دانلود پروژه و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word)

توضیحات

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word) دارای 157 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word)  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه و مقالات ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word)،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word) :

و تحقیق- تحلیل بیوگاز حاصل از کود مرغی و بلدرچین با شبکه عصبی مصنوعی در فایل ورد (word)

چکیده

در این تحقیق عوامل مؤثر در طراحی، ساخت و کابرد یک واحد بیوگاز مورد بررسی قرار گردیده و پس از ساخت و تکمیل آن با کود آلی مورد آزمایش قرار گرفته تا صحت کار دستگاه مشخص گردد. در این راستا ابتدا کلیه عوامل محیطی تأثیر گذار در طراحی و ساخت یک رآکتور بیوگاز بررسی گردید. سپس رآکتور و کلیه تجهیزات جانبی آن توسط نرم افزار SolidWorks و AutoCad طراحی گردید. در مرحله بعد با استفاده از طرح­های بدست آمده، رآکتور بیوگاز ساخته شد. پس از اتمام طراحی و ساخت، رآکتور جهت آب بندی، گاز بندی و کنترل حرارتی مورد آزمایش قرار گرفت تا صحت کار آن مشخص گردد. بعد از تأئید کارکرد، رآکتور ابتدا با کود مرغی و سپس با کود بلدرچین بارگذاری شد و گاز تولید گردید. پس از پایان آزمایش­ها، بیوگاز تولیدی با دستگاه تست گاز تجزیه گردید و در نهایت نتایج مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.

کلمات کلیدی: بیوگاز، رآکتور، کنترل حرارتی، طراحی.

1- بررسی منابع.. 5

1-1- تعریف بیوگاز.. 5

1-2- منابع تولید بیوگاز.. 6

1-3- نحوه تولید بیوگاز.. 7

1-4- اصول هضم بی هوازی در تولید بیوگاز.. 8

1-5- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربیها، هیدراتهای کربن و پرتئین ها).. 12

1-5-1- تخمیر چربیها.. 12

1-5-2- تخمیر هیدراتهای کربن.. 12

1-5-3- تخمیر پرتئینها.. 13

1-6- پارامترهای مؤثر بر فرآیند هضم بیهوازی.. 13

1-6-1- درجه حرارت محیط تخمیر.. 14

1-6-2- اسیدیته ((PH.. 16

1-6-3- میزان حضور مواد مغذی در محیط (C/N).. 16

1-6-4- درجه غلظت مواد.. 17

1-6-5- میزان حضور عوامل سمی.. 17

1-6-6- مدت زمان ماند مخلوط در مخزن هضم.. 18

1-6-7- همزدن محتویات مخزن هضم و هموژنیزه کردن محتویات.. 19

1-6-8- آماده سازی مواد خام قبل از بارگیری.. 20

1-6-9- وجود مواد تسریع کننده واکنش.. 21

1-6-10- اصلاح و تغییر در طراحی دستگاه بیوگاز.. 21

1-6-11- مواد افزودنی شیمیائی.. 21

1-6-12- تغییر دادن نسبت خوراک دستگاه.. 21

1-6-13- محیط بیهوازی (بسته).. 22

1-7- انواع روشهای بارگذاری مخازن هضم:.. 22

1-7-1- سیستم پیوسته:.. 22

1-7-2- سیستم نیمه پیوسته:.. 22

1-7-3- سیستم ناپیوسته: 22

1-8- جمع آوری بیوگاز تولیدی:.. 23

1-9- بیوگاز و کود حاصل از آن:.. 24

1-10- ساختار کلی دستگاه تولید بیوگاز:.. 24

1-10-1- حوضچه ورودی:.. 24

1-10-2- حوضچه خروجی:.. 25

1-10-3- مخزن تخمیر:.. 25

1-10-4- محفظه گاز:.. 26

1-11- مهمترین طرحهای بیوگاز ساخته شده در جهان:.. 28

1-11-1- دستگاه بیوگاز عمودی.. 28

1-11-2- دستگاه بیوگاز افقی.. 30

1-11-3- دستگاه بیوگاز مشترک.. 31

1-11-4-دستگاه بیوگاز مدل چینی (قبه ثابت).. 32

1-11-5- دستگاه بیوگاز مدل فرانسوی.. 34

1-11-6- دستگاه بیوگاز با لولههای چرمی.. 35

1-11-7-دستگاه بیوگاز با مخزن پلی اتیلنی.. 37

1-11-8- دستگاه بیوگاز با سرپوش شناور (مدل هندی):‏.. 37

1-11-9- دستگاه بیوگاز مدل تایوانی (واحدهای بالونی):.. 39

1-11-10- دستگاه بیوگاز مدل نپال:.. 40

1-12 -مروری بر مطالعات انجام شده.. 40

2- مواد و روشها.. 49

2-1- مراحل ساخت واحد بیوگاز با تمام جزئیات آن:.. 49

2-1-1- انتخاب مکان ساخت واحد بیوگاز.. 49

2-1-2- بررسی شرایط جوی.. 51

2-1-3- بررسی شرایط خاک منطقه.. 51

2-1-4- بررسی مواد آلی مورد نیاز.. 52

2-1-4-1- کود مرغی.. 52

2-1-4-2- کود بلدرچین.. 52

2-2- طراحی و ساخت اتاقک عایق:.. 53

2-2-1- طراحی اتاقک عایق.. 53

2-2-2- ساخت اتاقک عایق.. 53

2-2-3- دریچه خروجی:.. 54

2-3- مراحل طراحی و ساخت مخزن هضم دستگاه:.. 55

2-3-1- طراحی مخزن هضم:.. 55

2-3-2- ساخت دستگاه:.. 57

2-3-2-1- انتخاب مخزن هضم:.. 58

2-3-2-2- لوله ورودی:.. 58

2-3-2-3- لوله خروجی:.. 59

2-3-2-4- فشار سنج:.. 61

2-3-2-5- طراحی المنتها:.. 62

2-3-2-6- PH متر: 66

2-4- عایق کاری مخزن هضم.. 66

2-5- تست رآکتور.. 67

2-5-1- تست دستگاه با آب برای اطمینان از آب بندی بودن:.. 67

2-5-2- تست صحت کار المنتها:.. 68

2-5-3- تست گازبندی مخزن:.. 68

2-6- مشخصات دستگاه تست گاز:.. 70

2-6-1- دستگاه آنالایزر گاز ساخت کمپانی Testo آلمان.. 70

2-7- معرفی شبکه عصبی.. 71

2-8- شبكه عصبی مصنوعی.. 71

2-8-1- شبکه پس انتشار پیش خور (FFBP) :.. 76

2-8-2- شبکه های پس انتشار پیشرو (CFBP):.. 76

2-8-3- الگوریتم لونبرگ- مارکوارت (LM).. 77

2-8-4- الگوریتم تنظیم بیزی (BR).. 77

2-8-5- مجذور میانگین مربعات خطا.. 78

2-8-6- خطای میانگین مطلق.. 78

2-8-7- ضریب تعیین (همبستگی).. 78

2-9- انجام آزمایش:.. 79

3- نتایج.. 81

3-1- ساخت رآکتور.. 81

3-2- آزمایش کود مرغی در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 83

3-2-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 84

3-2-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 85

3-2-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 86

3-3- آزمایش کود مرغی در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 87

3-3-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 87

3-3-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 87

3-3-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 88

3-4- آزمایش کود بلدرچین در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 89

3-4-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین 90

3-4-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود بلدرچین.. 91

3-4-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 92

3-5- آزمایش با کود بلدرچین در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 93

3-5-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین 93

3-5-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین 94

3-5-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 95

3-6- بررسی و مقایسه پارامترهای کود مرغی و بلدرچین در دمای مشخص 96

3-6-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد.. 96

3-6-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد.. 97

3-6-3- مقایسه PH گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد.. 98

3-6-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد.. 99

3-6-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد.. 100

3-6-6- مقایسه PH گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد.. 101

3-7- بررسی و مقایسه پارامترها در دو دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد 102

3-7-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد 102

3-7-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 103

3-7-3- مقایسه PH گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 104

3-7-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 105

3-7-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 106

3-7-6- مقایسه PH گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 107

3-8- نتایج شبکه عصبی.. 108

3-8-1- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود مرغی.. 109

3-8-1-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود مرغی.. 109

3-8-1-2- بررسی ph گاز در آزمایش کود مرغی.. 111

3-8-1-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود مرغی.. 114

3-8-2- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود بلدرچین.. 116

3-8-2-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 116

3-8-2-2- بررسی ph گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 118

3-8-2-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 121

4- منابع:.. 125

شکل ‏11 چرخه بیوگاز در طبیعت.. 7

شکل ‏12- دستگاه بیوگاز.. 7

شکل ‏13- فرآیند تولید گاز در مخزن هضم.. 9

شکل ‏14- مراحل مختلف تبدیل مواد آلی به بیوگاز.. 13

شکل ‏15- رآکتور بیوگاز به همراه همزن.. 20

شکل ‏16- مخزن ترکیب 2- لوله ورودی 3-مخزن هضم 4- مواد سنگین ته نشین شده 5- مخزن گاز 6- لوله خروج گاز 7- نگهدارنده درب مخزن هضم 8- لوله خروجی 9- مخزن کودابه خروجی 10- درب مخزن تخلیه 11- سطح زمین 12- لوله انتقال گاز 27

شکل ‏17- مخزن ذخیره گاز فایبرگلاس.. 27

شکل ‏18- بالنهای ذخیره بیوگاز.. 28

شکل ‏19- دستگاه بیوگاز عمودی.. 29

شکل ‏110- دستگاه بیوگاز افقی 1. مخزنهای ترکیب 2. لوله ورودی 3. محفظه اولیه 4. محفظه ثانویه 5. حفره اصلی 6. بخش مخزن هضم بالای سطح زمین 7. حافظ گاز 8. مخلوط آب و روغن 9. خط گاز 10. دریچه خروجی 11.دریچه خروج آب 12.اجاق 13. سطح زمین.. 30

شکل ‏111- دستگاه بیوگاز مشترک.. 32

شکل ‏112- دستگاه بیوگاز اصلاح شده نوع چینی 1. محافظ گاز با قبه ثابت 2. مخزن هضم 3. مخزن ترکیب 4. محفظه کمکی 5. خط گازی 6. شیشه آب 7. لوله خروجی 8. اجاق.. 33

شکل ‏113- دستگاه بیوگاز مدل فرانسوی 1. لوله ورودی 2. مخزن هضم فولادی ضد زنگ 3. لوله خروجی 4. غلتک زیست توده با پوشش فولادی 5. خط گازی 6. شیر آب 7. لوله های تایر واگن باری 8. شیر گاز 9. اجاق 10. سطح زمین.. 35

شکل ‏114- دستگاه بیوگاز با لولههای چرمی 1. مخزن ترکیب 2. مخزن هضم لوله چرمی 3. هواکش گازی 4. خروجی 5. حافظ گاز لوله چرمی 6. خط گازی 7. اجاق 36

شکل ‏115- دستگاه بیوگاز با مخزن پلی اتیلن. 1- مخزن مخلوط.2- لوله ورودی pvc. 3- کیسه مخزن هضم استوانهای روی زمین. 4- مخزن هضم استوانهای زیر زمین. 5- خروجی با لوله معین. 6- لوله گاز. 7- شیر خروج آب. 8- اجاق. 9- سطح زمین 37

شکل ‏116- دستگاه بیوگاز با سرپوش شناور 1. مخزن ترکیب 2. مخزن هضم اولیه 3. مخزن هضم ثانویه 4. حافظ متحرک گاز 5. آب همراه با روغن 6. خط گاز 7. مقیاس اندازه گیری گاز 8. شیر اب 9. لولهی تخلیه 10. حفاظت از حرکت غلتک 11. کولونی... 38

شکل ‏117- دستگاه بیوگاز مدل تایوانی.. 39

شکل ‏118- دستگاه بیوگاز مدل نپال. مخزن ترکیب 2- لوله ورودی 3-مخزن هضم 4- مواد سنگین ته نشین شده 5- مخزن گاز 6- لوله خروج گاز 7- نگهدارنده درب مخزن هضم 8- لوله خروجی 9- مخزن کودابه خروجی 10- درب مخزن تخلیه 11- سطح زمین.. 40

شکل ‏21- نقشه اتاقک عایق، مخزن هضم و گودال کودابه.. 53

شکل ‏22- مراحل ساخت اتاقک عایق و گودال ذخیره کودابه خروجی.. 54

شکل ‏23- طراحی مخزن هضم با استفاده از نرم افزار اتوکد.. 57

شکل ‏24- مخزن هضم پلی اتیلنی.. 58

شکل ‏25- لوله ورودی و لوله خروجی.. 59

شکل ‏26- الف- لوله خروج کودابه ب- مخزن هضم و لولههای ورودی و خروجی 60

شکل ‏27- لوله دو شاخه برای خروج گاز و نصب فشار سنج.. 61

شکل ‏28- مدار الکتریکی المنتهای حرارتی.. 63

شکل ‏29- طراحی قاب المنتهای حرارتی.. 63

شکل ‏210- المنتهای حرارتی در قاب فلزی قرار گرفتهاند... 64

شکل ‏211- الف- تابلوی برق، ب- کلیدهای کنترل کننده المنتها.. 65

شکل ‏212- ترموستات.. 65

شکل ‏213- الف- محلول های بافر ب- PH متر.. 66

شکل ‏214- عایقکاری رآکتور.. 67

شکل ‏215- دستگاه تست گاز.. 70

شکل ‏216- مدل ریاضی ساده شده عصب واقعی.. 72

شکل ‏217- پرسپترون 3لایه با اتصالات کامل.. 73

شکل ‏31- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای35.. 85

شکل ‏32- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای35.. 86

شکل ‏33- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای35.. 86

شکل ‏34- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای30.. 87

شکل ‏35- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای30.. 88

شکل ‏36- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای30.. 89

شکل ‏37- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای35.. 91

شکل ‏38- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای35.. 92

شکل ‏39- نمودار PH - زمان کود بلدرچین در دمای35.. 93

شکل ‏310- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای30.. 94

شکل ‏311- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای30.. 95

شکل ‏312- نمودار PH - زمان کود بلدرچین در دمای30.. 96

شکل ‏313- نمودار حجم - زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای35.. 97

شکل ‏314- نمودار فشار - زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای35.. 98

شکل ‏315- نمودار PH - زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای35.. 99

شکل ‏316- نمودار حجم- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای30.. 100

شکل ‏317- نمودار فشار- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای30.. 101

شکل ‏318- نمودار PH - زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای30.. 102

شکل ‏319- نمودار حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35.. 103

شکل ‏320- نمودار فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35.. 104

شکل ‏321- نمودار PH کود مرغی در دمای 30 و 35.. 105

شکل ‏322- نمودار حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35.. 106

شکل ‏323- نمودار فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 107

شکل ‏324- نمودار PH کود بلدرچین در دمای 30 و 35.. 108

شکل ‏325- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار کود مرغی.. 109

شکل ‏326- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود مرغی.. 110

شکل ‏327- نمودار تست داده های فشار کود مرغی.. 111

شکل ‏328- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای ph کود مرغی.. 112

شکل ‏329 - نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های ph کود مرغی.. 113

شکل ‏330- نمودار تست داده هایph کود مرغی.. 113

شکل ‏331- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود مرغی.. 114

شکل ‏332- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های حجم کود مرغی.. 115

شکل ‏333- نمودار تست داده های حجم گاز کود مرغی.. 116

شکل ‏334- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار گاز کود بلدرچین.. 117

شکل ‏335- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود بلدرچین 118

شکل ‏336- نمودار تست داده های فشار گاز کود بلدرچین.. 118

شکل ‏337- نمودار تعیین عملکرد شبکه برایph کود بلدرچین.. 119

شکل ‏338- نمودار آموزش و اعتبار سنجی ph کود بلدرچین.. 120

شکل ‏339- نمودار تست داده های ph کود بلدرچین.. 121

شکل ‏340- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود بلدرچین.. 122

شکل ‏341- نمودار آموزش و اعتبار سنجی حجم گاز کود بلدرچین.. 123

شکل ‏342- نمودار تست داده های تست برای حجم گاز کود بلدرچین.. 123

جدول ‏11- ترکیبات موجود در بیوگاز.. 5

جدول ‏12- جدول فرآیندهای مختلف تبدیل زیست توده به بیوگاز.. 11

جدول ‏14- محدودههای درجه حرارت در تخمیر بیهوازی.. 15

جدول ‏14- نمودار مدت زمان ماند مواد در داخل رآکتور.. 19

جدول ‏31- مقایسه دستگاه بیوگاز نوع مخزن بتونی (مدل چینی) با مخزن پلی اتیلنی 82

جدول ‏32- تجزیه بیوگاز کود مرغی.. 84

جدول ‏33- تجزیه بیوگاز کود بلدرچین.. 90

جدول ‏34- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار.. 110

جدول ‏35- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 112

جدول ‏36- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 115

جدول ‏37- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار.. 117

جدول ‏38- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 119

جدول ‏39- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 122

در جوامع کنونی 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 (ثقفی، 1382). اقتصاد و تمدن کنونی تا حدی به انرژی وابسته است که تصور حتی لحظه­ای ادامه زندگی در عصر حاضر بدون انرژی امکان پذیر نیست. به طوری­که با اختلال و یا توقف در عرضه­ی آن، ماشین اقتصاد از کار خواهد افتاد. بنابراین تمامی کشورها در صدد هستند به هر نحو ممکن از انرژی مستمر و پایداری برخوردار باشند. از طرفی رشد اقتصادی و افزایش تقاضای انرژی در جهان سبب شده كه قیمت نفت و گاز افزایش پیدا کرده و اتكا به این منابع برای تأمین انرژی كاهش یابد (تابنده، 1376). مهم­ترین مسئله­ای که در قرن 21 بشریت با آن مواجه است مسئله انرژی و سوخت می­باشد. زیرا از یک طرف تعداد صنایع مصرف کننده انرژی رو به افزایش است و از طرف دیگر سوخت­های فسیلی (مهم­ترین انرژی­ مصرفی این صنایع) رو به اتمام می­باشند. این در حالی است که هم اکنون آلودگی­هایی که این سوخت­ها ایجاد می­کنند، موجب مشکلاتی در جهان گردیده است و اتحادیه­های جهانی در حال تصویب قانون­هایی مبنی بر حذف یا به حداقل رساندن مصرف این سوخت­ها در دهه­های آینده می­باشند. بنابراین تمام کشورهای صنعتی، نیمه صنعتی و حتی اکثر کشورهای جهان سوم در تلاش­اند تا برای جایگزین کردن این سوخت­ها چاره­ای بیاندیشند و اتمام این منابع را به تأخیر اندازند (عدل و همکاران، 1379).

منابع فسیلی مرسوم و تجدید ناپذیر تأثیر شگرفی بر امنیت انرژی دارند. این مسئله بسیاری از كشورهای جهان را واداشته است كه به مسئله امنیت عرضه انرژی تمایل پیدا كرده و به تغییرات گسترده­ای در اقتصاد انرژی خود اهتمام تام ورزند. در این زمینه پیشرفت­های فناوری، نوید بخش راه حل­هایی نو درباره تولید انرژی مورد نیاز بشر است. با شناسایی این روش­های جدید، گامی بلند در زمینه تغییر زیرساخت­های تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده، 1375). استفاده از ذخایر نامحدود انرژی تجدیدپذیر در این خصوص تأثیرات مهمی دارد. گستردگی و توزیع این عوامل در طبیعت باعث شده است كه سیستم­های تولید انرژی به سمت سیستم­های محلی پیش رود؛ كه انرژی­های نوین به خوبی می­توانند برای این منظور به كار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژی، محیط زیست، ازدیاد مواد زائد خطرناك، اتمام پذیری منابع فسیلی و رشد فزاینده مصرف انرژی از جمله مفاهیمی هستند كه تحقیقات مختلفی را در جهان به خود اختصاص داده‌اند. به واقع این مسائل روشن می­کنند که دیگر نمی­توان به منابع موجود انرژی متكی بود (تابنده، 1376). در حقیقت، انجام تحقیقات گسترده در جهت دستیابی به منابع جدید و سالم كه در چند دهه­ی اخیر توسعه ویژه‌ای پیدا كرده‌اند را می‌توان بیانگر میزان اهمیت این نوع مفاهیم و علوم مرتبط به آنها دانست.

هم اکنون بیشتر کشورهای جهان برنامه­های خود را طوری تنظیم کرده­اند تا با بهینه کردن مصرف این منابع بر عمر منابع فسیلی خود بیفزایند و این در حالی است که با به کارگیری فناوری انرژی­های تجدید پذیر سعی دارند که میزانی از سهم مصرف منابع فسیلی را بر عهده این منابع بگذارند تا هم عمر منابع فسیلی را به تأخیر اندازند و هم جایگزینی برای آن یافته باشند (حیدری، 1365). مدارک بسیاری وجود دارد که سیاست­های انرژی جهانی که استفاده­ کار­آمد از سوخت­های فسیلی و انرژی را ارتقاء می­دهند، به لحاظ محیطی غیر مسئولانه هستند؛ زیرا آن­ها باعث فساد جدی محیطی در سطوح محلی، منطقه­ای و جهانی می­گردند. مطالعات نشان داده­اند که با ادغام منابع انرژی تجدید پذیر و ترکیب انرژی کلی، هر یک از این تأثیرات محیطی منفی را می­توان کاهش داد، یا مانع آن شد (حیدری، 1365). باید اذعان داشت که در قرن 21 سوخت­های فسیلی کم کم جای خود را به انرژی­های تجدید پذیر (انرژی خورشیدی، بادی، برق آبی، بیومس، زمین­گرمائی و غیره) خواهند داد. در میان این انرژی­ها، بیوگاز حاصل از بیومس، از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این میان، بیوگاز به علت سالم‌سازی محیط زیست، تولید انرژی و كود مرغوب و قابلیت ایجاد آن در جوار اجتماعات بشری از اهمیت و جایگاه ویژه‌ای برخوردار است (الماسی، 1361). گرچه شناسایی بیوگاز در جهان سابقه­ای طولانی دارد، اما استفاده عمومی و رایج آن در خلال قرن اخیر و بویژه در سه دهه گذشته بوده است. بیوگاز که منبع آن توده­های زیستی است، در انتخاب منابع جایگزین انرژی برای روستاها، مورد ایده آلی می­باشد، بدین مفهوم که ارزان بوده و به لحاظ تولید و منشأ، محلی است. همچنین منبعی از انرژی است که برای چندین کاربری از جمله: گرم کردن، روشن کردن، ایجاد توان الکتریکی با مقیاس کوچک و غیره سودمند می­باشد. از طرفی بیوگاز علاوه بر تولید انرژی باعث تولید کود کشاورزی و افزایش سطح بهداشت عمومی جامعه و کنترل بیماری­ها می­شود. همچنین راه حلی مناسب برای ‏دفع مواد زائد جامد می­باشد (دهقان و همکاران، 1365). فاضلاب و مواد زائد جامدی که توسط صنایع و جوامع تولید می­گردد، باعث آلودگی ‏شدید محیط می­شوند که می­توان با فناوری بیوگاز خطرات ناشی از این مواد را به شدت کاهش داد و از انرژی و ‏کود تولیدی آن نیز استفاده نمود (رضویان، 1374). استحصال بیوگاز را می­توان از فرآیند­های بی هوازی تصفیه فاضلاب (‏UASB) و همچنین از محل­های دفن زباله نیز انجام داد و بخشی از هزینه­های مصرفی این سایت­ها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زیست محیطی سیستم­های بیوگاز حتی فراتر از سیستم­های تصفیه مرسومی است كه تاكنون مورد استفاده ‏قرار می­گرفتند. این منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل كنترل بو، بهبود ‏كیفیت آب و هوا، بهبــود ارزش غذایی كــود تولیدی، كاهش میزان انتشار گازهای گلخــانه­ای و دست­یابی به ‏بیوگاز به عنوان یك منبع انرژی می­باشد؛ ‏که خود بیوگاز تولیدی می­تواند به طور همزمان انرژی الكتریكی و حرارتی تولید کند (تابنده، 1376). در این پژوهش ابتدا مدلی از رآکتور بیوگاز برای تولید بیوگاز در مزرعه طراحی و ساخته شد. سپس این دستگاه مورد آزمایش قرار گرفت تا علاوه بر مشخص شدن صحت کار آن، گاز تولیدی حاصل از کود مرغی و کود بلدرچین مورد آزمایش و مقایسه قرار گیرد.

فصل اول

بررسی منابع

1- بررسی منابع 1-1- تعریف بیوگاز

به مجموعه گازهای تولیدی حاصل از هضم و دفع فضولات، اعم از انسانی، گیاهی و حیوانی كه در نتیجه فقدان اكسیژن و فعالیت باكتری­های غیر هوازی خصوصاً باكتری­های متان­زا تولید می­شود، بیوگاز گفته می­شود. این گاز به طور طبیعی در باتلاق­ها، مرداب­ها و یا مکان­های دفن زباله­های شهری تولید می­شود و برای استفاده، لازم است مهار گردد (عمرانی، 1375). برای استفاده اقتصادی از بیوگاز، عمل تخمیر را می­توان در شرایط کنترل شده در دستگاهی نسبتاً ساده به نام مخزن هضم انجام داد (الماسی، 1384). بیوگاز از روش تخمیر بی­هوازی زیست­توده حاصل می‎­شود. در واقع بیوگاز مخلوطی است از گازهای گوناگون که گاز متان عنصر اصلی تشکیل دهنده آن است (الماسی، 1361)؛ به طوری که حدود 55 تا 70 درصد این گاز را متان و حدود 35 تا 40 درصد آن را دی اکسید کربن و درصد بسیار ناچیزی را گازهای ازت و هیدروژن سولفوره و غیره تشکیل می­دهند که مقادیر این گازها بستگی به دمای مخزن هضم و نوع مواد آلی داشته و با تغییرات آنها درصدهای گاز تغییر می­یابند (عبدلی، 1363). طبق مطالعات انجام گرفته بر روی تجزیه بیوگازِ حاصل از مخازن هضم، ترکیبات بیوگاز از این قرارند (جدول 1-1):

برای دریافت اینجا کلیک کنید