نگاهی به تاريخچه بيوگاز در ايران

برق نیوز: تاريخچة توليد بيوگاز به اوايل سدة نوزدهم بر مي‎گردد كه شخصي به نام ديوي در سال 1808 از طريق تخمير كود گاوي وبااستفاده از تقطير در خلاء 3/0 ليتر گاز متان توليد نمود[2]. اما در ايران، حمام شيخ بهايي (مربوط به قرن يازدهم هجري) احتمالاً نخستين حمام بوده كه بوسيلة گاز متان گرم مي‎شده است. اما اولين هاضم توليد متان به صورت نوين در سال1354 در روستاي نيازآباد لرستان ساخته شد. در سال 1361 يك واحد 3 مترمكعبي در دانشگاه صنعتي شريف مورد مطالعه قرار گرفت.

درسالهاي 65-1361 مركز تحقيقات انرژي‎هاي نو در سازمان انرژي اتمي ، پژوهشهاي ويژه‎اي را در اين زمينه به انجام رساند كه از جمله مي‎توان به احداث 10 واحد بيوگاز در استانهاي سيستان و بلوچستان، ايلام و كردستان اشاره كرد. در دهه 1360 وزارت جهاد سازندگي نيز در اين راه اقداماتي صورت داد: ابتدا در سال 1363 يك واحد آزمايشي در حيدر آباد كرج ساخته شد، سپس در سال 1364 يك نمونة واقعي در روستاي چين سيب لي از توابع بخش آق قلا در منطقة گرگان احداث گرديد. اين وزارتخانه 40 هاضم ديگر در مناطق مختلف كشور ساخت كه 18 واحد آن به مرحله گازدهي رسيد. همچنين مراكز دانشگاهي و تحقيقاتي در اين زمينه گامهايي برداشته‎اند. از جـمله مي‎توان به واحد احداث شده توسط جهاد دانشگاهي دانشكده كشاورزي كرج در سالهاي 65-63 و واحد احداث شده توسط مهندس خليل شيخ قاسمي(كارشناس شركت آب و فاضلاب) در شاهين دژ آذربايجان در سال 1372 اشاره كرد. متأخرترين واحدهاي ساخته شده، يك واحد بيوگاز براي هضم فاضلاب انساني در جزيره كيش و يك واحد تخمير فضولات دامي (گاوداري) در ماهدشت كرج بوده كه هر دو توسط سازمان انرژي اتمي در سالهاي 78-1377 طراحي و ساخته شده اند [2،8،9،10]. در مورد هاضمهاي لجن و رآكتور هاي تصفيه بيهوازي فاضلاب در ايران، بايد گفت كه متأسفانه هم اكنون از بيوگاز هاضمهاي لجن در هيچيك از تصفيه‎خانه‎هاي فاضلاب شهري استفاده نمي‎گردد و رآكتورهاي بيهوازي نيز كمتر از 10واحد بوده كه در بخش سوم مورد اشاره قرار خواهند گرفت.

3ـ1ـ پتانسيل توليد بيوگاز در ايران

بيوگاز را مي‎توان از تخمير سه گونه زيست توده بدست آورد:

الف- فضولات دامي و زائدات كشاورزي

ب- فاضلاب‎هاي شهري و صنعتي

پ- زباله‎هاي شهري

با استفاده از مطالعة عدل و همكاران ، نتايج پتانسيل‎سنجي توليد بيوگاز در ايران را مي‎توان چنين خلاصه نمود[11]:

i. مقدار فضولات دامي قابل دسترس در ايران 74946 هزارتن در سال بوده كه بيوگاز قابل توليد از آن 8668 ميليون مترمكعب مي‎باشد.

ii. جرم زائدات كشاورزي و جنگلي در ايران 5/23147 هزارتن در سال بوده كه بيوگاز قابل توليد از آنها 8/5475 ميليون مترمكعب مي‎باشد.

iii. اگر شهرهاي بالاي 100هزارنفر را ملاك قرار دهيم و با استفاده از فرايند بيهوازي فاضلاب را تصفيه نماييم، بيوگاز حاصل از تصفيه بيهوازي حدود 245~8/107 ميليون مترمكعب خواهد بود. اگر فرايند هوادهي به كار ببريم، اين مقادير كمتر خواهند شد. براي نمونه در فرايند روش لجن فعال، ميزان بيوگاز حاصله از هاضمهاي لجن حدود 8/107~9/20 ميليون مترمكعب خواهد بود.

iv. بيوگاز حاصل از فاضلاب هاي صنعتي بسيار متغير مي‎باشد. اين مقدار بستگي به نوع صنعت، نوع فرايند تصفيه و مقدار فاضلاب دارد. براي مثال بيوگاز قابل توليد از صنايع بزرگ غذايي(روغن نباتي، الكل سازي، كنسرو، كمپوت، شيلات و …) در كشور حدود 4/279~5/81 ميليون مترمكعب در سال تخمين زده مي‎شود .

v. با فناوري‎هاي موجود، ميانگين سالانه استخراج گاز از محلهاي دفن زباله حدود 7 مترمكعب از هرتن زباله مي‎باشد كه در مقايسه با بازده نظري توليد بيوگاز بسيار پايين است. استخراج گاز در اين شرايط براي شهرهاي بسيار بزرگ مقرون به صرفه خواهد بود. اما با بهره‎گيري از فرايند هضم بيهوازي زباله‎هاي فسادپذير، مجموع بيوگاز قابل توليد در كشور(با فرض 60% بازدهي فرايند)، 7/1645ميليون مترمكعب بيوگاز در سال بدست مي‎آيد.

ديده مي‎شود كه تنها از منابع فوق به طور ميانگين، ساليانه 35/16146 ميليون مترمكعب بيوگاز (9175ميليون مترمكعب متان ) قابل استحصال مي‎باشد. با فرض ارزش حرارتي متانMJ/m³ 7/36، اين حجم متان معادل10¹⁷×367/3 ژول انرژي خواهد بود.

از آنجا كه موضوع مقاله وضعيت بيوگاز در ايران مي‎باشد، مواردي بررسي مي‎شود كه فن‎آوري آن در ايران بكار رفته و تجربياتي در اين زمينه صورت گرفته است. فن آوري‎هاي مزبور در دو قسمت بيوگاز روستايي و رآكتور هاي بيوگاز فاضلاب بررسي مي‎شوند.

نویسنده: ابوالقاسم علي قارداشی،  مهرداد عدل

مراجع

1ـ علي‎زاده

بخش بيوگاز مركز تحقيقات و كاربرد انرژي هاي نو

"مجموعه مقالات اولين سمينار بيوگاز در ايران"

سازمان انرژي اتمي ايران-1375

2ـ قاسمعلي عمراني

"روند توسعه بيوگاز در ايران و جهان

"مجموعه مقالات اولين سمينار بيوگاز در ايران"-صص 15-1

3 ـ غلامرضا عليزاده

"بيوگاز و ضرورت توسعة آن در ايران از ديدگاه اقتصادي"

مجموعه مقالات اولين… ، آبان 1375-صص 93-84

4ـ حسن ستاري ساربانقلي، داوود كبيري

"مشكلات، موانع و محاسن توسعه بيوگاز در روستا"

مجموعه مقالات سومين كنفرانس سراسري روستا و انرژي- صص386-372 - وزارت جهاد سازندگي، دفتر مطالعات انرژي –1378

5ـ فاطمه تابنده

"انرژي حاصل از زيست توده و جايگاه آن در ايران"

مجموعه مقالات سمينار توسعه و كاربرد انرژي هاي نو، صص 265-252، وزارت نيرو، امور انرژي ، دفتر انرژي هاي نو، 1376

6ـ جلال الدين شايگان ،حسين مهديزاده و فريده قوي پنجه

"تبديل مواد آلي فاضلاب به گاز متان با استفاده از روش تصفية بي هوازي"

مجموعه مقالات اولين سمينار بيوگاز –1375- صص 46-32

7- Metcalf & Eddy Inc. Revised by G. Tchobanoglous and F.L Berton

"Wastewater Engineering: Treatment,Disposal,Reuse”

McGraw Hill, 1991

8ـ سيد جواد شيخ الاسلامي ، عليرضاكشتكار

" فرايند توليد بيوگاز"

دومين كنفرانس سراسري روستا و انرژي ، خرداد 1377.

9ـ خليل شيخ قاسمي

"تكنولوژي ساخت دستگاه Deenband hu و تجارب به دست آمده در حين ساخت در ايران"

مجموعه مقالات اولين سمينار بيوگاز - آبان 1375-صص 137-128

10ـ مصاحبه با مهندس شيخ الاسلامي(مسئول بخش بيوگاز سازمان انرژي اتمي) و بازديد از واحد بيوگاز ماهدشت كرج، خرداد 1379

11ـ مهرداد عدل

"برآورد قابليت هاي توليد انرژي از زائدات زيستي"

پايان نامة كارشناسي ارشد. دانشكدة محيط زيست، دانشگاه تهران – 1378.

12ـ محمدعلي عبدلي

"بيوگاز"

سازمان انرژي اتمي ايران، بهمن 1364

13ـ لودويك ساسه

" تأسيسات واحدهاي بيوگاز"

ترجمه دكتر قاسم نجف زاده، دانشگاه صنعتي اميركبير-1374

14ـ مصاحبه با دكتر فرور و كاترين رضوي(عضو كانون مطالعات توسعه پايدار)-خرداد 1379

15ـ برات قباديان

"طراحي بيوگاز گنبدي ثابت"

مجموعه مقالات اولين سمينار بيوگاز –1375-صص 127-108

16ـ مصاحبه با مهندس بلوچستاني (مسئول پروژه‎هاي بيوگاز وزارت جهادسازندگي)، ارديبهشت1379

17-Reynolds/Richards.

Unit Operation and Processes in Environmental Engineering" , PWS Publishing Company, 1996.

18-Internet: http://www.greenhouse.gov.au/ago/copyright.html

19ـ مصاحبه با مهندس شريفي سيستاني (مسئول بهره برداري تصفيه خانه هاي فاضلاب در شركت مهندسي آب و فاضلاب كشور)، مهر 1379

20ـ مصاحبه با مهندس مهديزاده (كارشناس شركت آب پردازان بهار)، تير 1379

21ـ مصاحبه با مهندس خوانساري (مسئول تصفيه خانة فاضلاب الكل سازي بيدستان)، شهريور 1379

22ـ مصاحبه با دكتر شايگان ، (از طراحان رآكتور UASB در ايران)، تير 1379

23ـ ابوالقاسم علي قارداشي ، مهرداد عدل

"گزارش بررسي اقتتصادي پروژه زيست توده"

گروه انرژيهاي نو، پژوهشگاه نيرو، 1379.

24- Vim Van Nes, Mathew Mendij

"Biogas in Rural Houshold Energy Supply: The Nepal Biogas Support Program”

Renewable Energy World, March-April 2000, pp100-113.