ارزیابی فنی و زیست محیطی تولید بیوگاز از بقایای کشاورزی (کلش برنج)
محورهای موضوعی : ارزیابی اثرات زیست محیطی
مهسا خدابخشی پور
1
(دانشگاه گیلان)
محسن محمدی گلنگش
2
(عضو هیات علمی دانشگاه گیلان)
محسن خدابخشی پور
3
(دانشگاه خوزستان)
کلید واژه: بیوگاز, ضایعات کشاورزی, کلش برنج, آلودگی,
چکیده مقاله :
انرژی مصرفی در جهان به سرعت در حال افزایش است و انتظار می‌رود که منابع انرژی غیرقابل تجدید در آینده به پایان برسد. بنابراین، روش‌های نوین تولید انرژی در سراسر جهان متداول شده است. بیوگاز یکی از انرژیهای جدید و پاک است که از تخمیر بیهوازی زیست توده تولید می‌شود. استان گیلان با 238000 هکتار سطح زیر کشت برنج، پتانسیل قابل ملاحظهای برای تولید بیوگاز از بقایای آلی را دارا می‌باشد. بر این اساس این تحقیق به منظور بررسی تولید بیوگاز از ترکیب کاه و کلش برنج و فضولات دامی به ترتیب با نسبت‌های (100-0)، (95-5)، (90-10)، (85-15)، (80-20) در سه تکرار انجام شد. آزمایش در دمای مزوفیلیک با روش هضم بیهوازی درون بطری‌های 5/1 لیتری اجرا شد. ارزیابی اقتصادی و زیست محیطی بهمنظور جایگزینی بیوگاز تولیدی در این فرایند با سوخت فسیلی در روستای پونل استان گیلان انجام شد. نتایج نشان داد نسبت 10 درصد کلش بیشترین راندمان تولید بیوگاز را داشته و با جایگزینی بیوگاز 21 درصد در مصرف سوخت فسیلی صرفهجویی خواهد شد. همچنین از انتشار مقدار 14/328 کیلوگرم گاز CO2 در سال به اتمسفر جلوگیری خواهد شد.
Energy consumption is increasing rapidly in the world and it is expected that unrenewable energy sources will expire in the future; therefore, new methods of energy production are becoming more common all over the world. Biogas is one of the new and clean energies, which is produced from anaerobic fermentation of biomass. Guilan province with 238,000 hectares of paddy lands has significant potential for biogas production from organic residues. In this way, this study was carried out to investigate the process of biogas production from the combination of rice straw and animal waste with the ratios of (0-100), (5-95), (10-90), (15-85), (20-80) respectively in three repetitions. The experiment was performed at mesophilic temperature by anaerobic digestion method in the 1/5 lit bottles. An economic and environmental assessment for replacement of biogas produced in this process with fossil fuels was implemented in the village of Pounel in Guilan Province. The results showed that the ratio of 10% of rice straw had the highest biogas production efficiency and by replacing the biogas, 21 percent will save in fossil fuel consumption. It will also prevent the emission of 328.42 kg of CO2 gas into the atmosphere per year.
احمدی پیرلو، منصور؛ ابراهیمی نیک، محمد علی؛ خجسته پور، مهدی؛ ابراهیمی، سید‌هادی (1395). تأثیر پیش تصفیه قلیایی بر بهبود تخریب پذیری زیستی مواد آلی پسماندهای جامد شهری و تولید بیوگاز در هضم بی هوازی. مجله سلامت و محيط زیست، فصلنامه ي علمي پژوهشي انجمن علمي بهداشت محيط ايران .دوره 9، شماره 4، 48-41
بی نام، آمارنامه کشاورزی سال زراعی 90—1389 وزارت جهاد کشاورزی
خداداد کاشی، فرهاد؛ اکابری تفتی، مهدی؛ موسوی جهرمی، یگانه؛ خسروی نژاد، علی اکبر (1395). محاسبه هزینه اجتماعی انتشار دی اکسید کربن به تفکیک استان‌های مختلف در ایران، فصلنامه پژوهش‌های سیاستگذاری و برنامه ریزی انرژی ، سال دوم، شماره2، 110-77
سلطانعلی، حمزه؛ نیکخواه، امین؛ روحانی، عباس (1396). امکان‌سنجی کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در واحد‌های تولیدی شیر با بکار‌گیری سامانه‌های بیوگاز، فصلنامه پژوهش‌های سیاستگذاری و برنامه‌ریزی انرژی، سال3، شماره 6، 134-115
سعیدی، سودابه؛ هاشمی، سید جعفر؛ کاظمی، سید یحیی (1392). بررسی اثر پیش تیمار شیمیایی کاه برنج با آمونیاک، اوره و سود بر تولید بیوگاز، مهندسی بیوسیستم ایران، دوره 44، شماره 1، 75-67 .
عادلی گیلانی، الهیار؛ سوری، فیروزه؛ پوراحمدی، مجتبی(1392). كاربرد فناوري بيوگازدر روستاهاي ايران؛ برآورد صرفه جويي انرژي، حاصل از كاربرد فناوري بيوگاز در روستاي گالش كلام (گيلان) ، شماره145، 53-31.
علیدادی، حسین؛ اعتمادی مشهدی، سمیه؛ نجف پور،علی اصغر؛ محب راد، بتول؛ دهقان، علی اکبر (1396). مطالعه ی فرایند تولید بیوگاز با استفاده از مخلوط شیرابه زباله شهری و فضولات حیوانی. مجله تحقیقات سلامت در جامعه، دوره 3، شماره 2، 54-44
فلاح، سیف الله؛ پورعزیزی، مرضیه؛ رستمی، سجاد (1392). ضرورت و پتانسیل تولید سوخت زیستی از بقایای غلات در کشور، نشریه انرژی ایران/ دوره17، شماره1، 84-65
قوامی، باقر؛ راستگو، حمید؛ عسگریی، شیوا (1395). تحلیل فنی و مالی سیستم‌های استحصال برق و حرارت از لجن تصفیه خانه فاضلاب شهری دهمین همایش ملی انرژیهای تجدیدپذیر پاک و کار آمد. دوره 10، شماره3، 46-31
کلوری، علیرضا؛ طباطبایی کلور، رضا؛ هاشمی، سید جعفر (1391). بررسی مقادیر ترکیبات مختلف فضولات گاوی و مرغی به همراه کلش برنج بر میزان تولید بیوگاز، سومین همایش بیو انرژی ایران (بیوماس و بیوگاز)، دوره ی 3، 76-53
محمدی مجد، جبار؛ خدابخشی پور، محسن (1397). بررسی و ارزیابی تولید گاز متان از ترکیب کود گاومیش و کلش ذرت در استان خوزستان.انرژیهای تجدیدپذیر و نو، دوره6، شماره2، 24-19
نجفی، بهمن (1390). بررسي تجربي تأثير استفاده از بيوديزل و بيوگاز به جاي گازوييل و گاز طبيعي درموتور ديزل دوگانه سوز. نشریه سوخت و احتراق، دوره‌ی4، شماره1، 85-73
وهاب‌زاده، عبدالحسین (1385). شناخت محیط زیست (زمین سیاره من)، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، چاپ چهارم-696 صفحه
Borjesson, p., Berglund, M. (2006). Environmental systems analysis of biogas systems—Part I: Fuel-cycle emissions, Biomass and Bioenergy, 30 (2): 469–485.
Biswas. B., Singh, B., Krishna, B. B., Kumar, J., Bhaskar, T. (2017). Pyrolysis of azolla, sargassum tenerrimum and water hyacinth for production of bio-oil. Bioresource Technology, 24(2): 145-139
Elijah, I., Sayyadi Mohammad, M. Y. (2009). The study of cow dung as co-substrate with rice husk in biogas production. Scientific Res. 4(9): 861-869.
Ganguly, A., chatterjce, P. K., Day, A. (2012). studies on ethanol production from wather hyacinth-Areview، Renewable and sustainable Energy Reviewe , 10(3): 627-618
Geeta, g. s., jagadesh, k. s., Reddy, t.k.r. (1990). Nickel as an accelerator of biogas production in water hyacinth, biomass, 21(2): 157-161.
Gopinath, k., jabaraj, D.B. (2016). Investigation on emission characteristics of biogas from azolla. 12(4): 231-311
Jain, s.k., gujral, g.s., vasudevan, p. (1992). production of biogas from azolla pinnata R.Br and lemna minor:efect of heavy metal contamination.bioresource technology International Conference on Engineering Innovations and Solutions, 9(4): 21-33
1. Rasi, s., veijanen, A., Rintala, j. (2007). Trace compounds of biogas from different biogas production plants, Energy, 3(2): 1375–1380
Whiting, A., Azapagic, A. (2014). Life cycle environmental impacts of generating electricity and heat From biogas produced by anaerobic digestion Energy.6(2): 193-181
Yadvika , s. s., kohli,T. R., Rana ,v. ( 2004). Enhancement of biogas production from solid substrates using Different Techniques-A review.Bio-resource.Technol