تحقیق درباره بیوگاز در ایران

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درباره بیوگاز در ایران دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

بیوگاز در ایران

(پتانسیل موجود، استحصال فعلی و دورنمای آینده)

خلاصه

این مقاله مروری سریع بر تولید بیوگاز از فضولات حیوانی و فاضلاب های شهری و صنعتی در ایران دارد.ابتدا به صورت کلی تصفیه بیهوازی ، تاریخچة بیوگاز و پتانسیل استحصال بیوگازدر ایران بررسی می‎گردد . سپس در دو بخش جداگانه به بررسی واحدهای بیوگاز روستایی و رآکتورهای بیهوازی پرداخته می‎شود. در هر بخش انواع مولد(رآکتور)های ساخته شده در ایران مورد بررسی کلی قرار گرفته و به ذکر مهارتها، تجهیزات و وسایل مورد نیاز برای ساخت هر واحد اشاره می‎شود. علیرغم وجود پتانسیل خوب برای تولید بیوگاز در ایران (9175.2میلیون مترمکعب متان معادل 30% مصرف گاز طبیعی در بخشهای خانگی، تجاری وصنایع کشور در سال 1376)، فرایند های بیهوازی و تولید بیوگاز گسترش زیادی نیافته است. تعداد واحدهای هضم فضولات دامی در ایران حدود 60 واحد بوده که 3 واحد آن در حال کار می‎باشد و کمتر از تعداد انگشتان دست، راکتور و هاضم بیهوازی تصفیه فاضلاب در حال بهره برداری می‎باشند. اهم علل عدم گسترش این فن‎آوری‎ها عبارتند از : ارزان بودن انرژی و پیچیده بودن این پدیده در ایران، نبودن مرجع و متصدی مشخص برای بیوگاز در کشور، نبودن روحیه مشارکت در مردم، عدم آشنایی و آموزش کافی در این زمینه.

واژه‎های کلیدی: ایران، بیوگاز، انرژی ، تصفیه بیهوازی

مقدمه

استفاده از روشهای جدید تولید انرژی که معایب روشهای کلاسیک را نداشته باشند، امری متداول در سراسر جهان شده است. از جمله این روشها، تولید انرژی از زیست توده می‎باشد. این روش نیز به چند روش اصلی مانند سوزاندن، تولید بیو اتانول ، تولید گاز مصنوعی ترمو شیمیایی و بیوگاز تقسیم می‎گردد. بیوگاز از روش تخمیر بیهوازی زیست توده حاصل می‎شود. منابع عمده برای تولید بیوگاز، فضولات دامی، فاضلاب‎های شهری و صنعتی، زباله و زائدات کشاورزی می باشند.

در بارة این فن‎آوری ، کارهای پراکنده و معدودی در ایران صورت گرفته است. گزارش این فعالیتها در اولین سمینار بیوگاز در ایران ارائه شده است[1]. بیشترین مقالات این سمینار جنبة تئوری داشته و یا به شرح تجربیات و آزمایش‎های خاصی می‎پردازد. چند مقاله هم به وضعیت بیوگاز در ایران پرداخته که از یافته‎های آنان در این مقاله استفاده شده است[2و3]. در کنفرانس‎ها و سمینارهای دیگــر نیز بعضاً به این مقوله پــرداخته شده است که مهمترین آنها را می‎توان در منابع[4و5] یافت.

روش تحقیق وآزمایش

در این تحقیق ابتدا روشهای گوناگون استحصال انرژی و بیوگاز از زیست توده بررسی شده و سپس واحدهای تولید کنندة بیوگاز شناسایی گردیده و آنگاه مطالعة نسبتاً کاملی از کارهای انجام شده در این باره در کشور انجام گرفته است. برای شناخت بهتر موضوع و اطلاعات بیشتر با اکثر قریب به اتفاق مسئولین و دست اندرکاران بیوگاز در کشور مصاحبه شده و در بعضی موارد هم بازدید از واحدهای ساخته شده صورت گرفته است. همچنین بسیاری از محاسبات و برآوردها توسط مؤلفین انجام شده است. این مقاله خلاصه‎ای از تحقیق فوق با روند برشمرده شده می‎باشد.

1ـ کلیات

1ـ1ـ شناخت کلی تصفیه بیهوازی

به طور کلی برای حذف مواد آلی دو راه موجود است: هوازی و بیهوازی. در تصفیه هوازی مواد آلی در یک رآکتور هوازی به آب و دی اکسید کربن تبدیل می‎شوند، در حالیکه در تصفیة بیهوازی این مواد در غیاب اکسیژن محلول به گاز متان و دی اکسید کربن تبدیل می‎گردند. انتخاب روش زیست شناختی مناسب برای حذف مواد آلی به عوامل متعددی از جمله نوع و غلظت مواد ورودی، درصدحذف مورد نظر، عوامل محیطی ، وسایل موجود، عوامل اقتصادی و … بستگی دارد.

انرژی حاصل از تغییر و تبدیل بیهوازی اندک بوده و در واقع انرژی به صورت ذخیره شده در متان باقی می‎ماند. به همین دلیل رشد باکتریها در این گونه سیستم‎ها کم بوده و به تبع آن هزینه‎های مربوط به دفع لجن مازاد کاهش می‎یابد. شکل (1) تولید و مصرف انرژی برای حذف مقدار یکسانی از بار آلودگی ورودی در دو سیستم هوازی و بیهوازی را نشان می‎دهد[6].

لجن خام

10kg COD لجن تثبیت 60 kg COD

شده

خروجی راکتور غیر هوازی 100 kg ورودی خروجی راکتور هوازی

(C (35 ) ( (C20) ورودی COD ( (C20)

10 kg COD 10kg COD 100 kg

31 مترمکعب متان نیروی الکتریکی

انرژی گرما 100 kWh

78kWh مفید 195 kWh

تصفیه بی‎هوازی تصفیه هوازی

شکل 1ـ مقایسة سیستم هوازی و بی هوازی [6]

2ـ1ـ نگاهی به تاریخچة بیوگاز در ایران

تاریخچة تولید بیوگاز به اوایل سدة نوزدهم بر می‎گردد که شخصی به نام دیوی در سال 1808 از طریق تخمیر کود گاوی وبااستفاده از تقطیر در خلاء 3/0 لیتر گاز متان تولید نمود[2]. اما در ایران، حمام شیخ بهایی (مربوط به قرن یازدهم هجری) احتمالاً نخستین حمام بوده که بوسیلة گاز متان گرم می‎شده است. اما اولین هاضم تولید متان به صورت نوین در سال1354 در روستای نیازآباد لرستان ساخته شد. در سال 1361 یک واحد 3 مترمکعبی در دانشگاه صنعتی شریف مورد مطالعه قرار گرفت.

درسالهای 65-1361 مرکز تحقیقات انرژی‎های نو در سازمان انرژی اتمی ، پژوهشهای ویژه‎ای را در این زمینه به انجام رساند که از جمله می‎توان به احداث 10 واحد بیوگاز در استانهای سیستان و بلوچستان، ایلام و کردستان اشاره کرد. در دهه 1360 وزارت جهاد سازندگی نیز در این راه اقداماتی صورت داد: ابتدا در سال 1363 یک واحد آزمایشی در حیدر آباد کرج ساخته شد، سپس در سال 1364 یک نمونة واقعی در روستای چین سیب لی از توابع بخش آق قلا در منطقة گرگان احداث گردید. این وزارتخانه 40 هاضم دیگر در مناطق مختلف کشور ساخت که 18 واحد آن به مرحله گازدهی رسید. همچنین مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی در این زمینه گامهایی برداشته‎اند. از جـمله می‎توان به واحد احداث شده توسط جهاد دانشگاهی دانشکده کشاورزی کرج در سالهای 65-63 و واحد احداث شده توسط مهندس خلیل شیخ قاسمی(کارشناس شرکت آب و فاضلاب) در شاهین دژ آذربایجان در سال 1372 اشاره کرد. متأخرترین واحدهای ساخته شده، یک واحد بیوگاز برای هضم فاضلاب انسانی در جزیره کیش و یک واحد تخمیر فضولات دامی (گاوداری) در ماهدشت کرج بوده که هر دو توسط سازمان انرژی اتمی در سالهای 78-1377 طراحی و ساخته شده اند [2،8،9،10]. در مورد هاضمهای لجن و رآکتور های تصفیه بیهوازی فاضلاب در ایران، باید گفت که متأسفانه هم اکنون از بیوگاز هاضمهای لجن در هیچیک از تصفیه‎خانه‎های فاضلاب شهری استفاده نمی‎گردد و رآکتورهای بیهوازی نیز کمتر از 10واحد بوده که در بخش سوم مورد اشاره قرار خواهند گرفت.

3ـ1ـ پتانسیل تولید بیوگاز در ایران

بیوگاز را می‎توان از تخمیر سه گونه زیست توده بدست آورد:

الف- فضولات دامی و زائدات کشاورزی

ب- فاضلاب‎های شهری و صنعتی

پ- زباله‎های شهری

با استفاده از مطالعة عدل و همکاران ، نتایج پتانسیل‎سنجی تولید بیوگاز در ایران را می‎توان چنین خلاصه نمود[11]:

مقدار فضولات دامی قابل دسترس در ایران 74946 هزارتن در سال بوده که بیوگاز قابل تولید از آن 8668 میلیون مترمکعب می‎باشد.