کتاب انرژیهای نو و بیوگاز

این کتاب در مورد انرژیهای نو و بیوگاز در 392 صفحه و در قالب پی دی اف و شامل کتاب انرژیهای نو و بیوگاز،بیوگاز،بیومس،انرژیهای نو،انرژیهای تجدیدپذیر،biogas،بیو انرژی،تولید بیوگاز،دستگاههای تولید بیوگاز، و غیره می باشد.



مقدمه............................... ...............................................................................................................1



1-سوخت : 8



1-2- سوخت ها و انواع آن در جهان: 8



2 -انرژي هاي فسيلي: 8



2-2- نفت خام و تاريخچه آن: 8



2-2- ترکيبات نفت.. 12



2-3- تاريخچه پيدايش و حفاري چاه هاي نفت در ايران. 13



2-4- منابع نفتي جهان. 14



2-5- نگاهي اجمالي به منابع نفتي چند کشور 15



3 -گاز طبيعي. 17



3-1- تاريخچه گاز طبيعي. 17



3-2- ترکيبات گاز طبيعي. 17



3-3- چرخه توليد و استخراج گاز طبيعي. 19



3-4- ذخاير گاز طبيعي جهان. 20



3-5- گاز طبيعي در ايران. 22



4 -زغال سنگ.. 24



4-1- تاريخچه پيدايش ذغال سنگ.. 24



4-2- ذغال سنگ در جهان. 26



4-3- ذغال سنگ در ايران. 28



5 -سوختهاي فسيلي و اثرات زيست محيطي آن. 29



6 -ضرورت استفاده از انرژي هاي نوين: 29



6-1- انواع انرژي‌هاي تجديد و ميزان بهره برداري از آنها در جهان : 31



6-2- معرفي اجمالي انواع انرژي هاي نوين: 32



6-2-1-انرژي خورشيدي و ساختار آن000000000000000000000000000000000000000000000000 000 32



6-3- کاربردهاي انرژي خورشيد. 34



6-4- استفاده از انرژي حرارتي خورشيد. 34



6-4-1-کاربردهاي نيروگاهي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 34



6-4-2-نيروگاههاي حرارتي خورشيد از نوع سهموي خطي0000000000000000000000000000000000000 35



6-4-3-نيروگاههاي حرارتي از نوع دريافت کننده مرکزي000000000000000000000000000000000000000 36



6-4-4- نيروگاه‌هاي حرارتي از نوع بشقابي0000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-5-دودکش‌هاي خورشيدي000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-5-1-مزاياي نيروگاههاي خورشيدي0000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-6-کاربردهاي غير نيروگاهي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000 38



6-5- انرژي فتوولتائيک و ساختار آن. 41



6-5-1-1-ب-مصرف کننده با بار الکتريکي00000000000000000000000000000000000000000000000 43



6-5-2-مصارف و کاربردهاي انرژي فتوولتائيک به طور مختصر از اين قرارند:0000000000000000000000000 43



6-6- انرژي باد 44



6-7- تاريخچه 45



6-8- برق بادي در مقياس‌هاي کوچک.. 49



6-8-1-استفاده از زمين براي ساخت توربين000000000000000000000000000000000000000000000000 49



6-9- بزرگترين توربين بادي جهان. 50



6-10- انرژي زمين‌گرمايي. 50



6-11- انواع فناوريهاي تبديل. 51



6-11-1-نيروگاه‌هاي بخار خشک0000000000000000000000000000000000000000000000000000000 51



6-11-2-نيروگاه‌هاي تبديل به بخار سيال (Flash Steam)0000000000000000000000000000000000000 52



6-11-3-نيروگاه چرخه دوگانه0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 52



6-12- مزاياي انرژي زمين گرمايي. 52



6-13- معايب انرژي زمين گرمايي. 53



6-14- نيروگاه زمين گرمايي در ايران. 54



6-15- انرژي جزر و مد. 54



6-16 نرژي امواج دريا 57



6-17- طبقه بندي امواج دريا 58



6-18 نيروي برق‌آبي. 59



6-19 زيست‌توده 62



6-19-1-ساختار شيميايي زيست توده00000000000000000000000000000000000000000000000000000 62



6-20- محدوديتهاي انرژيهاي تجديد پذير 63



7 -معرفي بيوگاز. 64



7-1- تاريخچه توليد بيوگاز 67



7-2- منابع زيست توده جهت توليد بيوگاز 69



7-3- مهمترين منابع زيست توده که در توليد بيوگاز نقش دارند: 71



7-3-1-فضولات دامپروري :00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 71



7-3-2-ضايعات کشاورزي :00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 71



7-3-3-ضايعات صنايع غذايي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 73



7-3-4-پتانسيل توليد بيوگاز از مواد مختلف از اين قرار است:00000000000000000000000000000000000 74



7-3-5-چكيده پتانسيل توليد بيوگاز از زائدات كشاورزي در 35 درجه000000000000000000000 0 0 00 00 74



7-3-6-جدول مقايسه خواص برخي گازهاي رايج با بيوگاز0000000000000000000000000000000000 0 75



7-3-7-جدول مقايسه بيوگاز با ساير مواد سوختي000000000000000000000000000000000000000000000 76



7-4- انواع واکنشها براي حذف مواد آلي: 78



7-5- اصول هضم بي هوازي: 79



7-6- مراحل و واکنش هاي توليد بيوگاز: 84



7-7- دلايل ارجحيت بيوگاز به ساير انرژيهاي تجديد پذير: 89



7-8- معايب سيستم بيوگاز: 100



7-9- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بي‎ هوازي و توليد بيوگاز: 101



7-10- بيوگاز و کود حاصله از آن: 113



7-11- برخي از خصوصيات کود بيوگازي: 114



7-12- مراحل ساخت واحد بيوگاز با تمام جزئيات آن: 120



7-12-1-روش هاي انجام آزمايش:00000000000000000000000000000000000000000000000000000 121



7-12-2-آيتمهايي که بايد در طول زمان آزمايش اندازه گيري و بررسي شوند؟000000000000000000000 122



7-13- مرداب هاي مصنوعي. 129



7-14- توليد انرژي. 130



7-15- بيوگاز و برق حاصل از آن: 131



7-16- مزاياي بيوگاز: 134



7-16-1-امنيت انرژي 135



7-16-2بيوگاز همچنين داراي منافع عمومي زير مي باشد: 136



8 -لندفیل. 141



8-1- پسماند چیست؟ 143



8-2- فرآیند تولید بیوگاز در لندفیل. 148



8-3- ساختار كلي لندفيل هاي مدرن. 149



8-4- تكنيكهاي مختلف جمع آوري گاز لندفيل ها 150



8-5- طراحي گودالهاي دفن زباله ‏ 154



8-6- سيستمهاي جمع آوري گاز غيرفعال: ‏ 158



8-7- طرح مناسب لندفيل ها 159



8-8- فراورده های جانبی لندفیل: 160



هزينه احداث لندفيل. 160



9 -بیومس.. 152



9-1- معرفی بیومس: 152



9-2- فرآيندهاي تبديل انرژي بيومس و كاربرد هاي آنها: 157



9-3- روشهای تبدیل بیومس به انرژی قابل استفاده: 158



9-4- انواع نيروگاههاي بيومس: 159



10 -بیوگاز در جهان. 152



10-1- کره 157



10-2- چین. 158



10-3- پاکستان. 162



10-4- نیجریه 162



10-5- ژاپن. 163



10-6- سوئد. 164



10-7- فیلیپین. 165



10-8- گواتما 166



10-9- انگلیس.. 167



10-10- برزیل. 167



10-11- آلمان. 168



10-12- نروژ 169



10-13- ایران. 170



11 -انرژی و وضعیت آن در ایران. 152



11-1- چگونگی توزیع مصرف انرژی در ایران. 195



11-2 وضعيت و پتانسيل هاي فعلي توزيع انواع حامل هاي انرژي. 196



11-3 مزاياي تدوين طرح جامع انرژي. 197



12 - نگاهي به تاريخچة بيوگاز در ايران. 201



12-1- تحقیقات انجام شده در ایران در زمینه بیوگاز: 203



12-2- پتانسيل توليد بيوگاز در ايران. 203



12-3- بيوگاز را مي توان از تخمير سه گونه زيست توده بدست آورد: 204



12-4- منابع تولید بیوگاز 207



12-5- اولویتهای استفاده از بیوگاز در ایران. 208



12-6- عوامل بازدارنده در گسترش فن‎آوريهاي توليد بيوگاز در ايران. 209



12-7- علل و ضرورت امکان استفاده از بیوگاز در ایران: 212



12-8- استفاده بهينه از دستگاههای بيوگاز در ايران. 213



12-9 پیشنهاداتی برای سیاست گزاری. 214



12-10- مزایای بیوگاز 215



12-11- محدوديت ها 218



12-12- نتیجه گیری. 218



13 -فناوری بیوگاز در مقیاس شهری. 221



13-1- رآكتورهاي بي هوازي. 222



13-2- بازیابی فاضلاب. 226



13-2-1-1-آرایش اصلی دستگاه های بیوگاز000000000000000000000000000000000000000000000 228



13-3- طراحی دستگاه های بیوگاز: 228



13-4- قسمتهای مختلف یک سایت بیوگاز 230



13-5- ساختار کلی دستگاههای تولید بیوگاز: 231



13-6- جاذب های بیوگاز 233



13-7- حوضچه ورودي: 234



13-8- حوضچه خروجي: 235



13-9- تانك تخمير 236



13-10- محفظه گاز: 238



13-11- انواع راکتورها 242



13-11-1-راکتور آزمایشگاهی:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 242



13-11-2-راکتور نیمه صنعتی:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 242



13-12- دوام و بقا : 243



13-13- طرح ریزی دستگاه های بیوگاز: 244



13-14- جاذب های افقی. 248



13-15- دستگاه مشترک بیوگاز 248



13-16- جاذب عمودی استاندارد کشاورزی. 249



13-17- جاذب عمومی بزرگ: 250



13-18- دستگاه بيوگاز با سرپوش گاز و مخزن تخميري به صورت واحد و با حجم ثابت (مدل چيني) :‏ 251



13-19- دستگاه های چینی بیو گازی با قبه –ثابت: 254



13-20- دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور (مدل هندي) ‏ 257



13-21- دستگاه بيوگاز در مدل تايواني. 264



13-22- واحدهای بالونی: 264



13-23- دستگاه بیوگاز نوع فرانسوی. 265



13-24- دستگاه بیوگاز با لوله های چرمی. 266



13-25- دستگاه بیوگازی با کیسه ی پلی اتیلن. 268



13-26- انواع واحدهاي ساخته شده در ايران. 269



13-27- در یک تقسیم بندی دیگر دستگاههای بیوگاز به دو گروه تقسیم می شوند: 271



13-28- انواع هاضمهاي بيهوازي. 272



13-28-1-ناپيوسته:(Batch)........................................................................................................................ 272



13-28-2-پيوسته:(Continious)00000000000000000000000000000000000000000000000000000 272



13-28-3-نيمه پيوسته continious) :(Semi0000000000000000000000000000000000000000000 272



13-29- بارگیری (loading): استفاده از سیستم بیوگاز و دستگاه تخمیر به دو صورت انجام می گیرد: 273



13-29-1-سیستم بسته (bach type ):00000000000000000000000000000000000000000000000000 273



13-29-2-سیستم پیوسته (continues type ) :0000000000000000000000000000000000000000000 274



13-30- طراحی سیستم تولید بیوگاز: 275



13-30-1-حوضچه رسوب:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-2-هاضم:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-3-مخزن گاز:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-4-ابعاد مخزن گاز:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 276



13-30-5-استفاده از گاز تولیدی:000000000000000000000000000000000000000000000000000000 276



13-31- معرفي بخشهاي مختلف نيروگاه بيوگازي. 277



13-31-1-بخش تفكيك زباله و تامين پسماندهاي آلي 000000000000000000000000000000000000000 277



13-31-2-واحد هضم بيهوازي و توليد بيوگاز0000000000000000000000000000000000000000000000 277



13-31-3-واحد توليد برق و حرارت0000000000000000000000000000000000000000000000000000 278



13-31-4-ساير واحدها0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 278



13-32 مقیاس سیستمهای بیوگاز 279



13-32-1-سیستم بیوگاز خانگی )کوچک(00000000000000000000000000000000000000000000000 279



13-32-2-سیستم بیوگاز متوسط00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 280



13-32-3-سستم بیوگاز بزرگ000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 281



14 -جمع آوري گاز و كاربردهای آن. 283



14-1- وسايل تعيين حجم گاز توليدي و آناليز بيوگاز 284



14-2-جداسازی انواع ناخالصی ها از گاز زیستی. 284



14-2-1-سولفورزدایی :0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 284



14-2-2-رطوبت گیری:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-2-3-زدودن دی اکسید کربن :000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-2-4-فشرده سازی گاز تولیدی 000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-3- گازی که از دستگاه هاضم حاصل می گردد دارای مصارف و کاربردهای زیادی می باشد از جمله: 287



14-4- سوخت خانگی. 292



14-5- مصرف وسایل مختلف در یک خانه روستایی مدرن به قرار زیر ارزیابی می شود: 293



مقدمه............................... ...............................................................................................................1



1-سوخت : 8



1-2- سوخت ها و انواع آن در جهان: 8



2 -انرژي هاي فسيلي: 8



2-2- نفت خام و تاريخچه آن: 8



2-2- ترکيبات نفت.. 12



2-3- تاريخچه پيدايش و حفاري چاه هاي نفت در ايران. 13



2-4- منابع نفتي جهان. 14



2-5- نگاهي اجمالي به منابع نفتي چند کشور 15



3 -گاز طبيعي. 17



3-1- تاريخچه گاز طبيعي. 17



3-2- ترکيبات گاز طبيعي. 17



3-3- چرخه توليد و استخراج گاز طبيعي. 19



3-4- ذخاير گاز طبيعي جهان. 20



3-5- گاز طبيعي در ايران. 22



4 -زغال سنگ.. 24



4-1- تاريخچه پيدايش ذغال سنگ.. 24



4-2- ذغال سنگ در جهان. 26



4-3- ذغال سنگ در ايران. 28



5 -سوختهاي فسيلي و اثرات زيست محيطي آن. 29



6 -ضرورت استفاده از انرژي هاي نوين: 29



6-1- انواع انرژي‌هاي تجديد و ميزان بهره برداري از آنها در جهان : 31



6-2- معرفي اجمالي انواع انرژي هاي نوين: 32



6-2-1-انرژي خورشيدي و ساختار آن000000000000000000000000000000000000000000000000 000 32



6-3- کاربردهاي انرژي خورشيد. 34



6-4- استفاده از انرژي حرارتي خورشيد. 34



6-4-1-کاربردهاي نيروگاهي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 34



6-4-2-نيروگاههاي حرارتي خورشيد از نوع سهموي خطي0000000000000000000000000000000000000 35



6-4-3-نيروگاههاي حرارتي از نوع دريافت کننده مرکزي000000000000000000000000000000000000000 36



6-4-4- نيروگاه‌هاي حرارتي از نوع بشقابي0000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-5-دودکش‌هاي خورشيدي000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-5-1-مزاياي نيروگاههاي خورشيدي0000000000000000000000000000000000000000000000000 37



6-4-6-کاربردهاي غير نيروگاهي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000 38



6-5- انرژي فتوولتائيک و ساختار آن. 41



6-5-1-1-ب-مصرف کننده با بار الکتريکي00000000000000000000000000000000000000000000000 43



6-5-2-مصارف و کاربردهاي انرژي فتوولتائيک به طور مختصر از اين قرارند:0000000000000000000000000 43



6-6- انرژي باد 44



6-7- تاريخچه 45



6-8- برق بادي در مقياس‌هاي کوچک.. 49



6-8-1-استفاده از زمين براي ساخت توربين000000000000000000000000000000000000000000000000 49



6-9- بزرگترين توربين بادي جهان. 50



6-10- انرژي زمين‌گرمايي. 50



6-11- انواع فناوريهاي تبديل. 51



6-11-1-نيروگاه‌هاي بخار خشک0000000000000000000000000000000000000000000000000000000 51



6-11-2-نيروگاه‌هاي تبديل به بخار سيال (Flash Steam)0000000000000000000000000000000000000 52



6-11-3-نيروگاه چرخه دوگانه0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 52



6-12- مزاياي انرژي زمين گرمايي. 52



6-13- معايب انرژي زمين گرمايي. 53



6-14- نيروگاه زمين گرمايي در ايران. 54



6-15- انرژي جزر و مد. 54



6-16 نرژي امواج دريا 57



6-17- طبقه بندي امواج دريا 58



6-18 نيروي برق‌آبي. 59



6-19 زيست‌توده 62



6-19-1-ساختار شيميايي زيست توده00000000000000000000000000000000000000000000000000000 62



6-20- محدوديتهاي انرژيهاي تجديد پذير 63



7 -معرفي بيوگاز. 64



7-1- تاريخچه توليد بيوگاز 67



7-2- منابع زيست توده جهت توليد بيوگاز 69



7-3- مهمترين منابع زيست توده که در توليد بيوگاز نقش دارند: 71



7-3-1-فضولات دامپروري :00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 71



7-3-2-ضايعات کشاورزي :00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 71



7-3-3-ضايعات صنايع غذايي0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 73



7-3-4-پتانسيل توليد بيوگاز از مواد مختلف از اين قرار است:00000000000000000000000000000000000 74



7-3-5-چكيده پتانسيل توليد بيوگاز از زائدات كشاورزي در 35 درجه000000000000000000000 0 0 00 00 74



7-3-6-جدول مقايسه خواص برخي گازهاي رايج با بيوگاز0000000000000000000000000000000000 0 75



7-3-7-جدول مقايسه بيوگاز با ساير مواد سوختي000000000000000000000000000000000000000000000 76



7-4- انواع واکنشها براي حذف مواد آلي: 78



7-5- اصول هضم بي هوازي: 79



7-6- مراحل و واکنش هاي توليد بيوگاز: 84



7-7- دلايل ارجحيت بيوگاز به ساير انرژيهاي تجديد پذير: 89



7-8- معايب سيستم بيوگاز: 100



7-9- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بي‎ هوازي و توليد بيوگاز: 101



7-10- بيوگاز و کود حاصله از آن: 113



7-11- برخي از خصوصيات کود بيوگازي: 114



7-12- مراحل ساخت واحد بيوگاز با تمام جزئيات آن: 120



7-12-1-روش هاي انجام آزمايش:00000000000000000000000000000000000000000000000000000 121



7-12-2-آيتمهايي که بايد در طول زمان آزمايش اندازه گيري و بررسي شوند؟000000000000000000000 122



7-13- مرداب هاي مصنوعي. 129



7-14- توليد انرژي. 130



7-15- بيوگاز و برق حاصل از آن: 131



7-16- مزاياي بيوگاز: 134



7-16-1-امنيت انرژي 135



7-16-2بيوگاز همچنين داراي منافع عمومي زير مي باشد: 136



8 -لندفیل. 141



8-1- پسماند چیست؟ 143



8-2- فرآیند تولید بیوگاز در لندفیل. 148



8-3- ساختار كلي لندفيل هاي مدرن. 149



8-4- تكنيكهاي مختلف جمع آوري گاز لندفيل ها 150



8-5- طراحي گودالهاي دفن زباله ‏ 154



8-6- سيستمهاي جمع آوري گاز غيرفعال: ‏ 158



8-7- طرح مناسب لندفيل ها 159



8-8- فراورده های جانبی لندفیل: 160



هزينه احداث لندفيل. 160



9 -بیومس.. 152



9-1- معرفی بیومس: 152



9-2- فرآيندهاي تبديل انرژي بيومس و كاربرد هاي آنها: 157



9-3- روشهای تبدیل بیومس به انرژی قابل استفاده: 158



9-4- انواع نيروگاههاي بيومس: 159



10 -بیوگاز در جهان. 152



10-1- کره 157



10-2- چین. 158



10-3- پاکستان. 162



10-4- نیجریه 162



10-5- ژاپن. 163



10-6- سوئد. 164



10-7- فیلیپین. 165



10-8- گواتما 166



10-9- انگلیس.. 167



10-10- برزیل. 167



10-11- آلمان. 168



10-12- نروژ 169



10-13- ایران. 170



11 -انرژی و وضعیت آن در ایران. 152



11-1- چگونگی توزیع مصرف انرژی در ایران. 195



11-2 وضعيت و پتانسيل هاي فعلي توزيع انواع حامل هاي انرژي. 196



11-3 مزاياي تدوين طرح جامع انرژي. 197



12 - نگاهي به تاريخچة بيوگاز در ايران. 201



12-1- تحقیقات انجام شده در ایران در زمینه بیوگاز: 203



12-2- پتانسيل توليد بيوگاز در ايران. 203



12-3- بيوگاز را مي توان از تخمير سه گونه زيست توده بدست آورد: 204



12-4- منابع تولید بیوگاز 207



12-5- اولویتهای استفاده از بیوگاز در ایران. 208



12-6- عوامل بازدارنده در گسترش فن‎آوريهاي توليد بيوگاز در ايران. 209



12-7- علل و ضرورت امکان استفاده از بیوگاز در ایران: 212



12-8- استفاده بهينه از دستگاههای بيوگاز در ايران. 213



12-9 پیشنهاداتی برای سیاست گزاری. 214



12-10- مزایای بیوگاز 215



12-11- محدوديت ها 218



12-12- نتیجه گیری. 218



13 -فناوری بیوگاز در مقیاس شهری. 221



13-1- رآكتورهاي بي هوازي. 222



13-2- بازیابی فاضلاب. 226



13-2-1-1-آرایش اصلی دستگاه های بیوگاز000000000000000000000000000000000000000000000 228



13-3- طراحی دستگاه های بیوگاز: 228



13-4- قسمتهای مختلف یک سایت بیوگاز 230



13-5- ساختار کلی دستگاههای تولید بیوگاز: 231



13-6- جاذب های بیوگاز 233



13-7- حوضچه ورودي: 234



13-8- حوضچه خروجي: 235



13-9- تانك تخمير 236



13-10- محفظه گاز: 238



13-11- انواع راکتورها 242



13-11-1-راکتور آزمایشگاهی:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 242



13-11-2-راکتور نیمه صنعتی:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 242



13-12- دوام و بقا : 243



13-13- طرح ریزی دستگاه های بیوگاز: 244



13-14- جاذب های افقی. 248



13-15- دستگاه مشترک بیوگاز 248



13-16- جاذب عمودی استاندارد کشاورزی. 249



13-17- جاذب عمومی بزرگ: 250



13-18- دستگاه بيوگاز با سرپوش گاز و مخزن تخميري به صورت واحد و با حجم ثابت (مدل چيني) :‏ 251



13-19- دستگاه های چینی بیو گازی با قبه –ثابت: 254



13-20- دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور (مدل هندي) ‏ 257



13-21- دستگاه بيوگاز در مدل تايواني. 264



13-22- واحدهای بالونی: 264



13-23- دستگاه بیوگاز نوع فرانسوی. 265



13-24- دستگاه بیوگاز با لوله های چرمی. 266



13-25- دستگاه بیوگازی با کیسه ی پلی اتیلن. 268



13-26- انواع واحدهاي ساخته شده در ايران. 269



13-27- در یک تقسیم بندی دیگر دستگاههای بیوگاز به دو گروه تقسیم می شوند: 271



13-28- انواع هاضمهاي بيهوازي. 272



13-28-1-ناپيوسته:(Batch)........................................................................................................................ 272



13-28-2-پيوسته:(Continious)00000000000000000000000000000000000000000000000000000 272



13-28-3-نيمه پيوسته continious) :(Semi0000000000000000000000000000000000000000000 272



13-29- بارگیری (loading): استفاده از سیستم بیوگاز و دستگاه تخمیر به دو صورت انجام می گیرد: 273



13-29-1-سیستم بسته (bach type ):00000000000000000000000000000000000000000000000000 273



13-29-2-سیستم پیوسته (continues type ) :0000000000000000000000000000000000000000000 274



13-30- طراحی سیستم تولید بیوگاز: 275



13-30-1-حوضچه رسوب:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-2-هاضم:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-3-مخزن گاز:000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 275



13-30-4-ابعاد مخزن گاز:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 276



13-30-5-استفاده از گاز تولیدی:000000000000000000000000000000000000000000000000000000 276



13-31- معرفي بخشهاي مختلف نيروگاه بيوگازي. 277



13-31-1-بخش تفكيك زباله و تامين پسماندهاي آلي 000000000000000000000000000000000000000 277



13-31-2-واحد هضم بيهوازي و توليد بيوگاز0000000000000000000000000000000000000000000000 277



13-31-3-واحد توليد برق و حرارت0000000000000000000000000000000000000000000000000000 278



13-31-4-ساير واحدها0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 278



13-32 مقیاس سیستمهای بیوگاز 279



13-32-1-سیستم بیوگاز خانگی )کوچک(00000000000000000000000000000000000000000000000 279



13-32-2-سیستم بیوگاز متوسط00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 280



13-32-3-سستم بیوگاز بزرگ000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 281



14 -جمع آوري گاز و كاربردهای آن. 283



14-1- وسايل تعيين حجم گاز توليدي و آناليز بيوگاز 284



14-2-جداسازی انواع ناخالصی ها از گاز زیستی. 284



14-2-1-سولفورزدایی :0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 284



14-2-2-رطوبت گیری:00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-2-3-زدودن دی اکسید کربن :000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-2-4-فشرده سازی گاز تولیدی 000000000000000000000000000000000000000000000000000000 287



14-3- گازی که از دستگاه هاضم حاصل می گردد دارای مصارف و کاربردهای زیادی می باشد از جمله: 287



14-4- سوخت خانگی. 292



14-5- مصرف وسایل مختلف در یک خانه روستایی مدرن به قرار زیر ارزیابی می شود: 293



مقدمه:





با توجه به اهميت موضوع توسعه و رشد اقتصادي، پرداختن به مسئله انرژي امري اجتناب ناپذير است. وجود انرژي مستمر، پايدار و اقتصادي لازمه هر­گونه توسعه و رشد اقتصادي مي باشد. پس از انقلاب صنعتي، انرژي به تدريج به يکي از عوامل اصلي در توليد ملي و حرکت چرخهاي اقتصادي کشورهاي صنعتي و به دنبال آن، ساير کشورهاي در حال توسعه تبديل شده است. اقتصاد و تمدن کنوني تا حدي به انرژي وابسته است که تصور حتي لحظه اي ادامه ي زندگي در عصر حاضر بدون انرژي امکان­پذير نيست. با اختلال و يا توقف در عرضه­ي آن، ماشين اقتصادي از کار خواهد افتاد و حتي مي توان گفت که جامعه از حرکت باز مي ايستد. بنابراين تمامي کشورها در صدد هستند تا به هر نحو ممکن از انرژي مستمر و پايداري برخوردار باشند. از طرفي رشد اقتصادي و افزايش تقاضاي انرژي در جهان سبب شده كه قيمت نفت و گاز افزايش پيدا کرده و اتكا به اين منابع براي تأمين انرژي كاهش يابد. در اين ميان منابع تجديدپذير بهترين و اقتصادي ترين جايگزين براي نفت و گاز است. بر اساس بررسي هاي انجام شده، بيشتر مخازن نفت خام حداكثر تا دو دهه آينده با افت فشار مواجه خواهند شد و به تدريج ميزان تقاضاي نفت از عرضه آن فراتر خواهد رفت. هرچند در ارتباط با ذخاير گاز طبيعي، ماندگاري آن طولاني تر خواهد بود، ولي در نهايت اين ذخاير نيز تحليل خواهند رفت و به اتمام خواهند رسيد. مسئله امنيت انرژي نيز از مواردي است که امروزه از اهميت ويژه­اي برخوردار است. منابع فسيلي مرسوم و تجديد ناپذير تأثير گذاري بالايي بر امنيت انرژي دارند. اين مسئله بسياري از كشورهاي جهان را واداشته است كه به مسئله امنيت عرضه انرژي تمايل پيدا كرده و به تغييرات گسترده­اي در اقتصاد انرژي خود بپردازند. در اين زمينه پيشرفت هاي فناوري، نويد بخش راه حل هايي نو درباره توليد انرژي مورد نياز بشر است، با شناسايي اين روش هاي جديد، گامي بلند در زمينه تغيير زيرساختهاي توليد انرژي برداشته شده است. استفاده از ذخاير نامحدود انرژي تجديدپذير در اين خصوص تأثيرات مهمي دارد. گستردگي و توزيع اين عوامل در طبيعت باعث شده است كه سيستم هاي توليد انرژي به سمت سيستم هاي محلي پيش برود كه انرژي هاي نوين به خوبي مي توانند براي اين منظور به كار گرفته شوند.





هم اکنون مسائلي مانند انرژي، محيط زيست، ازدياد مواد زائد خطرناك، اتمام پذيري منابع فسيلي و رشد فزاينده مصرف انرژي از جمله مفاهيمي هستند كه تحقيقات مختلفي را در جهان به خود اختصاص داده‌اند. به واقع اين مسائل روشن مي کنند که ديگر نمي توان به منابع موجود انرژي متكي بود. در حقيقت، انجام تحقيقات گسترده در جهت دستيابي به منابع جديد و سالم كه در چند دهه اخير توسعه ويژه‌اي پيدا كرده‌اند را مي‌توان بيانگر ميزان اهميت اين نوع مفاهيم و علوم مرتبط به آنها دانست.











استفاده از انرژي هاي تجديد پذير و محلي يکي از راه حلهايي مي باشد که ‏امروزه پيشنهاد مي گردد. بيوگاز يکي از اين انرژي هاي تجديد پذير مي باشد که علاوه بر توليد انرژي باعث ايجاد ‏کودهاي کشاورزي و افزايش سطح بهداشت عمومي جامعه و کنترل بيماريها مي شود و يک راه حل مناسب براي ‏دفع مواد زائد جامد مي باشد. فاضلاب و مواد زائد جامدي که توسط صنايع و جوامع توليد مي گردد باعث آلودگي ‏شديد محيط زیست مي شود که مي توان با استحصال بيوگاز خطرات ناشي از اين مواد را به شدت کاهش داد و از انرژي و ‏کود توليدي آن نيز استفاده نمود. استحصال بيوگاز را مي توان از فرايند هاي بي هوازي تصفيه فاضلاب مانند ‏UASB‏ ‏و همچنين از محل هاي دفن زباله نيز انجام داد و بخشي از هزينه هاي مصرفي را جبران نمود. بطور مثال يكي از ‏مشكلاتي كه دامداريها با آن دست به گريبان هستند، كنترل فضولات دامها براي كاهش ميزان بو و فرآورده هايي مي ‏باشد كه باعث ايجاد مشكلات زيست محيطي مي گردد. بيوگاز مي تواند ما را در مواجهه با اين مشكلات ياري ‏دهد. منافع زيست محيطي سيستم­هاي بيوگاز فراتر از سيستم­هاي تصفيه مرسومي است كه تاكنون مورد استفاده ‏قرار مي گرفتند (همانند مخازن ذخيره، بركه ها ولاگون ها). اين منافع زيست محيطي شامل كنترل بو، بهبود ‏كيفيت آب و هوا، بهبــود ارزش غذايي كــود توليدي، كاهش ميزان انتشار گازهاي گلخــانه اي و دست يابي به ‏بيوگاز به عنوان يك منبع انرژي مي باشد. ‏همچنين با استفاده از انرژي زيست توده، به طور همزمان انرژي الكتريكي و حرارتي توليد ميگردد. براي نمونه جهت تأمين انرژي مصرفي يك ساختمان مسكوني، از انرژي توليدي زيست توده (بيوگاز توليد شده و استفاده آن در ديزل ژنراتور) بهره گرفته شده است. در حال حاضر بيوگاز بعنوان يكي از منابع عمده تأمين انرژي در دنيا مطرح است و اين گاز را هم بطور مستقيم در تأمين انرژي حرارتي و روشنايي و هم بعنوان يك گزينه مناسب براي استفاده در مولدهاي احتراق داخلي، ميكروتوربينها، پيلهاي سوختي و... جهت توليد برق مورد استفاده قرار مي‌دهند. در كشورمان ايران نيز تحقيقات گسترده‎اي در زمينه كاربرد بيوگاز در حال انجام است؛ لذا استفاده از بيوگاز چشم انداز بسيار روشني را در آينده براي بخش انرژي كشور ترسيم مي‎نمايد.

















ايران سرزمين اعجاز انرژيها است، از يك سو داراي منابع گسترده سوختهاي فسيلي و تجديد ناپذير نظير نفت وگاز است، از سوي ديگر داراي پتانسيل فراواني در زمينه انرژيهاي تجديد پذير و نو مانند انرژي خورشيدي، زمين گرمايي، باد، هيدروژن و زيست توده است. استفاده از زيست توده به عنوان يك منبع انرژي نه تنها به دلايل اقتصادي بلكه به دليل توسعه پايدار و زيست محيطي جذاب بوده و از طرفي آن را عامل تسريع در رسيدن به توسعه پايدار ميدانند. سيستم­هايي كه زيست توده را به انرژي قابل مصرف تبديل ميكنند، ميتوانند در ظرفيت­هاي كوچك به صورت ماژول بكار روند. صنايع كشاورزي، جنگلداري و فضولات دامي از ذخاير اصلي زيست توده هستند كه فرصتهاي اساسي را براي توسعه اقتصادي مناطق روستايي و دور افتاده فراهم ميكند و بعد از انرژي خورشيدي بالاترين پتانسيل انرژي را دارا مي باشد. منابع انرژي زيست توده ميتواند به شكل اصلي انرژي برق و يا حامل­هاي انرژي چون سوختهاي گازي، جامد و مايع، نياز بخشهاي مختلف در جامعه بشري را تأمين كند كه اين موضوع وجه تمايز مباحث انرژي زيست توده نسبت به ساير انرژيهاي نو مي باشد، از طرفی به اهميت انرژي در پيشرفت ملي مي توان با جديت تأکيد کرد. انرژي کانوني است که پيشرفت و صنعتي شدن هر ملتي را توسعه مي دهد. حقيقت اين است که هر تحريفي در زنجيره ي تأمين انرژي در هر نقطه اي از زمان، نتيجه در دشواري هاي جدي اجتماعي و اقتصادي دارد. اهميت انرژي در تدارک کالاها و خدمات و ارزيابي استانداردهاي زندگي نوع بشر است و نقشی که در صنايع توليدي بازي مي کند حقيقت انکار ناپذيري است.











مدارک فزاينده­اي وجود دارد که سياست هاي انرژي جهاني که استفاده­ي کارآمد از سوخت هاي فسيلي و انرژي را ارتقا مي دهند به لحاظ محيطي غير مسئولانه و غير مداوم هستند؛ زيرا آن ها باعث فساد جدي محيطي در سطوح محلي، منطقه­اي و جهاني مي گردند. محدوديت منابع فسيلي و رشد سريع مصرف انرژي در جهان از جمله عواملي است که پژوهشگران را براي دستيابي به منابع جديد و قابل تجديد انرژي ترغيب مي کند. بيوگاز توسط باکتريهاي که موجب تجزيه، پوسيدن و شکسته شدن مواد آلي در شرايط بي هوازي مي‌گردند توليد مي‌شود. به طور کلي جذب بي هوازي شامل شکست کربوهيدرات هاي پيچيده براي ايجاد زيرلايه هاي تخمير پذير است. سپس اين زيرلايه­ها دستخوش تخمير قرار مي گيرند تا پيروويک اسيد را شکل دهند. در مراحل بعدي، پيروويک اسيد با اسيد استيک واکنش مي دهد تا بيوگاز را شکل دهد. بيوگاز که منبع توده زيستي است، در انتخاب منابع جايگزين انرژي براي افراد روستايي مورد ايده الي است، بدين مفهوم که ارزان است و به لحاظ توليد و منشأ، محلي است. همچنين منبعي از انرژي است که براي چندين مورد سودمند است؛ از جمله گرم کردن، روشن کردن، ايجاد توان الکتريکي با مقياس کوچک و غيره. بيوگاز ترکيب بي رنگي از متان (60 تا 70 درصد)، دي اکسيد کربن (30-20 درصد) و مقداري سولفيد هيدروژن است.



از طرفی يکي از بهترين ا