|
شرح مراحل ساخت یک نمونه دستگاه تولید بیوگاز و آزمایش آن با کود حیوانی
به مجموعه گازهای تولیدی حاصل از هضم و دفع فضولات، اعم از انسانی، گیاهی و حیوانی که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعالیت باکتری¬های غیر هوازی خصوصاً باکتریهای متان¬زا تولید می¬شود، بیوگاز گفته می¬شود این گاز به طور طبیعی در باتلاق¬ها، مرداب¬ها و یا مک
|
|
| دسته بندی | زیست شناسی |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 10280 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 145 |
مهم¬ترین مسئله¬ای که در قرن 21 بشریت با آن مواجه است مسئله انرژی و
سوخت می¬باشد. زیرا از یک طرف تعداد صنایع مصرف کننده انرژی رو به افزایش
است و از طرف دیگر سوخت¬های فسیلی (مهم¬ترین انرژی¬ مصرفی این صنایع) رو به
اتمام می¬باشند. این در حالی است که هم اکنون آلودگی¬هایی که این سوخت¬ها
ایجاد می¬کنند، موجب مشکلاتی در جهان گردیده است و اتحادیه¬های جهانی در
حال تصویب قانون¬هایی مبنی بر حذف یا به حداقل رساندن مصرف این سوخت¬ها در
دهه¬های آینده می¬باشند. بنابراین تمام کشورهای صنعتی، نیمه صنعتی و حتی
اکثر کشورهای جهان سوم در تلاش¬اند تا برای جایگزین کردن این سوخت¬ها
چاره¬ای بیاندیشند و اتمام این منابع را به تأخیر اندازند (عدل و همکاران،
1379).
در جوامع کنونی وجود انرژی مستمر، پایدار و اقتصادی لازمه هر¬گونه
توسعه و رشد اقتصادی می¬باشد. پس از انقلاب صنعتی، انرژی به تدریج به یکی
از عوامل اصلی در تولید ملی و حرکت چرخ¬های اقتصادی کشورهای صنعتی و به
دنبال آن، سایر کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است (ثقفی، 1382). اقتصاد و
تمدن کنونی تا حدی به انرژی وابسته است که تصور حتی لحظه¬ای ادامه زندگی
در عصر حاضر بدون انرژی امکان پذیر نیست. به طوری¬که با اختلال و یا توقف
در عرضه¬ی آن، ماشین اقتصاد از کار خواهد افتاد. بنابراین تمامی کشورها در
صدد هستند به هر نحو ممکن از انرژی مستمر و پایداری برخوردار باشند. از
طرفی رشد اقتصادی و افزایش تقاضای انرژی در جهان سبب شده که قیمت نفت و گاز
افزایش پیدا کرده و اتکا به این منابع برای تأمین انرژی کاهش یابد
(تابنده، 1376).
منابع فسیلی مرسوم و تجدید ناپذیر تأثیر شگرفی بر امنیت انرژی دارند.
این مسئله بسیاری از کشورهای جهان را واداشته است که به مسئله امنیت عرضه
انرژی تمایل پیدا کرده و به تغییرات گسترده¬ای در اقتصاد انرژی خود اهتمام
تام ورزند. در این زمینه پیشرفت¬های فناوری، نوید بخش راه حل¬هایی نو
درباره تولید انرژی مورد نیاز بشر است. با شناسایی این روش¬های جدید، گامی
بلند در زمینه تغییر زیرساخت¬های تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده،
1375). استفاده از ذخایر نامحدود انرژی تجدیدپذیر در این خصوص تأثیرات مهمی
دارد. گستردگی و توزیع این عوامل در طبیعت باعث شده است که سیستم¬های
تولید انرژی به سمت سیستم¬های محلی پیش رود؛ که انرژی¬های نوین به خوبی
می-توانند برای این منظور به کار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژی،
محیط زیست، ازدیاد مواد زائد خطرناک، اتمام پذیری منابع فسیلی و رشد
فزاینده مصرف انرژی از جمله مفاهیمی هستند که تحقیقات مختلفی را در جهان به
خود اختصاص داده‌اند. به واقع این مسائل روشن می¬کنند که دیگر نمی¬توان به
منابع موجود انرژی متکی بود (تابنده، 1376). در حقیقت، انجام تحقیقات
گسترده در جهت دستیابی به منابع جدید و سالم که در چند دهه¬ی اخیر توسعه
ویژه‌ای پیدا کرده‌اند را می‌توان بیانگر میزان اهمیت این نوع مفاهیم و
علوم مرتبط به آنها دانست.
هم اکنون بیشتر کشورهای جهان برنامه¬های خود را طوری تنظیم کرده¬اند
تا با بهینه کردن مصرف این منابع بر عمر منابع فسیلی خود بیفزایند و این در
حالی است که با به کارگیری فناوری انرژی¬های تجدید پذیر سعی دارند که
میزانی از سهم مصرف منابع فسیلی را بر عهده این منابع بگذارند تا هم عمر
منابع فسیلی را به تأخیر اندازند و هم جایگزینی برای آن یافته باشند
(حیدری، 1365). مدارک بسیاری وجود دارد که سیاست¬های انرژی جهانی که
استفاده¬ کار¬آمد از سوخت¬های فسیلی و انرژی را ارتقاء می¬دهند، به لحاظ
محیطی غیر مسئولانه هستند؛ زیرا آن¬ها باعث فساد جدی محیطی در سطوح محلی،
منطقه¬ای و جهانی می¬گردند. مطالعات نشان داده¬اند که با ادغام منابع انرژی
تجدید پذیر و ترکیب انرژی کلی، هر یک از این تأثیرات محیطی منفی را
می¬توان کاهش داد، یا مانع آن شد (حیدری، 1365). باید اذعان داشت که در قرن
21 سوخت¬های فسیلی کم کم جای خود را به انرژی¬های تجدید پذیر (انرژی
خورشیدی، بادی، برق آبی، بیومس، زمین¬گرمائی و غیره) خواهند داد. در میان
این انرژی¬ها، بیوگاز حاصل از بیومس، از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. در
این میان، بیوگاز به علت سالم‌سازی محیط زیست، تولید انرژی و کود مرغوب و
قابلیت ایجاد آن در جوار اجتماعات بشری از اهمیت و جایگاه ویژه‌ای برخوردار
است (الماسی، 1361). گرچه شناسایی بیوگاز در جهان سابقه¬ای طولانی دارد،
اما استفاده عمومی و رایج آن در خلال قرن اخیر و بویژه در سه دهه گذشته
بوده است. بیوگاز که منبع آن توده¬های زیستی است، در انتخاب منابع جایگزین
انرژی برای روستاها، مورد ایده آلی می¬باشد، بدین مفهوم که ارزان بوده و به
لحاظ تولید و منشأ، محلی است. همچنین منبعی از انرژی است که برای چندین
کاربری از جمله: گرم کردن، روشن کردن، ایجاد توان الکتریکی با مقیاس کوچک و
غیره سودمند می¬باشد. از طرفی بیوگاز علاوه بر تولید انرژی باعث تولید کود
کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری¬ها می¬شود.
همچنین راه حلی مناسب برای دفع مواد زائد جامد می¬باشد (دهقان و همکاران،
1365). فاضلاب و مواد زائد جامدی که توسط صنایع و جوامع تولید می¬گردد،
باعث آلودگی شدید محیط می¬شوند که می-توان با فناوری بیوگاز خطرات ناشی از
این مواد را به شدت کاهش داد و از انرژی و کود تولیدی آن نیز استفاده
نمود (رضویان، 1374). استحصال بیوگاز را می-توان از فرآیند¬های بی هوازی
تصفیه فاضلاب (UASB) و همچنین از محل¬های دفن زباله نیز انجام داد و بخشی
از هزینه¬های مصرفی این سایت¬ها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زیست
محیطی سیستم¬های بیوگاز حتی فراتر از سیستم¬های تصفیه مرسومی است که تاکنون
مورد استفاده قرار می¬گرفتند. این منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل
کنترل بو، بهبود کیفیت آب و هوا، بهبــود ارزش غذایی کــود تولیدی، کاهش
میزان انتشار گازهای گلخــانه¬ای و دست¬یابی به بیوگاز به عنوان یک منبع
انرژی می¬باشد؛ که خود بیوگاز تولیدی می¬تواند به طور همزمان انرژی
الکتریکی و حرارتی تولید کند (تابنده، 1376). در این پژوهش ابتدا مدلی از
رآکتور بیوگاز برای تولید بیوگاز در مزرعه طراحی و ساخته شد. سپس این
دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت تا علاوه بر مشخص شدن صحت کار آن، گاز
تولیدی حاصل از کود مرغی و کود بلدرچین مورد آزمایش و مقایسه قرار گیرد.
