بخشی از مقاله
بررسی فنی اقتصادی فنآوری انرژی بیوگاز در ایران
چکیده
بهینهسازی مصرف انرژی و اصلاح ساختار آن یکی از ارکان اسا سی جهت نیل به توسعه پــایدار مـی باشد. لذا به منظور اصلاح ساختار انرژی چند پایه نمودن منابع انرژی از ضروریات است. با توجه به مسائل
و مشکلات زیست محیطی حاصل از مصرف ســوختهای فسـیلی بـهترین راه حـل اسـتفاده از منـابع انـرژی تجدیدپذیر می باشد.
آنچه که انرژی بیوگاز را از سایر انرژیهای تجدیدپذیر متمایز ساخته است، جمعآوری و کنترل مــواد آلی زائد شهرها و صنایع می باشد که این موضوع تأثیر بسیار زیادی در حفظ بهداشت محیط زیسـت دارد
و نیز از ورود گازهای گلخانهای زیادی به اتمسفر زمین جلوگیری می کند.
در این مقاله پس از بحث راجع به فنآوری بیوگاز، قیمت تمام شده هر مترمکعب بیوگــاز تولیـدی بـا هزینه هر متر مکعب گاز طبیعی مقایسه می گردد. از آنجائیکه پس از تولید بیــوگـاز، باقیمـانده مـواد آلـی تخمیر شده به عنوان کود با ارزش و بدون خطر در کشــاورزی و فضـای سـبز شـهرها مـورد اسـتفاده قـرار گرفته و می تواند به فروش برسد. کیفیت کود تولیدی با کودی که از طریق کمپوست بدســت مـی آیـد.،
مقایسه و قیمت گذاری میگردد. همچنین بدلیل کاهش بار آلودگــی محیـط زیسـت و در نتیجـه کـاهش هزینههای اجتماعی مربوطه مقدار یارانهای که از این بابت می بایست دولت برای بیوگاز تولیــدی بپـردازد محاسبه خواهد شد.
1
-1 مقدمه
در کشورهای در حال توسعه رشد جمعیت از یک سو منجر به افزایش مصرف انرژی مــیگـردد کـه این امر به محدودیت منابع انرژی دامن خواهد زد. از دیگر سو با افزایش جمعیت،مصرف نیز افزایش پیــدا کرده و زبالههای بیشتری تولید میشود. با افزایش زبالهها، معضلات عظیمی از قبیل روشهــای چگونگـی دفع،محل دفن زباله و هزینههای جمعآوری را با خود به همراه خواهد آورد.
با دفن یا سوزاندن زبالهها، نه تنها آلایندههای شیمیایی این قبیل زبالــهها از بیـن نمـیرود بلکـه ممکـن است آلایندههای شیمیایی یا میکروبی به لایههای زیرین طبقات زمین، چرخه آب، گیاهان و یــا هـوا وارد شده که در نهایت وارد اکوسیستم میگردد. همچنین در اثر تجزیه، هضم خود بــه خـودی زبالـهها، حجـم عظیمی از گاز متان و CO2 وارد طبیعت میگردد که تأثیر بسیار مخربی بر لایه ازون و افزایش دمای کره زمین خواهد گذاشت .
یکی از راهکارهای مؤثر جهت تنوع بخشیدن به عرضه انرژی ، کاهش معضــلات زبالـههای موجـود، تولید کود غنی شده و فراوری آب، استفاده از انرژی زبالــهها و در نـهایت کنـترل آلایندههـای حـاصل از وجود زبالهها با استفاده از نیروگاههای بیوگاز میباشد.
در این مقاله با لحاظ کردن چهار سناریو (تعیین قیمت بیوگاز تولیدی – تعیین قیمت کود غنی شــده – تعیین قیمت آب قابل کشاورزی و کاهش آلایندههای شیمیایی و میکروبی ) به بررسی اقتصــادی احـداث راکتورهای بیوگاز خواهیم پرداخت.
-2 بررسی فنی نیروگاه بیوگاز 2000 مترمکعبی
در عملیات تصفیه فاضلاب شهری، مواد جامد موجود در آن در مراحل اولیه تصفیه جــدا مـیگـردد، لجن حاصل از این قسمت (لجن اولیه) میتواند بــه هاضمهـای بیهـوازی منتقـل شـده و تصفیـه شـود. در تصفیه بیهوازی ، این مواد در غیاب اکســیژن محلـول بـه گـاز متـان و دیاکسـیدکربن تبدیـل گردیـده و باقیمانده آن نیز میتواند بعنوان کودی مناسب جهت کشاورزی مورد استفاده قرار بگیرد.
عدم توجه به هضم بیهوازی در تصفیهخانههای فاضلاب شهری باعث شده اســت کـه روزانـه حجـم وسیعی از لجنهای فعال به محیط زیست وارد شود که آلودگیهای میکروبی و شیمیایی حاصل از آن نیز باعث مشــکلات زیسـت محیطـی فـراوان میشـود. در تصفیـه بیهـوازی لجـن حـاصل از تصفیهخانـههای فاضلاب شهری ضمن تولید بیوگاز وکودی مناسب برای کشاورزی ، حجم قابل توجهی آب نــیز حـاصل میگردد که میتواند در توسعه فضای سبز و کشاورزی مورد استفاده قرار بگیرد.
2
- لجن حاصل از تصفیهخانه فــاضلاب شـهر صنعتـی گـر چـه حجـم قـابل توجـهی دارد امـا بدلیـل بـار آلودگی شیمیایی بالا ( حاصل از صنــایع مختلـف) بـه تنـهایی نمیتوانـد محیـط مناسـبی بـرای رشـد میکروارگانیسمهای بیهوازی باشد. ولی در صورت اختلاط با سایر آلایندههای شـهری میتوانـد در هضم بیهوازی مورد استفاده قرار بگیرد. از طرف دیگر در هر نیروگاه بیوگــازی بدلیـل محدودیـت غلظتی سیستمهای همزن، لازم است که مواد ورودی به رقت مناسب در آیند کــه جـهت رسـیدن بـه رقت مناسب، استفاده از حجم وسیع آب همراه لجن تصفیهخانه و نیز لجــن چاهـهای جذبـی مناسـب خواهد بود. از طرف دیگر پساب کشتارگاه نیز ضمن تــأمین آب مـورد نیـاز میتوانـد بعنـوان منبعـی جهت تأمین نیتروژن مورد نیاز جهت کنترل C N در خوراک نهایی عمل نماید.
-3 بررسی اقتصادی نیروگاه بیوگاز 2000 مترمکعبی
با توجه به مفروضات موجود ، برآورد هزینه در دو مرحله انجــام مـیگـیرد. در مرحلـه اول هزینـههای سرمایهگذاری محاسبه و برآورد میشود و سپس در مرحله دوم هزینــه اسـتهلاک سـرمایه، بـهرهبرداری و نگهداری محاسبه و تبدیل به ارزش حال در زمان شروع به کار نیروگــاه مـیگـردد. در خصـوص بـرآورد درآمدهای حاصل از تولید نیروگاه نیز کلیه درآمدهای حاصل در طول فعالیت نیروگاه به زمان شــروع بـه کار نیروگاه تبدیل شده و در نهایت هزینه تمام شده هر مترمکعب بیوگاز، هر کیلوگرم کود غنی شده و یا هر لیتر آب استحصال شده به منظور استفاده در امر کشاورزی و کاهش آلایندههای شیمیایی ، میکروبی و گازهای گلخانهای با استفاده از مفروضات اصلی که در ذیل آمده است (1) محاسبه میگردد.
مفرضات اصلی:
- ظرفیت نیروگاه بیوگاز : 2000 متر مکعب
- هزینه کل قرارداد احداث و تکمیل : 3297 میلیون ریال
- مدت زمان ساخت و تکمیل : 4 سال
- نرخ تنزیل دوران ساخت : 16 درصد
- نرخ تورم : 10 درصد
- تولید گاز بیوگاز: 3101 مترمکعب در روز
- تولید کود غنی شده : 2412 کیلوگرم در روز
- استحصال آب قابل کشاورزی : 19380 مترمکعب در سال
3
نوع و مقدار زباله ورودی نیروگاه:
- خونابه کشتارگاه : 4380 مترمکعب در سال
- خروجی لجن تصفیه خانه شهر صنعتی ساوه : 1000 تُن در سال
- فاضلاب چاههای خانگی : 5000 تُن در سال
هزینه دفن هر تُن زباله در سال 10000 : 1379 ریال میزان تولید سالیانه زباله در کشور در سال 13870 : 1379 میلیون تُن در سال
