ارائه‌ طرح پايه گوارنده زيست‌توده روستايي براي تأمين انرژي با مقياس محلي(نمونه موردي: روستاي طينوج قم)

Indigenous Energy production Based on Biomass in Rural Areas (Case Study: Tinouj Village, Qom, Iran)

استفاده از روش‌ها و فناوري‌هاي جديد از جمله توليد بيوگاز براي تأمين انرژي مورد نياز روستاها نه تنها از نظر اقتصادي بلكه از نظرهاي اجتماعي و زيست محيطي نيز حائز اهميت‌ است. با توجه به تنوع منابع زيست توده موجود در روستاهاي كشور از جمله فضولات دامي، پسماند آلي خانگي و لجن تخميري امكان توليد بيوگاز در اين مناطق وجود دارد. زيست‌توده كود حيواني، از مقدار ارزشمندي از گاز متان قابل احتراق تشكيل شده ‌است‌ كه مي‌تواند با هضم در يك گوارنده‌ مخزن ثابت، در اجاق گاز ساده براي پخت و پز و يا تأمين برق استفاده شود. ‌مقاله حاضر، راهنمايي كاربردي براي تأمين انرژي مورد نياز براي نواحي روستايي با كمك بيوگاز است كه اثر زيادي در كاهش مصرف سوخت‌هاي فسيلي خواهد داشت، ضمن اينكه هزينه‌ انرژي خانوارهاي روستايي را كاهش مي‌دهد. در اين مقاله با توجه به آنكه در ساخت و احداث واحدهاي بيوگاز توجه به تعداد و نوع حيوانات و مقدار پسماندهاي آلي قابل تجزيه، محل احداث واحد و درجه حرارت محيط بسيار اهميت دارد، منطقه‌‌ طينوج قم به‌عنوان مورد مطالعاتي انتخاب شده‌ است كه در آن واحدهاي صنعتي و سنتي دام و طيور به‌صورت متمركز فعاليت مي‌نمايند و از نظر جمع‌آوري فضولات ‌مشكلاتي دارند. به‌علاوه مديريت كاربرد اين فضولات به‌منظور توليد انرژي براي ايجاد حرارت و روشنايي از اهميت بسزايي برخوردار است. در اين قبيل روستاها با تعداد مناسبي از دام مي‌توان‌ گوارنده‌هايي با ظرفيت‌هاي كوچك در مقياس خانگي و محلي احداث نمود. از ديگر موارد با اهميت توجه به درجه حرارت محيط براي عمليات رآكتور است، زيرا فرايند هضم بي‌هوازي در درجه حرارت‌هاي بالاتر يعني 30 تا 50 درجه سانتيگراد بهتر عمل مي‌كند و نياز به هزينه‌ بيشتر براي عمليات عايق كاري بسيار زياد و صرف انرژي بيشتر براي گرمايش رآكتور نيست. مطالعات پتانسيل‌سنجي منابع زيست‌توده نشان مي‌دهند كه در اكثر روستاهاي كشور مي‌توان در دو مقياس خانگي و نيمه صنعتي دستگاه‌هاي بيوگاز را توسعه داد و از آن‌ها بهره‌گرفت.

In the last decades, many companies have erected biogas plants worldwide. A lot of experience was cumulated, leading to a continuous process optimization of anaerobic fermentation and the development of new and more efficient applications. Overall, the basic knowledge of biogas production, the microorganisms involved, and the biochemical processes were widely extended. Biomass embraces products that are derived from photosynthesis that annually, saves an amount equivalent to several times the annual global energy consumption. Thus, biomass is unique in saving solar energy among various types of renewable energy sources. Biomass conversion processes can be physical (e.g. drying, reducing the size or compression), heat (such as coal) or chemical (e.g. biogas production). The final product of the conversion process may be in forms of either solid, liquid or gas. The flexibility to choose the physical form of fuel in biomass resources is an important advantage over the other sources of renewable energy. Chemical energy in plants is absorbed by animals and humans who digest them. However, biomass is a renewable energy source in the sense that we can always grow the plants and trees, and there is always farmland for agricultural endeavors. There are some examples for the biomass fuels as wood, corn, fertilizer, and disposed garbage. Chemical energy of biomass fuels is released as heat while wood or other flammable garbage may be burned to generate steam and electricity. Burning biomass is not the only way to release their energy but they may be used in other forms of energy, such as methane, ethanol, and biodiesel. Methane is the main component of natural gas. Stinking materials like rotten garbage, agricultural waste and human waste, which are categorized as biogas or methane gas. India and China in the early 1930s began to construct the biogas system extensively. Sporadic studies in Iran in 1970s were conducted by research and academic institutes for biogas production that has led to the construction of biogas. By reviewing the pertinent literature and the energy production and consumption technologies of renewable resources, this study is going to recommend criteria for selection of biomass conversion technologies that are appropriate for energy production from rural solid waste in Tinouj village near Qom. The main objective of this study is to facilitate the selection of an appropriate design for domestic biogas installations.