شرح مراحل ساخت یک نمونه دستگاه تولید بیوگاز و آزمایش آن با کود حیوانی

شرح مراحل ساخت یک نمونه دستگاه تولید بیوگاز و آزمایش آن با کود حیوانی به مجموعه گازهای تولیدی حاصل از هضم و دفع فضولات، اعم از انسانی، گیاهی و حیوانی که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعالیت باکتری¬های غیر هوازی خصوصاً باکتریهای متان¬زا تولید می¬شود، بیوگاز گفته می¬شود این گاز به طور طبیعی در باتلاق¬ها، مرداب¬ها و یا مک

دسته بندی	زیست شناسی
فرمت فایل	docx
حجم فایل	10280 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	145

 

مهم¬ترین مسئله¬ای که در قرن 21 بشریت با آن مواجه است مسئله انرژی و سوخت می¬باشد. زیرا از یک طرف تعداد صنایع مصرف کننده انرژی رو به افزایش است و از طرف دیگر سوخت¬های فسیلی (مهم¬ترین انرژی¬ مصرفی این صنایع) رو به اتمام می¬باشند. این در حالی است که هم اکنون آلودگی¬هایی که این سوخت¬ها ایجاد می¬کنند، موجب مشکلاتی در جهان گردیده است و اتحادیه¬های جهانی در حال تصویب قانون¬هایی مبنی بر حذف یا به حداقل رساندن مصرف این سوخت¬ها در دهه¬های آینده می¬باشند. بنابراین تمام کشورهای صنعتی، نیمه صنعتی و حتی اکثر کشورهای جهان سوم در تلاش¬اند تا برای جایگزین کردن این سوخت¬ها چاره¬ای بیاندیشند و اتمام این منابع را به تأخیر اندازند (عدل و همکاران، 1379).

در جوامع کنونی وجود انرژی مستمر، پایدار و اقتصادی لازمه هر¬گونه توسعه و رشد اقتصادی می¬باشد. پس از انقلاب صنعتی، انرژی به تدریج به یکی از عوامل اصلی در تولید ملی و حرکت چرخ¬های اقتصادی کشورهای صنعتی و به دنبال آن، سایر کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است (ثقفی، 1382). اقتصاد و تمدن کنونی تا حدی به انرژی وابسته است که تصور حتی لحظه¬ای ادامه زندگی در عصر حاضر بدون انرژی امکان پذیر نیست. به طوری¬که با اختلال و یا توقف در عرضه¬ی آن، ماشین اقتصاد از کار خواهد افتاد. بنابراین تمامی کشورها در صدد هستند به هر نحو ممکن از انرژی مستمر و پایداری برخوردار باشند. از طرفی رشد اقتصادی و افزایش تقاضای انرژی در جهان سبب شده که قیمت نفت و گاز افزایش پیدا کرده و اتکا به این منابع برای تأمین انرژی کاهش یابد (تابنده، 1376).

منابع فسیلی مرسوم و تجدید ناپذیر تأثیر شگرفی بر امنیت انرژی دارند. این مسئله بسیاری از کشورهای جهان را واداشته است که به مسئله امنیت عرضه انرژی تمایل پیدا کرده و به تغییرات گسترده¬ای در اقتصاد انرژی خود اهتمام تام ورزند. در این زمینه پیشرفت¬های فناوری، نوید بخش راه حل¬هایی نو درباره تولید انرژی مورد نیاز بشر است. با شناسایی این روش¬های جدید، گامی بلند در زمینه تغییر زیرساخت¬های تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده، 1375). استفاده از ذخایر نامحدود انرژی تجدیدپذیر در این خصوص تأثیرات مهمی دارد. گستردگی و توزیع این عوامل در طبیعت باعث شده است که سیستم¬های تولید انرژی به سمت سیستم¬های محلی پیش رود؛ که انرژی¬های نوین به خوبی می-توانند برای این منظور به کار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژی، محیط زیست، ازدیاد مواد زائد خطرناک، اتمام پذیری منابع فسیلی و رشد فزاینده مصرف انرژی از جمله مفاهیمی هستند که تحقیقات مختلفی را در جهان به خود اختصاص داده‌اند. به واقع این مسائل روشن می¬کنند که دیگر نمی¬توان به منابع موجود انرژی متکی بود (تابنده، 1376). در حقیقت، انجام تحقیقات گسترده در جهت دستیابی به منابع جدید و سالم که در چند دهه¬ی اخیر توسعه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند را می‌توان بیانگر میزان اهمیت این نوع مفاهیم و علوم مرتبط به آنها دانست.

هم اکنون بیشتر کشورهای جهان برنامه¬های خود را طوری تنظیم کرده¬اند تا با بهینه کردن مصرف این منابع بر عمر منابع فسیلی خود بیفزایند و این در حالی است که با به کارگیری فناوری انرژی¬های تجدید پذیر سعی دارند که میزانی از سهم مصرف منابع فسیلی را بر عهده این منابع بگذارند تا هم عمر منابع فسیلی را به تأخیر اندازند و هم جایگزینی برای آن یافته باشند (حیدری، 1365). مدارک بسیاری وجود دارد که سیاست¬های انرژی جهانی که استفاده¬ کار¬آمد از سوخت¬های فسیلی و انرژی را ارتقاء می¬دهند، به لحاظ محیطی غیر مسئولانه هستند؛ زیرا آن¬ها باعث فساد جدی محیطی در سطوح محلی، منطقه¬ای و جهانی می¬گردند. مطالعات نشان داده¬اند که با ادغام منابع انرژی تجدید پذیر و ترکیب انرژی کلی، هر یک از این تأثیرات محیطی منفی را می¬توان کاهش داد، یا مانع آن شد (حیدری، 1365). باید اذعان داشت که در قرن 21 سوخت¬های فسیلی کم کم جای خود را به انرژی¬های تجدید پذیر (انرژی خورشیدی، بادی، برق آبی، بیومس، زمین¬گرمائی و غیره) خواهند داد. در میان این انرژی¬ها، بیوگاز حاصل از بیومس، از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. در این میان، بیوگاز به علت سالم‌سازی محیط زیست، تولید انرژی و کود مرغوب و قابلیت ایجاد آن در جوار اجتماعات بشری از اهمیت و جایگاه ویژه‌ای برخوردار است (الماسی، 1361). گرچه شناسایی بیوگاز در جهان سابقه¬ای طولانی دارد، اما استفاده عمومی و رایج آن در خلال قرن اخیر و بویژه در سه دهه گذشته بوده است. بیوگاز که منبع آن توده¬های زیستی است، در انتخاب منابع جایگزین انرژی برای روستاها، مورد ایده آلی می¬باشد، بدین مفهوم که ارزان بوده و به لحاظ تولید و منشأ، محلی است. همچنین منبعی از انرژی است که برای چندین کاربری از جمله: گرم کردن، روشن کردن، ایجاد توان الکتریکی با مقیاس کوچک و غیره سودمند می¬باشد. از طرفی بیوگاز علاوه بر تولید انرژی باعث تولید کود کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری¬ها می¬شود. همچنین راه حلی مناسب برای ‏دفع مواد زائد جامد می¬باشد (دهقان و همکاران، 1365). فاضلاب و مواد زائد جامدی که توسط صنایع و جوامع تولید می¬گردد، باعث آلودگی ‏شدید محیط می¬شوند که می-توان با فناوری بیوگاز خطرات ناشی از این مواد را به شدت کاهش داد و از انرژی و ‏کود تولیدی آن نیز استفاده نمود (رضویان، 1374). استحصال بیوگاز را می-توان از فرآیند¬های بی هوازی تصفیه فاضلاب (‏UASB) و همچنین از محل¬های دفن زباله نیز انجام داد و بخشی از هزینه¬های مصرفی این سایت¬ها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زیست محیطی سیستم¬های بیوگاز حتی فراتر از سیستم¬های تصفیه مرسومی است که تاکنون مورد استفاده ‏قرار می¬گرفتند. این منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل کنترل بو، بهبود ‏کیفیت آب و هوا، بهبــود ارزش غذایی کــود تولیدی، کاهش میزان انتشار گازهای گلخــانه¬ای و دست¬یابی به ‏بیوگاز به عنوان یک منبع انرژی می¬باشد؛ ‏که خود بیوگاز تولیدی می¬تواند به طور همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی تولید کند (تابنده، 1376). در این پژوهش ابتدا مدلی از رآکتور بیوگاز برای تولید بیوگاز در مزرعه طراحی و ساخته شد. سپس این دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت تا علاوه بر مشخص شدن صحت کار آن، گاز  

تولیدی حاصل از کود مرغی و کود بلدرچین مورد آزمایش و مقایسه قرار گیرد.