بخشی از مقاله

چکیده

در این مقاله به ضرورت توسعه نیروگاه بیوگازسوز در استان البرز - شهر کرج - پرداخته شده است . در ابتدا منابع موجود زیست توده در این استان مورد بررسی قرار گرفته است که در این بخش به میزان زباله هاي شهري ، میزان فضولات دامی ناشی از 430 واحد گاوداري و همچنین ضایعات صنایع مورد بررسی واقع شد . سپس مروري بر کارهایی که در گذشته و هم اکنون در حال اجراست اعم از بازیافت ، هاضم بیهوازي ، نیروگاههاي زباله سوز و لندفیل مهندسی مورد بررسی واقع شد و در نهایت نیز به پتانسیل کل موجود در 430 واحد گاوداري و بیوگاز حاصل از آن پرداخته شده است و از نظر اجتماعی و تولید مشاغل و همچنین از نظر زیست محیطی مورد بررسی قرار گرفته است . علی رغم پتانسیل خوب موجود براي تولید بیوگاز در شهر کرج با این حال توجه ویژه اي به این بخش نشده است . اهم علل عدم گسترش این فن آوري عبارتند از : نبودن مرجع و متصدي مشخص و واحد براي این نوع انرژي ، عدم مشارکت مردمی و عدم آموزش و آشنایی کافی در این زمینه می باشند .

-1مقدمه

استفاده از روش هاي جدید تولید انرژي که معایب روش هاي کلاسیک را نداشته باشند امري متداول در سراسر جهان شده است.از جمله این روش ها ، تولید انرژي از زیست توده می باشد این روش نیز به چند روش اصلی مانند سوزاندن ، تولید بیواتانول ، تولید گاز مصنوعی ترموشیمیایی و بیوگاز تقسیم می گردد.[1]در اثر تخمیر بیهوازي مواد آلی ، مولکول هاي درشت زنجیر به مولکول هاي ساده تر تبدیل شده ، حاصل نهایی این فرآیند گازي است قابل اشتعال که بیوگاز نام دارد. این گاز شامل 60 -70 درصد متان و 30 -40 درصد دي اکسید کربن می باشد.[2]منابع عمده براي تولید بیوگاز فضولات دامی ، فاضلاب- هاي شهري و صنعتی ، زباله و زائدات کشاورزي می باشند. بیوگاز می تواند براي تولید برق یا حرارت استفاده شود.

درباره این فن آوري کارهاي بسیار محدودي در شهر کرج صورت گرفته است.از آنجا که کرج یکی از شش کلان شهر ایران می باشد و با توجه به این که %17 صنایع مادر در استان البرز در حال فعالیت هستند بنابراین ضرورت دارد که به زباله هاي شهري و صنعتی و همچنین فضولات دامی و زائدات کشاورزي و دیگر منابع زیست توده توجه ویژه شود.براي آنکه در آینده اي نه چندان دور دچار مشکلات اساسی ناشی از این ضایعات نشویم در این مقاله به استحصال بیوگاز از این منابع پرداخته شده است و همچنین اشاره اي گذرا به کارهایی که تا کنون بر روي این منابع انجام شده صورت گرفته است.

-2روش تحقیق و آزمایش

در این تحقیق ابتدا به منابع موجود در شهر کرج اشاره می شود سپس مروري بر کارهایی که در گذشته و هم اکنون در حال اجراست اعم از تولید بیوگاز ، بازیافت و تبدیل به کمپوست پرداخته شده است ، سپس پتانسل موجود بر روي فضولات دامی براي تولید بیوگاز ناشی از آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.همچنین به اثرات اجتماعی و زیست محیطی نیز مورد بررسی قرار گرفته است.لازم به ذکر است که بسیاري از محاسبات و برآوردها توسط مولفین انجام شده است.

-3منابع زیست توده موجود در استان البرز

با توجه به تحقیقات صورت گرفته ، میزان تولید زباله در مناطق دوازده گانه شهر کرج روزانه از 150 تن تا 1100 تن در روز متغیر است.البته میزان تولید این زباله در شهرهاي اقماري به طور مثال محمدشهر و ماهدشت به 1400 تن در روز هم می –رسد.[3] این میزان زباله منابع غنی از مواد آلی به شمار می رود.از طرفی در شهر کرج حدود 430 واحد گاوداري با 13000 راس گاو مشغول به کار هستند ، با توجه به این که گاو روزانه 10-24 بار و تقریبا حدود 30-50 کیلوگرم در جمع مدفوع می -کند[4]

بنابراین با محاسبات انجام شده روزانه 390000 کیلوگرم فضولات حاصل خواهد شد که از این مقدار 348,5 مترمکعب در روز میزان متان تولیدي است که از آن بدست خواهد آمد.که این نیز خود یک منبع وسیعی براي تولید بیوگاز می -باشد. بیوگاز حاصل از فاضلاب هاي صنعتی بسیار متغیر می باشد این مقدار بستگی به نوع صنعت ، نوع فرآیند تصفیه و مقدار فاضلاب دارد.براي مثال بیوگاز قابل تولید از صنایع بزرگ غذایی - روغن نباتی ، الکل سازي ، کنسرو ، کمپوت ، شیلات و ... - حدود 81.5 ̴279,4 میلیون متر مکعب در سال تخمین زده می شود.

-4مروري بر کارهاي انجام شده و در حال اجرا بر روي منابع زیست توده در شهر کرج

با توجه به مطالعات سازمان انرژي هاي نو - سانا - پتانسیل منابع و میزان انرژي قابل استحصال از زائدات جامد شهري در سال 1386 براي شهر کرج پسماند ورودي به محل دفن در این شهر 1164 تن در روز تخمین زده شده و پتانسیل حداکثر تولید حرارت از پسماند ورودي به محل دفن در شهر کرج 46,6 مگاوات محاسبه شده که پتانسیل تولید برق از محل دفن این ضایعات 2,59 مگاوات محاسبه شده است.براي پسماند ورودي به محل دفن به ترتیب حداکثر توان تولید برق براي نیروگاههاي زباله سوز ، پیرولیز گازي سازي ، هضم بیهوازي و لندفیل - ئئطس2غهئ - مهندسی در شهر کرج برابر 17,78 ، 12,58 ، 9,07 ، 6,40 مگاوات برآورد شده است.

همچنین در سال 1386 توسط این سازمان پتانسیل حداکثر تولید برق از کل منابع پسماند جامد شهري در شهر کرج 24,24 مگاوات تخمین زده شده است.[5] در حال حاضر روزانه در دو واحد 250 تنی در روز در شهر کرج زباله هاي شهري تبدیل به کمپوست می شود و در اواخر سال 1391 دو واحد 250 تن در روز نیز قرار است به واحد کمپوست اضافه شود. که بر اساس محاسبات انجام شده 182500 تن در سال زباله هاي شهري در شهر کرج تبدیل به کمپوست می شود که میزان درآمد هر تن کمپوست 15 میلیون ریال برآورد شده است که سود زیادي را در پی خواهد داشت.

در ارتباط با نیروگاههاي هضم بیهوازي دو نمونه در شهر کرج ساخته شده است که یکی از آنها توسط وزارت جهاد سازندگی در سال 1363 یک واحد آزمایشی در حیدرآباد کرج می باشد و بعد از آن یک واحد تخمیر فضولات دامی - گاوداري - در ماهدشت کرج در سال 1377-78 توسط سازمان انرژي اتمی ساخته شده است که از فضولات 70 راس گاو شیري براي تخمیر بیهوازي و در نتیجه بیوگاز تولیدي استفاده می شود که قیمت تمام شده هر متر مکعب گاز تولیدي را 134 ریال در این پروژه تخمین زده شده است.[6]

-5پارامترهاي موثر بر فرآیند هضم بیهوازي و تولید بیوگاز

در زیر به چند پارامتر تاثیر گذار بر فرآیند بیوگاز اشاره شده است:

1.    درجه حرارت : هضم بیهوازي در دماي 10-60 درجه سلسیوس صورت می گیرد.

2.    اسیدیته - دب - : دب مناسب براي هضم بیهوازي 6,8 - 7,2 می باشد.

3.    نوع و غلظت مواد

4.    میزان حضور مواد مغذي در محیط 30-35 - چشَه -

5.    میزان حضور عوامل سمی

6.    میزان محتویات هاضم

-6برخی ویژگی هاي بیوگاز

•    بیوگاز حدود %10 از هوا سبکتر است.

•    درجه حرارت احتراق آن 650-750 سلسیوس است.

•    گازي بی رنگ و بی بو و با شعله آبی رنگ می سوزد.

•    ارزش حرارتی آن 20 مگاژول می باشد و به ازاي هر متر مکعب بوده و با بازدهی %60 در کوره هاي بیوگاز می سوزد.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید