إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات

إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات سوف نتعرف عليه بالتفصيل عبر موقع صناع المال ، حيث أن الغاز الحيوي هو نوع من أنواع الوقود الحيوي الذي يتكون نتيجة تحلل المواد العضوية أثناء غياب الأكسجين، وسنوضح لكم من خلال مقالنا كيفية إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات.

اقرأ أيضًا:  دراسة جدوى مشروع فرز النفايات 2024

مكونات الغاز الحيوي

الغاز الحيوي يستخدم كوقود حيوي ويتكون من مجموعة من الغازات بنسب معينة طبقاً لظروف عملية التخمر، وهذه الغازات التي تدخل في تكوين الغاز الحيوي تكون كالتالي:

• غاز الميثان CH4 بنسبة (50- 75%).
• غاز النيتروجين N2 بنسبة (0- 10%).
• غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 بنسبة (25- 50%).
• غاز الهيدروجين H2 بنسبة (0- 1%).
• غاز الأكسجين O2 بنسبة (0%).
• غاز كبريتيد الهيدروجين H2S بنسبة (0- 3%).

اقرأ أيضًا: أكبر الدول المصدرة للغاز الطبيعي

إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات

إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات يحتاج إلى توفير بعض المواد الخام وبعض التقنيات اللازمة لإتمام عملية الإنتاج، وتكون هذه المواد والتقنيات كالتالي:

1_ المواد الخام

إنتاج الغاز الحيوي يحتاج إلى توفير بعض الأنواع من المواد الخام كالتالي:

• الفضلات الحيوانية مثل روث الأبقار والماشية.
• المخلفات النباتية مثل التبن ومخلفات الخضر وحطب القطن وحطب الذرة وبيجلس القطب (مصاصة) وقش الأرز وغيرها من المخلفات.
• مخلفات آدمية مثل القمامة ونفايات المطبخ والمخلفات الغذائية.
• مخلفات صناعية مثل مخلفات شركات الأغذية ومصانع الألبان.
• مخلفات آخري مثل الحشائش وورد النيل ويتم حرق هذه المخلفات لاستخدامه في صناعة السماد الذي يدخل في إنتاج الغاز الحيوي.
• ماء جير بنسبة 10% في حالة ظهور أي نوع من أنواع الأحماض.

هناك بعض المواد التي يمنع استخدامها للتأكد من نجاح عملية إنتاج الغاز الحيوي ومن ضمن هذه المواد:

• الزيوت أو أي نوع من أنواع الشحوم.
• أنواع الأحماض القوية.
• أي نوع من أنواع الأملاح.
• خشب الأشجار.
• المواد الغير عضوية.
• المعادن أو البلاستيك أو الزجاج.
• كافة أنواع المشتقات البترولية.

2_ التقنيات اللازمة

إنتاج الغاز الحيوي يتطلب توفير بعض التقنيات ومن أهمها الخزان، ولذلك يجب توفير خزانين الأول لوضع القمامة أو الفضلات والثاني لإنتاج الغاز الحيوي وتنقسم أنواع الخزانات إلى نوعين كالتالي:

1_ الخزان العائم

النظام الهندي أو ما يعرف باسم الخزان العائم يكون عبارة عن خزانين من البلاستيك أو المعدن وتركيب هذا النظام يكون كالتالي:

• الخزان العلوي يكون مفتوح في الناحية السفلية وبداخله يتم إنتاج الغاز الحيوي ويكون حر الحركة حتى يستطيع تجميع الغاز.
• الخزان السفلي يكون مفتوح من الناحية العلوية وتوضع بها الفضلات أو القمامة.
• الخزانين يكونان متصلان ببعضهما البعض عن طريق الفتحات.

2_ الخزان ذو القبة الثابتة

النظام الصيني أو ما يعرف باسم بالخزان ذو القبة الثابتة يكون أكبر من النظام الهندي وهو عبارة عن خزان واحد فقط يصنع من الأسمنت ويكون محكم الغلق، ويتم تجميع الغاز داخل القبة والفضلات تخزن داخل بالونات تتصل بالقبة.

وصف عملية إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات

عملية إنتاج الغاز الحيوي تتم داخل خزانات على مراحل مرتبة كالتالي:

• في البداية يتم تخزين القمامة والفضلات في الخزان حتى تتم عملية المعالجة.
• ثم تنقل الفضلات إلى آلة طحن لتحويلها إلى مجسمات صغيرة قطرها يكون من 5 إلى 10 ملي.
• القيام بعملية التخمر اللاهوائي للفضلات التي تكون عبارة عن إدخال المفاعلات الممزوجة تحت درجات حرارة مناسبة.

عملية التخمر اللاهوائي

تقوم بعض أنواع البكتيريا اللاهوائية الموجودة في الفضلات بعملية تحلل المواد العضوية تحويلها إلى مركبات أبسط  كالتالي:

• تحلل الكربوهيدرات إلى سكريات بسيطة.
• تحلل الدهون إلى بروتينات.
• تحلل البروتينات إلى أحماض أمينية.
• تحلل الأحماض الأمينية إلى هيدروجين وأمونيا وأحماض عضوية.
• تحلل الأحماض العضوية إلى حمض الخليك.
• بكتيريا ميثانوجين وظيفتها تحليل المكونات المتكونة نتيجة التحلل اللاهوائي إلى غاز ثاني أكسيد الكربون وغاز الميثان.

اقرأ أيضًا: كيفية انتاج غاز الميثان من روث الحيوانات

العوامل المؤثرة في إنتاج الغاز الحيوي

يتحكم في عملية إنتاج الغاز الحيوي عدد من العوامل التي تكون كالتالي:

1_ درجة الحرارة

درجة الحرارة يجب أن تكون مناسبة لنوع بكتيريا التخمر ودرجة الحرارة المثلى تكون ما بين 30- 38 درجة مئوية، ومتوسط درجات الحرارة يكون ما بين 20- 45 درجة مئوية وتختلف درجات الحرارة تبعاً لنوع البكتيريا كالتالي:

• البكتيريا المحبة لدرجات الحرارة المتوسطة أو العالية يكون متوسط درجات الحرارة لها ما بين 49- 57 درجة مئوية وأقصى درجة حرارة تكون 70 درجة مئوية.
• البكتريا المحبة للبرودة تكون درجة الحرارة المثلى لها 20 درجة مئوية ولكن في هذه الحالة يكون إنتاج الغاز منخفض حيث تتراوح نسبته ما بين 20% -30%.

2_ درجة الحموضة

درجة الحموضة المناسبة لمعظم أنواع البكتيريا تتراوح ما بين PH6 و PH8 أي يكون الوسط قلوي خفيف.

اقرأ أيضًا: أنواع الموارد الطبيعية والمخاطر التي تهددها

فوائد الغاز الحيوي

تهتم العديد من الدول بعملية إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات وذلك لفوائد الغاز الحيوي، وهذه الفوائد تكون كالتالي:

• مصدر من مصادر الطاقة الرخيصة والجيدة.
• يستخدم في توليد الكهرباء وتشغيل الآلات الري ومواقد الطبخ داخل المنازل وتشغيل أجهزة التدفئة.
• يعتبر نوع من أنواع السماد العضوي لأنه غني بالمواد العضوية النافعة للنباتات والأراضي الزراعية.
• يعتبر وسيلة هامة في تخليص البيئة من النفايات والفضلات التي تلوث البيئة.
• تساهم في ترشيد استهلاك المنتجات البترولية والكهرباء.
• الحفاظ على الصحة العامة.
• إنشاء قاعدة لإعادة تدوير المخلفات والفضلات التي تؤدي إلى تلوث البيئة.

اقرأ أيضًا: أغلى المعادن في العالم بالترتيب

وفي ختام مقالنا نكون قد قمنا بمناقشة كافة المعلومات المتعلقة بعملية إنتاج الغاز الحيوي من القمامة والفضلات وفوائد الغاز الحيوي.