بخشی از مقاله
چکیده
تامین انرژي به عنوان یک عامل توسعه، دغدغه تمامی کشورها بخصوص کشورهاي در حال توسعه است. از سویی تصفیه پسابها یکی از مهمترین چالشهاي زیست محیطی امروز کشورها محسوب میگردد. راکتور ناپیوسته متوالی که در سالهاي اخیر مورد توجه واقع شده است، یک روش اصلاح شده لجن فعال است. استفاده از این روش ضمن سادگی عملیات، قابلیت انعطاف بالا در برابر نوسانات، نیاز به سرمایه گذاري و زمین کمتر، بازده بالا در حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی، توانایی حذف فلزات سنگین و مواد سمی را نیز دارد.
استفاده از این روش به صورت بی هوازي علاوه بر مزایاي تصفیه پساب، قادر به تولید بیوگاز است که کاربرد آن بعنوان یک منبع انرژي علاوه بر کاهش گازهاي گلخانهاي، راهکار مناسبی براي حفظ منابع آب و انرژي محسوب می شود. هدف از این مقاله معرفی راکتور ناپیوسته متوالی بیهوازي بعنوان یک روش نوین تولید بیوگاز است. بدین منظور پس از بررسی خواص بیوگاز و روشهاي تولید آن، فرایند راکتور ناپیوسته متوالی معرفی و قابلیت آن بصورت بیهوازي در تولید بیوگاز از پسابهاي مختلف و عوامل موثر بر آن مورد بررسی قرار گرفته است. این روش یک روش مناسب براي اجتماعات کوچک است که نسبت به حذف COD، بازده بالایی در تولید بیوگاز بعضاً به اندازه میزان تئوري را داراست. بعلاوه این روش تصفیه پساب را از یک فرایند مصرف کننده انرژي به یک فرایند تولید کننده انرژي تبدیل میکند.
مقدمه
استفاده از روشهاي جدید تولید انرژي که معایب روشهاي کلاسیک را نداشته باشد، امري متداول در سراسر جهان است. از جمله این روشها، تولید انرژي از زیست توده میباشد. این کار به چند روش اصلی از جمله سوزاندن، تولید بیواتانول، تولید گاز مصنوعی ترموشیمیایی و بیوگاز انجام میگیرد .[1] اغلب مواد آلی در شرایط مناسب و دور از اکسیژن در مجاورت میکروارگانیسمهاي خاصی تخمیر شده و گاز متان تولید میکنند. تخمیر مواد زائد کشاورزي، دامی و پسابها در شرایط غیرهوازي، گازي تولید میکند که اصطلاحاً آن را بیوگاز گویند که درصد ترکیبات آن در جدول - 1 - آورده شده است .[2]
بیوگاز مانند سایر سوختهاي گازي قابل احتراق بوده و وقتی با نسبت 1 به 20 با هوا مخلوط شود، سرعت اشتعال آن بالا میباشد. دماي احتراق بیوگاز حدود 700 درجه سانتیگراد و دماي شعله حاصل از آن 870 درجه سانتیگراد است. در جدول - 2 - خواص بیوگاز با سایر گازهاي سوختی مقایسه شده است .[2] بیوگاز را میتوان به طور مستقیم در فرایند گرم کردن و بخارسازي استفاده کرد یا در توربین هاي گازي به انرژي الکتریکی تبدیل کرد یا با عملیات خالص سازي آن را به گاز طبیعی تبدیل و به شبکه گاز طبیعی تزریق کرد و یا با تبدیل کاتالیستی هیدروژن، اتانول و متانول تولید کرد .[3]
یکی از منابع تولید بیوگاز پسابها هستند. تصفیه بیهوازي پسابها یک روش فرایند متانسازي است. که علاوه بر کاهش پسابها، با تولید متان یک منبع انرژي پاك محسوب میشود. تولید هر مول متان معادل 64 گرم BOD یا COD میباشد. در شرایط استاندارد - دماي صفر درجه سانتیگراد و فشار 1 اتمسفر - هر مول متان 22/4 لیتر حجم دارد. بر این اساس هر گرم BOD در شرایط استاندارد 0/35 لیتر متان تولید می نماید .[4] این فرایند شامل سه مرحله : .1 هیدرولیز .2 تخمیر یا اسیدزایی .3 متان زایی است.[5]
