شرح مراحل ساخت یک نمونه دستگاه تولید بیوگاز و آزمایش آن با کود حیوانی

در این کتاب تحقیقی کلیه مراحل ساخت یه دستگاه تولید بیوگاز مزرعه ای- آزمایشگاهی به همراه آزمایش دستگاه با کود مرغی و بلدرچین آورده شده است

تحقیق در مورد بیوگاز، انرژی جانشین

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه25

فهرست مطالب

بیوگاز، انرژی جانشین

درحال حاضر تفکر جامعه بشری برای حفظ محیط زیست خود و نجات کره زمین و حیات آن (تغییرات آب وهوای و غیره) از عواقب مصرف و اتمام سوخت های هیدروکربوری و آلودگی های پایدار سوخت های اتمی به سمت سوخت هایی منعطف شده است که علاوه بر پاکسازی محیط وحفظ زیست آن همگام بابرنامه های حفاظت محیط زیست سازمان ملل متحد (EPA)، که خود سبب صیانت سوخت های هیدروکربوری برای آینده بشر نیز هست، حرکت می کند.

بیشتر کشورهای دنیا برنامه ریزی گسترده ای برای تأمین انرژی مورد نیاز خود از طریق انرژی های نو انجام داده اند. با توجه به روند کنونی، کشورهای اروپایی به دنبال توصیه اتحادیه اروپا و نیاز خود، به سمت استفاده از انرژی های جانشین و تجدیدپذیر، تا سال۲۰۳۰ میلادی حدود ۱۵ درصد از مجموع انرژی مورد نیاز خود را از طریق انرژی های تجدید پذیر، تأمین خواهند کرد.

زیست توده (بیوماس) و بیوگاز حاصل از آن یکی از انواع انرژی است که می تواند از زباله یا کشت گیاهان مخصوص به دست آید و می توان جانشین بخشی از انواع دیگر انرژی شود.بیوماس به مواد بیولوژیکی (گیاهی و حیوانی) مرده یا زنده گفته می شود که هنوز کاملاً تجزیه یا تخمیر نشده باشند. از تخمیر بیوماس گازمرداب یا بیوگاز تولید می شود.به طورکلی در دوسوم خشکی کره زمین، کشت محصولات کشاورزی امکان پذیر است که می توان از این انرژی استفاده کرد ولی درحال حاضر فقط در ۱۵ الی ۲۰ درصد خشکی کشت می شود.

امروزه نصف جمعیت جهان برای استفاده های گرمایی و آشپزی از چوب استفاده می کنند و مصرف چوب سالانه حدود۲ الی ۳ درصد افزایش می یابد. درسال۱۹۹۰ مصرف چوب، درحدود ۲ میلیارد مترمکعب (حدود۱۰ میلیون بشکه در روز معادل نفت) بوده است منابع انرژی بیوماس را می توان با استفاده از روش های جدید مهندسی ژنتیک گسترش داد. راه هایی نیز وجود دارد که از آنها می توان برای بالابردن کیفیت سوخت استفاده کرد، مانند تبدیل چوب به زغال، زباله چوب و خاک اره را هم از طریق فشردن و شکل دادن، به صورت قالب(Pellet) در می آورند. درآمریکای شمالی و اروپا از این قبیل سوخت های جامد در صنایع استفاده می شود.

مقاله طراحی و ساخت موتور استرلینگ نوع گاما و استفاده از بیوگاز به عنوان منبع گرما

سال انتشار: ۱۳۹۱

تعداد صفحات: ۸ | زبان ارائه مقاله: فارسی

چکیده مقاله:

موتور استرلینگ یک موتور برون سوز می باشد که در سال 1816 توسط رابرت استرلینگ اختراع شد. موتور استرلینگ موتورهای گرما- کاری هستند که حرارت را تبدیل به جنبش می کنند . به علت فراوان بودن منبع بیوگاز در کشاورزی از این موتور می توان در کشاورزی به منظور تامین انرژی برق مورد نیاز کشاورزی استفاده کرد. در این مقاله یک نمونه از موتور استرلینگ که با منبع گرمای حاصل از بیوگاز طراحی و سپس ساخته شد. فشار لحظه ای ، انرژی ذخیره شده در فلایویل ، جرم و ابعاد فلایویل برای این موتور محاسبه شد. در ساخت این موتور شاسی ، سیلندر و پیستون جابجایی، سیلندر و پیستون قدرت ، رابط ، یاتاقان استفاده شد.

کلیدواژه‌ها:

استرلینگ، بیوگاز ، گاما ، موتور

 نحوه استناد به مقاله:

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:

دهقان, هادی و ابراهیم اسمائیل زاده، ۱۳۹۱، طراحی و ساخت موتور استرلینگ نوع گاما و استفاده از بیوگاز به عنوان منبع گرما، هفتمین کنگره ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون، شیراز، دانشگاه شیراز، 

در داخل متن نیز هر جا که به عبارت و یا دستاوردی از این مقاله اشاره شود پس از ذکر مطلب، در داخل پارانتز، مشخصات زیر نوشته می شود.
برای بار اول: (دهقان, هادی و ابراهیم اسمائیل زاده، ۱۳۹۱)
برای بار دوم به بعد: (دهقان و اسمائیل زاده، ۱۳۹۱)

انرژیهای نو و بیوگاز

کتابی جامع در مورد انرژیهای نو

 تفسیر مفصل تولید بیوگاز از مرحله طراحی و ساخت تا مرحله آزمایش و تولید گاز و مصرف آن

کتاب- بیوگاز ثروتی نهفته در پسماندهااpdf در264 صفحه

مقدمه:

با توجه به اهمیت موضوع توسعه و رشد اقتصادی. پرداختن به مسئله انرژی امری اجتناب ناپذیر

است. وجود انرژی مستمر. پایدار و اقتصادی لازمه هرگونه توسعه و رشد اقتصادی میباشد. پس از انقلاب

صنعتی. انرژی به تدریج به یکی از عوامل اصلی در تولید ملی و حرکت چرخهای اقتصادی کشورهای

صنعتی و به دنبال آن. سایر کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است. اقتصاد و تمدن کنونی تا حدی به

انرژی وابسته است که تصور حتی لحظهای ادامهی زندگی در عصر حاضر بدون انرژی امکانپذیر نیست. با

اختلال و یا توقف در عرضهی آن. ماشین اقتصادی از کار خواهد افتاد و حتی میتوان گفت که جامعه از

حرکت باز میایستد. بنابراین تمامی کشورها در صدد هستند به هر نحو ممکن از انرژی مستمر و پایداری

برخوردار باشند. از طرفی رشد اقتصادی و افزایشتقاضای انرژی در جهان سبب شده است که قیمت نفت

و گاز افزایش پیدا کرده و اتکا به این منابع برای تأمین انرژی کاهش یابد. در این میان منابع تجدیدپذیر

بهترین و اقتصادیترین جایگزین برای نفت و گاز هستند. بر اساس بررسیهای انجام شده. بیشتر مخازن

نفت خام حداکثر تا دو دهه آینده با افت فشار مواجه خواهند شد و به تدریج میزان تقاضای نفت از عرضه

آن فراتر خواهد رفت. هرچند در ارتباط با ذخایر گاز طبیعی. ماندگاری آن طولانیتر خواهد بود. ولی در

نهایت این ذخایر نیز تحلیل خواهند رفت و به اتمام خواهند رسید. مسئله امنیت انرژی نیز از مواردی است

که امروزه از اهمیت ویژهای برخوردار است. منابع فسیلی مرسوم و تجدیدناپذیر تأثیر گذاری بالایی بر

امنیت انرژی دارد. این مسئله بسیاری از کشورهای جهان را واداشته است که به مسئله امنیت عرضه انرژی

تمایل پیدا کرده و به تغییرات گستردهای در اقتصاد انرژی خود اهتمام تام ورزند. در این زمینه پیشرفت-

های فناوری. نوید بخش راهحلهایی نو درباره تولید انرژی مورد نیاز بشر است؛ با شناسایی این روشهای

جدید. گامی بلند در زمینه تغییر زیرساختهای تولید انرژی برداشته شده است. استفاده از ذخایر نامحدود

انرژی تجدیدپذیر در این خصوص تأثیر مهمی دارد. گستردگی و توزیع این عوامل در طبیعت باعث شده

است که سیستمهای تولید انرژی به سمت سیستمهای محلی پیشرود؛ که انرژیهای نوین به خوبی می-

توانند برای این منظور به کار گرفته شوند.

هم اکنون مسائلی مانند انرژی. محیط زیست. ازدیاد مواد زائد خطرناک. اتمام پذیری منابع فسیلی

و رشد فزاینده مصرف انرژی از جمله مفاهیمی هستند که تحقیقات مختلفی را در جهان به خود

اختصاص دادهاند. به واقع این مسائل روشن میکنند که دیگر نمیتوان به منابع موجود انرژی متکی بود.

در حقیقت. انجام تحقیقات گسترده در جهت دستیابی به منابع جدید و سالم که در چند دهه اخیر

توسعه ویژهای پیدا کردهاند را میتوان بیانگر میزان اهمیت این نوع مفاهیم و علوم مرتبط به آنها دانست.

استفاده از انرژیهای تجدید پذیر و محلی یکی از راهحلهایی میباشد که امروزه پیشنهاد میگردد.

بیوگاز یکی از این انرژیهای تجدیدپذیر میباشد که علاوه بر تولید انرژی باعث ایجاد کودهای کشاورزی

و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماریها میشود و یک راه حل مناسب برای دفع مواد

زائد جامد میباشد. فاضلاب و مواد زائد جامدی که توسط صنایع و جوامع تولید میگردد باعث آلودگی

مقدمه صفحه 2

شدید محیط میشود که میتوان با استحصال بیوگاز خطرات ناشی از این مواد را به شدت کاهش داد و از

انرژی و کود تولیدی آن نیز استفاده نمود. استحصال بیوگاز را می توان از فرآیندهای بیهوازی تصفیه

و همچنین از محلهای دفن زباله نیز انجام داد و بخشی از هزینههای مصرفی را UASB فاضلاب مانند

جبران نمود. بطور مثال یکی از مشکلاتی که دامداریها با آن دست به گریبان هستند. کنترل فضولات

دامها برای کاهش میزان بو و فرآوردههایی میباشد که باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی میگردد.

بیوگاز میتواند ما را در مواجهه با این مشکلات یاری دهد. منافع زیست محیطی سیستمهای بیوگاز فراتر

از سیستمهای تصفیه مرسومی است که تاکنون مورد استفاده قرار میگرفتند (همانند مخازن ذخیره.

برکهها ولاگونها). این منافع زیست محیطی شامل کنترل بو. بهبود کیفیت آب و هوا. بهبود ارزش

غذایی کود تولیدی. کاهش میزان انتشار گازهای گلخانهای و دستیابی به بیوگاز به عنوان یک منبع

انرژی میباشد. همچنین با استفاده از انرژی زیست توده. به طور همزمان انرژی الکتریکی و حرارتی تولید

میگردد. برای نمونه جهت تأمین انرژی مصرفی یک ساختمان مسکونی. از انرژی تولیدی زیست توده

(بیوگاز تولید شده و استفاده آن در دیزل ژنراتور) بهره گرفته شده است. در حال حاضر بیوگاز بعنوان یکی

از منابع عمده تأمین انرژی در دنیا مطرح است و این گاز را هم بطور مستقیم در تأمین انرژی حرارتی و

روشنایی و هم بعنوان یک گزینه مناسب برای استفاده در مولدهای احتراق داخلی. میکروتوربینها. پیلهای

سوختی و... جهت تولید برق مورد استفاده قرار میدهند. در کشورمان ایران نیز تحقیقات گستردهای در

زمینه کاربرد بیوگاز در حال انجام است؛ لذا استفاده از بیوگاز چشم انداز بسیار روشنی را در آینده برای

بخش انرژی کشور ترسیم مینماید.

ایران سرزمین اعجاز انرژیها است؛ از یک سو دارای منابع گسترده سوختهای فسیلی و تجدید ناپذیر

نظیر نفت وگاز است؛ از سوی دیگر دارای پتانسیل فراوانی در زمینه انرژیهای تجدیدپذیر و نو مانند انرژی

خورشیدی. زمین گرمایی. باد. هیدروژن و زیست توده است. استفاده از زیست توده به عنوان یک منبع

انرژی نه تنها به دلایل اقتصادی بلکه به دلیل توسعه پایدار و زیست محیطی جذاب بوده و از طرفی آن را

عامل تسریع در رسیدن به توسعه پایدار میدانند. سیستمهایی که زیست توده را به انرژی قابل مصرف

تبدیل میکنند. میتوانند در ظرفیتهای کوچکبه صورت ماژول بکار روند. صنایع کشاورزی. جنگلداری و

فضولات دامی از ذخایر اصلی زیست توده هستند که فرصتهای اساسی را برای توسعه اقتصادی مناطق

روستایی و دور افتاده فراهم میکند. و بعد از انرژی خورشیدی بالاترین پتانسیل انرژی را دارا میباشد.

منابع انرژی زیست توده میتواند به شکل اصلی انرژی برق و یا حاملهای انرژی چون سوختهای گازی.

جامد و مایع. نیاز بخشهای مختلف در جامعه بشری را تأمین کند که این موضوع وجه تمایز مباحث انرژی

زیست توده نسبت به سایر انرژیهای نو میباشد. انرژی کانونی است که پیشرفت و صنعتی شدن هر ملتی

را توسعه میدهد. حقیقت این است که هر تحریفی در زنجیرهی تأمین انرژی در هر نقطهای از زمان.

نتیجه در دشواریهای جدی اجتماعی و اقتصادی دارد. اهمیت انرژی در تدارک کالاها و خدمات و

ارزیابی استانداردهای زندگی نوع بشر است و نقش که در صنایع تولیدی بازی میکند. حقیقت انکار

ناپذیری است.

مقدمه صفحه 3

مدارک فزایندهای وجود دارد که سیاستهای انرژی جهانی که استفادهی کارآمد از سوختهای

فسیلی و انرژی را ارتقا میدهند. به لحاظ محیطی غیر مسئولانه و غیر مداوم هستند؛ زیرا آنها باعث

فساد جدی محیطی در سطوح محلی. منطقهای و جهانی میگردند. محدودیت منابع فسیلی و رشد سریع

مصرف انرژی در جهان از جمله عواملی است که پژوهشگران را برای دستیابی به منابع جدید و قابل

تجدید انرژی ترغیب میکند. بیوگاز که منبع توده زیستی است. در انتخاب منابع جایگزین انرژی برای

افراد روستایی مورد ایدهآلی است. بدین مفهوم که ارزان است و به لحاظ تولید و منشأ محلی است.

همچنین منبعی از انرژی است که برای چندین مورد سودمند است: گرم کردن. روشن کردن. ایجاد توان

الکتریکی و غیره.

یکی از بهترین انرژی های تجدیدپذیر و در عین حال فراوانترین و به صرفهترین نوع آن بیومس

میباشد. بیومس که شامل 43 % کل انرژیهای تجدیدپذیر میباشد؛ به موادی اطلاق میگردد که به

وسیله گیاهان و مشتقات آنها تولید میشود و شامل گیاهان جنگلی و پسماندههای آنها. گیاهانی که به

کاشته میشوند. و همچنین کود حیوانی نیز میشود. بیومس « مزارع انرژی » خاطر محتوای انرژیشان در

را میتوان شکلی از انرژی خورشیدی تصور کرد. چون که در واقع این انرژی در نتیجه فتوسنتز و رشد

گیاهان حاصل میشود. بهترین حالت استفاده از این منبع انرژی. تجزیه و تبدیل آن به بیوگاز میباشد.

همانطور که بیان گردید به مجموعه گازهاى تولید شده از تجزیه فاضلاب انسانى و صنعتی. پسماندهای

گیاهى و فضولات حیوانى که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعالیت باکترىهاى غیرهوازى خصوصاً باکترى-

هاى متانزا در یک محفظه تخمیر تولید مىشود. بیوگاز گفته مىشود و محصول جانبی این هضم و

تجزیه. کودی بسیار مقوی میباشد که حاوی مقدار زیادی یون آمونیم. فسفر و پتاس است که توسط گیاه

به خوبی جذب میگردد؛ در حالی که عوامل بیماریزایی که قبل از تجزیه در آن بود حذف شده و تخم

علفهای هرز آن از بین رفته است. دنبال کردن اهداف فوق علاوه بر دستیابی به گاز و کود مناسب. باعث

افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه. کنترل بیماریها و جلوگیری از قطع درختان و صدمه به محیط

زیست نیز میشود. با افزایش تولیدات کشاورزی انواع مختلف فرآوردههای جانبی کشاورزی. ضایعات و

باقیمانده مواد نیز در دسترس قرار میگیرند این ضایعات شامل بقایای مختلف مواد فرآوری شده جانبی.

ضایعات دامی و گیاهی میباشند. انبوهی از این مواد بدون استفاده میباشند که دفع آنها مشکل بوده و

سبب آلودگی محیط زیست میگردند. در این میان توجه به ضایعات تولیدات دامی و طیور که حاوی

مواد آلی هستند و بخش عمدهای از مواد زاید کشاورزی را به خود اختصاص دادهاند از اهمیت خاصی

برخوردار است. از این مواد میتوان برای تولید کود. کمپوست. تولید گاز و به تبع آن تأمین انرژی استفاده

کرد. بازیافت و استفاده مجدد از ضایعات و مواد زائد کشاورزی بخصوص مواد زائد دامپروری و واحدهای

پرورش طیور علاوه بر کاهش هزینهها. موجب تأمین انرژی میشود.

برخی مناطق صعبالعبور که امکان استفاده و دسترسی به سایر منابع انرژی وجود ندارد با

ایجاد دستگاههای بیوگاز میتوان جوابگوی بسیاری از معضلات انرژی مورد نیاز منطقه بود؛ در ضمن آنچه

که انرژی بیوگاز را نسبت به سایر انرژیهای تجدیدپذیر متمایز میکند. جمعآوری و کنترل مواد آلی زائد

مقدمه صفحه 4

شهرها و صنایع میباشد که تأثیر بسزایی در حفاظت محیط زیست داشته و از ورود گازهای گلخانهای

زیاد به اتمسفر زمین جلوگیری مینماید. در برنامهها و سیاستهای بین المللی نقش مهمی به منابع

تجدیدپذیر انرژی محول گردیده است؛ اما سازگار نمودن این منابع با سیستم فعلی مصرف انرژی جهانی

هنوز با مشکلاتی همراه است که بررسی و حل آنها حجم وسیعی از تحقیقات علمی جهان را در دهههای

اخیر به خود اختصاص داده است. متأسفانه شرایط اقتصادی و توسعه تدریجی کاربرد این انرژیها و

استفاده از منابع فسیلی ارزان مانع رشد چشمگیر این نوع انرژیها گردیده است.

در سال 1997 میلادی کنوانسیون تغییرات آب و هوایی با هدف تثبیت غلظت گازهای

گلخانهای در اتمسفر. پروتکل کیوتو را مطرح نمود که به موجب این پروتکل کشورهای صنعتی ملزم به

کاهش انتشار گازهای گلخانهای شدهاند و هدف اصلی از این کنوانسیون دستیابی به تثبیت غلظت

گازهای گلخانهای در اتمسفر تا سطحی است که مانع تداخل خطرناک فعالیتهای بشری با سیستم آب و

هوایی گردد و چنین سطحی در یک چارچوب زمانی مناسب قابل انجام خواهد بود تا اکوسیستمها بطور

طبیعی خود را با تغییر آب و هوایی تطبیق دهند و اطمینان حاصل شود که امنیت غذایی تهدید نمیشود

و توسعۀ اقتصادی بطور پایدار ایجاد میگردد؛ از دیگر سوی مجموعه انرژیهای تجدیدپذیر روز به روز سهم

بیشتری در سیستم تأمین انرژی جهان بعهده میگیرند. عمدهترین چالش فراروی انرژیهای تجدیدپذیر.

مسائل اقتصادی آنهاست. در حال حاضر هزینه تولید این انرژیها معمولاً بیشتر از سایر انواع انرژی است؛

با این حال این هزینه در طول سالهای اخیر بدلیل پیشرفت فناوری بشدت کاهش یافته و در صورت ادامه

این روند. آهنگ رشد تولید انرژیهای تجدیدپذیر از سرعت بیشتری برخوردار خواهد