لینک فایل مقاله-ارائه روشها و راهکارها برای سرعت بخشیدن به تولید بیوگاز در مخازن هضم- در قالب ورد wordو pdf

بر این حقیقت واقفیم که بیوگاز به عنوان صورت پاک و تجدید­پذیر انرژی (به ویژه در بخش روستایی)، به خوبی می­تواند جایگزین منابع متعارف انرژی مانند سوخت­های فسیلی شود. اما در عین وجود مزایای متعدد، پتانسیل فن­آوری بیوگاز با محدودیت­های خاصی نیز همراه بوده است. در این میان شایع­ترین محدودیت­های ممکن عبارتند از: زمان ماند هیدرولیکی طولانی 50-30 روز، کاهش تولید گاز در زمستان، نوسانات شدید دمای شبانه روزی هاضم و غیره. برای غلبه بر این مشکلات، محققان کوشیده­اند تا این محدودیت­ها را به منظور مورد پسند واقع کردن این فن­آوری وافزایش تولید گاز بر طرف کنند. از زمانی که علم بیوگاز پا به عرصه وجود گذاشته است؛ تاکنون راه­کارهای بیشماری برای بهینه کردن تولید بیوگاز ارائه گردیده، تا با ایجاد روشهای مناسب علاوه بر به حداقل رساندن فرآیند هضم بی­هوازی، بتوان میزان تولید بیوگاز را به حداکثر ممکن رساند. این مقاله به بررسی تکنیک­های مختلفی می­پردازد که می­تواند به منظور افزایش میزان تولید گاز از بستر­های جامد به کار رود.

کلید واژه­ها: بیوگاز، راه­کارها، زمان ماند هیدرولیکی، سرعت هضم.

1- مقدمه:

در سبک زندگی انرژی خواه امروزه نیاز برای جستجو و کشف منابع جدید انرژی که قابل تجدید هستند یک الزام است(مرتضی الماسی، 1384). در مناطق روستایی کشورهای در حال توسعه، بیومس سلولزی متنوع ( کود حیوانی، زائدات کشاورزی و غیره) به مقدار فراوان در دسترس می­باشد؛ که تنوع پتانسیل خوبی برای انرژی رساندن به مطالبه انرژی، مخصوصاً در بخش خانگی دارند (آیلی، 1991، 14-19؛ آتار، 1998، 11-15). در هند به تنهایی 250 میلیون دام وجود دارد که اگر تنها یک سوم کود تولیدی سالیانه را به بیوگاز تبدیل کند، می­توان بیشتر از 12 میلیون دستگاه بیوگاز نصب کرد (آتار، 1998، 11-15). تکنولوژی بیوگاز یک مسیر خیلی جذاب برای استفاده مطمئن از گروه­های بیومس به منظور تأمین نیازهای انرژی جزئی دارد (چاندار، 1997، 19-23). در واقع عملکرد مناسب سیستم بیو­گاز می­تواند به منظور حفظ منابع و حفاظت از محیط زیست، مزایای متعددی به کاربران و جامعه ارائه دهد(آیلی، 1991، 14-19؛ آنگلایداکی، 1994، 560-564). بیوگاز محصول تجزیه بی­هوازی از بسترهای آلی است، که برای درمان ضایعات صنعتی و تثبیت لجن یکی از قدیمی­ترین فرآیندهای مورد استفاده است. از آنجا که این عمل توسط مشارکت میکروارگانیسم­ها انجام می­گیرد و وا­بسته به عوامل مختلفی مثل PH  ، دما، زمان ماند هیدرولیکی (HRT)، نسبت C/N و غیره می­باشد، یک فرآیند بالنسبه آهسته است. از طرفی عدم ثبات روند، نرخ بارگذاری کم، کم کردن سرعت بهبود پس از تجزیه و شکست و الزامات خاص برای ترکیب زباله، برخی از محدودیت­های دیگر است که با آن مرتبط است (باردیا، 1994). تخمیر بی­هوازی یک فرآیند آهسته با یک HRT بزرگ از 50-30 روز است که در دستگاه­های بیوگاز متداول انجام می­گیرد و این باعث نیاز به حجم زیاد دستگاه هضم و هزینه بالای سیستم می­گردد (انگلایداکی، 1994، 560-564). کاهش تولید گاز در طول فصل زمستان گزارش شده است که یک مشکل جدی در کاربرد عملی این فن­آوری می باشد. اصولاً تولید بیوگاز از 1700 لیتر در روز در ماه می - ژوئیه به حدود 991 لیتر در روز، در ماه ژانویه - فوریه کاهش می­یابد(آتار، 1998). تمام این عوامل باعث کاهش محبوبیت فن آوری بیوگاز در مناطق روستایی شده است. بنابراین نیاز به بهبود بازده کلی فرآیند هضم بی­هوازی در دستگاه­های  بیوگاز می­باشد. این ممکن است با استفاده از روش­های مختلف انجام شود از جمله: بهینه سازی­های متنوع پارامترهای عملکردی، رضایت بخش کردن الزامات تغذیه میکروب­ها (بابی، 1994، 16-19؛ بایر، 1997، 137-143؛ دسیا، 1994، 337-340)  با استفاده از اختلاف بیولوژیکی، مواد افزودنی شیمیایی، با دست­کاری کردن نسبت خوراک، باگردش و دوران دوغاب هضم (شسته و ساییده شدن میکروب) بازگشت به راکتور، اصلاح و تغییر در طراحی دستگاه بیوگاز موجود (بارنت، 1987، 51)، برخی از راه­های دیگر بهبود تولید گاز در جاذب­های بیوگاز هستند، به تازگی تلاش­ها بر آن است که یا HRT را کاهش دهند و یا بیوگاز تولیدی را با همان HRT بوسیله مخلوط کردن لایه میکروبی ثابت در راکتور که به حفظ میکروب­ها در راکتور کمک می­کند، افزایش دهند. این مقاله یک دیدگاه کلی از روشهای متنوع که می­تواند برای استفاده به عنوان افزایش نرخ تولید گاز از بسترهای جامد به کار رود ارائه می­دهد (برامملر،1992، 301-310؛ چندرا، 1997، 19-23)

2- روش­ها و فرآیندهای تولید بیو متان

      مواد آلی که در دستگاه بیوگاز به کار گرفته می­شوند، می­توانند از هر منبعی سرچشمه بگیرند؛ مشروط بر آنکه شرایط شیمیایی و فیزیکی لازمه برای رشد باکتری­های متان­زا فراهم شود (مرتضی الماسی، 1361). مواد زائد و فضولات حیوانی که حاوی بخشی از مواد لیگنو سلولزی هضم نشده و بخشی از مواد لیگنو سلولزی هضم شده می­باشند، می­توانند در اثر هیدرولیز آنزیمی به کروهیدراتها تبدیل شوند (محمود ثقفی، 1372؛ غلامرضا علی زاده، 1364). این کربوهیدرات­های تولید شده به کمک میکروارگانیزم­های اسیدوژنیک به اسیدهای آلی تبدیل شده و سپس این اسیدهای آلی در فرآیند تخمیری متانوژنیک توسط باکتریهای مولد متان به گاز متان، گاز کربنیک و به میزان اندکی گازهای دیگر از قبیل نیتروژن، اکسیژن، هیدروژن سولفید و غیره تبدیل می­شوند (مرتضی الماسی، 1361). فرآیند هضم بی­هوازی و تولید بیوگاز مانند سایر واکنش­های بیو شیمیایی تحت تأثیر عوامل شیمیایی و فیزیکی متنوعی است که مهم­ترین آنها عبارتند از: زمان ماند هیدرولیکی، نسبتC/N ، دما،PH ، میزان حضور عوامل سمی، میزان مواد

کلمات کلیدی : biogas, بیوگاز,هاضم بیهوازی, مخازن هضم, بیوزیست, گاز متان, هضم بیهوازی,دایجستر,سرعت بخشیدن فرآیند هضم و افزایش تولید بیوگاز در جاذب‌های بیهوازی
در این سایت هیچ فایلی برای فروش قرار نمی گیرد. برای پشتیبانی و خرید فایل به مراجعه بفرمائید: