را مي توان از فرايند هاي بي هوازي تصفيه فاضلاب مانند ‏UASB‏ ‏و همچنين از محل هاي دفن زباله نيز انجام داد و بخشي از هزينه هاي مصرفي را جبران نمود. بطور مثال يكي از ‏مشكلاتي كه دامداريها با آن دست به گريبان هستند ، كنترل فضوات دامها براي كاهش ميزان بو و فرآورده هايي مي ‏باشد كه باعث ايجاد مشكلات زيست محيطي مي گردد . بيوگاز مي تواند ما را در مواجهه با اين مشكلات ياري ‏دهد . منافع زيست محيطي سيستمهاي بيوگاز فراتر از سيستمهاي تصفيه مرسومي است كه تاكنون مورد استفاده ‏قرار مي گرفتند (همانند مخازن ذخيره ، بركه ها ولاگون ها) . اين منافع زيست محيطي شامل كنترل بو ، بهبود ‏كيفيت آب و هوا ، بهبــود ارزش غذايي كــود توليدي ، كاهش ميزان انتشار گازهاي گلخــانه اي و دست يابي به ‏بيوگاز به عنوان يك منبع انرژي مي باشدip. ‏
فهرست مطالب

  • هضم بي هوازي
  • بيوگاز و انرژي
  • توليد کود
  • بخش اول
  • فن آوري استحصال بيوگاز از حوزه هاي دفن زباله شهري
  • ساختار لندفيل هاي مدرن
  • تکنيکهاي مختلف جمع آوري گاز لندفيل
  • سيستم هاي جمع آوري گاز فعال
  • سيستمهاي جمع آوري گاز غيرفعال ‏
  • طرح مناسب لندفيل ها
  • طراحي گودالهاي دفن زباله ‏
  • پوشش ديواره ها و روي لندفيل ‏
  • پيشنهاد طرح مناسب حوزه هاي دفن زباله و سيستم جمع آوري بيوگاز ‏
  • هزينه احداث لندفيل پيشنهادي ‏
هضم بي هوازي ‏
سيستمهاي بيوگاز از فرآيندي كه هضم بي هوازي ناميده مي شود ، استفاده مي نمايند . اين سيستمها را با ‏عنوان هاضم هاي بي هوازي هم مي شناسند . (لاگون هاي مرسوم نيز همانند هاضم هاي بي هوازي از فرآيندهاي ‏بيولوژيكي استفاده مي كنند) در طي فرآيند هضم بي هوازي باكتريها كود را در يك محيط خالي از اكسيژن تجزيه ‏مي نمايند . يكي از فرآورده هاي طبيعي هضم بي هوازي توليد بيوگاز مي باشد كه اين گاز به طور معمول حاوي ‏‏60 تا 70 درصد گاز متان و 30 تا 40 درصد گاز دي اكسيدكربن مي باشد . مقداري از گازهاي ديگر نيز در ‏بيوگاز شناسايي شده اند مانند ‏SH2 ‎‏ ‏‎ ‎‏ و ‏N2‎‏ و ‏H2‎‏ و ‏O2‎


بيوگاز و انرژي ‏
بيوگاز حاصله مي تواند براي توليد حرارت ، آب گرم ، الكتريسيته (با قيمت ارزان تر) از ساير سوختهايي همانند ‏گاز طبيعي ، پروپان و نفت سياه به كار رود ، حتي در صورت عملي نبودن بازيابي انرژي بيوگاز اين سيستم در ‏كنترل بو به شدت مؤثر مي باشد . سوزاندن و يا استفاده از بيوگاز مي تواند باعث كاهش اثرات سوختهاي فسيلي ‏مرسوم مي گردد . توليـد متان از هاضم هاي بي هوازي باعث ايجاد شركتهاي تعاوني توليد برق روستايي مي شود ‏كه منبع انرژي آنها دوستار طبيعت مي باشد . اين شركت ها برق توليدي خود را به افرادي كه متقاضي برق توليد ‏شده با منابع تجديدپذير هستند مي فروشند . بيوگاز همچنين مي تواند به عنوان يك منبع انرژي روستايي براي ‏كمك در برق توليد و توزيع شده توسط ساير روشهاي توليد برق مفيد باشد . ‏

توليد کود ‏
به علت كاهش اتلاف نيتروژن در تجزيه بي هوازي كود توليدي در فرآيند بيوگاز داراي ارزش بالايي از لحاظ ‏نيتروژن براي پرورش گياهان مي باشد. در کود حاصل از بيوگاز به علت عدم انجام فرايند نيتريفيکاسيون که تنها در ‏حضور اکسيژن به مقدار کافي انجام مي شود نيتروژن به صورت يون امونيوم در کود وجود دارد که که جذب آن ‏براي گياه ساده تر مي باشد. در حالي که در فراند تهيه کمپوست به علت استفاده از روش هوازي نيتروژن بصورت ‏نيترات در کود وجود دارد. البته کود توليدي در بيوگاز معايبي نيز دارد مانند داشتن پاتوژن هاي ببشتر نسبت به کود ‏کمپوستکه به علت نرسيدن به فاز ترموفيليک در روشهاي بي هوازي مي باشد.‏

در ادامه ما به بررسي روشهاي استحصال بيوگاز از محلهاي دفن زباله، دستگاهاي بيوگاز و استحصال بيوگاز از ‏فاضلاب مي پردازيم که در سه بخش جداگانه ارائه شده است.‏
بخش اول
فناوري هاي استخراج بيوگاز از حوزه هاي دفن زباله شهري
مقدمه
مهمترين هدف از تشكيل حوزه هاي دفن زباله شهري و جمع آوري بيوگاز توليدي آنها ، جلوگيري از تصاعد ‏گازهاي گلخانه اي مانند متان و نيز استفاده از انرژي تجديدپذير موجود در بيوگاز آن مي باشد . در اين مقاله ضمن ‏معرفي ساختار كلي حوزه هاي دفن زباله شهري مدرن ، تكنيك هاي مختلف جمع آوري بيوگاز لندفيل (حوزه هاي ‏دفن زباله شهري) مورد بررسي قرار گرفته و پارامترهاي مؤثر بر عملكرد تكنيكهاي مذكور تشريح مي گردد ‏
امروزه در اغلب كشورهاي جهان ، دفن زباله به علت ارزان بودن ، نسبت به ديگر روشهاي موجود مانند سوزاندن ‏زباله و يا تبديل آن به كود و غيره ، ترجيح داده مي شود . اما در گذشته مقررات خاصي در مورد مكان دفن زباله ها ‏وضع نشده بود و لندفيل ها مكانهايي بدبو و بدون پوشش بودند كه معضلات زيست محيطي فراواني ايجاد مي ‏كردند . با پيشرفت روزافزون شهرها و كشورها و به دنبال آن افزايش نرخ توليد زباله شهري ، مقررات خاصي ‏توسط آژانس حفاظت محيط زيست آمريكا (‏EPA‏) در مورد تشكيل لندفيل ها وضع گرديد . با رشد آگاهي نسبت ‏به تأثير سوء لندفيل هاي غيرمهندسي بر روي محيط زيست و وضع قوانين و مقررات خاص در اين باره در گودال ‏هاي بدون پوشش را رها كرده و به تشكيل لندفيل هاي مهندسي با رعايت قوانين و مقررات محيط زيست پرداخته ‏اند . ‏

ساختار كلي لندفيل هاي مدرن ‏
نحوه دفن زباله در لندفيل ها به طور كلي به دو روش صورت مي گيرد : ‏
‏1.‏ روش حفر گودال ‏
‏2.‏ روش دفن سطحي ‏
در روش حفــر گـودال ، زباله ها به صورت روزانه در گودالهايي كه با توجه به حجم زباله روزانه طراحي ‏شده اند ، دفن مي شوند . اين گودالها به طور معمول داراي ابعاد حدود 100 تا 400 فوت طول، 3 تا 6 فوت ‏عمق و 15 تا 25 فوت عرض مي باشند . زباله ها به صورت لايه اي با ضخامت 1.5 تا 2 فوت لايه بندي شده و ‏قبل از پهن كردن لايه بعدي ، فشرده مي شود . ‏
اين روش بيشتر مواقع در مناطقي كه داراي تنگه ها و دره هاي فراوان است كاربرد دارد . همچنين اگر مكان ‏احداث لندفيل داراي آب زيرزميني فراوان و كم عمق باشد ، استفاده از روش حفر گودال عميق غيرممكن بوده و ‏بايد از اين روش استفاده نمود . در هر يك از دو روش ذكر شده در بالا براي دفن زباله ، لندفيل شامل بخش ‏كوچكتري به نام سلول است . هر سلول معمولاً براي دفن زباله هر روز طراحي شده و در انتهاي روز نيز پوشيده ‏مي گردد . زباله ها در درون سلولها در گسترده دانسيته فشردگي بين 300 تا 900 كيلوگرم بر مترمكعب فشرده مي ‏شوند . در بسياري از لندفيل ها

حداقل 6 اينچ پوشش بر روي سلولهاي تشكيل دهنده آنها قرار مي گيرد و در ‏بعضي از لندفيل ها پس از پوشاندن سطح سلولها ، يك لايه 2 فوتي از ماده اي كه قابليت رشد و نمو گياه داشته ‏باشد روي سطح پوشش قرار مي دهند . اغلب لندفيل هاي مــوجود از تركيب دو روش فــوق استفاده مي كنند . ‏بدين ترتيب كه ابتدا زباله درون كانالهاي از پيش حفر شده دفن مي شود و پس از پر شدن آنها زباله بر روي سطح ‏كانال پهن مي شود . ‏
 

arash_441

متخصص انرژی های نو
ممنون از تاپیک مفیدتون لطفاً بقیه مباحث فوق روهم پست کنید .
 

Similar threads

بالا