» تخطيط وتصميم محطات المعالجة

الهاضم الحيوي اللاهوائي، مصدر جديد للطاقة ومصنع للسماد الطبيعي

م. جمال برناط

1. مقدمة:
تعتبر تكنولوجيا الغاز الحيوي تكنولوجيا حديثة العهد، ذات توجه محافظ على البيئة. تعتمد على تحلل المواد العضوية إلى مكوناتها الأولية الأساسية بواسطة بكتيريا تحت ظروف حرارية ثابتة مناسبة وبغياب الأوكسجين. ينتج عن هذه العملية خليط قابل للاحتراق مكون من غازات الميثان وثاني أوكسيد الكربون (يدعى الغاز الحيوي). وينتج أيضا سماد طبيبعي معالج على شكل سائل.
((ينتج الغاز الحيوي عادة عندما تتحلل المواد العضوية في ظروف لاهوائية. وعملية التحلل اللاهوائي تحدث بشكل طبيعي في أعماق البحيرات والتجمعات المائية وأعماق التربة، وأيضا في مواقع من صنع الإنسان مثل مخلفات صناعة الألبان والمياه العادمة ومكبات النفايات الصلبة. يتكون الغاز الحيوي من غاز الميثان بنسبة 60% وثاني أوكسيد الكربون بنسبة 40% و كمية بسيطة من النيتروجين والهيدروجين وكبريتيد الهيدروجين. يخرج غاز الميثان وغاز ثاني أوكسيد الكربون بصورة حرة إلى الغلاف الجوي جراء عمليات التحلل اللاهوائي مسببا زيادة تأثير ظاهرة البيت الزجاجي)).
للتأكد من التزود المستمر بالغاز الحيوي يجب أن يغذى الهاضم يوميا وبشكل مستمر بالمواد العضوية في شكل السيولة بواسطة خلطها بالماء قبل إدخالها إلى جسم الهاضم من حوض الإدخال. من المفضل أن يكون حوض الإدخال متصلا مباشرة بحضيرة الأغنام،الأبقار أو الدواجن أو مكان تجميع المخلفات العضوية.
     2.  بيانات توجيهية حول الهاضم الحيوي
 
درجات الحرارة المناسبة للهضم
20-35 درجة مئوية
فترة البقاء للمواد العضوية في جسم الهاضم
20  100 يوم حسب نوع المادة العضوية
احتواء الغاز الحيوي من الطاقة
6kWh/m3gas = 0.6 L diesel fuel
إنتاج الغاز الحيوي
0.3 – 0.5 م3 غاز/م3 من حجم الهاضم في اليوم
تنتج بقرة واحدة
9 – 15 كغم روث/ اليوم = 0.4 م3 غاز/اليوم
احتياج الطبخ من الغاز الحيوي
0.1 – 0.3 م/ شخص في اليوم
احتياج لامبة واحدة
0.1 -0.15 م/ساعة
مولد الكهرباء (المحرك)
m3gas /1 kWh0.6
فمثلا: هاضم بحجم 8 – 10 متر مكعب يستطيع إنتاج 1.5 – 2 متر مكعب من الغاز الحيوي و 100 – 200 لتر من السماد الطبيعي المهضوم المعالج في اليوم من روث 3 – 5 رؤوس من الماشية. بهذه الكمية من الغاز الحيوي تستطيع عائلة مكونة من 6 – 8 أشخاص أن تطبخ وجبتين أو ثلاثة في اليوم.
من ضمن الكثير من أشكال وأنواع الهاضم الحيوي، فقط نوعان منها انتشر استخدامه في العالم لنجاحها في الاختبارات التي وقعت عليها وهي:
–          الهاضم ذو قبة الغاز الطافية (المتحركة)، النوع الهندي.
–          الهاضم ذو قبة الغاز الثابتة، النوع الصيني.
الفرق الرئيسي بين النوعين هو أن في الأول يخزن الغاز تحت قبة متحركة وتحت ضغط ثابت نسبيا لتغير حجم القبة (خزان الغاز) ولهذا يعتبر آمن الاستعمال. أما الثاني فيخزن الغاز تحت قبة ثابتة ذات حجم ثابت مما يؤدي إلى زيادة الضغط بشكل متزايد وتخزين كمية اكبر من الغاز في النوع الصيني تحتاج إلى حذر اكثر من النوع الهندي ولكن النوع الصيني يعتبر اقل تكلفة.
      3.   الفئات المستهدفة واستعمالاته
يستعمل الهاضم لإنتاج الغاز الحيوي عند العائلات التي تملك مزارع لتربية الحيوانات. ويستطيع الهاضم أن يعالج المياه العادمة والنفايات العضوية بنجاح.
يجب التفريق بين المجموعات المستفيدة التالية:
        · مزرعة صغيرة إلى متوسطة تحتاج إلى هاضم بحجم 6-25 متر مكعب وتستخدم الغاز للطبخ والإضاءة. وفي هذه الحالة يساعد وجود الهاضم على تحسين الوضع الصحي للمزرعة نتيجة التنظيف الدائم لها.
        · مزرعة متوسطة إلى كبيرة مثل قطيع أغنام أو مزرعة دواجن تستطيع استخدام هاضم ذو حجم متوسط إلى كبير بحجم 50 متر مكعب فما فوق.
 إن التخلص الآمن من مخلفات المزرعة عن طريق الهاضم يعتبر مساهمة كبيرة في حماية البيئة وبالتحديد حماية المياه الجوفية من التلوث وأيضا استفادة المزارع من الغاز والسماد الطبيعي.
     4.  استعمالات الغاز:
يمكن استعمال الغاز لأغراض الطبخ والإضاءة من خلال طباخات ولامبات مصممة بشكل خاص لاستعمال الغاز الحيوي. محركات الديزل أو البنزين ممكن تحويلها لتعمل بالغاز الحيوي.
     5.  استعمالات الزبل المهضوم:
الزبل المثبت الخارج من الهاضم يعتبر سماد غني بالمواد المغذية للنبات مثل النيتروجين والفسفور والبوتاسيوم المهمة لنمو النباتات. ولهذا تكنولوجيا الهاضم الحيوي تلعب دورا مهما في تحقيق المساندة الذاتية للمزارع العضوية البيئية.
إعداد:
م. جمال برناط
مهندس مياه وبيئة
الاغاثة الزراعية
دائرة الري والبيئة

لتحميل الملف كاملا يرجى النقر هنا

1 thought on “الهاضم الحيوي اللاهوائي، مصدر جديد للطاقة ومصنع للسماد الطبيعي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *