4:55 م المكتبة الزراعية الشاملة

 

كتاب : أساسيات تصنيع الغاز الحيوي ( البيو غاز)  من المخلفات الزراعية كمشروع انتاجي ناجح

يمكن استخدام مصادر Agrowaste لإنتاج الغاز الحيوي عن طريق تفاعل الهضم اللاهوائي. لقد أدى الوقود الأحفوري إلى إتلاف البيئة ، بينما يصحح الغاز الحيوي القضايا المتعلقة بمشاكل البيئة وتغير المناخ. يتبع التحليل الاقتصادي التقني لإنتاج الغاز الحيوي إعادة تدوير المغذيات ، وتقليل مستوى غازات الاحتباس الحراري ، والغرض من التكرير الحيوي ، وتأثير الاحتباس الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، يتم التوسط في إنتاج الغاز الحيوي من خلال تفاعلات أيضية مختلفة ، واستخدام الكائنات الدقيقة المختلفة ، وعملية التنقية ، ورفع مستوى وإزالة ثاني أكسيد الكربون من تقنيات خليط الغاز. تركز هذه المراجعة على المعالجة المسبقة ، واستخدام النفايات ، وطرق الإنتاج والتطبيق إلى جانب تلخيص التطورات الحديثة في إنتاج الغاز الحيوي. تم تسليط الضوء على الخصائص والعوامل الاقتصادية والتقنية والبيئية التي تؤثر على إنتاج الغاز الحيوي وكذلك المنظور المستقبلي للطاقة الحيوية في المراجعة. من بين جميع النفايات الزراعية والصناعية ، أنتج قش قصب السكر 94٪ من الغاز الحيوي. في المستقبل للتغلب على جميع المشاكل المتعلقة بإنتاج الغاز الحيوي وتعديل عملية الإنتاج.

تعتبر المخلفات الزراعية من المصادر المهمة لإنتاج الغاز الحيوي ، بالإضافة إلى أن الخضار والفواكه النيئة والمحاصيل والأعشاب والقصاصات والنفايات الصناعية تستخدم بشكل أساسي في إنتاج الغاز الحيوي ، فهذه الأنواع من الطاقة الحيوية آمنة وصديقة للبيئة في طبيعة. يتم تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة عن طريق الهضم اللاهوائي أثناء إنتاج الغاز الحيوي   تم التوصل إلى فوائد ومراحل كبيرة في إنتاج الغاز الحيوي ، والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، وتقنيات المعالجة السهلة ، وقابلية المنتجات للتحلل البيولوجي ، واستراتيجيات الحصاد ، والتركيبات. 

هناك خمس عمليات رئيسية متضمنة في إنتاج الغاز الحيوي: المعالجة المسبقة ، والتحلل المائي ، وتكوين الميثان ، وتكوين الأسيتات ، والتولد الحمضي. تتحلل الكربوهيدرات والبروتينات والدهون بواسطة الكائنات الحية الدقيقة وتسمى العملية بالتحلل ، ثم يتم تحويل الجزيئات الكبيرة إلى أحماض أمينية ، وأحماض دهنية طويلة السلسلة ، والسكريات الأحادية عبر عملية التحلل الأنزيمي  . بسبب الهضم اللاهوائي ، يتم تحويل الكتلة الحيوية إلى غاز حيوي باستخدام مواد خام الكتلة الحيوية مثل قصب السكر وروث الحيوانات والذرة والذرة الرفيعة والقمح وجذر البنجر ولب الحمضيات وثفل الزيتون وغيرها. يمكن متابعة إنتاج الغاز الحيوي من حيث الخصائص الاقتصادية والتقنية والبيئية ، فهي طريقة بسيطة ومنخفضة التكلفة. يمكن تسمية الغاز الحيوي الميثان الحيوي الذي يتم فيه تحويل المادة العضوية إلى ميثان وثاني أكسيد الكربون في غياب الأكسجين . الميكروبات ، Archaeon ، Methanosarcina ، Desulfovibrio ، Thermogymnomonas ، Methanoculleus ، Desulfobulbus و Desulfomicrobium ، تشارك في عملية إنتاج الغاز الحيوي.

يمكن استخدام النفايات البلدية والنفايات الزراعية والصرف الصحي والنفايات الخضراء والمواد النباتية ومخلفات الطعام والنفايات الصناعية في إنتاج الغاز الحيوي. تعتبر درجة الحرارة والوقت ودرجة الحموضة والضغط من العوامل المهمة لعملية الإنتاج. يعتبر إنتاج الغاز الحيوي مصدر طاقة آمنًا جدًا ومجانيًا يقلل من مشاكل الجهاز التنفسي ، وهو المنتج الأكثر نظافة ، ويحافظ على النظم البيئية ، ويستمر في إمداد الطاقة ، والطاقة منخفضة الكثافة المستخدمة في إنتاج الغاز الحيوي . يتم الحفاظ على عملية إنتاج الغاز الحيوي في ظروف مثل الاستقرار والقدرة التخزينية وأرصدة العناصر الغذائية ومعدل الإنتاج. يعتبر قصب السكر وقشور الأرز المصادر الرئيسية لإنتاج الغاز الحيوي ، ويتم إنتاج المزيد من الغاز الحيوي من قصب السكر أكثر من قشور الأرز ، نظرًا لانخفاض محتوى اللجنين الموجود في قصب السكر ، ويمكن تحللها بسهولة إلى غاز حيوي.

تنتج العديد من البلدان الغاز الحيوي من روث البقر والنفايات الزراعية والصناعية ؛ تنتج الهند وتايوان والولايات المتحدة الأمريكية وإنجلترا وجريس وألمانيا الغاز الحيوي من خلال عملية الهضم اللاهوائي  . أثناء عملية الهضم اللاهوائي ، يتم تحويل النفايات الصناعية الزراعية إلى غاز حيوي أو ميثان مع معايير عملية الإنتاج المُحسَّنة ، ونسبة الكربون إلى النيتروجين ، وقابلية التحلل البيولوجي ، ومحتوى الرطوبة ، وقابلية الذوبان / عدم قابلية الذوبان للمحتويات الصلبة. هناك ثلاثة أنواع من عمليات الهضم اللاهوائي المتضمنة: الهضم اللاهوائي ، الهضم اللاهوائي الأحادي ، عملية الهضم اللاهوائي المشترك  . تحتوي نفايات الصناعات الزراعية على السليلوز وهيمي السليلوز واللجنين حيث يتحلل السليلوز والهيميسليلوز بسهولة عن طريق الهضم اللاهوائي ، لكن اللجنين هو جزيء معقد يتطلب معالجة مسبقة للتحويل إلى جزيئات صغيرة قبل إجراء عملية الهضم اللاهوائي. العوامل الحمضية والأساسية والمؤكسدة تشارك في المعالجة الكيميائية المسبقة لعملية الهضم اللاهوائي.

تعتبر ظروف التشغيل ونسبة الخلط من أهم المعلمات في التحليل الإحصائي للتصميم المركب المركزي  . يتم استخدام مفاعل الخزان ذي التحريك المستمر ومفاعل تغطية الحمأة اللاهوائية المتدفقة (UASB) لإنتاج الغاز الحيوي من النفايات العضوية والنفايات الصناعية الزراعية. مفاعل حيوي يتم الحفاظ عليه عند درجتين حرارة مختلفتين ، محبة للحرارة ومتوسطة ؛ ومع ذلك ، فإن الظروف المحبة للحرارة أكثر حساسية من الظروف المتوسطة. الخطوة الأولى للمعالجة المسبقة هي الأكسدة الرطبة وإنتاج الميثان عن طريق عملية الهضم المشترك. يعد إنتاج الغاز الحيوي عملية سهلة وبسيطة وفعالة من حيث التكلفة.  ...

-------------------

تنزيل الكتاب

-----------------------------

مشاركة