بیوگاز و کاربردهای آن

بیوگاز و کاربردهای آن

اسلاید 1: بیوگاز و کاربردهای آنمطالعه موردی :سایت بیوگاز ساوه ارائه دهنده :پریسا صفردخت بهار

اسلاید 2: بیوگاز یکی از منابع تجدیدپذیر انرژی می باشد که ازتخمیر بی هوازی زیست توده (Biomass) بدست می آید.زیست توده ؟ شامل کلیه موادی در طبیعت می شود که در گذشته نزدیک جاندار بوده ٬از موجودات زنده به عمل آمده و یا زائدات ، ضایعات و یا فضولات آنها می باشد.بیوگاز؟ منابع زیست توده حاوی ترکیبات آلی درطی فرآیند هضم ،از مولکولهای درشت زنجیربه مولکولهای ساده ترتبدیل شده وحاصل نهایی این فرآیند ، گازی است قابل اشتعال که بیوگاز نام دارد٬این گاز شامل 60-70 درصد متان و 30-40 درصد دی اکسیدکربن همراه مقادیر جزئی گازهای سولفید هیدروژن ، نیتروژن و بخار آب می باشد .

اسلاید 3: از جمله مزایای منحصر به فرد بیوگاز کارایی اثبات شده این روش برای تولید انرژی از تمامی منابع زیست توده اعم از:فضولات دامی - پساب صنایع غذایی و کشاورزیزباله های شهری - فاضلابهای شهری می باشد . لذا بابهره گیری از این فناوری می توان ضمن حل بحران عظیم زباله های خانگی ٬معضل فاضلاب ها و پساب های آلی رانیزحل نمود .

اسلاید 4: بیوگاز فناوری مناسب و قابل اجرا برای ایران بخش اعظم پسماند های آلی ایران را مواد فساد پذیر با رطوبت بالا تشکیل می دهد ،این امر باعث می گردد که استفاده از فناوری هضم بی هوازی (بیوگاز) برای تولید انرژی از این پسماند های آلی دارای کارایی مناسب باشد .نتایج مطالعه هضم بی هوازی انجام شده در راکتورها نشان می دهد که کمیت و کیفیت زباله های شهری ایران برای تولید بیوگاز بسیار مناسب است و در صورت احداث نیروگاههای بیوگازی می توان ضمن حل بحران زباله در کشور وتولید کود مناسب ٬ قسمتی از انرژی مورد نیاز جامعه را تأمین نمود.

اسلاید 5: تاریخچه بیوگاز در جهان :اوایل سده نوزدهم ( 1808 ) شخصی به نام دیوی از طریق کود گاوی و با استفاده از تبخیر در خلاء 36/0 لیتر گاز متان تولید کند .اهمیت و توسعه بیوگاز در جهان در سالهای اخیربسیار پیشرفت کرده است .کشورهای آسیایی : کره ٬چین ٬هندوستان کشورهای اروپایی: دانمارک ، فرانسه ٬هلند٬انگلستان ٬ایتالیا ٬ایرلند سوئد 40درصد از نیاز خود را در بخش حمل ونقل خودرو٬از این طریق بدست می آورد .

اسلاید 6: تاریخچه بیوگاز در ایران : اولین هاضم تولید بیوگاز در ایران در روستای نیازآباد لرستان در سال 1354 ساخته شد .درسال 1359 دو واحد کوچک آزمایشگاهی در دانشگاه بوعلی سینا همدان که با فضولات کشتارگاه و کود گاوی تغذیه می کرد .در سال 1361 یک واحد 3 مترمکعبی توسط دانشگاه صنعتی شریف احداث شد .

اسلاید 7: فرآیند هضم بی هوازی(تولید بیوگاز) در3 مرحله: مرحله اول - هیدرولیز مواد آلی پیچیده و نامحلول و تبدیل این مواد به ترکیبات آلی محلول .مرحله دوم - تولید اسیدهای آلی از محلول حاصل از مرحله اول بوسیله باکتریهای اسیدوژن .مرحله سوم - تولید بیوگاز از ترکیبات و اسیدهای آلی تولیدی از مرحله دوم توسط باکتریهای متانوژن .

اسلاید 8: پارامترهای مٶثر برفرآیند هضم بی هوازی: 1- pH :اسیدیته مناسب برای فعالیت بهینه هاضم های بی هوازی در محدوده 8/6- 2/7 می باشد .2- درجه حرارت :درمحدوده مناسب کاری 10-60 ċ3- مواد مغذی : باکتریهای بی هوازی جهت متابولیسم و ادامه حیات و ترمیم سلولهای خود نیاز به مواد غذایی مناسب شامل فسفر٬کربن ،سدیم ،منگنز٬آهن ، کبالت و... دارند . مقدار و نسبت این مواد در کنترل و نحوه عملکرد فعل و انفعالات میکروارگانیسم ها بسیار مهم می باشد.

اسلاید 9: پارامترهای مٶثر برفرآیند هضم بی هوازی:4- نوع وغلظت مواد:براساس درصد ماده خشک در نظر گرفته می شود.5- مواد سمی:در صورتی که غلظت مواد غذایی مورد نیاز میکروارگانسیم ها بیش از محدوده مورد نیاز آنها باشد وباعث سیر نزولی در رشد بیولوژیکی آنها شود٬به عنوان یک ماده سمی تلقی می شود . وجود مواد سمی نظیر آنتی بیوتیک های موجود در فضولات مرغی از عوامل بازدارنده تخمیر بوده و وجود سولفاتها می تواند باعث کاهش تولید گاز گردد.6- اختلاط محتویات :همزدن محتویات و ایجاد محلولی یکنواخت در هاضم ، می تواند باعث افزایش گاز و بالا رفتن کارایی هاضم های بی هوازی گردد.

اسلاید 10: برخی ازانواع روشهای هضم بی هوازی: 1- مدل هندی Float drum 2- مدل چینی Fixed dome 3- مدل تایوانی Bag design Taiwan 4- تغذیه ای مرحله ای Batch digesters

اسلاید 11: مقایسه ویژگی ها و نقاط ضعف وقوت دومدل هندی و چینی :

اسلاید 12: مقایسه ویژگی ها و نقاط ضعف وقوت دومدل هندی و چینی :

اسلاید 13: شماتیک سیستم بیوگاز هندی

اسلاید 14: مخزن کنترل گاز در مدل هندی

اسلاید 15: شماتیک سیستم بیوگاز چینی

اسلاید 16: نمایی از سیستم بیوگاز چینی

اسلاید 17: کاربرد ومصارف بیوگاز: یک منبع انرژی برای تولید برق تولید حرارت مناسب به عنوان سوخت موتورهای درون سوز به عنوان ماده اولیه مناسب در سنتز فرآورده های شیمیایی متان ماده اولیه برای تهیه استیلن ، متانول ٬ آمونیاک متان خالص تهیه شده از هضم بی هوازی به عنوان سوخت برای پیل سوختی تهیه کریستالهای ویتامین B-12 از مایع تخمیرشده داخل هاضم

اسلاید 18: کاربرد ومصارف بیوگاز:متان موجود در بیوگاز در حرارت بالا تحت واکنش کلراسیون انواع کلرومتان راتولید می کند که ماده اولیه مهمی در صنعت می باشد :مونوکلرومتان : در ساخت حشره کش ها و سیلیکانهای آلی و به عنوان یک حلال مناسب در سنتزهای آلی دی کلرومتان : ماده اولیه مهمی برای ساخت پاک کننده ها ٬ فلیم های عکاسی و سینمایی و حلال بسیار مهمی در صنایع سنتزی شیمیایی تری کلرومتان : ماده اولیه صنایع تولید پلاستیک ،پلی تترا فلوئور و اتیلن و آنتی بیوتیک بوده و از قدیم به عنوان دارو بیهوشی مورد استفاده قرار می گرفته

اسلاید 19: اثرات زیست محیطی استفاده از بیوگاز1- جلوگیری از افزایش گازهای گلخانه ای 2- حفظ جنگلها و مراتع و جلوگیری از توسعه محل های دفن زباله 3- از بین بردن عوامل بیماریزا و تخم علف های هرز 4- از بین بردن میکروارگانسیم های روده ای در خلال هضم بیهوازی

اسلاید 20:

اسلاید 21: اثرات اقتصادی استفاده از بیوگاز : 1- ایجاد درآمد از طریق فروش انرژی ( بیوگاز، برق٬ حرارت ) ، کودآلی و آب قابل استفاده در کشاورزی و توسعه فضای سبز .2- تصفیه مواد زائد جامد بدون هزینه های درازمدت بعدی نظیر آلودگی آب وخاک .3- بهینه سازی خاک و بهره وری در کشاورزی بدلیل استفاده از کودآلی و اثرات درازمدت آن در اصلاح ساختار خاک و حاصلخیزی آلی .4- استحصال مواد قابل بازیافت همراه زباله های آلی ( فلز ٬ شیشه ، کاغذ و پلاستیک ) و فروش آنها به صنایع بازیافت.

اسلاید 22: اثرات اقتصادی استفاده از بیوگاز :5- جلوگیری از توسعه محلهای دفن زباله و کاهش هزینه های مربوطه 6- کاهش مصرف کود شیمیایی به خاطر تولید کود آلی و کاهش تقاضا برای سموم دفع آفات و علف های هرز 7- کاهش تقاضا برای سوخت های فسیلی 8- دستیابی به فناوری ساخت نیروگاههای بیوگازی کشور .

اسلاید 23: اثرات اجتماعی استفاده از بیوگاز : 1- ایجاد اشتغال در بخش بازیافت و همچنین در قسمت نیروگاه های بیوگازی .2- بهینه سازی وضعیت بهداشتی به خصوص برای افرادی که بیشتر با زباله در ارتباط هستند .3- بهینه سازی وضعیت شهرها ونمای خیابانها .4- بهبود وضعیت کشاورزی به دلیل دسترسی محلی به کود آلی غنی شده وعاری از عوامل بیماریزا .5- کنترل آلودگیهای زیست محیطی ٬حذف بوهای مشمئزکننده وکنترل مگس ، جانوران و حشرات موذی در حاشیه شهرها .

اسلاید 24: سایت بیوگاز ساوه

اسلاید 25: - سایت بیوگازساوه اولین نیروگاه بزرگ بیوگازی کشور می باشد .- شهر ساوه واقع در استان مرکزی یکی از شهرهای صنعتی کشورمی باشد .- این پروژه توسط سازمان انرژهای نو(سانا) وزارت نیرو در سال 1384 واقع در شهر صنعتی کاوه آغاز گردید .

اسلاید 26: منابع آلاینده های زیست محیطی شهرساوه : 1- زباله های شهری 2- پساب کشتارگاه ها3- لجن تصیفه خانه شهر صنعتی ساوه 4- لجن چاه های جذبی خانگی

اسلاید 27: روش کارنیروگاه روش هضم به صورت پیوسته (continious ) ٬ بطوریکه در این سیستم مواد اولیه به صورت روزانه وارد هاضم شده و در صورت پربودن آن ٬ برابر با حجم ورودی ،مواد تخمیر شده از هاضم خارج می شود و با طراحی همزن های مناسب محتویات مخزن کاملا مخلوط می گردد .

اسلاید 28: دياگرام نيروگاه بيوگازي ساوه

اسلاید 29: مشخصات مواد ورودی به نیروگاه :

اسلاید 30: تولیدات نیروگاه بیوگاز ساوه :

اسلاید 31: نتیجه گیری : با توجه به درآمد سالانه به ارزش 8/ 12517میلیون ریال نشان می دهد که این نیروگاه یک پروژه موفق دولت بوده که علاوه برصرفه جویی درمصرف انرژی های فسیلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ٬ از میزان مواد زائد که یکی از معضلات کشور می باشد و باعث مشکلات زیست محیطی از جمله آلودگی آب ،خاک وهوا می گردد٬ کم می کند.

اسلاید 32: پیشنهادات :1- افزایش تعداد سایت های بیوگاز درسراسر کشور2- احداث نیروگاههای بیوگازی جهت افزایش اشتغال 3- توجه بیشتر مسئولان به انرژیهای تجدیدپذیر 4- برگزاری همایش ها و سمینارهای آموزشی جهت روشن نمودن افکاردولتی وعمومی وهمچنین جذب سرمایه گذاران خصوصی در زمینه احداث نیروگاههای انرژی های تجدیدپذیر بویژه بیوگاز

اسلاید 33: پایان