به تارنمای سازمان انرژی های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق خوش آمدید.

هضم بیهوازی

فرآیند هضم بیهوازی (anaerobic digestion) یک فرآیند بیولوژیکال است که در عدم حضور باکتریها اتفاق افتاده ودرآن مواد آلی به بیوگاز(در ادامه به برق و حرارت) و کود تبدیل میشوند.

تعریف علمی هضم بیهوازی

تجزیه موادآلی بوسیله دسته ای از باکتریهایی که تولید دی اکسید کربن و متان میکنند(باکتریهای استوژنیک و متانوژنیک ) اتفاق میافتد این باکتریها در رنج دمای بهینه 35 -39◦C (مزوفیلیک)   55 -60◦C عمل هضم را انجام میدهند. زباله ها توسط آنزیمهامشابه آنچه که در معده انجام میگیرد مواد الی را به قندها و آمینو اسیدها تبدیل میکنند مواد آلی توسط باکتریهای استوژنیک به هیدروژن ، دی اکسید کربن و استات تبدیل میشوند که در نهایت باکتریهای متان ساز بیوگاز را که مخلوطی از دی اکسید کربن (40%) و متان (55%) ومقادیر کمی مواد دیگر تبدیل میکنند.

مزایای هضم بیهوازی ( AD ) :

اثرات زیست محیطی فرآیند هضم بیهوازی

·        توسعه یک سیستم مدیریت زباله پاک و سالم به لحاظ بهداشتی

·        کنترل بو و آلودگی حاصل از زباله ها و پسماندها

·        کنترل ویروسها و باکتریهای بیماریزا (پاتوژنها)

·        تولید انرژی تجدیدپذیر


هضم بیهوازی همچنین میتواند مزایای اقتصادی زیر را بهمراه داشته باشد.

·        تولید و فروش بیوگاز بعنوان منبع تولید الکتریسیته و حرارت

·        تولید و فروش فیبر و کود مایع

·        بهبود کشاورزی و صورتحسابها بابت انرژی
 

اثرات اجتماعی :

·        ایجاد یک محیط زندگی پاکتر

·        اشتغالزائی بومی

·        تنوع  تجارت روستائی

·        فرآوری زائدات به شیوه پایدار

 

بیوگاز

سوختهای تغذیه

همه موادی که برای تولید بیوگاز در فرآیند هضم بیهوازی مورد استفاده قرار میگیرند باید از دسته مواد آلی باشند که اساسا این مواد شامل پروتئینها چربیها و کربوهیدراتها هستند. این مواد آلی توسط گروهی از باکتریها در عدم حضور اکسیژن تجزیه میشوند که بازدهی فرایند هضم نیز متاثر از درجه حرارت هاضم ، PH ، نسبت کربن به نیتروژن، زمان ماند و وجود مواد سمی برای باکتریها می باشد.

 

هضم بی هوازی مواد آلی جامد شهری با استفاده از هاضم¬های فاز خشک گاراژی 

رشد سریع جمعیت شهرها همراه با توسعه صنایع منجر به افزایش مصرف و در کنار افزایش تولید مواد زائد جامد گردیده است.این موضوع موجب پدید آمدن معضلات بهداشتی و زیست محیطی شدیدی بویژه در کلان شهرها شده است که در صورت عدم مدیریت صحیح می تواند بحرانهای عظیمی را بصورت منطقه¬ای و جهانی ببار آورد.
روشهای متنوعی برای تثبیت و بی خطر سازی پسماندهای آلی آلاینده محیط زیست وجود دارد. از مهمترین و رو به رشدترین این فناوریها ، فرایند هضم بی هوازی می باشد.
هضم بیهوازی فرایند تخمیر مواد آلی در عدم حضور اکسیژن و در دما، غلظت مناسب و اختلاط مواد آلی می¬باشد. امکان انجام فرآیند هضم بیهوازی در محدوده وسیع غلظتی وجود دارد. ابتدا فرآیندهای هضم بیهوازی تر مواد استفاده می¬شد. افزایش حجم هاضم¬های بیهوازی و نیاز فراوان به آب برای بهره برداری از این هاضم¬ها باعث گرانی این نوع سیستم‌ها و کاهش جذابیت آنها برای بعضی از کاربران گردیده است. برای حل این مشکلات امروزه نسل جدیدی از هاضم¬های بیهوازی تحت عنوان هضم خشک بیهوازی در مراحل مختلف تحقیقاتی و کاربردهای صنعتی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. توجه به استفاده و گسترش این نوع هاضم¬ها می¬تواند عملکرد مناسبی در فرآیند تثبیت و تولید انرژی از پسماندهای آلی داشته باشد. توسعه این فناوری می-تواند، تاثیر شگرفی در مدیریت پسماند شهری و تولید انرژی از منابع زیست توده خصوصاً نیروگاههای تولید برق از زباله¬های شهری داشته باشد.
ایران کشوری است که هم سهم مواد آلی در پسماندهای شهری آن بالاست و هم اغلب نقاط آن خشک و با بارندگی کم هستند و این در حالی است که تا به حال  تجربه مناسبی در زمینه شناخت و کاربرد این فناوری در کشور صورت نگرفته است. از این رو استفاده از این روش تثبیت پسماندهای جامد فسادپذیر، منجر به کاهش هزینه سرمایه گذاری و بهره برداری و نهایتاً ارائه طرحهایی با توجیه بالای اقتصادی می¬گردد. انجام مطالعه، بررسی و شناخت این نوع فرآیندها در کنار ساخت یک پایلوت مناسب در یک شهر، به منظور بررسی مناسب عملکردی و کسب دانش فنی، تجربه ساخت و مطالعه عملکردی و نیز یک مرحله از امکان‌سنجی برای استفاده صنعتی و ساخت هاضم‌های بزرگ از این نوع برای تولید انرژی و حل معضلات شایع زباله‌های شهری در شهرهای بزرگ کشور باشد.
 آگاهی از این فناوری، کسب تجربه و اطمینان از عملکرد مناسب این نوع سیستم‌ها در زباله‌های شهری می¬تواند ضمن ایجاد فرصت مناسب برای  تولید انرژی و  بهبود قابل توجه کیفیت کمپوست تولیدی از زباله شهری در مقایسه با روشهای موجود، خطر ریسک‌پذیری (فنی، اقتصادی و زیست محیطی) در انتخاب و ساخت هاضم¬های بزرگ از این نوع را در کشور به حداقل برساند. بررسی و شناخت فرآیندهای هضم بیهوازی در غلظت‌های بالا، شناخت کامل هضم بیهوازی خشک، طراحی و ساخت یک واحد قابل کاربرد و توسعه در تولید انرژی از زباله‌های شهری در ایران می تواند فضایی جدید را دراین زمینه به روی مسئولین باز نماید. نتایج حاصله میتواند راهگشای مسئولین و تصمیم‌گیرندگان، مهندسین مشاور و پیمانکاران در طراحی و ساخت و توسعه نیروگاههای بیوگازی و مدیریت پسماند شهری باشد.

مزایای هضم خشک بی هوازی
 از مزایای این سیستم علاوه بر تولید  انرژی و کود ارزان قیمت در مقایسه با سایر سیستم¬ها، میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
    استفاده از پسماندهای آلی برای تولید انرژی
    امکان استفاده از پسماندهای خشک آلی (درصد مواد خشک تا 50 درصد)
    هزینه‌های پائین تعمیر، نگهداری، بهره‌برداری و کاهش هزینه‌های اولیه احداث
    کاهش سر و صدا و حذف قسمت‌های زیادی از قطعات مکانیکی در مقایسه با سیستم‌های غلظت پائین
    امکان کنترل مدرن و کامپیوتری
    تولید گاز با کیفیت مناسب
    امکان توسعه و گسترش برای ظرفیت‌های صنعتی
    حل معضلات زباله‌های شهری و لجن‌ها و پسماندهای خشک
    سادگی فرآیند و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده و گران قیمت
    اجرای سریع
    بارگیری و تخلیه سریع
    کنترل کامل شیرابه و گاز تولید و عدم ایجاد مشکلات زیست محیطی
    افزایش درآمد در فرآیند مدیریت پسماند از طریق فروش محصولات حاصله
    کاهش اثرات گلخانه‌ای

                                        هاضم خشک بیهوازی