تأمین انرژی گرمایی و الکتریکی از فضولات دام/ تولید کودهای تصفیه شده

به گزارش خبرنگار علمی «خبرگزاری دانشجو»، گاز زیستی یا بیوگاز (Biogas) مجموعه گازهايی است كه در اثر تخمير مواد آلی چون فضولات انسانی، حيوانی و گياهی در نتيجه فقدان اكسيژن و فعاليت باكتری‌های غير هوازی به ویژه باكتری‌های متان‌زا در محفظه تخمير توليد می‌شود.

زیست گاز در یک فرایند تجزیه بی‌هوازی توسط باکتری‌های بی‌هوازی و یا در یک فرایند تخمیر مواد قابل تجزیه از قبیل کود کشاورزی، فاضلاب، زباله‌های شهرداری، زباله‌های سبز (باغ‌ها و پارک‌ها)، مواد گیاهی و محصولات کشاورزی بدست می‌آید. اين گاز نوعی سوخت محسوب می‌شود و دارای 60 درصد متان، 30 درصد دی‌اكسيد كربن و 10 درصد مخلوطی از هيدروژن، اكسيژن و منو اكسيد كربن است ولی تركيب اصلی بيوگاز، گاز متان است و در زمره گازهای قابل اشتعال قرار می‌گیرد.

در قرن دهم قبل از ميلاد در آشور (شمال عراق كنونی) از اين گاز برای گرم كردن آب  جهت حمام استفاده می‌شد. در سال ۱۸۵۹ اولين دستگاه تخمير غير هوازی در بمبئي هند ساخته شد و در سال ۱۸۶۰ ميلادی اين دستگاه برای تصفيه مواد جامد فاضلاب به كار گرفته شد.

بيش از نيم قرن پيش در تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب‌های شهری در اروپا از گاز متان استفاده می‌شده است. اما استفاده قطعی از بيوگاز پس از جنگ جهانی دوم به بعد مطرح شد و در 10 سال اخير رو به گسترش است.

نمونه‌ای از دستگاه تولید بیوگاز که از ضایعات انرژی مورد نیاز را تامین کرده است.

در ايران نیز تلاش‌هایی برای استفاده از بیوگاز شده است و اخیرا محققان کشور با طراحی و ساخت دستگاهی از فضولات حیوانی و انسانی انرژی گرمایی و الکتریسته تولید کنند.این دستگاه دارای مخزنی است که در زیر زمین نصب می‌شود و از آنجایی که برای تبدیل فضولات به بیوگاز نیاز به دمای 26 درجه سانتیگراد است، از این رو مخزن در هنگام نصب در زیر زمین عایق بندی می‌شود.

در بالای این مخزن دو مخزن دیگر نیز قرار ‌گرفته است که یکی از مخزن‌ها با دریافت مواد آلی از فضولات، آن را تصفیه می‌کند و گاز تمیز و تصفیه شده‌ ارائه می‌دهد و مخزن دیگر گازهایی که تولید شده است را در خود ذخیره می‌کند.

فرآیند تولید بیوگاز از فضولات در این فرآیند 30 روزه است و پس از گذشت 30 روز می‌توان فضولات را برای مصارف گرمایی و تولید انرژی الکتریسیته تبدیل به بیوگاز کرد.

در دستگاه ساخته شده می‌توان با فضولات 3 راس گاو انرژی مورد نیاز یک خانواده 5 نفره را تامین کرد، میزان انرژی تولید شده از این دستگاه بستگی به حجم مخزن و میزان فضولاتی دارد که داخل مخزن ریخته می‌شود. در این طرح با استفاده از مخزن 50 کیلویی 4 هزار و 200 متر مکعب انرژی تولید می‌شود. پایلوت این دستگاه در حال حاضر در یکی از شهرهای کرمانشاه نصب شده است.

خروجی این دستگاه کود تصفیه شده عاری از میکروب و آلایندگی است که می‌توان در گلخانه‌ها و مزارع استفاده کرد.