امکان سنجی تولید بیوگاز از فاضلاب بهداشتی (مطالعه موردی: یک واحد صنعتی در شاهین شهر اصفهان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک ، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی ـ نجف آباد، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک ، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

ترکیب گازهای مختلف حاصل از تجزیه مواد آلی در شرایط بی‌هوازی بیوگاز نامیده می‌شود و از منابع تجدیدپذیر شامل پسماندهای گیاهی، کشاورزی و شهری و فاضلاب تولید می‌شود. هدف از تحقیق حاضر مطالعه امکان‌سنجی تولید بیوگاز از پساب بهداشتی در یک واحد صنعتی می‌باشد. در این تحقیق ابتدا خصوصیات، منابع تولید، اهمیت و مصارف بیوگاز و مدل‌های مختلف دستگاههای تولید بیوگاز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. سپس محاسبات مربوط به میزان تولید بیوگاز در صنعت مورد مطالعه، بر اساس مقدار دبی پساب ورودی و خروجی و پارامترهای بیولوژیکی انجام شد و میزان بیوگاز قابل تولید مورد تحلیل قرار گرفت. در این تحلیل با توجه به دبی کم پساب ورودی در صنعت مورد مطالعه، مقدار تولید بیوگاز قابل توجه نبوده و با توجه به جدول مصارف انرژی نمی تواند پاسخگوی برق مصرفی قسمت تصفیه خانه کارخانه صنعتی مورد نظر صنعتی مورد نظر باشد و فقط پاسخگوی انرژی برق بخش روشنائی محوطه خواهد بود. هر چند از لحاظ کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، تولید کود مایع و جامد غنی شده فاقد آلودگی می‌تواند مد نظر قرار بگیرد. ولی در صورتی که پساب ورودی با پساب ورودی دامداری و مرغداری ها و کشتارگاه های مجاور همراه شود و به میزان حداقل ۱۳۰۰ مترمکعب در روز برسد، حجم بیوگاز تولیدی قابل توجه و دارای صرفه اقتصادی خواهد بود.

کلیدواژه‌ها


مراجع

    [1]      I.U. Khan, M.H.T. Othman, H. Hashim, T. Matsuura,  Biogas as a renewable energy fuel – A review of biogas upgrading, utilization and storage, Energy Conversion and Management, Vol.150, pp. 277-294, 2017.

    [2]      L. Deng, Y. Liu, D. Zheng, L. Wang, X. Pu, L. Song,  Application and development of biogas technology for the treatment of waste in China, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 70, pp. 845-851, 2017.

    [3]      H.J.B. Nielsen, T. A. Seadi, P.O. Popiel, The future of anaerobic digestion and biogas Utilization, Bioresource technology, Vol.100, pp.5478-5484, 2009.

    [4]      K. Show, D. Lee, X. Pan, Simultaneous Biological Removal of Nitrogen-Sulfur-Carbon: Recent Advances and Challenges, Bio-Technology Advances, Vol. 31, pp. 409-420, 2013.

    [5]      H. Zhou, D. Loffer, M. Kranert, Model-based Predictions of Anaerobic Digestion of Agricultural Substrates for Biogas Production, Bioresource Technology, Vol. 102, pp.10819-10828, 2011.

    [6]      T. Al Seadi, D. Rutz, H. Prassl, M. Kottner, T. Finsterwalder, S. Volk, R. Janssen, Biogas handbook, Denmark: University of Southern Denmark Esbjerg, 2008.

    [7]      H.M. EI-Mashad, R. Zhang, Biogas production from co-dhgestion of dairy manure and food waste, Bioresource Technology, Vol.101, pp. 4021-4028, 2010.

    [8]      W. Ortiz, J. Terrapon-Pfaff, D. Dienst,  Understanding the diffusion of domestic biogas technologies Systematic conceptualisation of existing evidence from developing and emerging countries, Renewable and Sustainable Energy Review, Vol. 74, pp. 1287-1298, 2017.

    [9]      K. Izumi, Y. Okishio, N. Nagao, N. Chiaki, S. Yamamoto, T. Toda, Effects of particle size on anaerobic digestion of food waste, International Biodeterioration & Biodegradation, Vol.64, pp 601-608, 2010.

 [10]      M. Mohammadi Maghanakia, B. Ghobadian, G. Najafi, G.,  R. Janzadeh Galogah,  Potential of biogas production in Iran", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol.28, pp.702-714, 2013.

[11]      م. قانعی، استحصال بیوگاز از فاضلاب شهری اصفهان و تصفیه آن جهت استفاده در مصارف تولید انرژی، مجموعه مقالات همایش ملی بیوانرژی، 1390.

[12]      ج. شیخ الاسلامی، نتایج طراحی و ساخت بزرگترین پایلوت بیوگاز دامی ایران (ماهدشت کرج)، وزارت نیرو سازمان انرژی های نو ایران، 1389.

 [13]      F.T. Hamzehkolaei, N. Amjady, A techno-economic assessment for replacement of conventional fossil fuel based technologies in animal farms with biogas fueled CHP, Renewable energy, Vol. 118, pp. 602-614, 2018.

H. Afazeli, A. Jafari, S.  Rafiee, M. Nosrati, An investigation of biogas production potential from livestock and slaughterhouse

    [1]      wastes, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 34, pp. 380-386, 2014.

    [2]      A. Berktay and B. Nas, Biogas Production and Utilization Potential of Wastewater Treatment Sludge, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, Vol. 30, No.2. pp. 179-188, 2007.

    [3]      W. A. Amiri, J. Tsutsumi, R. Nakamatsu, Energy from Domestic Wastewater and Recovering the Potential Energy of Sewage Sludge, Journal of Energy Policy and Technology, Vol.5, No.12, pp.903-0213. 2015.

    [4]      M. Gerber, R. Span, an Analysis of Available Mathematical Models for Anaerobic Digestion of Organic Substances for Production of Biogas, International Gas Union Research Conference, Paris, 2008.

    [5]      A. Igoni Hilkia, M. F. N. Abowei, M. J. Ayotamuno,  C. I. Eze, Comparative Evaluation of Batch and Continuous Anaerobic Digesters in Biogas Production from Municipal Solid Waste using Mathematical Models, Agricultural Engineering International: CIGR Journal, Vol. X., pp.1-12, 2008.

    [6]      F. Dilek Sanin., W.W. Clarkson, P. A. Vesilind, Sludge Engineering: The Treatment and Disposal of Wastewater Sludges, DEStech Publications, 2010.