ينتج عن تحلل النفايات غاز الميثان ، وهو غاز دفيئة قوي ، يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، يمكن التقاط هذا الغاز واستخدامه لإنشاء الغاز الحيوي والميثان الحيوي ، وكلاهما من مصادر الطاقة المتجددة. من خلال تحسين إنتاج هذه الغازات من نفايات مدافن النفايات ، يمكننا تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري والمساعدة في التخفيف من تغير المناخ. في هذه المقالة ، سننظر في كيفية التحكم في إنتاج الغاز الحيوي وتحسينه.
يتم إنتاج الغاز الحيوي عندما تقوم الكائنات الحية الدقيقة بتكسير المواد القابلة للتحلل في غياب الأكسجين. وتسمى هذه العملية الهضم اللاهوائي. يتكون الغاز الحيوي بشكل أساسي من الميثان وثاني أكسيد الكربون. عندما تتحلل النفايات العضوية في مكب النفايات ، فإنها تنتج الميثان. إنه غاز دفيئة قوي. إنه يحبس الحرارة في الغلاف الجوي ويساهم في تغير المناخ.
والخبر السار هو أنه يمكننا التحكم في انبعاثات الميثان من مدافن النفايات. من خلال التقاط الميثان واستخدامه كمصدر للطاقة ، يمكننا تقليل اعتمادنا على الوقود الأحفوري والمساعدة في إبطاء تغير المناخ.
يتكون الغاز الحيوي عادة من 60-70٪ ميثان و 30-40٪ ثاني أكسيد الكربون وكميات ضئيلة من الغازات الأخرى مثل بخار الماء والأكسجين والنيتروجين.
يختلف التركيب الدقيق اعتمادا على نوع النفايات التي تعطلت لإنشاء الغاز الحيوي في المقام الأول.
الميثان ، المكون الرئيسي للغاز الطبيعي ، هو غاز دفيئة قوي. في الواقع ، إنه أكثر فعالية بحوالي 30 مرة من ثاني أكسيد الكربون في حبس الحرارة في الغلاف الجوي. لهذا السبب منالمهم للغاية التحكم في انبعاثات الميثان من مدافن النفايات.
هناك طريقتان رئيسيتان للتحكم في انبعاثات الميثان من مدافن النفايات:
عندما يتم جمع الميثان واستخدامه كوقود ، يطلق عليه الغاز الحيوي.
الاستخدام الأكثر شيوعا للغاز الحيوي هو كوقود. في أجزاء كثيرة من العالم ، يتم استخدامه لتدفئة المنازل والمركبات الكهربائية. الميثان الحيوي هو شكل من أشكال الغاز الطبيعي الذي يمكن استخدامه بدلا من البروبان التقليدي أو أنواع الوقود الأحفوري الأخرى. يتم إنتاجه عن طريق تحلل المواد العضوية ، مثل نفايات الطعام أو مياه الصرف الصحي ، وهو مورد متجدد.
يمكن أيضا استخدام الغاز الحيوي لتوليد الكهرباء. في الواقع ، إنها واحدة من أكثر الطرق فعالية لتوليد الكهرباء من المواد العضوية. عند حرقه في محطة توليد الكهرباء ، يطلق الغاز الحيوي حرارة يمكن استخدامها لإنتاج البخار ، والذي بدوره يدفع التوربينات ويولد الكهرباء.
العامل الأكثر أهمية في تحديد قيمة الغاز الحيوي هو محتواه من الميثان. يحتوي الميثان على كثافة طاقة عالية وهو المكون الرئيسي للغاز الطبيعي. كلما زاد محتوى الميثان ، زادت قيمة الغاز الحيوي.
هناك طريقتان لزيادة محتوى الميثان
الطريقة الأولى هي ببساطة زيادة كمية النفايات التي تذهب إلى مكب النفايات. سيوفر هذا المزيد من الغذاء للبكتيريا ويؤدي إلى زيادة إنتاج الميثان.
ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة ليست فعالة للغاية ويمكن أن تؤدي إلى انخفاض في تركيزات الميثان إذا لم تتم إدارة المكب بشكل صحيح.
الطريقة الثانية هي زيادة كفاءة عملية الهضم. يمكن تحقيق ذلك من خلال التحكم في درجة الحرارة ودرجة الحموضة في التفريغ ، وكذلك كمية الأكسجين الموجودة.
من خلال القيام بذلك ، من الممكن تشجيع نمو البكتيريا المنتجة للميثان مع تثبيط نمو البكتيريا الأخرى. ينتج عن هذا محتوى أعلى من الميثان في الغاز الحيوي.
يمكن استخدام كلتا الطريقتين لزيادة قيمة الغاز الحيوي ، لكن الطريقة الثانية أكثر فعالية.
إذا كنت تتطلع إلى إنتاج المزيد من الميثان من مكب النفايات الخاص بك ، فمن المهم التحكم في الظروف التي يتم إنتاجها وتكوينها النهائي.
بهذه الطريقة ، قد تبدو عملية تحويل الغاز الحيوي إلى طاقة بسيطة ، لكنها أكثر تعقيدا من حيث التقنيات المعنية.
يتطور سوق الغاز بسرعة ويتطلب عملية صناعية دقيقة وقوية وموثوقة وتلقائية.
طورت Fuji Electric محلل رف صناعي ZPAF مقاس 19 بوصة موثوق ودقيق وقوي ونظام حل ZPSB الجاهز في شكل خزانة أو منزل ميداني لمراقبة تكوين الغاز الحيوي في مواجهة هذه المتطلبات العالية للغاية من حيث كل من المقاييس ومقاومة التآكل.
تطبيقالتحكم في إنتاج الغاز الحيوي وتحسينه
قم بتنزيل ورقة التطبيق الخاصة بك واختر إنتاج الغاز الحيوي الخاضع للرقابة والكفاءة!
