1- بررسی منابع.. 5

1-1- تعریف بیوگاز.. 2

1-2- منابع تولید بیوگاز.. 2

1-3- نحوه تولید بیوگاز.. 2

1-4- اصول هضم بي هوازي در تولید بیوگاز.. 2

1-5- مراحل شیمیائی تخمیر مواد آلی (شامل چربیها، هیدراتهای کربن و پرتئین ها).. 2

1-5-1- تخمیر چربیها.. 2

1-5-2- تخمیر هیدراتهای کربن.. 2

1-5-3- تخمیر پرتئینها.. 2

1-6- پارامترهاي مؤثر بر فرآيند هضم بيهوازي.. 2

1-6-1- درجه حرارت محیط تخمیر.. 2

1-6-2- اسیدیته ((PH.. 2

1-6-3- میزان حضور مواد مغذی در محیط (C/N).. 2

1-6-4- درجه غلظت مواد.. 2

1-6-5- میزان حضور عوامل سمی.. 2

1-6-6- مدت زمان ماند مخلوط در مخزن هضم.. 2

1-6-7- همزدن محتویات مخزن هضم و هموژنیزه کردن محتویات.. 2

1-6-8- آماده سازی مواد خام قبل از بارگیری.. 2

1-6-9- وجود مواد تسریع کننده واکنش.. 2

1-6-10- اصلاح و تغيير در طراحي دستگاه بيوگاز.. 2

1-6-11- مواد افزودني شيميائي

1- بررسی منابع

1-1- تعریف بیوگاز

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 بستگي به دماي مخزن هضم و نوع مواد آلی داشته و با تغییرات آنها درصدهای گاز تغییر می­یابند (عبدلی، 1363). به مجموعه گازهاي توليدي حاصل از هضم و دفع فضولات، اعم از انساني، گياهي و حيواني كه در نتيجه فقدان اكسيژن و فعاليت باكتري­هاي غير هوازي خصوصاً باكتري­هاي متان­زا توليد مي­شود، بيوگاز گفته مي­شود. اين گاز به طور طبیعی در باتلاق­ها، مرداب­ها و يا  مکان­هاي دفن زباله­هاي شهري توليد مي­شود و براي 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). بيوگاز از روش تخمير بي­هوازي زيست­توده حاصل مي‎­شودطبق مطالعات انجام گرفته بر روی تجزیه بیوگازِ حاصل از مخازن هضم، ترکیبات بیوگاز از این قرارند (جدول 1-1):

جدول ‏1‑1- ترکیبات موجود در بیوگاز

نوع گاز

درصد موجود در بيوگاز

CH4

70 – 55 %

CO2

40 – 35 %

N2

3 –  0 %

H2

1 – 0 %

O2

1 – 0 %

H2S

1 – 0 %

عنصر با ارزش بیوگاز، گاز متان می­باشد که هر چه درصد آن بالاتر باشد، کیفیت بیوگاز بهتر و تولید آن به­صرفه­تر می­باشد (الماسی، 1361). بیوگاز دارای رنگی شفاف با بویي ‏قابل تشخيص مانند بوی تخم مرغ گنديده و بی طعم و مانند دی اکسید کربن، یک گاز گلخانه­ای است؛ با این تفاوت که اثر گلخانه­ای آن حدود 25 برابر اثر دی اکسید کربن می­باشد(شیخ قاسمی، 1373). بیوگاز با یک شعله آبی رنگ که دارای حرارت 800 درجه سانتی­گراد است می­سوزد (الماسی، 1361). این گاز با نسبت 1- 20 با هوا مخلوط شده و دارای سرعت اشتعال بالایی است (شعبانی کیا، 1383). فشار لازم و مطلوب برای پخت و پز با بیوگاز بین 5 تا 20 سانتی متر ستون آب می­باشد. سوختن یک متر مکعب بیوگاز حدوداً 5500 تا 6500 کیلوکالری حرارت توليد می­کند که این حرارت برای راه­اندازی یک موتور احتراق داخلی به توان یک اسب بخار به مدت دو ساعت کافی است (فرای[1]، 1974). یک متر مکعب بیوگاز معادل 4/0کیلوگرم سوخت دیزل، 6/0کیلوگرم نفت و 8/0 کیلوگرم زغال سنگ است (برند[2]، 1981).

1- Fry

2: Brand