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


arpm6k4
4 شهریور 98 05:48
mbhdwoc sildenafil citrate online <a href="http://sildenapharmacy.com/">Buy Generic Viagra sildenapharmacy.com</a> price viagra <a href=http://sildenapharmacy.com/>generic viagra</a>
office.com/setup
23 مرداد 98 14:42
nice blog...
https://gynaecologischekankervragen.nl/atlant-gel/
4 مرداد 98 04:56
The next single will be the shoddy male member rise product.
Those will be the tablets with the purpose of
don't serve anything at all when it comes to penile bulge except usually
do not dedicate their particular addicts any destruction also.
A person don’t search out any certain or else refusal consequences from eating them.
You purchase them here hope for receiving the volume involving ones envisages, observe
presuming them, and one day fulfilling that will you’re perceiving tricked.


The subsequent just one would be the base male organ rise products.
Those would be the tablets which do not give up everything with regards
to penile growth excluding usually do not make happen their customers any injure moreover.
A person don’t step any good or maybe bad effects by using up them.
You purchase them arrived expect getting the dimension regarding your current pleasures,
remain believing them, and something sunlight hours reaching of which you’re digging up scammed.


Penis-Training? Why not?, however only while using redress contrivance!
We've examined the primary extender in whose value
continues to be ascertained via researches - below you might
get the big surprise outcomes.
The excellent male organ improvement products occur people who truly execute
just what they hint at an individual. Any penis enlargement product that can easily
transport anything, smooth in the past few minutes 1 / 2 a good creep, belong to
this specific category. Except you can find relatives who practiced male organ magnification tablets
contract a small penile mass intensification, pronounce
50 % a good creep or possibly a intact inches, after which bypass reveal
inferior things about this, to facilitate very easy composition. In truth they transpire
fortuitous to really have come all over these male organ amplification supplement of which bring about with provide great, regardless of
whether it’s merely a only shuffle or accordingly.
여성알바
2 مرداد 98 20:03
thanks in favor of sharing such a pleasant thinking piece of writing is good thats why i have read it entirely
fbanieleoandv
13 تیر 98 16:05
yahzmuuffykx viagra natural <a href=http://northwestpharmacyph.com/>calais pills from canada</a> drug viagra <a href="http://northwestpharmacyph.com/">cialis canadian phar</a>
buy cheap viagra
veanielgpxbxf
6 تیر 98 06:53
rmzoozhnqixq price of viagra http://northwestpharmaciest.com/ - purchase brand name cialis from canada online generic viagra <a href="http://viagracanadacialis.com/">** cialis (tadalafil) - canadian pharmacy **</a>
http://seniba.strikingly.com/
2 تیر 98 20:48

Information clearly used..
tadalafil tadalafil generic generico cialis mexico cialis rezeptfrei sterreich cialis para que sirve cialis generique 5 mg cialis e hiv cialis price thailand cialis 05 cialis pills in singapore
miglior cialis generico
2 تیر 98 05:39

Cheers, Valuable stuff!
cialis farmacias guadalajara compare prices cialis uk cialis kaufen bankberweisung buy name brand cialis on line cialis for bph cialis daily new zealand cialis pas cher paris deutschland cialis online we choice free trial of cialis cialis 20 mg effectiveness
http://paipibest.strikingly.com/
1 تیر 98 12:56

You've made your position pretty effectively.!
cialis tadalafil online cialis 50 mg soft tab cialis cipla best buy cialis 10mg prix pharmaci cialis coupons printable cialis professional from usa cialis sale online canadian discount cialis link for you cialis price where do you buy cialis
Cialis pills
31 خرداد 98 21:05

You made your point extremely well.!
buy online cialis 5mg recommended site cialis kanada generic cialis 20mg uk cialis 30 day sample cialis 50 mg soft tab generic cialis in vietnam canadian discount cialis cialis canada on line cialis side effects rezeptfrei cialis apotheke
http://stumqaiprog.strikingly.com/
31 خرداد 98 05:22

Many thanks! Fantastic stuff.
cialis patentablauf in deutschland cialis price thailand cialis taglich buy cialis cheap 10 mg cialis efficacit cialis pills buy cheap cialis in uk cialis pills in singapore cialis 5 mg schweiz viagra vs cialis vs levitra
http://letzguzzmat.strikingly.com/
30 خرداد 98 12:01

You actually mentioned this adequately!
online prescriptions cialis free cialis cialis 5mg cialis 5 mg funziona brand cialis nl canadian cialis buy cialis online cheapest cialis canada cialis dose 30mg overnight cialis tadalafil
Buy cialis online
29 خرداد 98 18:11

Amazing tons of amazing advice.
5 mg cialis pharmacie en ligne generic cialis pro cialis price thailand venta cialis en espaa viagra vs cialis cialis 20 mg cut in half click here cialis daily uk cialis efficacit cialis generico generic low dose cialis
buy cialis cheap us pharmacy
29 خرداد 98 01:58

Amazing a good deal of terrific info!
compare prices cialis uk achat cialis en itali acquisto online cialis ou trouver cialis sur le net cialis daily dose generic il cialis quanto costa precios cialis peru cialis prezzo in linea basso india cialis 100mg cost we choice free trial of cialis
http://wordbotfper.strikingly.com/
28 خرداد 98 03:14

Thank you, I appreciate this.
overnight cialis tadalafil cialis 20 mg cost cost of cialis cvs walgreens price for cialis buy cialis sample pack cialis tablets cialis daily dose generic cialis free trial purchase once a day cialis best generic drugs cialis
best cialis dosage
27 خرداد 98 12:28

You have made your position extremely clearly!!
click here to buy cialis cialis billig cialis alternative cialis 20 mg best price cialis manufacturer coupon cialis cipla best buy tadalafil tablets cialis pills in singapore cialis australia org achat cialis en europe
purchase cialis without prescription
26 خرداد 98 22:24

You actually explained this terrifically.
viagra vs cialis vs levitra prezzo di cialis in bulgaria viagra cialis levitra buy name brand cialis on line cialis professional yohimbe cialis therapie cialis online cialis alternative cialis daily new zealand cialis rckenschmerzen
http://acapex.strikingly.com/
26 خرداد 98 07:55

With thanks, A good amount of stuff.

cialis pas cher paris deutschland cialis online buy cheap cialis in uk cialis qualitat we choice cialis uk interactions for cialis cialis generique buy online cialis 5mg free generic cialis prezzo di cialis in bulgaria
http://usesic.strikingly.com/
25 خرداد 98 18:27

Thanks a lot. Awesome information.
buy cialis online cheapest cialis generic tadalafil buy usa cialis online cialis patentablauf in deutschland cialis for sale south africa we recommend cialis info best generic drugs cialis venta cialis en espaa generic cialis levitra cilas
http://unynmar.strikingly.com/
25 خرداد 98 04:00

Fantastic posts. Thank you!
generic cialis at walmart cialis coupons cialis super kamagra cost of cialis cvs cialis generico milano cialis prices in england can i take cialis and ecstasy cialis online deutschland click here to buy cialis achat cialis en europe
viagra versus cialis versus levitra
24 خرداد 98 13:58

You have made your stand quite effectively.!
only now cialis 20 mg cialis price thailand cialis daily new zealand cialis efficacit viagra or cialis cialis kaufen dosagem ideal cialis cialis rezeptfrei sterreich generic cialis soft gels rx cialis para comprar
Cialis generic
23 خرداد 98 23:31

You've made your position pretty well.!
what is cialis cialis generique 5 mg il cialis quanto costa cialis farmacias guadalajara buying cialis overnight cialis generic tadalafil buy cialis 5mg billiger if a woman takes a mans cialis prezzo cialis a buon mercato cialis en 24 hora
http://wrisdiasui.strikingly.com/
22 خرداد 98 19:54

Helpful postings. Cheers!
buy cialis sample pack click here take cialis we like it cialis price cialis 50 mg soft tab price cialis per pill low dose cialis blood pressure ou acheter du cialis pas cher india cialis 100mg cost cialis 5 mg para diabeticos cialis lilly tadalafi
http://cialisvie.com/
20 خرداد 98 18:26

Kudos! Loads of knowledge!

pastillas cialis y alcoho comprar cialis 10 espa241a comprar cialis navarr cialis price thailand sublingual cialis online cialis with 2 days delivery opinioni cialis generico cialis side effects cialis usa cost cialis daily new zealand
cialisvie.com
19 خرداد 98 12:38

Wow quite a lot of helpful advice.
only now cialis for sale in us are there generic cialis generic cialis 20mg uk cialis per paypa how to purchase cialis on line only now cialis 20 mg cialis 20mg preis cf cialis generico en mexico no prescription cialis cheap cialis 100 mg 30 tablet
cialisvie.com
18 خرداد 98 07:08

Fine information. Many thanks!
online prescriptions cialis prezzo di cialis in bulgaria buy brand cialis cheap cialis qualitat venta cialis en espaa only here cialis pills cialis purchasing cialis cipla best buy cialis professional yohimbe buy original cialis
https://kubanfss.ru/function/treatment
4 اردیبهشت 98 13:54
スーパーコピーブランドスーパーコピー販売、スーパーコピールイヴィトンコピーブランド,2018年最新作大量入荷
http://www.vrnfolk.ru/history
1 اردیبهشت 98 13:26
ブランドスーパーコピー財布N級品代引き通販-国内発送
http://studioitalia.pl/en/firma/cantori
1 اردیبهشت 98 13:25
しております!ルイヴィトン偽物(N級)品が超激安な価格で販売しています,ヴィトン製品はオリジナルと同等工場で生産する本革を用いているので、品質は安心できます.
http://siv-marsens.ch/node/204
1 اردیبهشت 98 13:25
ルイヴィトンラウンドファスナー財布 コピー、ルイヴィトンラウンドファスナー財布SSS級品、ルイヴィトン 財布偽物ブランド
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نمایش نظرات 1 تا 30