طريقة الحصول علي الغاز الحيوي من المخلفات
طريقة الحصول علي الغاز الحيوي
اختيار موقع ملائم قريب من مصادر المخلفات و المياه و مناطق الاستخدام.
تملأ غرفة التخمير بالمخلفات و كميه مناسبة من المياه و تغلق جيد.
تترك لمدة من 2 الي 3 اسابيع حيث ينتج غاز الميثان الحيوي
كيف يتم انتاج الغاز (بالتفصيل)
ـ ان الاستفادة من مخلفات الحيوانات ليست بالأمر الجديد فلقد استعمل الانسان وما زال مخلفات الحيوانات كأسمدة للتربة في الوقت الذي لم يكن باستطاعته صناعة الأسمدة الكيماوية وإضافة إلى ذلك استعمل مخلفات الحيوانات أيضاً لإنتاج الطاقة وذلك بحرقها مباشرة.
ويتم انتاج غاز الميثان من مخلفات الحيوانات بواسطة طريقة تدعى «الهضم اللاهوائي» اذ توضع مخلفات الحيوانات في وعاء يدعى الهاضم ولا يسمح للأوكسجين بالدخول إلى حيث توجد المخلفات فتقوم البكتيريا بتحليل المخلفات في جو خال من الأوكسجين ويكون الناتج غاز الميثان، وأكاسيد الكربون ثم يجمع الغاز الناتج من تحلل المخلفات ثم يستعمل في الأغراض التي ذكرتها سابقاً.
حجم الغاز المنتج
يبلغ حجم الغاز المنتج من هذه المخلفات ما يعادل «1.5 ـ 2.5» من حجم الهاضم نفسه «550 البايوغاز».
ـ لو افترضنا ان حجم الهاضم 1000 لتر فإن حجم الغاز الناتج حوالي 1500ـ2500 لتر من الغاز وتختلف نسبة الميثان من الغاز الناتج اعتماداً على نوع المخلفات المستعملة غير ان النسبة تتراوح بشكل عام مابين 60ـ70% وتحتوي المخلفات التي تبقى بعد انتاج الغاز على النيتروجين وهو الذي تحتاجه النباتات،لذلك فإن مخلفات عملية الهضم اللا هوائي تستعمل أسمدة للنباتات في المزارع وبهذا الشكل يمكن الاستفادة من مخلفات الحيوانات باعتبارها مصدر أسمدة في ذات الوقت.
البقرة هي الأفضل
ان أفضل أنواع المخلفات المستخدمة في انتاج الغاز تعتبر مخلفات الأبقار من أفضل مخلفات الحيوانات في مجال انتاج الغاز إذ أن مخلفات البقرة الواحدة في اليوم تنتج ما يساوي 1200 لتر من الغاز بينما نتائج مخلفات الدجاجة الواحد 9 لترات فقط، في اليوم الواحد.
عوامل أساسية
يتم توليد البيوجاز تتلخص عملية انتاج البيوجاز من المخلفات العضوية في تخمير هذه المخلفات بمعزل عن الهواء في وسط مائي 8 ـ 10% مواد صلبة 90ـ92% ماء في خزان تحت الأرض ويختلف حجمه باختلاف الغرض من انشاء الوحدة ويتراوح مابين عدة أمتار مكعبة إلى عدة آلاف من الأمتار المكعبة وعند توافر الظروف المناسبة من درجة الحرارة وحموضة وتوازن المكونات فإن البكتيريا تقوم بتحليل المواد العضوية إلى أحماض عضوية حيث تقوم البكتيريا بتحويل الأحماض العضوية إلى ميثان على هيئة فقاعات صغيرة تتجه للأعلى مختلطة بثاني أكسيد الكربون.
ويتفاوت معدل انتاج الغاز الحيوي تبعاً لعدة عوامل:
1ـ النظام المستخدم : فهو أعلى ما يمكن في النظام الأمريكي 4ـ5 مرات حجم الوحدة أي 4ـ5م3 لكل م3 من خزان التحليل وأقل مايمكن في النظام الصيني.
حيث يتراوح من 15ـ3% حجم /حجم».
2ـ تركيز المواد العضوية القابلة للانحلال حيث يزيد انتاج الغاز بزيادتها حتى تصل إلى 13%».
3ـ درجة الحرارة وهذه لابد من ثباتها «22ـ25»م عند انتاج الغاز في المجال المتوسط أو «55م» عند انتاج الغاز في المجال المحب للحرارة.
أنظمة عديدة للاستخدام
أنواع البيوجاز
ـ توجد أنواع عديدة من وحدات البيوجاز يتوقف نظامها على حجم المخلفات ونوعها والهدف من معالجتها حتى يتحقق حماية البيئة من التلوث والحصول على الطاقة والسماد، وقد ثبت نجاح نوعين من الوحدات في اليمن من خلال التجارب التي عملت في محافظتي حجة والمحويت وهما:
1ـ النظام الهندي.
2ـ النظام الصيني المصري ـ ويعتبران الأكثر انتشاراً للأسباب التالية:
أ/ يتلاءم هذا النظام مع الاستخدام الحالي للمزارع «انارة + طبخ» فقط.
ب/ استخدام مواد محلية متوفرة.
ج/ لا يحتاج إلى خبرة عالية.
د/ لا يحتاج إلى مساحة كبيرة جوار المنازل.
هـ / يناسب حجم الأسرة الريفية وعدد الحيوانات التي يمتلكها المزارع.
متطلبات ضرورية
من أهم المتطلبات الضرورية لانتاج الغاز الحيوي من مخلفات الثروة الحيوانية هي توفر بقرتين على الأقل لاستخدام مخلفاتهما في انتاج كمية من الغاز كافية لخدمة أسرة ريفية واحدة في توفير غاز للطباخة والاضاءة.
كما أن انشاء وحدة غاز حيوي يحتاج إلى توفير بعض المواد المستخدمة في البناء مثل الطوب الاسمنتي والأنابيب البلاستيكية وموقد ومنظم يتم تعديلهما ليتلاءما مع ضغط الغاز الذي يختلف عن ضغط اسطوانات الغاز العادية وفوق كل ذلك فإن عملية انشاء وحدة البيوجاز تتطلب مهارات خاصة في البناء وبالذات في المناطق التي لم ينشأ فيها وحدات غاز سابقة.
خطوات انشاء وحدة البيوجاز
ماهي مراحل أو خطوات انشاء وحدة البيوجاز؟
ـ تتلخص مراحل الانشاء للبيوجاز ذات الطراز الصيني حجم 5.75م3 الآتي:
1ـ اختيار المكان.
2ـ توفير مستلزمات الانشاء وهي طوب اسمنتي بمقاس 5*10 *20سم ومواسير دخول وخروج المخلفات بمقاس 6 هنش واسمنت وأدوات ربط خط الغاز إلى المنزل في مواسير وأكواع ومنظم ضغط ومانومتر ونقاصات غاز.
3ـ عمل حفرة دائرية بعمق 2 متر تصب قاعدتها بالخرسانة العادية بسمك 10سم «تركيب الخلطة يكون من 3 سطول كري + 2 سطول رمل + سطل واحد اسمنت».
4ـ البناء بالطوب ابتداءً من قاعدة الحفرة وبشكل مائل إلى الداخل بحيث يتناقص القطر تدريجياً كلما اتجهنا إلى الأعلى وعندما يصل البناء إلى ارتفاع 45 سم يتم تركيب ماسورة التغذية ويستمر البناء ليصل إلى قطر 74 سم وعندما يصل البناء إلى ارتفاع 72 سم يتم تركيب ماسورة الخروج التي يصل ارتفاعها إلى حوالي 1200سم».
5ـ عمل رقبة من الخرسانة العادية أعلى ماسورتي الدخول والخروج لتثبيتهما ومنع أي تسرب للغاز.
6ـ صب الفوهة دائرياً حتى تكون مستوية يتم بعدها رفع 30 سم كرقبة وعمل الجسد الدائري.
7ـ يتم صب غطاءين داخلي وخارجي بقطر 74 سم 82 سم وسمك 9 سم من الخرسانة المسلحة باستخدام حديد 8 مم بحيث تخرج من الغطاء ماسورة صغيرة حديد نصف هنش لمرور الغاز.
8ـ بناء جدار وسط غرفة الوحدة من جهة ماسورة التغذية مع ترك فتحة لمرور المخلفات.
9ـ بناء الملحقات الاضافية وهي حوض للتغذية وحوض للخروج حيث ويبنى حوض التغذية بارتفاع 40 سم وقطر متر واحد مع مقدمة صغيرة يركب عليها حاجز حديدي «بوابة» لحجز المخلفات مع تثبيت خلاط بثلاث ريش لخلط المخلفات بالماء، ويبني حوض الخروج بطول 2 متر وعرض متر واحد وبارتفاع 60سم.
أعمال التلييس
وبعد كل هذا تأتي أعمال التلييس:
1ـ بعد بناء مجموعة من الصفوف يتم رشها بالماء والاسمنت ومادة السيكا«لبنية» لزيادة تماسك البناء.
2ـ تلييس جدار الوحدة من الخارج بحيث يتم التلييس في اليوم الثاني لما تم بناؤه في اليوم الأول.
3ـ ردم خلف جدار الوحدة من الخارج بالتربة الناعمة والدك عليها مع الرش بالماء.
4ـ بعد الانتهاء من البناء يتم التلييس من الداخل في يوم واحد من خلال خمس طبقات تستخدم فيها خلطات مختلفة من الماء والاسمنت ومادة السيكا والرمل الناعم.
5 ـ إجراء عملية التشميع من خلال اذابة مادة الشمع بالكيروسين ورشها في ثلاث طبقات متتالية لضمان منع أي تسرب للغاز.
تشطيبات نهائية
ثالثاً : أعمال التركيب النهائية:
1ـ يتم تعبئة الوحدة بالماء لاختبار قوة الضغط الناتج بعد تركيب الأغطية.
2ـ تركيب الأغطية بعد فرش عجينة من الطين المتحول والماء والزيت الحارق على حواف الفوهة السفلية ثم وضع ثقل من الأحجار يتم بعدها صب الماء بين الفطاءين ثم تركيب الغطاء الثاني.
3ـ تركيب أنبوب بلاستيكي في ماسورة خروج الغاز بحيث يتفرع منه أنبوب بلاستيكي شفاف مانومتر مرقم حتى 100 سم يملأ بالماء لقياس مستوى حجم الغاز.
4ـ ربط انبوب توصيل الغاز إلى الموقد «شولة» باستخدام منظم خاص ذي ضغط منخفض.
5ـ بعد التأكد من سلامة وحدة البيوجاز يتم ملؤها بالمخلفات الحيوانية عبر صب المخلفات الحيوانية في غرفة التغذية وخلطها بالماء.
6ـ يتم تنفيس وحدة الغاز في بداية الاستخدام كل يوم لمدة ثلاثة أيام حتى يتم استقرار انتاج الغاز يومياً من خلال وضع المخلفات في حوض التغذية وخلطها بالماء وصبها في غرفة التخمير.
تغذية الوحدات
اما عن تغذية البيوجاز يختلف نظام تغذية وحدة البيوجاز بمخلفات عضوية تبعاً لنوع الوحدة وطبيعة المخلفات ومعدل انتاجها ولفترات زمنية للحصول عليها «تغذية مستمرة، تغذية بالدفعات» ساعة.. يوم ـ أسبوع ـ شهر فأكثر».
لتحقيق أفضل النجاحات
ـ من أجل نجاح البايوغاز يتطلب ضبط مكونات النظام لتتكامل مع بعضها البعض محققة الهدف من انشائها وهو انتاج كمية ملائمة من الغاز وانتاج سماد عضوي جيد ونظيف وخالِ من التلوث وبأقل تكلفة ممكنة مع تحقيق حماية البيئة من التلوث.
ارشادات وقائية
اما الارشادات الوقائية
1 ـ ضرورة ابقاء رقبة الغطاء مملوءة بالماء لمنع جفاف العجينة ومراقبة حدوث أي تسرب.
2ـ في حالة ملاحظة تسرب غاز يجب القيام بنزع الأغطية وتحضير العجينة وإعادة التركيب من جديد بنفس الطريقة السابقة.
3 ـ ضرورة الملاحظة اليومية لأنبوب المانومتر قبل اضافة مخلفات جديدة وذلك لمعرفة مستوى ضغط الغاز فإذا وجد غاز يتم استهلاكه وعندما يصل الضغط إلى 100سم يتم إشعال الغاز لتلافي الضغط على الأغطية.
4ـ يتم رفع المخلفات المجتمعة في حوض الخروج بعد عملية التخمير ووضعها في مكان بعيد استعداداً لاستخدامها كسماد عضوي بعد تجفيفها.
