دستگاهاي فوق داراي تفاوتهایي در میزان گاز تولیدي، زمان ماند و نحوه راهبري مي باشند.

امروزه گازهاي گوناگون و مفیدي براي سوخت، وجود دارند كه بیش از سه نوع آن در جهان استفاده مي شود. این سه نوع عبارتند از: گاز مایع )ال.پي.جي( كه مخلوطي از بخش هاي پالایش شده نفت خام از قبیل پروپان، بوتان، پروپیلن و بوتیلن است. این گاز به این دلیل كه به آساني به مایع تبدیل مي شود، از آن براي سوخت سیلندر استفاده مي شود. نوع دوم، گاز طبیعي است كه از دو منبع عمده منابع گاز مستقل و گاز همراه )گاز حاصل از تفكیك نفت خام( تامین مي شود، و نوع سوم بیوگاز است كه با آن بیشتر آشنا مي شویم. درسال هاي اخیر به دلیل مشكلات ناشي از وابستگي گسترده به نفت، و محدودیت منابع تجاري انرژي، به استفاده از بیوگاز بیشتر توجه شده است.

بیوگاز بر اثر واكنش هاي تجزیه اي بي هوازي میكروارگانیسم هاي زنده، در محیطي که مواد آلي وجود دارد، تولید مي شود. از این قبیل محیط ها مي توان به باتلاق ها و مرداب ها اشاره كرد، و گازي كه در این محیط ها تولید مي شود، به گاز مرداب معروف است. دلیل نام گذاري این گاز به بیوگاز این است، كه بر اثر تجزیه بي هوازي مواد آلي و بیولوژیك به وسیله میكروارگانیسم هاي زنده تولید مي شود. بیوگاز مخلوطي از سه تركیب به نام هاي متان، دي اكسید كربن و سولفید هیدروژن است. تركیب عمده و قابل اشتعال بیوگاز، متان است كه سهم بیشتر این گاز یعني 60 تا 70 درصد آن را شامل مي شود. گاز متان، گازي است بي رنگ و بي بو كه اگر یك فوت مكعب آن بسوزد، 252 كیلوكالري انرژي حرارتي تولید مي كند، که در قیاس با سایر مواد سوختي، رقم قابل توجهي است. دو تركیب دیگر به ویژه سولفید هیدروژن كه سهم آن ناچیز است، جزء تركیب هاي سمي هستند.

از مزیت هاي مهم متان به دیگر سوخت ها این است كه هنگام سوختن، گاز سمي و خطرناك منواكسید كربن تولید نمي كند؛ بنابراین از آن مي توان به عنوان سوخت ایمن و سالم در محیط خانه استفاده كرد. همان طور كه گفته شد، 60 تا 70 درصد بیوگاز را گاز متان تشكیل مي دهد، این درصد بالاي متان، بیوگاز را به عنوان منبع عالي و ممتاز انرژي هاي تجدید پذیر براي جانشیني گاز طبیعي، و دیگر سوخت هاي فسیلي قرار داده است. امروزه از بیوگاز در گرم كردن دیگ هاي بخار كارخانه ها، موتور ژنراتورها براي تولید برق، گرم كردن خانه ها و پخت و پز استفاده مي شود.

استفاده از فناوري تولید بیوگاز در ایران، تاکنون کاربرد عمومي نیافته است و در مرحله آزمایشگاهي است؛ درحالي که در کشورهاي اروپاي غربي، جنوب شرقي آسیا و به ویژه چین و هندوستان این فناوري بسیار قابل توجه است، و این كشورها با بهره گیري از این فناوري نیاز خود را به سوخت برطرف كرده اند. سوئد، یكي از بهترین مصرف كنندگان بیوگاز در صنعت حمل و نقل است، و برنامه ریزي شده است، تا سال 2050 میلادي 40 درصد از نیاز این كشور در بخش حمل و نقل از طریق بیوگاز تامین شود.

براساس این گزارش، هزینه تولید بیوگاز در سوئد از تولید بنزین با صرفه تر است، زیرا تولید یك مترمكعب بیوگاز كه شامل تولید، اصلاح و متراكم سازي است، 5.3 تا 5.4 كرون سوئد است كه این مقدار، حدود 70 درصد هزینه هاي جاري بنزین در سوئد است. بررسي ها نشان می دهد درصورت استفاده از بیوگاز در صنعت حمل و نقل، میزان آلاینده دي اكسیدكربن، كه سبب افزایش گاز گلخانه اي جهان مي شود، تا حدود 65 تا 85 درصد كاهش مي یابد. باكتري هاي ویژه اي واكنش هاي تجزیه اي، و بي هوازي مواد آلي را به منظور تولید بیوگاز انجام مي دهند. این گروه باكتري ها قادر به شكستن و تجزیه مواد آلي پیچیده و ساده هستند، كه سرانجام به تولید بیوگاز منجرمي شود. این باكتري ها از باكتري هاي مزوفیل و تا حدودي گرما دوست، هستند و در دماي 75 تا 100 درجه فارنهایت، مي توانند زندگي كنند.

تحقیقات نشان مي دهد كه بهترین دما براي رشد این گونه باكتري ها 95 درجه فارنهایت است، كه در این دما، باكتري ها بیشترین فعالیت آنزیمي را براي تجزیه موادآلي و تولید بیوگاز دارند. با توجه به این موضوع در فصل زمستان كه هوا سرد است، تولید بیوگاز در مرداب ها و باتلاق ها متوقف مي شود. از شرایط مطلوب دیگر محیط واكنش است. براي تولید بیوگاز، قلیایي بودن (PH=7-8)  محیط واکنش است . تجزیه و تبدیل فضولات و مواد گندیده آلي كه مي تواند محصول حیوانات اهلي و یا گیاهان باشد، به وسیله باكتري ها در دو مرحله به بیوگاز و بیوماس تبدیل مي شود. از بیوگاز استفاده هاي فراواني مي توان كرد، و از بیوماس هم به عنوان كود آلي مي توان بهره برد. در مرحله نخست این واكنش بیولوژیك، باكتري هاي بي هوازي مواد آلي گندیده را، به اسید هاي آلي تبدیل مي كنند. در مرحله دوم، گروه دیگري از باكتري ها اسید هاي آلي به وجود آمده را تجزیه مي كنند، كه در نتیجه آن بیوگاز كه بخش عمده آن متان است، تولید مي شود.

چگونگي توليد بيوگاز

دستگاههاي بیوگاز در شكل كلي از دو حوضچه ورودي و خروجي و یك مخزن تخمیر)هاضم( و یك مخزن گاز تشكیل شده اند كه شرایطي از قبیل آب و هوا ، فرهنگ ، اقتصاد و تكنولوژي باعث وجود اشكال مختلف و مدلهاي گوناگون گردیده است . در تمام این دستگاهها آب و مواد اولیه در حوضچه ورودي مخلوط شده و از آنجا به مخزن تخمیر هدایت شده كه پس از تخمیر و تولید گاز با اضافه كردن مواد اولیه به سوي مجراي خروجي و حوضچه خروجي هدایت مي گردند .

اگر دستگاه بیوگاز با دقت كافي و در محل استقرارش درست به كار گرفته شود و بتواند نیازهاي انرژي و كود غني براي كشاورزي تولید كند صاحب آن از داشتن چنین دستگاهي خوشحال مي شود ولي از نظر نوع و چگونگي كاركرد ، دستگاههاي متفاوتي در جهان ساخته شده و مورد بهره برداري قرار گرفته كه توضیح در رابطه تمام موارد از حوصله این بحث خارج است ولي سه نوع كلي آن كه بیشترین طرفدار و بیشترین مصرف كننده را به خود اختصاص داده ، مورد بحث قرار مي دهیم و بدیهي است روش كار و فعالیت بقیه دستگاهها نیز مشابه اینها مي باشد .

1. دستگاه بیوگاز با سرپوش شناور كه به مدل هندي معروف است

2. دستگاه بیوگاز با مخزن مشترك و ثابت كه به مدل چیني شهرت یافته است

3. دستگاه بیوگاز با نسبت طول به عرض زیاد که به مدل تایواني شهرت یافته اند.

4. کمپوست بي هوازي

مواد اولیه بیوگاز پس مانده هاي الي زباله، مواد زائد حیواني، مواد زائد گیاهي، فضولات انساني و لجن فاضلاب مي باشد.

واکنشهاي شيميايي و بيولوژيکي بيوگاز

مرحله اول:

در طي این مرحله مواد آلي پیچیده با وزن ملکولي زیاد مانند پروتئین، سلولز و کربوهیدراتها به ملکولهاي ساده تري همچون اسیدهاي آمینه، منوساکارید و اسیدهاي چرب تبدیا مي شوند.

مرحله دوم:

در طي این مرحله ترکیبات مونومري با وزن ملکولي کم به ترکیبات واسطه مانند پروپیانات، بوتیرات، فورمات و متانول تبدیل مي شوند.

مرحله سوم:

باکتریهاي استوژنیک تمام ترکیبات فوق را به اسید استیک، هیدروژن و دي اکسید کربن تبدیل مي کنند.

مرحله چهارم:

تمام ترکیبات مرحله قبل به متان تبدیل مي شوند.

کلیه مراحل فوق توسط باکتریهاي بي هوازي اختیاري به انجام مي رسد به غیر از مرحله چهارم که توسط باکتریهاي بي هوازي مطلق انجام مي گیرد.

نسبت کربن به ازت در مواد ورودي به راکتور مهم مي باشد که این نسبت بایستي در حدود 30-40 به یک در نظر گرفته شود.

به خاطر حساسیت بالاي باکتري هاي متان ساز به PH بایستي PH را در حدود 7.5 الی 7.7 نگهداشت که براي این عمل مي توان میزان قلیائیت را در حدود 1500 تا 7500 میلي گرم در لیتر کربنات کلسیم حفظ کرد تا ظرفیت تامپوني خوبي در راکتور ایجاد گردد .در صورتي که PH به کمتر از 5.5 برسد باکتریهاي متان ساز غیر فعال مي گردند. میزان گاز تولیدي در حدود 0.5 الی 0.75 متر مکعب به ازاي هر کیلوگرم جامدات فعال هضم شده مي باشد. بطور معمول میزان گاز تولیدي در حدود 0.6 الی 6 کیلوگرم به ازاي هر متر مکعب از فضاي راکتور مي باشد.

شرکت بهبود صنعت آمادگی خود جهت تهیه طرح توجیهی  را اعلام می دارد

هم اکنون سفارش طرح توجیهی  دهید

استفاده از کلیه مطالب این سایت برای عموم آزاد می باشد ، فقط در راستای حفظ زحمات تیم تولید محتوی ما خواهشمندیم در صورت برداشت از این محتوی لینک ما را درج نمایید. باسپاس