مقدمة:
تعتبر تكنولوجيا تحويل المخلفات إلى طاقة من أهم التكنولوجيات صديقة البيئة في مجال تدوير المخلفات . وتتمثل المخلفات الحيوية في بقايا الأطعمة ونواتج تقليم الأشجار والحقول، ويُعاد تدوير هذه المخلفات في وحدات تصنيع السماد العضوي لإنتاج مواد ذات قيمة سمادية عالية، ويتم ذلك بعدة طرق :
أ - عملية التخمر اللاهوائي (البيوجاز) Anaerobic Fermentation :
& وتتميز هذه الطريقة بإنتاج غاز البيوجاز (الغاز الحيوي) في أثناء عملية التحلل اللاهوائي، بالإضافة إلى الماء الناتج. ولقد تطورت وحدات البيوجاز في العشرين سنة الماضية بدرجة كبيرة؛ فوصل عدد وحداتها في الصين إلى 7 ملايين وحدة، وفي الهند 120 ألف وحدة، وفي كوريا الجنوبية 50 ألف وحدة، وتعتبر تكنولوجيا البيوجاز من التكنولوجيات الاقتصادية؛ حيث يولد المتر المكعب الواحد من غاز البيوجاز 1.25 كيلو وات/ ساعة، وهي طاقة كافية لتشغيل موتور قوته حصان واحد لمدة ساعتين، هذا فضلاً عن الآثار البيئية الإيجابية؛ حيث يتم إبادة قدر كبير من الطفيليات والميكروبات المرضية في أثناء عملية التخمر اللاهوائي. &
ب - المعالجة بالتخمر الهوائي (طريقة الكمر Aerobic Fermentation):
& ينتج من هذه الطريقة الكمبوست ، وتعتمد هذه الطريقة على عوامل كثيرة، منها: الرطوبة، ونسبة الكربون إلى النيتروجين، وطريقة تكسير المخلفات ، ومنها أساليب كثيرة مثل: الكمر بتيّارات الهواء الطبيعي Passive Composting، وطريقة الكمر بالهواء القصري Forced Aeration ، وطريقة الكمر الطبيعي Natural Composting .&
ج - عملية التخمر بالديدان Vermi composting :
& في هذه الطريقة تقوم الديدان بدور هام في تحويل المخلفات العضوية إلى سماد عضوي بجودة عالية تحت ظروف ملائمة من الرطوبة والحرارة والتهوية، ووجد أن سماد الديدان ذو كفاءة عالية وخالٍ من بذور الحشائش، ومفكك وخفيف الوزن، ويمكن استخدامه كتربة صناعية في المشاتل، كما أن العملية ذاتها غير ملوثة للبيئة واقتصادية وغير مستهلكة للطاقة. &
& ومن الطرق الحيوية لانتاج الطاقة من المخلفات العضوية هي :
- انتاج كحول الايتانول من المخلفات العضوية المحتوية على نسبة عالية من السكريات أو النشويات أو المواد السيللوزية ، حيث يتم تخمر هذه المخلفات للحصول على كحول الإيتانول .
- انتاج الغاز الحيوي (البيوغاز) من المخلفات العضوية .&
& تهدف تكنولوجيا انتاج الغاز الحيوي إلى إعادة استخدام المخلفات العضوية كمخلفات المحاصيل وروث الماشية بطريقة اقتصادية وآمنة صحياً لإنتاج طاقة جديدة متجددة ، وكبديل للطاقة التقليدية ، مع إنتاج سماد عضوي جيد وحماية البيئة من التلوث . &
& يطلق اسم الغاز الحيوي أو البيوغاز على مخلوط الغازات الناتجة من تخمير المخلفات العضوية تحت سطح الماء بمعزل عن الهواء بفعل الميكروبات اللاهوائية ، عملية إنتاج الغاز الحيوي تتم بفعل البكتريا دون تدخل الإنسان سوى بالمساعدة على توفير الظروف الملائمة لهذه الميكروبات للقيام بوظائفها الحيوية الطبيعية . &
**مكوناته :
& يتألف الغاز الحيوي من خليط من غازي الميثان (50-70٪) وثاني أكسيد الكربون (20-25٪) ، إضافة لمجموعة غازات أخرى مثل كبريتيد الأيدروجين والنيتروجين والهيدروجين تتراوح نسبتها بين 5-10٪ . ويحتوي عى حوالي 30- 160 لتر ماء / م3 . والغاز الناتج عن التخمر الحيوي غير سام عديم اللون والطعم والرائحة أخف من الهواء (كثافته 0.94 كغ/ م3) يشتعل مكونا لهب أزرق باهت شديد الحرارة أخف من الهواء ، وليس هناك مخاطر أمنية عند استخدامه . وله درجة اشتعال حوالي 700 مْ .
&وتتراوح القيمة الحرارية للبيوغاز
- بين 3170 - 6625 كيلو كالوري / م3 .
- بين 13272 – 27737 كيلوجول / م3 .
- بين 3.7 – 7.7 كيلو واط . ساعة / م3 .
وذلك تبعاً لمحتواه من غاز الميثان والذي تختلف نسبته بالمخلوط الغازي تبعاً لنوع المواد المتخمرة وكفاءة تشغيل وحدة البيوغاز . &
استخدامات الغاز الحيوي :
قم بتنزيل تطبيق eMufeed Android الآن