بیوگاز از تجزیه مواد آلی مانند کود دامی و پسماندهای کشاورزی در محیط بدون اکسیژن تولید میشود و میتواند برای تولید گرما، برق و مدیریت پسماند مورد بررسی قرار گیرد.
کود دامی و پسماندهای آلی در بسیاری از دامداریها، مرغداریها و واحدهای کشاورزی بهصورت روزانه تولید میشوند. انباشت نامناسب این مواد میتواند باعث ایجاد بو، آلودگی محیط، افزایش حشرات و دشوارشدن مدیریت پسماند شود.
یکی از راهکارهای قابل بررسی برای استفاده بهتر از این منابع، تولید بیوگاز است. در این روش، مواد آلی در یک مخزن بسته و بدون حضور اکسیژن تجزیه میشوند و گازی قابل اشتعال تولید میکنند.
بیوگاز چیست؟
بیوگاز مخلوطی از گازهاست که در اثر فعالیت میکروارگانیسمها و تجزیه مواد آلی در شرایط بیهوازی ایجاد میشود. بخش قابل توجهی از این گاز را متان و دیاکسیدکربن تشکیل میدهند.
متان بخش قابل اشتعال بیوگاز است و میتواند پس از کنترل و تصفیه مناسب، برای برخی مصارف حرارتی یا تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. ترکیب دقیق گاز به نوع خوراک، دما و شرایط عملکرد هاضم بستگی دارد.
بیوگاز از چه موادی تولید میشود؟
مواد اولیه سامانه بیوگاز باید قابلیت تجزیه زیستی داشته باشند. وجود ماده آلی بهتنهایی کافی نیست و حجم، رطوبت، ترکیب و تداوم تأمین آن نیز باید بررسی شود.
کود دامی
کود گاو، گوسفند و سایر دامها با توجه به نوع بستر، رطوبت و روش جمعآوری قابل بررسی است.
پسماند مرغداری
کود و بستر مرغداری به دلیل غلظت بالا باید با دقت و گاهی در ترکیب با مواد دیگر استفاده شود.
ضایعات غذایی
ضایعات میوه، سبزی و مواد غذایی پس از تفکیک پلاستیک، فلز و ترکیبات نامناسب قابل بررسی هستند.
بقایای کشاورزی
برخی بقایای نرم و قابلتجزیه کشاورزی میتوانند در ترکیب خوراک هاضم استفاده شوند.
هاضم بیهوازی چیست؟
هاضم بیهوازی مخزنی بسته است که مواد آلی در آن در محیط بدون اکسیژن نگهداری و تجزیه میشوند. میکروارگانیسمها در چند مرحله مواد پیچیده آلی را به ترکیبات سادهتر و در نهایت گاز تبدیل میکنند.
طراحی هاضم به نوع و مقدار خوراک، درصد رطوبت، دمای منطقه، مدت ماند مواد و هدف نهایی پروژه بستگی دارد. ظرفیت هاضم را نمیتوان فقط با تعداد دام مشخص کرد.
مراحل تولید بیوگاز
کود دامی، فضولات و پسماندهای مناسب از محل تولید جمعآوری میشوند.
مواد خارجی حذف و رطوبت و ترکیب خوراک برای ورود به هاضم تنظیم میشود.
خوراک در یک مخزن بسته و بدون اکسیژن تحت فرآیند هضم زیستی قرار میگیرد.
گاز تولیدشده در بخش مخصوص جمعآوری و برای مصرف آماده میشود.
رطوبت و برخی ناخالصیها کاهش مییابند و گاز به محل مصرف منتقل میشود.
بخش جامد و مایع باقیمانده برای ذخیره، آزمایش و استفاده احتمالی مدیریت میشود.
ترکیب بیوگاز چیست؟
بیوگاز خام معمولاً شامل متان، دیاکسیدکربن، بخار آب و مقادیر کمتری از گازهای دیگر است. درصد هر ترکیب به نوع خوراک و وضعیت فرآیند وابسته است.
وجود رطوبت و ترکیباتی مانند سولفید هیدروژن میتواند برای لولهها، موتور یا تجهیزات مصرف مشکل ایجاد کند. به همین دلیل بیوگاز خام نباید بدون بررسی و تصفیه لازم در هر تجهیزی استفاده شود.
بیوگاز چه کاربردهایی دارد؟
- تولید گرما برای برخی مصارف کنترلشده
- تولید آب گرم
- استفاده در مشعل سازگار
- تولید برق با مولد مناسب
- مدیریت کود و پسماند دامداری
- کاهش انباشت نامناسب مواد آلی
- تولید همزمان برق و گرما در ظرفیتهای مناسب
انتخاب نوع مصرف باید با حجم واقعی گاز هماهنگ باشد. برای مجموعهای با خوراک محدود، طراحی یک مولد برق بزرگ معمولاً منطقی نیست.
خروجی هاضم چیست؟
پس از پایان هضم، بخشی از مواد بهصورت جامد و مایع باقی میمانند. این ماده با نام دایجستیت یا ماده هضمشده شناخته میشود.
خروجی هاضم ممکن است حاوی عناصر غذایی باشد، اما نباید بدون آزمایش در مزرعه مصرف شود. شوری، عناصر غذایی، آلودگیهای احتمالی و وضعیت بهداشتی آن باید بررسی شوند.
چه اطلاعاتی برای بررسی پروژه لازم است؟
- نوع و تعداد دام
- وزن تقریبی دامها
- مقدار واقعی کود قابل جمعآوری در روز
- نوع بستر و روش نگهداری
- میزان آب موجود در پسماند
- سایر مواد آلی در دسترس
- فضای قابل استفاده برای اجرا
- دمای منطقه
- فاصله محل تولید تا محل مصرف گاز
- هدف پروژه؛ گرمایش، برق یا مدیریت پسماند
آیا تولید بیوگاز توجیه اقتصادی دارد؟
توجیه اقتصادی به حجم و تداوم خوراک، نیاز انرژی، هزینه فعلی سوخت، هزینه مدیریت پسماند، ساخت هاضم، تصفیه گاز و هزینه بهرهبرداری بستگی دارد.
در مجموعهای که پسماند مستمر دارد و گاز در همان محل مصرف میشود، امکان توجیه اقتصادی بیشتر است. بااینحال، وجود کود دامی بهتنهایی به معنای اقتصادیبودن پروژه نیست.
نکات ایمنی سامانه بیوگاز
بیوگاز قابل اشتعال است و ممکن است حاوی ترکیبات سمی یا خورنده باشد. طراحی مخزن، لولهها، شیرها، محل ذخیره و تجهیزات مصرف باید توسط افراد متخصص انجام شود.
جمعبندی
بیوگاز راهکاری برای تبدیل بخشی از کود دامی و پسماندهای آلی به انرژی است. موفقیت پروژه به تأمین مستمر خوراک، طراحی درست، مدیریت روزانه و رعایت کامل اصول ایمنی وابسته است.
پیش از ساخت هاضم باید مقدار واقعی مواد اولیه، هدف مصرف گاز، فضای اجرا، هزینههای بهرهبرداری و شیوه مدیریت خروجی بررسی شوند.
برای مجموعه خود به بررسی پروژه بیوگاز نیاز دارید؟
نوع دام، مقدار روزانه پسماند، فضای اجرا و هدف استفاده از گاز را برای بررسی اولیه ثبت کنید.
ثبت درخواست بررسی بیوگاز