بررسی و دانلود فایل کتاب ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن

کتاب ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن, تولید بیوگاز,بیوگاز,بیوگاز,بیومس,انرژیهای نو,انرژیهای تجدیدپذیر,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز

دانلود فایل

فایل کتاب ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن – به روز شده

این کتاب در مورد ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن در140 صفحه و در قالب پی دی اف و شامل بودجه بندی سرمایه ای در مدیریت،بودجه بندي سرمايه اي در مدیریت مالی،بودجه بندی سرمایه ای،مدیریت مالی،روشهاي ارزيابي طرحهاي سرمايه گذاري،نرخ بازده حسابداري ،جيره بندي سرمايه اي ،مدیریت هزينه سرمايه در مدیریت مالی،مدیریت مالی،هزینه سرمایه‌ای ،انواع هزینه سرمایه‌ای ،موارد استفاده از هزينه سرمايه ،محاسبه نرخ هزينه سرمايه ،تعيين نرخ هزينه بدهيها ،نرخ سود سهام عادي،روش نرخهاي بازده تاريخي ،روش پيش بيني سود سهام ،روش استفاده از بتاي سهام ،هزينه سرمايه و غیره می باشد.

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 بي هوازي در تولید بیوگاز. 8

1-5- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربیها، هیدراتهای کربن و پرتئین ها). 11

1-5-1- تخمیر چربیها 11

1-5-2- تخمیر هیدراتهای کربن.. 12

1-5-3- تخمیر پرتئینها 12

1-6- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بيهوازي… 13

1-6-1- درجه حرارت محیط تخمیر. 13

1-6-2- اسیدیته ((PH.. 15

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

1-6-4- درجه غلظت مواد. 16

1-6-5- میزان حضور عوامل سمی.. 17

1-6-6- مدت زمان ماند مخلوط در مخزن هضم.. 17

1-6-7- همزدن محتویات مخزن هضم و هموژنیزه کردن محتویات… 18

1-6-8- آماده سازی مواد خام قبل از بارگیری.. 19

1-6-9- وجود مواد تسریع کننده واکنش…. 20

1-6-10- اصلاح و تغيير در طراحي دستگاه بيوگاز. 20

1-6-11- مواد افزودني شيميائي.. 20

1-6-12- تغيير دادن نسبت خوراک دستگاه. 20

1-6-13- محيط بيهوازي (بسته). 21

1-7- انواع روشهای بارگذاری مخازن هضم: 21

1-7-1- سیستم پيوسته: 21

1-7-2- سیستم نيمه پيوسته: 21

1-7-3- سیستم ناپيوسته: 21

1-8- جمع آوري بیوگاز تولیدی: 22

1-9- بیوگاز و کود حاصل از آن: 22

1-10- ساختار کلي دستگاه توليد بيوگاز: 23

1-10-1- حوضچه ورودي: 23

1-10-2- حوضچه خروجي: 24

1-10-3- مخزن تخمير: 24

1-10-4- محفظه گاز: 25

1-11- مهمترین طرحهای بیوگاز ساخته شده در جهان: 26

1-11-1- دستگاه بیوگاز عمودی.. 27

1-11-2- دستگاه بیوگاز افقی.. 28

1-11-3- دستگاه بیوگاز مشترک…. 29

1-11-4-دستگاه بیوگاز مدل چینی (قبه ثابت). 30

1-11-5- دستگاه بیوگاز مدل فرانسوی.. 32

1-11-6- دستگاه بیوگاز با لولههای چرمی.. 33

1-11-7-دستگاه بیوگاز با مخزن پلی اتیلنی.. 34

1-11-8- دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور (مدل هندي):‏ 35

1-11-9- دستگاه بيوگاز مدل تايواني (واحدهای بالونی): 36

1-11-10- دستگاه بیوگاز مدل نپال: 37

1-12 -مروری بر مطالعات انجام شده. 38

2- مواد و روشها 48

2-1- مراحل ساخت واحد بیوگاز با تمام جزئیات آن: 48

2-1-1- انتخاب مکان ساخت واحد بیوگاز. 48

2-1-2- بررسی شرایط جوی.. 50

2-1-3- بررسی شرایط خاک منطقه. 50

2-1-4- بررسی مواد آلی مورد نیاز. 51

2-1-4-1- کود مرغی.. 51

2-1-4-2- کود بلدرچین.. 51

2-2- طراحی و ساخت اتاقک عایق: 52

2-2-1- طراحی اتاقک عایق.. 52

2-2-2- ساخت اتاقک عایق.. 52

2-2-3- دریچه خروجی: 53

2-3- مراحل طراحی و ساخت مخزن هضم دستگاه: 54

2-3-1- طراحی مخزن هضم: 54

2-3-2- ساخت دستگاه: 56

2-3-2-1- انتخاب مخزن هضم: 57

2-3-2-2- لوله ورودی: 57

2-3-2-3- لوله خروجی: 58

2-3-2-4- فشار سنج: 60

2-3-2-5- طراحی المنتها: 61

2-3-2-6- PH متر: 65

2-4- عایق کاری مخزن هضم.. 65

2-5- تست رآکتور. 66

2-5-1- تست دستگاه با آب برای اطمینان از آب بندی بودن: 66

2-5-2- تست صحت کار المنتها: 67

2-5-3- تست گازبندی مخزن: 67

2-6- مشخصات دستگاه تست گاز: 69

2-6-1- دستگاه آنالایزر گاز ساخت کمپانی Testo آلمان.. 69

2-7- معرفی شبکه عصبی… 70

2-8- شبكه عصبي مصنوعي… 70

2-8-1- شبکه پس انتشار پیش خور (FFBP) : 75

2-8-2- شبکه های پس انتشار پیشرو (CFBP): 75

2-8-3- الگوریتم لونبرگ- مارکوارت (LM). 76

2-8-4- الگوریتم تنظیم بیزی (BR). 76

2-8-5- مجذور میانگین مربعات خطا 77

2-8-6- خطای میانگین مطلق.. 77

2-8-7- ضریب تعیین (همبستگی). 77

2-9- انجام آزمایش: 78

3- نتایج… 80

3-1- ساخت رآکتور. 80

3-2- آزمایش کود مرغی در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 82

3-2-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 83

3-2-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 84

3-2-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 85

3-3- آزمایش کود مرغی در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 86

3-3-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 86

3-3-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 86

3-3-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 87

3-4- آزمایش کود بلدرچین در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 88

3-4-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 89

3-4-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود بلدرچین.. 90

3-4-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 91

3-5- آزمایش با کود بلدرچین در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 91

3-5-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 92

3-5-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 92

3-5-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 93

3-6- بررسی و مقایسه پارامترهای کود مرغی و بلدرچین در دمای مشخص….. 94

3-6-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد. 94

3-6-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد. 95

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

3-6-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد. 97

3-6-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد. 98

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

3-7- بررسی و مقایسه پارامترها در دو دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 100

3-7-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 100

3-7-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 101

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

3-7-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 103

3-7-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 104

3-7-6- مقایسه PH گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 105

3-8- نتایج شبکه عصبی… 106

3-8-1- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود مرغی.. 107

3-8-1-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود مرغی.. 107

3-8-1-2- بررسی ph گاز در آزمایش کود مرغی.. 109

3-8-1-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود مرغی.. 112

3-8-2- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود بلدرچین.. 114

3-8-2-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 114

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

3-8-2-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 119

4- منابع: 123

شکل ‏1‑1 چرخه بیوگاز در طبیعت…. 7

شکل ‏1‑2- دستگاه بیوگاز. 7

شکل ‏1‑3- فرآیند تولید گاز در مخزن هضم.. 8

شکل ‏1‑4- مراحل مختلف تبدیل مواد آلی به بیوگاز. 13

شکل ‏1‑5- رآکتور بيوگاز به همراه همزن.. 19

شکل ‏1‑6- 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. 25

شکل ‏1‑7- مخزن ذخيره گاز فايبرگلاس… 26

شکل ‏1‑8- بالنهاي ذخيره بيوگاز. 26

شکل ‏1‑9- دستگاه بیوگاز عمودی.. 27

شکل ‏1‑10- 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.. 28

شکل ‏1‑11- دستگاه بیوگاز مشترک…. 30

شکل ‏1‑12- 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.. 31

شکل ‏1‑13- 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.. 33

شکل ‏1‑14- 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.. 34

شکل ‏1‑15- 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.. 35

شکل ‏1‑16- 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. 36

شکل ‏1‑17- دستگاه بیوگاز مدل تایوانی.. 37

شکل ‏1‑18- 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.. 38

شکل ‏2‑1- نقشه اتاقک عایق، مخزن هضم و گودال کودابه. 52

شکل ‏2‑2- مراحل ساخت اتاقک عایق و گودال ذخیره کودابه خروجی.. 53

شکل ‏2‑3- طراحی مخزن هضم با استفاده از نرم افزار اتوکد.. 56

شکل ‏2‑4- مخزن هضم پلی اتیلنی.. 57

شکل ‏2‑5- لوله ورودی و لوله خروجی.. 58

شکل ‏2‑6- الف- لوله خروج کودابه ب- مخزن هضم و لولههای ورودی و خروجی.. 59

شکل ‏2‑7- لوله دو شاخه برای خروج گاز و نصب فشار سنج.. 60

شکل ‏2‑8- مدار الکتریکی المنتهای حرارتی.. 62

شکل ‏2‑9- طراحی قاب المنتهای حرارتی.. 62

شکل ‏2‑10- المنتهای حرارتی در قاب فلزی قرار گرفتهاند. 63

شکل ‏2‑11- الف- تابلوی برق، ب- کلیدهای کنترل کننده المنتها 64

شکل ‏2‑12- ترموستات… 64

شکل ‏2‑13- الف- محلول های بافر ب- PH متر. 65

شکل ‏2‑14- عایقکاری رآکتور. 66

شکل ‏2‑15- دستگاه تست گاز. 69

شکل ‏2‑16- مدل ریاضی ساده شده عصب واقعی.. 71

شکل ‏2‑17- پرسپترون 3لایه با اتصالات کامل.. 72

شکل ‏3‑1- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای 35. 84

شکل ‏3‑2- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای 35. 85

شکل ‏3‑3- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای 35. 85

شکل ‏3‑4- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای 30. 86

شکل ‏3‑5- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای 30. 87

شکل ‏3‑6- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای 30. 88

شکل ‏3‑7- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای 35. 90

شکل ‏3‑8- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای 35. 91

شکل ‏3‑9- نمودار PH – زمان کود بلدرچین در دمای 35. 91

شکل ‏3‑10- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای 30. 92

شکل ‏3‑11- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای 30. 93

شکل ‏3‑12- نمودار PH – زمان کود بلدرچین در دمای 30. 94

شکل ‏3‑13- نمودار حجم – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 95

شکل ‏3‑14- نمودار فشار – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 96

شکل ‏3‑15- نمودار PH – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 97

شکل ‏3‑16- نمودار حجم- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 98

شکل ‏3‑17- نمودار فشار- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 99

شکل ‏3‑18- نمودار PH – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 100

شکل ‏3‑19- نمودار حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35. 101

شکل ‏3‑20- نمودار فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35. 102

شکل ‏3‑21- نمودار PH کود مرغی در دمای 30 و 35. 103

شکل ‏3‑22- نمودار حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 104

شکل ‏3‑23- نمودار فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 105

شکل ‏3‑24- نمودار PH کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 106

شکل ‏3‑25- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار کود مرغی.. 107

شکل ‏3‑26- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود مرغی.. 108

شکل ‏3‑27- نمودار تست داده های فشار کود مرغی.. 109

شکل ‏3‑28- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای ph کود مرغی.. 110

شکل ‏3‑29 – نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های ph کود مرغی.. 111

شکل ‏3‑30- نمودار تست داده هایph کود مرغی.. 111

شکل ‏3‑31- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود مرغی.. 112

شکل ‏3‑32- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های حجم کود مرغی.. 113

شکل ‏3‑33- نمودار تست داده های حجم گاز کود مرغی.. 114

شکل ‏3‑34- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار گاز کود بلدرچین.. 115

شکل ‏3‑35- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود بلدرچین.. 116

شکل ‏3‑36- نمودار تست داده های فشار گاز کود بلدرچین.. 116

شکل ‏3‑37- نمودار تعیین عملکرد شبکه برایph کود بلدرچین.. 117

شکل ‏3‑38- نمودار آموزش و اعتبار سنجی ph کود بلدرچین.. 118

شکل ‏3‑39- نمودار تست داده های ph کود بلدرچین.. 119

شکل ‏3‑40- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود بلدرچین.. 120

شکل ‏3‑41- نمودار آموزش و اعتبار سنجی حجم گاز کود بلدرچین.. 121

شکل ‏3‑42- نمودار تست داده های تست برای حجم گاز کود بلدرچین.. 121

جدول ‏1‑1- ترکیبات موجود در بیوگاز. 5

جدول ‏1‑2- جدول فرآيندهاي مختلف تبديل زيست توده به بيوگاز. 10

جدول ‏1‑4- محدودههای درجه حرارت در تخمير بيهوازي.. 14

جدول ‏1‑4- نمودار مدت زمان ماند مواد در داخل رآکتور. 18

جدول ‏3‑1- مقایسه دستگاه بیوگاز نوع مخزن بتونی (مدل چینی) با مخزن پلی اتیلنی.. 81

جدول ‏3‑2- تجزیه بیوگاز کود مرغی.. 83

جدول ‏3‑3- تجزیه بیوگاز کود بلدرچین.. 89

جدول ‏3‑4- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار. 108

جدول ‏3‑5- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 110

جدول ‏3‑6- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 113

جدول ‏3‑7- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار. 115

جدول ‏3‑8- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 117

جدول ‏3‑9- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 120

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).
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 اقتصادي و افزايش تقاضاي انرژي در جهان سبب شده كه قيمت نفت و گاز افزايش پیدا کرده و اتكا به اين منابع براي تأمين انرژي كاهش يابد (تابنده، 1376).

منابع فسيلي مرسوم و تجديد ناپذير تأثير شگرفی بر امنيت انرژي دارند. اين مسئله بسياري از كشورهای جهان را واداشته است كه به مسئله امنيت عرضه انرژي تمايل پيدا كرده و به تغييرات گسترده­اي در اقتصاد انرژي خود اهتمام تام ورزند. در اين زمينه پيشرفت­هاي فناوري، نويد بخش راه حل­هايي نو درباره توليد انرژي مورد نياز بشر است. با شناسايي اين روش­هاي جديد، گامي بلند در زمينه تغيير زيرساخت­هاي تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده، 1375). استفاده از ذخاير نامحدود انرژي تجديدپذير در اين خصوص تأثيرات مهمي دارد. گستردگي و توزيع اين عوامل در طبيعت باعث شده است كه سيستم­هاي توليد انرژی به سمت سيستم­هاي محلي پيش رود؛ كه انرژي­هاي نوین به خوبي مي­توانند براي اين منظور به كار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژي، محيط زيست، ازدياد مواد زائد خطرناك، اتمام پذيري منابع فسيلي و رشد فزاينده مصرف انرژي از جمله مفاهيمي هستند كه تحقيقات مختلفي را در جهان به خود اختصاص داده‌اند. به واقع این مسائل روشن می­کنند که ديگر نمي­توان به منابع موجود انرژي متكي بود (تابنده، 1376). در حقيقت، انجام تحقيقات گسترده در جهت دستيابي به منابع جديد و سالم كه در چند دهه­ی اخير توسعه ويژه‌اي پيدا كرده‌اند را مي‌توان بیانگر ميزان اهميت اين نوع مفاهيم 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، بيوگاز به علت سالم‌سازي محيط زيست، توليد انرژي و كود مرغوب و قابليت ايجاد آن در جوار اجتماعات بشري از اهميت و جايگاه ويژه‌اي برخوردار است (الماسی، 1361). گرچه شناسايي بيوگاز در جهان سابقه­ای طولانی دارد، اما استفاده عمومي و رايج آن در خلال قرن اخير و بويژه 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 بيوگاز علاوه بر توليد انرژي باعث تولید کود کشاورزي و افزايش سطح بهداشت عمومي جامعه و کنترل بيماري­ها مي­شود. همچنین راه حلی مناسب براي ‏دفع مواد زائد جامد مي­باشد (دهقان و همکاران، 1365). فاضلاب و مواد زائد جامدي که توسط صنايع و جوامع توليد مي­گردد، باعث آلودگي ‏شديد محيط مي­شوند که مي­توان با فناوری بيوگاز خطرات ناشي از اين مواد را به شدت کاهش داد و از انرژي و ‏کود توليدي آن نيز استفاده نمود (رضویان، 1374). استحصال بيوگاز را مي­توان از فرآيند­هاي بي هوازي تصفيه فاضلاب (‏UASB) و همچنين از محل­هاي دفن زباله نيز انجام داد و بخشي از هزينه­هاي مصرفي این سایت­ها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زيست محيطي سيستم­هاي بيوگاز حتی فراتر از سيستم­هاي تصفيه مرسومي است كه تاكنون مورد استفاده ‏قرار مي­گرفتند. اين منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل كنترل بو، بهبود ‏كيفيت آب و هوا، بهبــود ارزش غذايي كــود توليدي، كاهش ميزان انتشار گازهاي گلخــانه­اي و دست­يابي به ‏بيوگاز به عنوان يك منبع انرژي مي­باشد؛ ‏که خود بیوگاز تولیدی می­تواند به طور همزمان انرژي الكتريكي و حرارتي توليد 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.

کتاب ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن, تولید بیوگاز,بیوگاز,بیوگاز,بیومس,انرژیهای نو,انرژیهای تجدیدپذیر,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز

 

دانلود مستقیم فایل

کتاب ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن, تولید بیوگاز,بیوگاز,بیوگاز,بیومس,انرژیهای نو,انرژیهای تجدیدپذیر,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز,biogas,بیو انرژی,تولید بیوگاز,دستگاههای تولید بیوگاز

این کتاب در مورد ساخت دستگاه تولید بیوگاز و روش آزمایش آن در140 صفحه و در قالب پی دی اف و شامل بودجه بندی سرمایه ای در مدیریت،بودجه بندي سرمايه اي در مدیریت مالی،بودجه بندی سرمایه ای،مدیریت مالی،روشهاي ارزيابي طرحهاي سرمايه گذاري،نرخ بازده حسابداري ،جيره بندي سرمايه اي ،مدیریت هزينه سرمايه در مدیریت مالی،مدیریت مالی،هزینه سرمایه‌ای ،انواع هزینه سرمایه‌ای ،موارد استفاده از هزينه سرمايه ،محاسبه نرخ هزينه سرمايه ،تعيين نرخ هزينه بدهيها ،نرخ سود سهام عادي،روش نرخهاي بازده تاريخي ،روش پيش بيني سود سهام ،روش استفاده از بتاي سهام ،هزينه سرمايه و غیره می باشد.

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 بي هوازي در تولید بیوگاز. 8

1-5- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربیها، هیدراتهای کربن و پرتئین ها). 11

1-5-1- تخمیر چربیها 11

1-5-2- تخمیر هیدراتهای کربن.. 12

1-5-3- تخمیر پرتئینها 12

1-6- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بيهوازي… 13

1-6-1- درجه حرارت محیط تخمیر. 13

1-6-2- اسیدیته ((PH.. 15

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

1-6-4- درجه غلظت مواد. 16

1-6-5- میزان حضور عوامل سمی.. 17

1-6-6- مدت زمان ماند مخلوط در مخزن هضم.. 17

1-6-7- همزدن محتویات مخزن هضم و هموژنیزه کردن محتویات… 18

1-6-8- آماده سازی مواد خام قبل از بارگیری.. 19

1-6-9- وجود مواد تسریع کننده واکنش…. 20

1-6-10- اصلاح و تغيير در طراحي دستگاه بيوگاز. 20

1-6-11- مواد افزودني شيميائي.. 20

1-6-12- تغيير دادن نسبت خوراک دستگاه. 20

1-6-13- محيط بيهوازي (بسته). 21

1-7- انواع روشهای بارگذاری مخازن هضم: 21

1-7-1- سیستم پيوسته: 21

1-7-2- سیستم نيمه پيوسته: 21

1-7-3- سیستم ناپيوسته: 21

1-8- جمع آوري بیوگاز تولیدی: 22

1-9- بیوگاز و کود حاصل از آن: 22

1-10- ساختار کلي دستگاه توليد بيوگاز: 23

1-10-1- حوضچه ورودي: 23

1-10-2- حوضچه خروجي: 24

1-10-3- مخزن تخمير: 24

1-10-4- محفظه گاز: 25

1-11- مهمترین طرحهای بیوگاز ساخته شده در جهان: 26

1-11-1- دستگاه بیوگاز عمودی.. 27

1-11-2- دستگاه بیوگاز افقی.. 28

1-11-3- دستگاه بیوگاز مشترک…. 29

1-11-4-دستگاه بیوگاز مدل چینی (قبه ثابت). 30

1-11-5- دستگاه بیوگاز مدل فرانسوی.. 32

1-11-6- دستگاه بیوگاز با لولههای چرمی.. 33

1-11-7-دستگاه بیوگاز با مخزن پلی اتیلنی.. 34

1-11-8- دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور (مدل هندي):‏ 35

1-11-9- دستگاه بيوگاز مدل تايواني (واحدهای بالونی): 36

1-11-10- دستگاه بیوگاز مدل نپال: 37

1-12 -مروری بر مطالعات انجام شده. 38

2- مواد و روشها 48

2-1- مراحل ساخت واحد بیوگاز با تمام جزئیات آن: 48

2-1-1- انتخاب مکان ساخت واحد بیوگاز. 48

2-1-2- بررسی شرایط جوی.. 50

2-1-3- بررسی شرایط خاک منطقه. 50

2-1-4- بررسی مواد آلی مورد نیاز. 51

2-1-4-1- کود مرغی.. 51

2-1-4-2- کود بلدرچین.. 51

2-2- طراحی و ساخت اتاقک عایق: 52

2-2-1- طراحی اتاقک عایق.. 52

2-2-2- ساخت اتاقک عایق.. 52

2-2-3- دریچه خروجی: 53

2-3- مراحل طراحی و ساخت مخزن هضم دستگاه: 54

2-3-1- طراحی مخزن هضم: 54

2-3-2- ساخت دستگاه: 56

2-3-2-1- انتخاب مخزن هضم: 57

2-3-2-2- لوله ورودی: 57

2-3-2-3- لوله خروجی: 58

2-3-2-4- فشار سنج: 60

2-3-2-5- طراحی المنتها: 61

2-3-2-6- PH متر: 65

2-4- عایق کاری مخزن هضم.. 65

2-5- تست رآکتور. 66

2-5-1- تست دستگاه با آب برای اطمینان از آب بندی بودن: 66

2-5-2- تست صحت کار المنتها: 67

2-5-3- تست گازبندی مخزن: 67

2-6- مشخصات دستگاه تست گاز: 69

2-6-1- دستگاه آنالایزر گاز ساخت کمپانی Testo آلمان.. 69

2-7- معرفی شبکه عصبی… 70

2-8- شبكه عصبي مصنوعي… 70

2-8-1- شبکه پس انتشار پیش خور (FFBP) : 75

2-8-2- شبکه های پس انتشار پیشرو (CFBP): 75

2-8-3- الگوریتم لونبرگ- مارکوارت (LM). 76

2-8-4- الگوریتم تنظیم بیزی (BR). 76

2-8-5- مجذور میانگین مربعات خطا 77

2-8-6- خطای میانگین مطلق.. 77

2-8-7- ضریب تعیین (همبستگی). 77

2-9- انجام آزمایش: 78

3- نتایج… 80

3-1- ساخت رآکتور. 80

3-2- آزمایش کود مرغی در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 82

3-2-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 83

3-2-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 84

3-2-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 85

3-3- آزمایش کود مرغی در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 86

3-3-1- بررسی اثر دما بر حجم بیوگاز تولیدی از کود مرغی.. 86

3-3-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود مرغی.. 86

3-3-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود مرغی.. 87

3-4- آزمایش کود بلدرچین در دمای 35 درجه سانتیگراد.. 88

3-4-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 89

3-4-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز کود بلدرچین.. 90

3-4-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 91

3-5- آزمایش با کود بلدرچین در دمای 30 درجه سانتیگراد.. 91

3-5-1- بررسی اثر دما بر روی حجم بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 92

3-5-2- بررسی اثر دما بر روی فشار بیوگاز تولیدی از کود بلدرچین.. 92

3-5-3- بررسی اثر PH بر روی تولید بیوگاز کود بلدرچین.. 93

3-6- بررسی و مقایسه پارامترهای کود مرغی و بلدرچین در دمای مشخص….. 94

3-6-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد. 94

3-6-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 35 درجه سانتی گراد. 95

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

3-6-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد. 97

3-6-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی و بلدرچین در دمای 30 درجه سانتی گراد. 98

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

3-7- بررسی و مقایسه پارامترها در دو دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد.. 100

3-7-1- مقایسه حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 100

3-7-2- مقایسه فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 101

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

3-7-4- مقایسه حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 103

3-7-5- مقایسه فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 104

3-7-6- مقایسه PH گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35 درجه سانتی گراد. 105

3-8- نتایج شبکه عصبی… 106

3-8-1- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود مرغی.. 107

3-8-1-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود مرغی.. 107

3-8-1-2- بررسی ph گاز در آزمایش کود مرغی.. 109

3-8-1-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود مرغی.. 112

3-8-2- بررسی نتایج شبیه سازی در شبکه عصبی برای کود بلدرچین.. 114

3-8-2-1- بررسی فشار گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 114

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

3-8-2-3- بررسی حجم گاز در آزمایش کود بلدرچین.. 119

4- منابع: 123

شکل ‏1‑1 چرخه بیوگاز در طبیعت…. 7

شکل ‏1‑2- دستگاه بیوگاز. 7

شکل ‏1‑3- فرآیند تولید گاز در مخزن هضم.. 8

شکل ‏1‑4- مراحل مختلف تبدیل مواد آلی به بیوگاز. 13

شکل ‏1‑5- رآکتور بيوگاز به همراه همزن.. 19

شکل ‏1‑6- 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. 25

شکل ‏1‑7- مخزن ذخيره گاز فايبرگلاس… 26

شکل ‏1‑8- بالنهاي ذخيره بيوگاز. 26

شکل ‏1‑9- دستگاه بیوگاز عمودی.. 27

شکل ‏1‑10- 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.. 28

شکل ‏1‑11- دستگاه بیوگاز مشترک…. 30

شکل ‏1‑12- 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.. 31

شکل ‏1‑13- 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.. 33

شکل ‏1‑14- 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.. 34

شکل ‏1‑15- 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.. 35

شکل ‏1‑16- 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. 36

شکل ‏1‑17- دستگاه بیوگاز مدل تایوانی.. 37

شکل ‏1‑18- 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.. 38

شکل ‏2‑1- نقشه اتاقک عایق، مخزن هضم و گودال کودابه. 52

شکل ‏2‑2- مراحل ساخت اتاقک عایق و گودال ذخیره کودابه خروجی.. 53

شکل ‏2‑3- طراحی مخزن هضم با استفاده از نرم افزار اتوکد.. 56

شکل ‏2‑4- مخزن هضم پلی اتیلنی.. 57

شکل ‏2‑5- لوله ورودی و لوله خروجی.. 58

شکل ‏2‑6- الف- لوله خروج کودابه ب- مخزن هضم و لولههای ورودی و خروجی.. 59

شکل ‏2‑7- لوله دو شاخه برای خروج گاز و نصب فشار سنج.. 60

شکل ‏2‑8- مدار الکتریکی المنتهای حرارتی.. 62

شکل ‏2‑9- طراحی قاب المنتهای حرارتی.. 62

شکل ‏2‑10- المنتهای حرارتی در قاب فلزی قرار گرفتهاند. 63

شکل ‏2‑11- الف- تابلوی برق، ب- کلیدهای کنترل کننده المنتها 64

شکل ‏2‑12- ترموستات… 64

شکل ‏2‑13- الف- محلول های بافر ب- PH متر. 65

شکل ‏2‑14- عایقکاری رآکتور. 66

شکل ‏2‑15- دستگاه تست گاز. 69

شکل ‏2‑16- مدل ریاضی ساده شده عصب واقعی.. 71

شکل ‏2‑17- پرسپترون 3لایه با اتصالات کامل.. 72

شکل ‏3‑1- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای 35. 84

شکل ‏3‑2- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای 35. 85

شکل ‏3‑3- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای 35. 85

شکل ‏3‑4- نمودار حجم- زمان کود مرغی در دمای 30. 86

شکل ‏3‑5- نمودار فشار- زمان کود مرغی در دمای 30. 87

شکل ‏3‑6- نمودار PH- زمان کود مرغی در دمای 30. 88

شکل ‏3‑7- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای 35. 90

شکل ‏3‑8- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای 35. 91

شکل ‏3‑9- نمودار PH – زمان کود بلدرچین در دمای 35. 91

شکل ‏3‑10- نمودار حجم- زمان کود بلدرچین در دمای 30. 92

شکل ‏3‑11- نمودار فشار- زمان کود بلدرچین در دمای 30. 93

شکل ‏3‑12- نمودار PH – زمان کود بلدرچین در دمای 30. 94

شکل ‏3‑13- نمودار حجم – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 95

شکل ‏3‑14- نمودار فشار – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 96

شکل ‏3‑15- نمودار PH – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 35. 97

شکل ‏3‑16- نمودار حجم- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 98

شکل ‏3‑17- نمودار فشار- زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 99

شکل ‏3‑18- نمودار PH – زمان کود مرغی و بلدرچین در دمای 30. 100

شکل ‏3‑19- نمودار حجم گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35. 101

شکل ‏3‑20- نمودار فشار گاز تولیدی کود مرغی در دمای 30 و 35. 102

شکل ‏3‑21- نمودار PH کود مرغی در دمای 30 و 35. 103

شکل ‏3‑22- نمودار حجم گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 104

شکل ‏3‑23- نمودار فشار گاز تولیدی کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 105

شکل ‏3‑24- نمودار PH کود بلدرچین در دمای 30 و 35. 106

شکل ‏3‑25- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار کود مرغی.. 107

شکل ‏3‑26- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود مرغی.. 108

شکل ‏3‑27- نمودار تست داده های فشار کود مرغی.. 109

شکل ‏3‑28- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای ph کود مرغی.. 110

شکل ‏3‑29 – نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های ph کود مرغی.. 111

شکل ‏3‑30- نمودار تست داده هایph کود مرغی.. 111

شکل ‏3‑31- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود مرغی.. 112

شکل ‏3‑32- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های حجم کود مرغی.. 113

شکل ‏3‑33- نمودار تست داده های حجم گاز کود مرغی.. 114

شکل ‏3‑34- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای فشار گاز کود بلدرچین.. 115

شکل ‏3‑35- نمودار آموزش و اعتبار سنجی داده های فشار گاز کود بلدرچین.. 116

شکل ‏3‑36- نمودار تست داده های فشار گاز کود بلدرچین.. 116

شکل ‏3‑37- نمودار تعیین عملکرد شبکه برایph کود بلدرچین.. 117

شکل ‏3‑38- نمودار آموزش و اعتبار سنجی ph کود بلدرچین.. 118

شکل ‏3‑39- نمودار تست داده های ph کود بلدرچین.. 119

شکل ‏3‑40- نمودار تعیین عملکرد شبکه برای حجم گاز کود بلدرچین.. 120

شکل ‏3‑41- نمودار آموزش و اعتبار سنجی حجم گاز کود بلدرچین.. 121

شکل ‏3‑42- نمودار تست داده های تست برای حجم گاز کود بلدرچین.. 121

جدول ‏1‑1- ترکیبات موجود در بیوگاز. 5

جدول ‏1‑2- جدول فرآيندهاي مختلف تبديل زيست توده به بيوگاز. 10

جدول ‏1‑4- محدودههای درجه حرارت در تخمير بيهوازي.. 14

جدول ‏1‑4- نمودار مدت زمان ماند مواد در داخل رآکتور. 18

جدول ‏3‑1- مقایسه دستگاه بیوگاز نوع مخزن بتونی (مدل چینی) با مخزن پلی اتیلنی.. 81

جدول ‏3‑2- تجزیه بیوگاز کود مرغی.. 83

جدول ‏3‑3- تجزیه بیوگاز کود بلدرچین.. 89

جدول ‏3‑4- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار. 108

جدول ‏3‑5- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 110

جدول ‏3‑6- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 113

جدول ‏3‑7- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر فشار. 115

جدول ‏3‑8- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر ph.. 117

جدول ‏3‑9- تعیین عملکرد شبکه برای مقادیر حجم.. 120

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).
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 اقتصادي و افزايش تقاضاي انرژي در جهان سبب شده كه قيمت نفت و گاز افزايش پیدا کرده و اتكا به اين منابع براي تأمين انرژي كاهش يابد (تابنده، 1376).

منابع فسيلي مرسوم و تجديد ناپذير تأثير شگرفی بر امنيت انرژي دارند. اين مسئله بسياري از كشورهای جهان را واداشته است كه به مسئله امنيت عرضه انرژي تمايل پيدا كرده و به تغييرات گسترده­اي در اقتصاد انرژي خود اهتمام تام ورزند. در اين زمينه پيشرفت­هاي فناوري، نويد بخش راه حل­هايي نو درباره توليد انرژي مورد نياز بشر است. با شناسايي اين روش­هاي جديد، گامي بلند در زمينه تغيير زيرساخت­هاي تولید انرژی برداشته شده است (علیزاده، 1375). استفاده از ذخاير نامحدود انرژي تجديدپذير در اين خصوص تأثيرات مهمي دارد. گستردگي و توزيع اين عوامل در طبيعت باعث شده است كه سيستم­هاي توليد انرژی به سمت سيستم­هاي محلي پيش رود؛ كه انرژي­هاي نوین به خوبي مي­توانند براي اين منظور به كار گرفته شود. هم اکنون مسائلی مانند انرژي، محيط زيست، ازدياد مواد زائد خطرناك، اتمام پذيري منابع فسيلي و رشد فزاينده مصرف انرژي از جمله مفاهيمي هستند كه تحقيقات مختلفي را در جهان به خود اختصاص داده‌اند. به واقع این مسائل روشن می­کنند که ديگر نمي­توان به منابع موجود انرژي متكي بود (تابنده، 1376). در حقيقت، انجام تحقيقات گسترده در جهت دستيابي به منابع جديد و سالم كه در چند دهه­ی اخير توسعه ويژه‌اي پيدا كرده‌اند را مي‌توان بیانگر ميزان اهميت اين نوع مفاهيم 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، بيوگاز به علت سالم‌سازي محيط زيست، توليد انرژي و كود مرغوب و قابليت ايجاد آن در جوار اجتماعات بشري از اهميت و جايگاه ويژه‌اي برخوردار است (الماسی، 1361). گرچه شناسايي بيوگاز در جهان سابقه­ای طولانی دارد، اما استفاده عمومي و رايج آن در خلال قرن اخير و بويژه 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 بيوگاز علاوه بر توليد انرژي باعث تولید کود کشاورزي و افزايش سطح بهداشت عمومي جامعه و کنترل بيماري­ها مي­شود. همچنین راه حلی مناسب براي ‏دفع مواد زائد جامد مي­باشد (دهقان و همکاران، 1365). فاضلاب و مواد زائد جامدي که توسط صنايع و جوامع توليد مي­گردد، باعث آلودگي ‏شديد محيط مي­شوند که مي­توان با فناوری بيوگاز خطرات ناشي از اين مواد را به شدت کاهش داد و از انرژي و ‏کود توليدي آن نيز استفاده نمود (رضویان، 1374). استحصال بيوگاز را مي­توان از فرآيند­هاي بي هوازي تصفيه فاضلاب (‏UASB) و همچنين از محل­هاي دفن زباله نيز انجام داد و بخشي از هزينه­هاي مصرفي این سایت­ها را جبران نمود (حیدری، 1365). منافع زيست محيطي سيستم­هاي بيوگاز حتی فراتر از سيستم­هاي تصفيه مرسومي است كه تاكنون مورد استفاده ‏قرار مي­گرفتند. اين منافع، علاوه بر آنچه بیان شد، شامل كنترل بو، بهبود ‏كيفيت آب و هوا، بهبــود ارزش غذايي كــود توليدي، كاهش ميزان انتشار گازهاي گلخــانه­اي و دست­يابي به ‏بيوگاز به عنوان يك منبع انرژي مي­باشد؛ ‏که خود بیوگاز تولیدی می­تواند به طور همزمان انرژي الكتريكي و حرارتي توليد 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.

 

دانلود مستقیم فایل