فعاليتهای پژوهشی سعيد ايرانپور

طرحهای تحقیقاتی

مقالات

توانمندیها

.....مشاهده همه موضوعات مرتبط

آموزش

آموزش شیمی و علوم وابسته

آموزش کامپیوتر

آموزش اینترنت

معرفی و آموزش نرم افزار

.....مشاهده همه موضوعات مرتبط     

only search www.iranpour.ir
کامپيوتر و نرم افزار

ترفندهای جستجو در اینترنت

معرفی و دانلود نرم افزارهای عمومی

معرفی و دانلود نرم افزارهای تخصصی

.....مشاهده همه موضوعات مرتبط        

ورود اعضاء
معرفی سایتهای علمی

سایت جستجوی مقاله و کتاب

...با قابلیت اشتراک گذاری

http://www.scribd.com

.....مشاهده همه موضوعات مرتبط

مشاهده بهترسایت

برای مشاهده بهتر صفحات سایت مرورگرهای زیر پیشنهاد میگردد
Google Chrome گوگل کروم
 Mozilla Firefox فایرفاکس 


 

نظر سنجی
کدام قسمت ازسایت را بیشتر میپسندید؟
 

بیوگاز 

امروزه گازهای گوناگون و مفیدی برای سوخت، وجود دارند که بیش از سه نوع آن در جهان استفاده می شود. این سه نوع عبارتند از:

·          گاز مایع (ال.پی.جی)  

که مخلوطی از بخش‌های پالایش شده نفت خام از قبیل پروپان، بوتان، پروپیلن و بوتیلن است. این گاز به این دلیل که به آسانی به مایع تبدیل می شود، از آن برای سوخت سیلندر استفاده می شود.

·          گاز طبیعی

که از دو منبع عمده منابع گاز مستقل و گاز همراه (گاز حاصل از تفکیک نفت خام) تامین می شود

·          بیوگاز

بطور خلاصه بیوگاز عبارت است از گازهایی كه در اثر تخمیر فضولات گیاهی و جانوری دور از اكسیژن و در اثر فعالیت باكتریهای بی هوازی تولید می گردد كه حدود % 60 از آن را متان   (CH4)    كه یك گاز قابل اشتعال است ، تشكیل می دهد. بقیه آن شامل حدود % 30 دی اكسید كربن   (CO2)   ودرصد كمی از گازهای ازت اكسیژن ، هیروژن وسولفید هیدروژن   (H2S)    و رطوبت است.در برخی موارد بیوگاز شامل ترکیب سیلوکسان نیز میباشد. سیلوکسان در نتیجه تجزیه بی هوازی ترکیباتی که عموما در صابون و مواد شوینده یافت میشوند حاصل میگردد.( بطور کلی میتوان گفت که نسبت متان به دی اکسید کربن در بیوگاز 3 به 2 است) محصول جانبی وپس مانده این فرایند هم كمپوست یا كود آلی مرغوبی است كه به دلیل غنی بودن ازت آن در كشاورزی از ارزش و كاربرد خوبی برخوردار است

ترکیب کلی بیوگاز

ترکیب

فرمول

    درصد  %

Methane

CH4

50–75

Carbon dioxide

CO2

25–50

Nitrogen

N2

0–10

Hydrogen

H2

0–1

Hydrogen sulfide

H2S

0–3

Oxygen

O2

0–0

 

گفته می شود كه احتمالاً حمام شیخ بهایی در اصفهان كه به گمان مردم قدیم با یك شمع كار می كرده ، انرژی سوخت خود را از گاز مردابی كه پشت آن قرار داشته تامین می كرده است و پس از خشك شدن مرداب از كار می افتد.

همچنین طبق مطالعاتی که توسط باستان‌شناسان و متخصصین انجام شده است معلوم گردیده که فاضلاب شهر اصفهان توسط لوله‌های جمع آوری فاضلاب وارد خزینه حمام می‌شده است و طبق محاسبات دقیقی که شیخ بهایی انجام داده بود و با طراحی خاص خزینه، این فاضلاب تبدیل به گاز متان می‌شد که قابل سوختن است. لجن‌های ته نشینی نیز به عنوان کود آلی مورد استفاده قرار می‌گرفت. شیخ بهایی با محاسباتی که انجام داده بود، حجم لجن را برای تولید بیوگاز مشخص کرده بود و گفته بود که اگر لجن به اندازه‌ای که خود مشخص کرده بود برسد می‌توانید مقدار مشخصی از لجن را به عنوان کود استفاده کنید. برای برداشت این لجن اضافی برنامه دقیقی ترسیم شده بود و در هر زمانی میزان برداشت اهالی هر منطقه‌ای مشخص بود.

 

 

گاز تولید شده توسط فاضلاب بوسیله شعله‌هایی که تعبیه شده بود مخزن آب حمام را گرم می‌کرد. پس از گذشت چندین سال و ضعف حکومت آن زمان که پایتخت ایران، اصفهان بود کشاورزان بدون برنامه و خارج از نوبت از این لجن‌ها برداشت نمودند تا به عنوان کود استفاده نمایند و بدین جهت بود که این شعله‌ها خاموش شدند.

اما اولین دستگاه بیوگاز با مفهوم امروزی در سال 1354 بطور آزمایشی در یكی از روستاهای استان لرستان احداث گردید. بعد از انقلاب اسلامی تا 40 دستگاه دیگر توسط جهاد سازندگی در استانهای مختلف كشور راه اندازی شد. این در حالی بود كه سالها قبل یعنی پیش از جنگ جهانی دوم كشورهایی مانند آلمان ، فرانسه و چین این كار را انجام می دادند..

درسال های اخیر به دلیل مشکلات ناشی از وابستگی گسترده به نفت و محدودیت منابع تجاری انرژی، به استفاده از بیوگاز بیشتر توجه شده است. بیوگاز بر اثر واکنش های تجزیه ای بی هوازی میکروارگانیسم های زنده در محیطی که مواد آلی وجود دارد، تولید می شود. از این قبیل محیط ها می توان به باتلاق ها و مرداب ها اشاره کرد و گازی که در این محیط ها تولید می شود، به گاز مرداب معروف است. دلیل نام گذاری این گاز به بیوگاز این است که بر اثر تجزیه بی هوازی مواد آلی و بیولوژیک به وسیله میکروارگانیسم های زنده تولید می شود. بیوگاز مخلوطی از سه ترکیب به نام های متان، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است  .

 

 ترکیب عمده و قابل اشتعال بیوگاز، متان است که سهم بیشتر این گاز یعنی 60 تا70 درصد آن را شامل می شود. گاز متان، گازی است بی رنگ و بی بو که اگر یک فوت مکعب آن بسوزد، 252 کیلوکالری انرژی حرارتی تولید می کندکه در قیاس با سایر مواد سوختی، رقم قابل توجهی است. دو ترکیب دیگر به ویژه سولفید هیدروژن که سهم آن ناچیز است، جزء ترکیب های سمی هستند. از مزیت های مهم متان به دیگر سوخت ها این است که هنگام سوختن، گاز سمی و خطرناک منواکسید کربن تولید نمی کند؛ بنابراین از آن می توان به عنوان سوخت ایمن و سالم در محیط خانه استفاده کرد. همان طور که گفته شد، 60 تا70 درصد بیوگاز را گاز متان تشکیل می دهد، این درصد بالای متان، بیوگاز را به عنوان منبع عالی و ممتاز انرژی های تجدیدپذیر برای جانشینی گاز طبیعی و دیگر سوخت های فسیلی قرار داده است. امروزه از بیوگاز در گرم کردن دیگ های بخار کارخانه ها، موتور ژنراتورها برای تولید برق،گرم کردن خانه ها و پخت و پز استفاده می شود. استفاده از فناوری تولید بیوگاز در ایران، تاکنون کاربرد عمومی نیافته است و در مرحله آزمایشگاهی است؛ درحالی که در کشورهای اروپای غربی، جنوب شرقی آسیا و به ویژه چین و هندوستان این فناوری بسیار قابل توجه است و این کشورها با بهره گیری از این فناوری نیاز خود را به سوخت برطرف کرده اند  .

 

سوئد، یکی از بهترین مصرف کنندگان بیوگاز در صنعت حمل و نقل است و برنامه ریزی شده است تا سال ۲۰۵۰ میلادی ۴۰ درصد از نیاز این کشور در بخش حمل و نقل از طریق بیوگاز تامین شود. براساس این گزارش، هزینه تولید بیوگاز در سوئد از تولید بنزین با صرفه تر است، زیرا تولید یک مترمکعب بیوگاز که شامل تولید، اصلاح و متراکم سازی است، ۵/۳ تا ۵/۴ کرون سوئد است که این مقدار، حدود ۷۰ درصد هزینه های جاری بنزین در سوئد است. بررسی ها نشان می دهد درصورت استفاده از بیوگاز در صنعت حمل و نقل، میزان آلاینده دی اکسیدکربن که سبب افزایش گاز گلخانه ای جهان می شود تا حدود ۶۵ تا ۸۵ درصد کاهش می یابد  .

باکتری های ویژه ای واکنش های تجزیه ای و بی هوازی مواد آلی را به منظور تولید بیوگاز انجام می دهند. این گروه باکتری ها قادر به شکستن و تجزیه مواد آلی پیچیده و ساده هستند که سرانجام به تولید بیوگاز منجرمی شود. این باکتری ها از باکتری های مزوفیل و تا حدودی گرما دوست، هستند و در دمای 75 تا 100 درجه فارنهایت می توانند زندگی کنند. تحقیقات نشان می دهد که بهترین دما برای رشد این گونه باکتری ها 95 درجه فارنهایت است که در این دما باکتری ها بیشترین فعالیت آنزیمی را برای تجزیه موادآلی و تولید بیوگاز دارند. با توجه به این موضوع در فصل زمستان که هوا سرد است، تولید بیوگاز در مرداب ها و باتلاق ها متوقف می شود. از شرایط مطلوب دیگر برای تولید بیوگاز، قلیایی بودن   (PH=7-8) محیط واکنش است  .

 

تجزیه و تبدیل فضولات و مواد گندیده آلی که می تواند محصول حیوانات اهلی و یا گیاهان باشد، به وسیله باکتری ها در دو مرحله به بیوگاز و بیوماس تبدیل می شود. از بیوگاز استفاده های فراوانی می توان کرد و از بیوماس هم به عنوان کود آلی می توان بهره برد. در مرحله نخست این واکنش بیولوژیک، باکتری های بی هوازی مواد آلی گندیده را به اسید های آلی تبدیل می کنند. در مرحله دوم، گروه دیگری از باکتری ها اسید های آلی به وجود آمده را تجزیه می کنند که در نتیجه آن بیوگاز که بخش عمده آن متان است، تولید می شود  .

برای تولید بیوگاز در مناطق روستایی و مجتمع های کشاورزی و دامپروری می توان اقدام به ساخت دستگاه بیوگاز کرد که ساخت آن بسیار آسان و از بخش های زیر تشکیل شده است  :

 

- تانک تخمیر  :

 

تانک تخمیر، بخش اصلی دستگاه بیوگاز است که معمولاً به شکل استوانه و از جنس آجر و یا بتون ساخته می شود. این تانک را می توان یا به صورت کامل درون زمین و یا بخشی از آن را در روی زمین ساخت. مواد زاید آلی پس از ورود به تانک به مدت یک تا دو ماه در آن نگهداری می شوند. در طول این مدت، مواد زاید آلی درشرایط بی هوازی و براثر فعالیت باکتری ها تجزیه می شوند. نتیجه این تجزیه، تولید بیوگاز و مقداری بیوماس است که با تخلیه مرتب بیوماس و و اضافه کردن مواد زاید جدید در تمام روزهای سال می تواند ادامه داشته باشد  .

 

- محفظه گاز  :

 

این محفظه به صورت سرپوشی شناور یا ثابت از جنس فلزی یا بتونی در روی بخش فوقانی تانک تخمیر قرار می گیرد. گازهای تولیدی در تانک تخمیر در بخش زیر این سرپوش جمع می شود که از طریق لوله کشی می توان آن را به نقطه مصرف انتقال داد. نکته مهم در باره این محفظه این است که از افزایش فشار گاز در این محفظه جلوگیری شود؛ بنابراین با نصب فشار سنج در این محفظه می توان فشار گاز را کنترل کرد.

- لوله های ورودی و خروجی:

هدف از لوله های ورودی و خروجی در دستگاه بیوگاز، ورود مواد خام و تخلیه بیوماس از تانک تخمیر است. جنس لوله ها را می توان از نوع پلاستیکی یا بتونی انتخاب کرد. در مناطق روستایی هر خانوار می تواند به طور انفرادی یک دستگاه بیوگاز داشته باشد و یا چند خانوار ساکن در کنار هم می توانند به طور اشتراکی یک دستگاه بیوگاز بسازند. براساس محاسبات انجام شده، کود حاصل از سه راس گاو و یا چند راس گوسفند پاسخ گوی تولید گاز مصرفی هر خانوار در طول سال است. که این میزان تولید گاز، حدود 500 لیتر به ازای هر کیلوگرم فضولات تجزیه شده است. بهره برداری و نگهداری از دستگاه بیوگاز به مهارت خاصی نیاز ندارد و هرکس به راحتی می تواند از آن استفاده کند. با توجه به موارد یادشده، لزوم برنامه ریزی برای گسترش منابع انرژی غیرنفتی و استفاده از انرژی های نو در کشورمان به خوبی احساس می شود. با انجام مطالعات و تحقیقات و مشارکت در ساخت دستگاه های بیوگاز در مناطق روستایی می توان در مصرف سوخت های نفتی به شدت صرفه جویی کرد.

 


Source: Kangmin and Ho (2006)

 

در یک نتیجه گیری کلی استفاده از بیوگاز در زندگی روزمره می تواند فایده های زیر را به دنبال داشته باشد:

 

- بیوگاز به عنوان یک منبع انرژی محلی و تجدید شونده؛

- بهبود وضعیت ایمنی صنعتی و خانگی، همچنین سودآور بودن آن؛

- بهبود وضعیت کیفیت هوا و کاهش بوهای نامطبوع؛

- کاهش انتشارگازهای گلخانه ای دشمن لایه ازون؛

- رشد اقتصادی و تضمین منبع انرژی؛

- جمع آوری مواد زاید و حیوانی در یک نقطه و جلوگیری از پراکندگی آنها در محیط اطراف؛

- استفاده از بیوماس  (زیست توده)  تولیدی به عنوان کود سالم و مطمئن در کشاورزی

 

 

 

 
هر روز با آیه ای از قرآن مجید
علوم و تکنولوژی پليمر

اصول پلیمر

سنتز پلیمر

تکنولوژی پلیمر

دانلود کتب پليمر 

کامپوزیتهای پلیمری

  .....مشاهده همه موضوعات مرتبط

سورفکتانت يا مواد فعال سطحی

تعریف سورفکتانت

طبقه بندی سورفکتانت

امولسیون و پایداری آن

امولسیفایر ها

بیوسورفکتانت

کاربردهای سورفکتانت

.....مشاهده همه موضوعات مرتبط

فتاوری نانو يا نانو تکنولوژی
به یاد دایی حسن

شهید حسن حسنان

صندوق پست الکترونیکی

ای نام تو بهترین سرآغاز

بی نام تو نامه کی کنم باز

ورود به پست الکترونیکی