تبلیغات
انجمن علمی مکانیک و مکانیزاسیون کشاورزی دانشگاه محقق اردبیل - بیو گاز(1)
23 آذر 90

بیو گاز(1)

   نوشته شده توسط: محمد نوری    نوع مطلب :مکانیزاسیون کشاورزی ،

تاریخچه بیو گاز

بنابر شواهد، اولین بار پارسیان باستان به وجود گازهای قابل اشتعال در گیاهان پوسیده پی بردند. آنچه که ما امروز به عنوان بیوگاز یا گاز ناشی از فرایندهای بیولوژیک می‌شناسیم قدمتی چندین‌هزار ساله دارد.
اما تاریخچه استفاده از بیوگاز به حدود 2000 تا 3000 سال پیش و به چین باستان باز می گردد. چنان که مارکوپولو در سفرنامه‌ی خود به وجود مخازن سرپوشیده فاضلاب اشاره کرده است

مشهورترین نمونه‌ی استفاده کاربردی از فاضلاب در ایران در حمام شیخ بهایی است که در دوره ی صفویه (قرن 11 هجری) توسط شیخ بهایی طراحی شد. گرمای آب خزینه‌ی این حمام توسط گازهای ناشی از فاضلاب مسجد جمعه و شعله‌ی یک شمع تامین می‌شده است.

اما شناخت علمی گاز متان و استحصال و کاربرد گسترده از بیوگاز به شکل امروزی به قرن 19اُم و اوایل قرن بیستم باز می‌گردد. در سال 1808م، سِر همفری دیوی به وجود گاز متان در فضولات حیوانی پی برد. وی با استفاده از دستگاه تقطیر و در شرایط خلاء در آزمایشگاه موفق به جمع‌آوری گاز متان ازمخلوط فضولات گاوی و کاه شد.


 

 

بیو گاز چیست؟

مخلوطی از سه ترکیب عمده به نام‌های متان، دی‌اُکسیدکربن و سولفید‌ِهیدروژن است که حاصل تجزیه بی هوازی و تخمیر زیست توده بوسیله‌ی باکتری‌های متانوژن است. جژء قابل اشتعال بیوگاز، متان است که سهم بیشتر این گاز یعنی 6۰ تا۷۰ درصد آن را شامل می شود. متان، گازی است بی‌رنگ و بی‌بو که اگر یک فوت مکعب آن بسوزد، ۲۵۲ کیلوکالری( 1052.3کیلوژول) انرژی حرارتی تولید می کند که در قیاس با سایر مواد سوختی، رقم قابل توجهی است. دو ترکیب دیگر به ویژه سولفید هیدروژن که سهم آن ناچیز است، جزء ترکیب‌های سمی هستند. از مزیت های مهم متان به دیگر سوخت ها این است که، هنگام سوختن، گاز سمی و خطرناک منواکسید کربن تولید نمی کند.

ویژگی و چگونگی تولید بیوگاز

 بیوگاز به نام گاز مرداب نیز شهرت یافته با تركیبی از متان ‏‎(CH4)‎‏ و دی اكسیدكربن ‏‎(CO2)‎‏ و بوی ‏قابل تشخیص مانند تخم مرغ گندیده.

دمای احتراق بیوگاز حدود 700 درجه سانتیگراد (دمای احتراق گازوئیل 350 درجه سانتیگراد و نفت و پروپان ‏‏500 درجه سانتیگراد ) و دمای شعله حاصل از آن 870 درجه سانتیگراد است . بیوگاز مانند سایر سوخت های ‏گاز قابل احتراق بوده و با نسبت 1- 20 با هوا مخلوط شده و سرعت اشتغال آن بالا می باشد . ارزش حرارتی آن ‏در حدود 6 كیلووات ساعت بر مترمكعب است (یعنی برابر ارزش حرارتی نیم لیتر سوخت گازوئیل).

چگونگی تولید بیو گاز

 دستگاههای بیوگاز در شكل كلی از دو حوضچه ورودی و خروجی و یك مخزن تخمیر(هاضم) و یك مخزن گاز ‏تشكیل شده اند كه شرایطی از قبیل آب و هوا ، فرهنگ ، اقتصاد و تكنولوژی باعث وجود اشكال مختلف و ‏مدلهای گوناگون گردیده است . در تمام این دستگاهها آب و مواد اولیه در حوضچه ورودی مخلوط شده و از آنجا ‏به مخزن تخمیر هدایت شده كه پس از تخمیر و تولید گاز با اضافه كردن مواد اولیه به سوی مجرای خروجی و ‏حوضچه خروجی هدایت می گردند.

 

باکتری‌های متانوژن که واکنش های تجزیه‌ای و بی هوازی را به منظور تولید بیوگاز انجام می‌دهند قادر به شکستن و تجزیه مواد آلی پیچیده و ساده هستند که سرانجام به تولید بیوگاز منجر می شود. این باکتری‌‌ها ازدو دسته باکتری‌های مزوفیل و گرما دوست هستند و به ترتیب در دمای 37 تا 45 درجه سانتیگراد و 50 تا 52 درجه سانتیگراد می توانند زندگی کنند. در مورد باکتری گرما دوست این حرارت می تواند تا 70 درجه سانتی گراد افزایش یابد. در این دما، باکتری‌ها بیشترین فعالیت آنزیمی را برای تجزیه موادآلی و تولید بیوگاز دارند. از شرایط مطلوب دیگر برای تولید بیوگاز، قلیایی بودن (PH=7-8) محیط واکنش است.

 باکتری ها فرآیند تجزیه را در چهار مرحله انجام می دهند:

مرحله اول: هیدرولیز مواد آلی پیچیده و نامحلول و تبدیل این مواد به تركیبات محلول.
مرحله دوم:
تركیبات آلی محلول حاصل از مرحله اول به وسیله باكتری‌های اسیدساز شكسته شده و در نتیجه اسیدهای آلی تولید می‌شود.
مرحله سوم:
معمولاً هیدروكربن‌های پنج و شش كربنی در آب حل شده و توسط باكتری‌های اسیدساز مورد مصرف واقع شده و به تركیباتی از قبیل هیدروژن،‌فورمات، استات، پروپیونات و گاز كربنیك تبدیل می‌شوند.
مرحله چهارم:
تمام تركیبات آلی و اسیدهای تولید شده در مرحله اسیدسازی توسط باكتری‌های متان ساز به بیوگاز تبدیل می‌شوند.

 

حوضچه ورودی

این حوضچه در سطح فوقانی زمین و در مقابل حوضچه خروجی در ‏طرف دیگر مخزن تخمیر ساخته شده و از طریق مجرای ورودی مواد اولیه را كه با آب مخلوط شده به قسمت ‏تحتانی مخزن تخمیر انتقال می دهد و عمل اصلی این حوضچه مخلوط آب و مواد اولیه است كه این عمل با دست ‏انجام می گیرد . اندازه متعادل حوضچه با حالت استوانه ای شكل دارای شعاع ‏cm‏40 و حداكثر ارتفاع ‏cm‏40 ‏است كه در ارتفاعی بالاتر از سطح زمین قرار می گیرد

 

‏حوضچه خروجی

 این حوضچه در طرف مقابل حوضچه ورودی به نحوی ساخته می شود تا سطح فوقانی آن هم سطح زمین باشد تا ‏هنگام ورود مواد اولیه از حوضچه ورودی بنا به قوانین فشار مایعات و ظروف مرتبطه مواد تخمیر شده از كف ‏مخزن تخمیر به طرف مجرای خروجی و حوضچه خروجی هدایت گردد . مجرای خروجی ‏cm‏20 از سطح زمین ‏قرار می گیرد و مجرای ورودی در 50 سانتیمتری عمق زمین تا مواد تخمیر شده پس از ورود مواد اولیه از طریق ‏مجرای خروجی خارج گردد.

 

تانک تخمیر

اساسی ترین قسمت یك ‏دستگاه بیوگاز است . در این محفظه پس از ورود مواد اولیه و تثبیت درجه حرارت و رطوبت (عدم نفوذ آب) و ‏عدم نفوذ هوا ، تخمیر یا تجزیه غیرهوازی توسط باكتریهای متان زا صورت می گیرد و بدین ترتیب گاز در این ‏مخزن تولید می شود . ساختمان این مخزن با توجه به شرایط آب و هوایی و امكانات فنی و اقتصادی متفاوت است ‏
مثلاً در مناطق سردسیر در عمــق زمین قــرار می گیرد و دیـواره های آن عایق بندی می شود و یا در مناطقی كه ‏باران زا و احتمال نفوذ آب به داخل آن می باشد بدنه آن را برای جلوگیری از نفوذ آب ، آب بندی و قیراندود می ‏كنند تا هم مانع نفوذ آب گردد و هم درجه حرارت آن ثابت بماند . مجراهای ورودی و خروجی در داخل مخزن ‏باید به طریقی طراحی و اجرا شود تا با ورود مواد جدید ، مواد تخمیر شده از كف مخزن به بالای آن منتقل شده و ‏به داخل حوضچه خروجی هدایت گردد . در بعضی مواقع در داخل مخزن یك همزن نیز تعبیه می كنند كه این امر ‏نقش مهمی در تولید گاز دارد . ‏

 

محفظه گاز

‏ این محفظه كه محل تجمع گازهای ایجاد شده ، در اثر تخمیر مواد می باشد ، اصولاً از یك استوانه ته بسته با ورقه ‏های فولادی به ضخامت 1 تا 3 میلیمتر ساخته می شود . سقف آن را به صورت مخروطی می سازند تا هم مقدار ‏بیشتری گاز در آن ذخیره شود و هم آب باران روی آن جمع آوری نگردد و پوسیدگی ایجاد نكند . در مركز رأس ‏آن یك لوله فلزی را از داخل آن جوشكاری می كنند تا پایین رفتن و بالا رفتن آن در هنگام مصرف گاز یا تولید ‏گاز كنترل شود . به طــوری كه هرگاه گاز بیشتری تولید شد . محفظــه به طرف بالا حركت می كند و در روی ‏سرپوش مخزن نیز شیری جهت تخلیه گاز نصب می گردد تا به وسیله باز و بسته كردن آن گاز به طرف محل ‏مصرف هدایت گردد . مخزن گاز باید زنگ زدایی شده و پوشش رنگ از بروز زنگ زدگی در آن جلوگیری شود و ‏همواره سطوح داخلی و خارجی آن از نظر زنگ زدگی كنترل شود .

 

جدول تركیبات بیوگاز

نام گاز

فرمول

درصد تركیب

متان

CH4

55 تا 65%

گازكربنیك

CO2

35 تا 45%

نیتروژن (ازت)

N2

0 تا 3%

هیدروژن

H2

0 تا 1%

اكسیژن

O2

0 تا 1%

هیدروژن سولفوره

H2S

0 تا 1%

 

بیو گاز لندوفیل

بیوگاز لندفیل از تجزیه بی‌هوازی زباله‌های شهریِ تَر تولید می‌شود. پسماندها در لندفیل دفن می‌شوند و در غیاب اکسیژن و توسط فعالیت باکتری‌های بی‌هوازی به‌تدریج تجزیه و گازهای ناشی از آن به‌تدریج از زیست-توده آزاد می‌شود.
 
در صورتی که لندفیل به‌درستی طراحی نشده باشد، این گازها به آرامی در فضای لندفیل آزاد و وارد جو می‌شود.

گاز های تشکیل دهنده بیو گاز لندوفیل

   

 

ماده

درصد %

متان،CH4

70 -50

دی اکسیدکربن،CO2

50-25

نیتروژن،N2

10-0

هیدروژن،H2

1-0

سولفید هیدروژن،H2S

3-0

اکسیژن،O2

2-0

 

 بیوگاز توسط لوله‌هایی که در لندفیل به‌دقت جاسازی شده است جمع‌آوری و برای تولید برق به واحدهای نیروگاه انتقال می‌یابد. در نیروگاه گازهای تشکیل دهنده بیوگاز توسط فرایندهای جداسازی از یک‌دیگر جدا شده و متان خالص شده توسط مولدهای مختلفی به نیروی الکتریکی تبدیل می‌شود.
برداشت بیوگاز از دفن‌گاه‌های زباله از مباحث پر اهمیت مدیریت پسماند است. زیرا متان از عمده ترین گازهای گلخانه‌ای است که در پدیده‌ی گرم شدن کره زمین تاثیرگذار است و اثر آن در گرمایش زمین بسیار بیشتر از اثر دی‌اُکسیدکربن است. همچنین موارد متعددی از انفجار و آتش‌سوزی این گاز در دفن‌گاه‌های زباله که به‌حال خود رها شده‌اند گزارش شده است. به‌علاوه با در نظر گرفتن مقدار انرژی حاصل از منابع فوق که به‌طور میانگین در ایران سالانه حدود 35/16146 متر مکعب بیوگاز (9175 میلیون متر مکعب متان) با ارزش حرارتی 17 10x367/3 ژول انرژی است، صرف نظر کردن از آن عاقلانه نیست.

هر ساله جامعه‌ی ایرانی حدود 15 میلیون تن زباله‌ی شهری و 6/4 میلیارد متر مکعب فاضلاب شهری و صنعتی تولید می‌کنند. فناوری بیوگاز پتانسیل مهمی برای تولید انرژی در کشور است. استفاده از بیوگاز طی سال‌های گذشته به‌طور مداوم رشد داشته است، اما بخش عظیمی از این پتانسیل بی‌استفاده مانده است. بیوگاز محصول زباله‌هاست و استحصال آن نیاز به فناوری پیچیده‌ای ندارد.

  

جدول مقایسه خواص گازهای با بیوگاز

نوع گاز

هوای مورد نیاز m3

سرعت فشار در هوا cm/s

وزن مخصوص نسبت به هوا

ارزش حرارتی

تركیبات

درصد

عناصر

متان

5/9

43

55%

94/9

100

CH4

پروپان

8/23

57

56/1

94/25

100

C4Hg

بوتان

9/3

45

07/2

02/34

100

CH4H10

گاز طبیعی

7

60

38%

52/7

35 و 65

CH4H2

گاز شهری

7/3

82

41%

07/4

24 و 26 و 50

CH4O2N2

بیوگاز

7/5

40

94%

96/5

40 و 6

CH4CO2

 نیرو گاه بیو گاز مشهد

نیرو گاه بیو گاز مشهد

هندی، در حال استفاده از بیو گاز برای پخت و پز


دستگاه تولید بیو گاز متحرک


https://www.cialispascherfr24.com/achat-tadalafil/
4 تیر 97 00:41
Jujube Fruit Jujube date is really a sweet fruit and
acts as a body tonic so helping relieve these - fatigue, restlessness and stress.
You can also take orlistat, a medication which enables in obesity treatment.
It does not signify you're a homosexual if you love the impression once your prostate will
be stimulated.
https://bazo.pro
15 خرداد 97 16:22
набор из 5 резинок для финеса
эластичные ленты для фитнеса
купить
купить фитнес резинки в киеве
abnytc htpbyrf
купить резиновые петли украина
купить резинки для фитнеса ракамакафит в украине
electrician near me now
4 خرداد 97 14:24
It's a identified reality that people respect electricians.
hardwood flooring refinishing companies
20 اردیبهشت 97 21:07
Learn to refinish a hardwood flooring by yourself.
basement finishing system diy
12 اردیبهشت 97 15:32
Completed basement flooring were carpeted.
tree cutting service nashville tn
11 اردیبهشت 97 21:21
But other tree services could value extra.
Buy generic cialis
8 اردیبهشت 97 00:12

You revealed it adequately.
cialis generic no prescription cialis cheap cialis online nederland cialis cuantos mg hay only now cialis 20 mg if a woman takes a mans cialis cialis efficacit comprar cialis 10 espa241a tadalafil 5mg click here to buy cialis
Generic for viagra
4 اردیبهشت 97 20:31

Thanks. Quite a lot of material!

buy viagra 50mg online viagra usa viagra buy online can u buy viagra over the counter buy real viagra buy viagra online cheap price of viagra buy viagra online india viagra online pharmacy usa can i buy viagra without a prescription
tree services near me
2 اردیبهشت 97 07:18
Glorioso Tree Service is a IMPROBABLE company.
roof repair cost london
1 اردیبهشت 97 09:25
Is a fully licensed roofing contractor.
Robert's Blow Boy
20 فروردین 97 11:45
Laboratory research has revealed that western scrub jays can know another bird's intentions and work on that knowledge.
on Google. Plus my personal personal websites are 1
joma jewellery a little joy
20 فروردین 97 07:17
They offer an informal look to a girl carrying it.
Bangle gold bracelets are of a dimension of a thin sized
bangle.
http://138.68.234.90
20 فروردین 97 00:29
After some time Jose Manuel came and joined me
at my desk. He mentioned that me has a brother
who's working in Toronto.
Robert's BJ boy
19 فروردین 97 19:04
Finely language provides a lot more than the ability to communicate.
joma jewellery a little summer lovin
19 فروردین 97 15:42
I am very proud of the consequence even if it's not as curved
as those in the images of the tutorial.
Cialis 20 mg
18 فروردین 97 10:22

Nicely put, Regards.
price cialis per pill cialis 5 mg buy cialis dosage recommendations cuanto cuesta cialis yaho cialis manufacturer coupon effetti del cialis wow look it cialis mexico cialis 100mg suppliers buying cialis in colombia achat cialis en itali
Robert's Blow Boy
12 فروردین 97 23:21
Going beyond the common usage of data starts companies to reinvention, innovation and agile means of working.
seo services checklist
11 فروردین 97 12:53
Higher rankings wil earn you more quality visitors.
carpet dry cleaning services near me
3 فروردین 97 06:24
I might suggest him in your carpet cleansing wants.
hi
9 اسفند 96 22:28
Keep on writing, great job!
garage door installation menards
4 اسفند 96 17:12
Scenario: damaged storage door spring and cable.
https://www.facebook.com/socleanvirginiabeach
1 اسفند 96 15:48
There are both female and male cleansing maids.
ig
21 بهمن 96 22:26
Hi to every one, for the reason that I am really keen of reading this weblog's post to be updated daily.

It includes pleasant stuff.
maid service austin prices
18 بهمن 96 02:56
Maid services can do a one-time cleansing as nicely.
протокол общего собрания первичного отделения партии единая россия скачать
4 بهمن 96 14:20
Everyone loves what you guys are usually up too.
This kind of clever work and coverage! Keep up the very good works guys I've added you guys to
blogroll.
3 بهمن 96 07:14
An impressive share! I've just forwarded this
onto a co-worker who has been doing a little research on this.
And he in fact ordered me lunch simply because I found it for him...

lol. So let me reword this.... Thank YOU for
the meal!! But yeah, thanx for spending time to discuss this subject here on your site.
детская шапочка эльф описание схема
2 بهمن 96 15:42
Greetings! Very useful advice within this article!
It is the little changes that produce the largest changes.
Many thanks for sharing!
mobile intel r 4 series express chipset family скачать драйвер nvidia
2 بهمن 96 06:00
My brother suggested I might like this blog.
He was once entirely right. This post truly made my
day. You cann't imagine simply how so much time I had spent for
this information! Thank you!
как подать декларацию в налоговую при продаже недвижимости
1 بهمن 96 14:57
Stunning quest there. What happened after? Good luck!
29 دی 96 18:31
What's Going down i'm new to this, I stumbled upon this I've found
It positively useful and it has aided me
out loads. I am hoping to contribute & help different customers like its aided me.
Great job.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30