فن آوري توليد بيوگاز از فاضلاب

بيوگاز (بخش پاياني)

مقدمه
Image Hosting at ImageHosting.com
استحصال بيوگاز مي تواند از فرايندهاي بي هوازي فاضلاب نيز انجام گيرد که علاوه بر توليد انرژي مي تواند در کنترل بو نيز موثر باشد. يکي از روشهايي که در آن مي توان گاز زيادي به دست آورد تصفيه فاضلاب به روش UASB مي باشد. از اين روش براي تصفيه فاضلابهاي صنعتي با بار آلي زياد استفاده مي گردد که داراي راندمان بالايي در حذف مي باشد. به همين دليل در اين روش متان، هيدروژن سولفوره و دي اکسيد کربن زيادي توليد مي گردد که در صورت عدم جمع آوري و دفع صحيح باعث توليد بو و ايجاد انفجار مي گردد.

جمع آوري گاز و كاربرد آن
جمع آوري گازهاي توليدي سيستم بي هوازي كه خارج از راكتور انجام مي گيرد بايد از دقت خاصي برخوردار باشد و همان دقتي كه در دستكاري گازهاي طبيعي مراعات مي گردد ، در اين سيستمها نيز مورد توجه باشد . سيستم جمع آوري گاز راكتور بايد بتواند حداكثر گاز توليدي را نيز پاسخگو باشد . متأسفانه در اكثر مواقع مخازن ذخيره را براي توليد گاز و نگهداري آن براي زمانهاي 4 تا 5 دقيقه مي سازند و چون توليد گاز در زمان حداكثر خود نياز به ذخيره بيشتري دارد بايد براي ذخيره آن از مخازن ديگري سود جست . فشار گاز توليدي در سيستم حداكثر 10 تا 20 اينچ ستون آب است و اگر در محلي ذخيره شود فشار آن به مرور زياد شده و ممكن است با متصاعد شدن از مخزن ذخيره علاوه بر ايجاد بو در مواردي باعث انفجار و آتش سوزي نيز بشود . اگر گازهاي خروجي از راكتور مجدداً به آن بازگردند ، فضاي بالاي راكتور روي سطح فاضلاب را كه راه تماس راكتور با اتمسفر است را پر مي نمايد . اين عمل علاوه بر ايجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان هاي توليدي خواهد گرديد . باقيماندن و تجمع بيش از حد متنان در محل بالايي راكتور ممكن است در مواردي ايجاد انفجار نمايد و حتي ممكن است غلظت هيــدروژن سولفــوره در اطراف راكتور به حــدي برسد كه باعث بروز خطر بهره برداران گردد .

همچنين ممكن است گازهاي توليدي به جوبكهاي خروج فاضلاب راه يافته و بهره برداران را بعلت محتواي هيدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممكن است مقاديري گاز در حين عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضاي اطراف پخش شوند . بايد مسائل و خطرات ناشي از اينگونه پخش گاز در سايت تصفيه خانه به نحوي قابل پيش بيني و پيشگيري باشد . گاز توليدي در راكتور علاوه بر متان محتوي گاز كربنيك و هيدروژن سولفوره است بعلاوه محتوي رطوبت نيز خواهد بود . با تمام پيش بيني ها براي حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقيمانده در مواردي با ايجاد قطرات آب در شعله سوز و وسايل اندازه گيري مشكلاتي به وجود خواهد آورد . براي جلوگيري از اين مسئله هم بايد پيش بيني هاي لازم بعمل آيد .

هيدروژن سولفوره موجود در بيوگاز خاصيت خوردگي شديدي داشته و در حضور رطوبت به اسيد سولفوريك كه خورنده تر از خود اوست تبديل خواهد شد و اگر توأم با گازهاي سيستم بي هوازي سوزانيده شود به SO2 تبديل شده كه در هواي اطراف راكتور پخش و در صورت بارندگي به صورت باران اسيدي نازل و باعث خوردگي تمام چيزهاي درتماس با آن خواهد گرديد . ميزان تحمل پذيري انسان در برابر هيدروژن سولفوره 10 ميليگرم در ليتر است ، بعلاوه هيدروژن سولفوره در محيط اطراف بخش خود بوهاي بدي شبيه تخم مرغ گنديده به وجود خواهد آورد .

سه راه براي حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز قابل پيش بيني است . عمومي ترين آن به كاربردن يك برج محتوي سود است كه براي به حداكثر رساندن حذف آن بهتر است سود رقيق نيز در حال گردش در برج باشد تا تماس هيدروژن سولفوره با آن بيشتر برقرار گردد . سود مي تواند در مواردي كه گاز كربنيك بالاست نسبت به حذف آن نيز اقدام نمايد . معمولاً هيدروژن سولفوره در اين عمل به سولفوره هاي محلول تبديل و از محيط بيوگاز دور مي گردد . گرچه احداث اينگونه تأسيسات خيلي كم خرج است ولي نگهداري از آن مي تواند پرهزينه باشد زيرا نياز دارد گاهگاهي رسوبات تشكيل شده در آن را خارج نمود . براي حذف هيدروژن سولفوره لازم است PH محيط حدود 10 باشد و در PH هاي زير 5/9 قدرت حذف كاهش يافته و در PH بيشتر از 5/10 تشكيل رسوب و گرفتگي لوله ها اتفاق خواهد افتاد . معمولاً راندمان حذف هيدروژن سولفوره بين 80 تا 90 درصد متغير است .

راه دوم حذف هيدروژن سولفوره از بيوگاز استفاده از صافي ذغال فعال است . عيب بزرگ اين روش اشباع شدن ذغال ها و نياز به آماده سازي مجدد آنهاست كه بسيار پرخرج و پردردسر است و تهيه خود صافي ذغالي نيز گران خواهد بود . بالاخره با استفاده از املاح آهن مي توانيم گاز هيدروژن سولفوره را از محتويات بيوگاز حذف كنيم . در اين عمل گاز هيدروژن سولفوره به صورت گوگرد خالص از محيط حذف شده و به عنوان محصول فرعي مورد استفاده قرار خواهد گرفت . هزينه احداث اين سيستم حذف هيدروژن سولفوره خيلي گران است و گاهي يك تا دو دلار در حذف آن از هر فوت مكعب حجم بيوگاز هزينه لازم دارد .

كنترل بو در تصفيه بي هوازي
Image Hosting at ImageHosting.com يكي از پردردسرترين مشكل بهره برداري از سيستم هاي بي هوازي حذف بو مخصوصاً بوهاي ناشي از هيدروژن سولفوره است . اين بوها در غلظتي معادل 5/0 قسمت در ميليون قابل تشخيص و اعتراض است . بعد از زمان كوتاهي كه در تماس با هيدروژن سولفوره باشيم و سيستم بويائي ما با استنشاق دچار خستگي گردد به علت عدم درك بوهاي غليظ هيدروژن سولفوره ممكن است انسان در معرض تماس با گاز و بروز خطر قرار گيرد ، از اين رو بهتر است وجود گاز از طريق دستگاههاي اندازه گيري تعيين گردد تا سيستم بويائي انسان .

برحسب غلظت هيدروژن سولفوره هر نوع نشتي از بيوگاز احتمالاً با پيدايش بو توأم است . محتويات خروجي راكتور هم بدون شك داراي مقادير كمي هيدروژن سولفوره خواهد بود كه در هنگام جريان فاضلاب خروجي در جوبك ها رها خواهد شد . ممكن است محل هاي تخليه فاضلاب خروجي مخصوصاً نقاط رها شدن گازهاي هيدروژن سولفوره را به امكاناتي چون صافي ذعالي يا ساير وسائل جذب گاز هيدروژن سولفوره وصل نمود تا از پخش آن در فضاي اطراف ممانعت به عمل آيد .

ممكن است براي جذب گاز هيدروژن سولفوره از صافيهاي محتوي مواد آلي (Compost-Filter) كه در آن گازهاي ورودي با ميكروارگانيسم ها وارد فعل و انفعالاتي شده و با جذب مواد بودار هواي بدون محتوي بو را به بيرون هدايت مي كند ، استفاده نمود . مواد پركننده اين صافيها را هرازگاه بايد خالي و پر نمود . نحوه قرار گرفتن كمپوست در صافي بايد طوري باشد كه فضاي لازم بين آنها براي عبور گاز تأمين گردد . توصيه شده به محتويات صافي كمي آهك براي زيادتر شدن كلسيم و بالاتر رفتن PH محيط براي حذف بهتر ناخالصيها اضافه نمايند . گاهي مقداري لجن فعال به محتويات اين صافيها اضافه مي كنند . اگر محتويات گازهاي بالاي راكتور در 95 درجه فارنهايت بكار رود محتوي مقدار كافي رطوبت خواهد بود . در غير اينصورت لازم است با پاشش مقاديري آب رطوبت لازم را در محيط صافي توليد نمود . لازم است گاهگاهي محتويات صافي را به هم زد تا از چسبيدن آنها بهم جلوگيري شود .

پايان


گردآوري : امير رضا طلايي

1,979 total views, 1 views today

Share

6 فکر می‌کنند “فن آوري توليد بيوگاز از فاضلاب”

  1. در مورد خاکستر حاصل از فن آوری بیوگاز اطلاعاتی می خواستم

    [پاسخ]

    mostafa پاسخ:

    فن آوري استخراج بيوگاز از دستگاهاي توليد بيوگاز

    ويژگي و چگونگي توليد بيوگاز ‏ بيوگاز به نام گاز مرداب نيز شهرت يافته با تركيبي از متان ‏‎(CH4)‎‏ و دي اكسيدكربن ‏‎(CO2)‎‏ و بوي ‏قابل تشخيص مانند تخم مرغ گنديده . سبك تر از هوا مي باشد و طبق مطالعات انجام گرفته در هندوستان آناليز ‏بيوگاز در جدول زير ذكر گرديده كه ميزان درصد گاز متان آن بستگي به دماي هاضم داشته و هر چه دماي هاضم ‏پايين تر باشد درصد متان آن بيشتر و ارزش حرارتي بالاتري دارد ولي ميزان گاز توليد شده كمتر است . بيوگاز ها ‏به دو دسته زير تقسيم مي شوند.‏ ‏1.‏ بيوگازهاي با بار آلي ورودي زياد ‏2.‏ بيوگازهايي با بار آلي ورودي کم دستگاهاي فوق داراي تفاوتهايي در ميزان گاز توليدي، زمان ماند و نحوه راهبري مي باشند دماي احتراق بيوگاز حدود 700 درجه سانتيگراد (دماي احتراق گازوئيل 350 درجه سانتيگراد و نفت و پروپان ‏‏500 درجه سانتيگراد ) و دماي شعله حاصل از آن 870 درجه سانتيگراد است . بيوگاز مانند ساير سوخت هاي ‏گاز قابل احتراق بوده و با نسبت 1- 20 با هوا مخلوط شده و سرعت اشتغال آن بالا مي باشد . ارزش حرارتي آن ‏در حدود 6 كيلووات ساعت بر مترمكعب است (يعني برابر ارزش حرارتي نيم ليتر سوخت گازوئيل) كه در جداول ‏بعدي خواص بيوگاز نسبت به گازهاي سوختي و ساير سوختها مقايسه شده است . فشار لازم و مطلوب براي ‏پخت و پز با بيوگاز بين 5 تا 20 سانتيمتر ستون آب مي باشد . ارزش حرارتي متان خالص در حدود 9000 کيلو ‏کالري بر متر مکعب مي باشد.‏ چگونگي توليد بيوگاز ‏ دستگاههاي بيوگاز در شكل كلي از دو حوضچه ورودي و خروجي و يك مخزن تخمير(هاضم) و يك مخزن گاز ‏تشكيل شده اند كه شرايطي از قبيل آب و هوا ، فرهنگ ، اقتصاد و تكنولوژي باعث وجود اشكال مختلف و ‏مدلهاي گوناگون گرديده است . در تمام اين دستگاهها آب و مواد اوليه در حوضچه ورودي مخلوط شده و از آنجا ‏به مخزن تخمير هدايت شده كه پس از تخمير و توليد گاز با اضافه كردن مواد اوليه به سوي مجراي خروجي و ‏حوضچه خروجي هدايت مي گردند . ‏ اگر دستگاه بيوگاز با دقت كافي و در محل استقرارش درست به كار گرفته شود و بتواند نيازهاي انرژي و كود غني ‏براي كشاورزي توليد كند صاحب آن از داشتن چنين دستگاهي خوشحال مي شود ولي از نظر نوع و چگونگي ‏كاركرد ، دستگاههاي متفاوتي در جهان ساخته شده و مورد بهره برداري قرار گرفته كه توضيح در رابطه تمام موارد ‏از حوصله اين بحث خارج است ولي سه نوع كلي آن كه بيشترين طرفدار و بيشترين مصرف كننده را به خود ‏اختصاص داده ، مورد بحث قرار مي دهيم و بديهي است روش كار و فعاليت بقيه دستگاهها نيز مشابه اينها مي ‏باشد . ‏ ‏1.‏ دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور كه به مدل هندي معروف است ‏ ‏2.‏ دستگاه بيوگاز با مخزن مشترك و ثابت كه به مدل چيني شهرت يافته است ‏ ‏3.‏ دستگاه بيوگاز با نسبت طول به عرض زياد که به مدل تايواني شهرت يافته اند.‏ ‏4.‏ کمپوست بي هوازي ‏ مواد اوليه بيوگاز پس مانده هاي الي زباله، مواد زائد حيواني، مواد زائد گياهي، فضولات انساني و لجن ‏فاضلاب مي باشد. ‏

    [پاسخ]

  2. با سلام. ضمن عرض خسته نباشید به شما در وب سایت شخصی بنده تعدادی مقالات قابل دانلود وجو دارد که ماحصل تحقیقات شخصی بنده و همکاران گرامی در دانشگاه می باشد. انتشار این مقالات و در دسترس قرار دادن آنها جهت استفاده عموم علاقه مندان یکی از کارهای مهم و ارزشمند می باشد. لذا بدین وسیله آدرس وب سایت شخصی بنده برای هرگونه بهره برداری و دریافت مقالات به حضورتان ارسال می گردد.

    [پاسخ]

  3. سلام. لطفاراجع به انرژی بیوگاز چگونه می توان مطالب جامع بدست اورد

    [پاسخ]

    amir reza talaie پاسخ:

    در پاسخ به دوست عزیزی که خواهان منابعی جهت انرژی بیوگاز می باشند عرض می نمایم که کتبی همچون مواد “زائد جامد” نوشته استاد ارجمند دکتر قاسم علی عمرانی و یا مقدمه ای بر مواد زائد جامد نوشته دکتر جنیدی جعفری می تواند در این زمینه راه گشا باشد.

    [پاسخ]

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *