بیوگاز و تعاریف و اصطلاحات آن

دسته بندي : فنی و مهندسی » مهندسی شیمی
مقدمه: 1
2-10 - بيومس... 69
2-11- ساختار شيميايي زيست­توده 72
2-12- فرآيندهاي تبديل انرژي بيومس و كاربردهاي آنها: 72
2-13- انواع نيروگاه­هاي بيومس: 74
3- معرفي بيوگاز. 78
3-1- تاريخچه بيوگاز 80
3-2- منابع زيست­توده جهت توليد بيوگاز 85
3-3- مهمترين منابع زيست­توده برای توليد بيوگاز و خواص هر کدام از آنها: 87
3-3-1- فضولات دامپروري.. 87
3-3-2- ضايعات کشاورزي.. 87
3-3-3- ضايعات صنايع غذايي.. 88
3-3-4- پتانسيل توليد بيوگاز از فضولات.. 88
3-3-5- مواد آلی و مقدار بیوگاز تولیدی آنها 89
3-4- انواع واکنش­ها براي هضم مواد آلي.. 89
3-4-1- اصول هضم بي­هوازي.. 90
3-5- مراحل و واکنش­هاي توليد بيوگاز 92
3-6- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی.. 95
3-6-1- تخمیر چربی­ها 95
3-6-2- تخمیر هیدرات­های کربن.. 96
3-6-3- تخمیر پروتئین‌ها 96
3-7- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بي‎هوازي در توليد بيوگاز 97
3-7-1- درجه حرارت.. 97
3-7-2- اسیدیته. 98
3-7-3- مواد مغذی در محیط.. 98
3-7-4- غلظت مواد. 99
3-7-5- عوامل سمی.. 100
3-7-6- زمان ماند مخلوط.. 100
3-7-7- همزدن. 101
3-7-8- آماده­سازی مواد خام. 102
3-7-9- تسریع­کننده­های واکنش... 102
3-7-10- اصلاح ساختار رآکتور 102
3-7-11- افزودني­ها 103
3-7-12- محيط بيهوازي.. 103
3-8- کود حاصل از دستگاه بیوگاز 103
3-9- برخي از خصوصيات کود بيوگاز 104
3-10- توليد مرداب­هاي مصنوعي.. 109
3-11- استفاده از بیوگاز در توليد انرژي.. 110
3-1- دلايل ارجحيت تولید بيوگاز به ساير انرژي­هاي تجديدپذير. 111
3-2- معايب سيستم­های بيوگاز 116
3-3- مزاياي سیستم­های بيوگاز 116
4- لندفيل.. 122
4-1- پسماند چيست؟. 123
4-2- فرآيند توليد بيوگاز در لندفيل. 125
4-2-1- ترکيبات موجود در زباله. 125
4-2-2- رطوبت موجود در زباله. 126
4-2-3- سن لندفيل. 126
4-2-4- دماي لندفيل. 126
4-2-5- لندفيل. 126
4-2-6- وجود مواد مغذي در زباله. 126
4-3- ساختار كلي لندفيل­هاي مدرن. 127
4-4- تكنيك­هاي مختلف جمعآوري گاز لندفيل­ها 127
4-5- سيستم­هاي جمع­آوري گاز غير فعال ‏ 131
4-6- طراحي لندفیل. 132
4-7- فرآورده جانبي لندفيل. 135
5- بيوگاز در جهان.. 140
5-1- کره 141
5-2- چين.. 142
5-3- هند. 143
5-4- پاکستان. 145
5-5- نيجريه. 145
5-6- ژاپن.. 145
5-7- سوئد. 147
5-8- فيليپين.. 147
5-9- گواتما 148
5-10- انگليس... 148
5-11- برزيل. 149
5-12- آلمان. 149
5-13- نروژ 150
5-14- آمريکا 150
5-15- بیوگاز در ايران. 150
5-16- نگاهي به تاريخچة بيوگاز در ايران. 151
5-17- تحقيقات انجام شده در ايران در زمينه بيوگاز 154
5-18- پتانسيل توليد بيوگاز در ايران. 154
5-19- اولويت­هاي استفاده از بيوگاز در ايران. 157
5-20- عوامل بازدارنده در گسترش فن‎آوري توليد بيوگاز در کشور 157
5-21- علل و ضرورت استفاده از بيوگاز در کشور 160
5-22- استفاده بهينه از دستگاه­هاي بيوگاز در ايران. 161
5-23- پيشنهاداتي براي سياست­گذاري.. 162
5-24- مزاياي بيوگاز 162
5-25- محدوديت­های استفاده از فنآوری بیوگاز 164
5-26- چگونگي توزيع مصرف انرژي در ايران. 164
5-27- مزاياي تدوين طرح جامع انرژي در ایران. 165
5-28- نتيجه­گيري.. 168
6- دستگاه بيوگاز. 172
6-1- طراحي دستگاه­هاي بيوگاز 173
6-2- قسمت­هاي مختلف دستگاه بيوگاز 174
6-2-1- حوضچه ورودي.. 175
6-2-2- تانك تخمير (هاضم) 175
6-2-3- حوضچه خروجي.. 177
6-2-4- محفظه گاز 177
6-3- دوام و بقاء دستگاه­هاي بيوگاز: 180
6-4- طرحريزي انواع دستگاه­هاي بيوگاز 180
6-5- دستگاه بيوگاز مدل چيني.. 180
6-6- دستگاه بيوگاز مدل فرانسوي.. 182
6-7- دستگاه بيوگاز با لوله­هاي چرمي.. 183
6-8- دستگاه بيوگاز با کيسه پلي­اتيلنی.. 183
6-9- دستگاه بيوگاز مدل هندي.. 184
6-10- دستگاه بيوگاز مدل تايواني يا مدل بالوني.. 185
6-11- دستگاه بيوگاز مدل نپال. 186
6-12- دستگاه­هاي عمودي بيوگاز 187
6-13- دستگاه­هاي افقي بيوگاز 188
6-14- دستگاه­هاي مشترک بيوگاز 188
6-15- نتايج. 189
6-15-1- دستگاه­هاي عمودي: 189
6-15-2- دستگاه­هاي افقي: 190
6-15-3- دستگاه بيوگاز مشترک.. 190
6-15-4- دستگاه مدل چيني.. 190
6-15-5- دستگاه مدل فرانسوي.. 191
6-15-6- دستگاه­هاي پلاستيکي و چرمي.. 191
6-15-7- دستگاه مدل هندي.. 191
6-15-8- دستگاه مدل تايواني.. 192
6-16- انواع واحدهاي ساخته شده در ايران. 192
6-17- انواع هاضم­هاي بي­هوازي بر اساس نوع خوراک­دهی.. 194
6-17-1- ناپيوسته. 194
6-17-2- نيمه پيوسته. 194
6-17-3- پيوسته. 195
6-18- معرفي بخش­هاي مختلف نيروگاه بيوگازي.. 196
6-18-1- بخش تفكيك زباله و تأمين پسماندهاي آلي.. 196
6-18-2- واحد هضم بيهوازي و توليد بيوگاز 197
6-18-3- واحد توليد برق و حرارت.. 197
6-18-4- ساير واحدها 198
6-19- مقياس سيستم­هاي بيوگاز 199
6-19-1- سیستم آزمايشگاهي.. 199
6-19-2- سيستم بيوگاز خانگي.. 199
6-19-3- سيستم بيوگاز متوسط.. 199
6-19-4- سستم بيوگاز بزرگ.. 200
6-20- نمونه موردی استفاده ازسیستم بیوگاز در مقیاس بزرگ.. 201
6-20-1- سیستم بیوگاز زندان کیتاراما در رواندا 201
6-20-2- سیستم­های نیمه صنعتی و صنعتي.. 202
6-21- فناوري تولید بيوگاز در مقياس شهري.. 203
6-22- رآكتورهاي بي­هوازي در تصفیه فاضلاب.. 203
6-23- بازيابي فاضلاب.. 206
7- جمع­آوري بیوگاز و كاربردهاي آن.. 210
7-1- وسايل تعيين حجم گاز توليدي و آناليز بيوگاز 210
7-2- جداسازي انواع ناخالصي­ها از گاز: 211
7-2-1- سولفورزدايي.. 211
7-2-2- رطوبت­گيري گاز 213
7-2-3- زدودن دي اکسيد کربن.. 213
7-2-4- فشرده­سازي گاز توليدي.. 213
7-3- مصارف عمده بیوگاز 214
8- واژه نامه. 222
9- منابع.. 252

سخنان مؤلف
بي شک مهمترين مسئله­اي که در قرن 21 بشريت با آن مواجه است، مسئله انرژي و سوخت مي­باشد. زيرا از يک طرف تعداد صنايع مصرف کننده انرژي رو به افزايش است و از طرف ديگر سوخت­هاي فسيلي که مهم­ترين انرژي­هاي مصرفي اين صنايع­اند رو به اتمام هستند. اين در حالي است که هم­اکنون آلودگي­هايي که اين سوخت­ها ايجاد مي­کنند، باعث مشکلاتي در جهان شده است و اتحاديه­هاي جهاني در حال تصويب قانون­هايي مبني بر حذف يا به حداقل­رساندن مصرف اين سوخت­ها در دهه­هاي آينده مي­باشند. در اين راستا بيشتر کشورها کوشيده­اند تا منابع انرژی خود را گسترش داده و سهم مصرف سوخت­هاي فسيلي را کاهش دهند. باید اذعان کنيم که ما صاحب منابع عظيم بي­شماري در اين کره خاکي هستيم و در هر زمان يکي يا چند تا از اين منابع کشف شده و به بهره­برداري رسيده­اند. البته مهم­ترين دليل کشف آنها در هر زمان، نياز مردمان آن زمان بوده است و چيزي که باعث کشف آن شده فناوري بوده است. بدين­ترتيب هر زماني محصول خاصي ثروت به شمار مي­رفته است. به عنوان مثال زماني طلا ثروت بوده و عصر طلا ناميده شده است، زماني آهن ثروت بوده و عصر آهن ناميده شده است و زماني عصر برنز و قرن حاضر عصر نفت مي­باشد و بدين ترتيب هر زماني به دليل احتياجات مردمان آن زمان و همچنين فناوري آن دوره ثروت­ها نيز تغيير مي­کنند.

بنابر­اين ما در اين جهان نه­تنها شاهد تغييراتي در جهت استفاده مؤثرتر از منابع هستيم، بلکه خود منابع نيز در حال تغيير هستند. براي مثال، زمين تا وقتي که انسان کشاورزي و پرورش دام و طيور را نياموخته بود، ثروت به شمار نمي­رفت و فقط در نتيجه خلاقيت ذهن بشر به مهم­ترين ثروت تبديل شد. يا براي مثال نفت را در نظر بگيريد؛ نفت در گذشته ثروت محسوب نمي­شد، بلکه محصولي زائد به شمار مي­رفت که آب­ها را آلوده مي­کرد و انسان هميشه از آن گريزان بود. نفت همين صد سال پيش يعني زماني که بشر چگونگي پالايش و سوزاندن آن را آموخت، به ثروت تبديل شد. بدين­ترتيب هر دوره­اي منبع خاص خودش را داشته است. روغن نهنگ در قرن هجدهم، ذغال سنگ در قرن نوزدهم و نفت در قرن بيستم اصلي­ترين منابع ثروت محسوب مي­شد. بشر از دير باز چنين مي­پنداشت که اين منابع به زودي به پايان خواهند رسيد و بايد در مصرف آنها صرفه­جوئي کند. اما هميشه در زماني بسيار زودتر از به پايان رسيدن يک منبع، با يافتن منبعي بهتر، از مصرف آنها دست کشيده است و اين مطلب بيانگر آن است که در اين کره خاکي منابع محدود نمي­باشند. در واقع بايد گفت منابع جهان ثابت نيستند بلکه با پيشرفت فناوري يک منبع جاي خود را به منبع ديگر، که غني­تر و مورد نياز­تر هست مي­دهد. بايستي به اين نکته توجه کرد که هيچ منبعي به خودي خود ثروت محسوب نمي­شود. بلکه همه ثروت­ها اختراع ذهن انسان به شمار مي­روند. به بيان ديگر صنعت و فناوري تعيين مي­کند که چه چيزي مي­تواند ثروت باشد و چه چيزي نه. صنعت کشاورزي زمين را به ثروت تبديل مي­کند و صنعت نفت بنزين خودرو را. در واقع در هر دوره­اي ميزان و اندازه منابعي چون نفت، غذا، پلاستيک و ديگر منابع را فناوري تعيين مي­کند. براي مثال امروز فناوري سوخت­رساني انژکتوري، بهره­وري بنزين را دو برابر کرده است.