سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
بیوگاز محصول راکتور بی هوازی فرآیند های تصفیه فاضلاب
۱۳۹۰/۱۱/۰۳
19:55
|
مقدمه
در سالهای اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی ،پدیده بحرانی انرژی در جهان به وجود آورده است ،مصرف انرژی به حد نگران کننده ای رسیده است.ادامه این روند تنها منابع تجدید پذیر و پایان یافتنی انرژی را به سرعت تخریب می نماید.
کمبود انرژی ، وفور مواد فساد پذیر اعم از مایع یا جامد و از یک سو سادگی عمل با توجه به هزینه های کم و کارربرد متنوع راکتورهای بی هوازی باعث گسترش آن گردیده است.
تکنولوژی راکتورهای بی هوازی به خصوص در کشورهایی که منابع نفتی ندارند پیشرفت چشمگیری داشت به طوری که در این کشورها با استفاده از کود دامی و مواد آلی زاید، اقدام به تولید انرژی به طریقه بی هوازی می نمایند.برای مثال در کشور چین تقریبا 25% از انرژی موردنیاز از انی راه تامین می شود. [3]
بیوگاز
مجموعه گازهای تولید شده از تجزیه و تخمیر فضولات حیوانی و انسانی و گیاهی که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعلیت های باکتری های بی هوازی در یک هاضم بی هوازی به وجود می آید اصطلا حا بیو گاز نامیده می شود. [3]
گازهای تشکیل دهنده بیوگاز شامل متان (80-60درصد)،دی اکسید کربن (38-25 درصد)، ازت(7-0 درصد)، هیدروژن (1-0 درصد) ،اکسیژن (2-0 درصد) ،هیدروژن سولفید (5/0-05/0 درصد) [2]
در سالهای اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی ،پدیده بحرانی انرژی در جهان به وجود آورده است ،مصرف انرژی به حد نگران کننده ای رسیده است.ادامه این روند تنها منابع تجدید پذیر و پایان یافتنی انرژی را به سرعت تخریب می نماید.
کمبود انرژی ، وفور مواد فساد پذیر اعم از مایع یا جامد و از یک سو سادگی عمل با توجه به هزینه های کم و کارربرد متنوع راکتورهای بی هوازی باعث گسترش آن گردیده است.
تکنولوژی راکتورهای بی هوازی به خصوص در کشورهایی که منابع نفتی ندارند پیشرفت چشمگیری داشت به طوری که در این کشورها با استفاده از کود دامی و مواد آلی زاید، اقدام به تولید انرژی به طریقه بی هوازی می نمایند.برای مثال در کشور چین تقریبا 25% از انرژی موردنیاز از انی راه تامین می شود. [3]
بیوگاز
مجموعه گازهای تولید شده از تجزیه و تخمیر فضولات حیوانی و انسانی و گیاهی که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعلیت های باکتری های بی هوازی در یک هاضم بی هوازی به وجود می آید اصطلا حا بیو گاز نامیده می شود. [3]
گازهای تشکیل دهنده بیوگاز شامل متان (80-60درصد)،دی اکسید کربن (38-25 درصد)، ازت(7-0 درصد)، هیدروژن (1-0 درصد) ،اکسیژن (2-0 درصد) ،هیدروژن سولفید (5/0-05/0 درصد) [2]
فن آوری تولید بیوگاز از فاضلاب
۱۳۹۰/۰۱/۰۲
0:1
|
جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد
باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی
مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد
جمع آوری گاز و کاربرد آن
جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد . سیستم جمع آوری گاز راکتور باید بتواند حداکثر گاز تولیدی را نیز پاسخگو باشد . متأسفانه در اکثر مواقع مخازن ذخیره را برای تولید گاز و نگهداری آن برای زمانهای ۴ تا ۵ دقیقه می سازند و چون تولید گاز در زمان حداکثر خود نیاز به ذخیره بیشتری دارد باید برای ذخیره آن از مخازن دیگری سود جست . فشار گاز تولیدی در سیستم حداکثر ۱۰ تا ۲۰ اینچ ستون آب است و اگر در محلی ذخیره شود فشار آن به مرور زیاد شده و ممکن است با متصاعد شدن از مخزن ذخیره علاوه بر ایجاد بو در مواردی باعث انفجار و آتش سوزی نیز بشود . اگر گازهای خروجی از راکتور مجدداً به آن بازگردند ، فضای بالای راکتور روی سطح فاضلاب را که راه تماس راکتور با اتمسفر است را پر می نماید . این عمل علاوه بر ایجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان های تولیدی خواهد گردید . باقیماندن و تجمع بیش از حد متنان در محل بالایی راکتور ممکن است در مواردی ایجاد انفجار نماید و حتی ممکن است غلظت هیــدروژن سولفــوره در اطراف راکتور به حــدی برسد که باعث بروز خطر بهره برداران گردد .
همچنین ممکن است گازهای تولیدی به جوبکهای خروج فاضلاب راه یافته و بهره برداران را بعلت محتوای هیدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممکن است مقادیری گاز در حین عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضای اطراف پخش شوند . باید مسائل و خطرات ناشی از اینگونه پخش گاز در سایت تصفیه خانه به نحوی قابل پیش بینی و پیشگیری باشد . گاز تولیدی در راکتور علاوه بر متان محتوی گاز کربنیک و هیدروژن سولفوره است بعلاوه محتوی رطوبت نیز خواهد بود . با تمام پیش بینی ها برای حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقیمانده در مواردی با ایجاد قطرات آب در شعله سوز و وسایل اندازه گیری مشکلاتی به وجود خواهد آورد . برای جلوگیری از این مسئله هم باید پیش بینی های لازم بعمل آید .
هیدروژن سولفوره موجود در بیوگاز خاصیت خوردگی شدیدی داشته و در حضور رطوبت به اسید سولفوریک که خورنده تر از خود اوست تبدیل خواهد شد و اگر توأم با گازهای سیستم بی هوازی سوزانیده شود به SO۲ تبدیل شده که در هوای اطراف راکتور پخش و در صورت بارندگی به صورت باران اسیدی نازل و باعث خوردگی تمام چیزهای درتماس با آن خواهد گردید . میزان تحمل پذیری انسان در برابر هیدروژن سولفوره ۱۰ میلیگرم در لیتر است ، بعلاوه هیدروژن سولفوره در محیط اطراف بخش خود بوهای بدی شبیه تخم مرغ گندیده به وجود خواهد آورد .
جمع آوری گاز و کاربرد آن
جمع آوری گازهای تولیدی سیستم بی هوازی که خارج از راکتور انجام می گیرد باید از دقت خاصی برخوردار باشد و همان دقتی که در دستکاری گازهای طبیعی مراعات می گردد ، در این سیستمها نیز مورد توجه باشد . سیستم جمع آوری گاز راکتور باید بتواند حداکثر گاز تولیدی را نیز پاسخگو باشد . متأسفانه در اکثر مواقع مخازن ذخیره را برای تولید گاز و نگهداری آن برای زمانهای ۴ تا ۵ دقیقه می سازند و چون تولید گاز در زمان حداکثر خود نیاز به ذخیره بیشتری دارد باید برای ذخیره آن از مخازن دیگری سود جست . فشار گاز تولیدی در سیستم حداکثر ۱۰ تا ۲۰ اینچ ستون آب است و اگر در محلی ذخیره شود فشار آن به مرور زیاد شده و ممکن است با متصاعد شدن از مخزن ذخیره علاوه بر ایجاد بو در مواردی باعث انفجار و آتش سوزی نیز بشود . اگر گازهای خروجی از راکتور مجدداً به آن بازگردند ، فضای بالای راکتور روی سطح فاضلاب را که راه تماس راکتور با اتمسفر است را پر می نماید . این عمل علاوه بر ایجاد بو ، مانع متصاعد شدن متان های تولیدی خواهد گردید . باقیماندن و تجمع بیش از حد متنان در محل بالایی راکتور ممکن است در مواردی ایجاد انفجار نماید و حتی ممکن است غلظت هیــدروژن سولفــوره در اطراف راکتور به حــدی برسد که باعث بروز خطر بهره برداران گردد .
همچنین ممکن است گازهای تولیدی به جوبکهای خروج فاضلاب راه یافته و بهره برداران را بعلت محتوای هیدروژن سولفوره در معرض خطر قرار داده و بعضاً باعث انفجار شود . ممکن است مقادیری گاز در حین عبور از لوله ها و ورود به مخازن شستشو در فضای اطراف پخش شوند . باید مسائل و خطرات ناشی از اینگونه پخش گاز در سایت تصفیه خانه به نحوی قابل پیش بینی و پیشگیری باشد . گاز تولیدی در راکتور علاوه بر متان محتوی گاز کربنیک و هیدروژن سولفوره است بعلاوه محتوی رطوبت نیز خواهد بود . با تمام پیش بینی ها برای حذف رطوبت متأسفانه رطوبت باقیمانده در مواردی با ایجاد قطرات آب در شعله سوز و وسایل اندازه گیری مشکلاتی به وجود خواهد آورد . برای جلوگیری از این مسئله هم باید پیش بینی های لازم بعمل آید .
هیدروژن سولفوره موجود در بیوگاز خاصیت خوردگی شدیدی داشته و در حضور رطوبت به اسید سولفوریک که خورنده تر از خود اوست تبدیل خواهد شد و اگر توأم با گازهای سیستم بی هوازی سوزانیده شود به SO۲ تبدیل شده که در هوای اطراف راکتور پخش و در صورت بارندگی به صورت باران اسیدی نازل و باعث خوردگی تمام چیزهای درتماس با آن خواهد گردید . میزان تحمل پذیری انسان در برابر هیدروژن سولفوره ۱۰ میلیگرم در لیتر است ، بعلاوه هیدروژن سولفوره در محیط اطراف بخش خود بوهای بدی شبیه تخم مرغ گندیده به وجود خواهد آورد .