البيوجاز

وحدة البيوجاز

وحدة البيوجاز - حجم وحدة البيوجاز - حجم المخمر - حجم التغذية اليومية - زمن البقاء في المخمر -  خطوات انشاء وحدة البيوجاز - الحفر - القاعدة الخرسانية - جدار المخمر -  عزل المخمر - حوض السماد - خزان الغاز - تشغيل وحدة البيوجاز













وحدة البيوجاز :
تتكون وحدة البيوجاز من أربعة أجزاء رئيسية : 
1.المخمر أو الهاضم . 
2.خزان الغاز . 
3.حوض التغذية بالروث والمواد الخام (حوض الدخول). 
4.حوض خروج السماد العضوي (حوض الخروج ) .


ولضمان الاستفادة القصوي من منتجات وحدة البيوجاز يجب أن تزود الوحدة بالآتي : 
حوض لفصل الجزء الصلب من السماد وتجفيفه هوائياً وتعبئته وتحزينه لحين الاستخدام. - شبكة توصيل الغاز من المواسير الحديد المجلفن أو من خراطيم البولي إثيلين . - معدات استخدام الغاز التي تعمل علي البيوجاز مثل المواقد والكلوبات والدفايات وماكينات الري ومولدات الكهرباء - مانوميتر بسيط من خراطيم البولي إثيلين ومملوءة بالماء الملون . - مصيدة بخار الماء والتي تركب علي خط الغاز قبل توصيله إلي معدات الاستهلاك . 


ونجاح تكنولوجيا البيوجاز يتطلب ضبط مكونات النظام لتتكامل مع بعضها محققة الهدف من إنشاء وحدة البيوجاز وهو إنتاج كمية ملائمة من الغاز وإنتاج سماد عضوي جيد ونظيف خال من الملوثات وبأقل تكلفة ممكنة مع تحقيق حماية البيئة من التلوث . 


حجم وحدة البيوجاز :
يرتبط حجم وحدة البيوجاز بعوامل عديدة هي : 
1.كمية ونوع المخلفات العضوية بالموقع حيث التعرف علي نوع الماشية واعدادها ونظام الاسطبلات يعطي فكرة عن كمية ونوع المخلفات المستهدف إدخالها دورة البيوجاز . 
2.الهدف من معالجة المخلفات العضوية هو إنتاج الطاقة أو السماد العضوي أو إنتاج الإثنان معاً . 
3.حجم الطلب علي الغاز الناتج ونمط الاستهلاك المطلوب . 
4.طبيعة التربة بالموقع ومستوي الماء الأرضي . 
5.درجة حرارة الجو بالمنطقة وإتجاه الرياح علي مدار العام . 
6.درجة تدريب العاملين بالمزرعة والمنزل علي تشغيل واستخدامات وحدة البيوجاز . 


حجم المخمر : 
هو الحجم الكلي لوحدة البيوجاز . 


حجم التغذية اليومية : 
هو حجم مخلوط الروث مع الماء التي تضاف للمخمر يومياً مرة واحدة أو علي عدة مرات ويكون متوسط تركيز المواد الصلبة الكلية 10٪ ويتوقف خلط المخلفات العضوية بالماء علي محتواها من الرطوبة ففي حالة المخلفات الحيوانية الرطبة مثل الروث يكون نسبة الخلط 1:1 . 


زمن البقاء في المخمر : 
هو زمن الذي تمكثة المخلفات العضوية المغذاة قبل أن تخرج كسماد عضوي وتختلف هذه الفترة الزمنية علي عوامل عديدة منها : 
1- نوع وطبيعة المخلفات العضوية المغذاة : حيث تكون المخلفات الحيوانية والأدمية أسرع تحللا من المخلفات النباتية ، والمخلفات الناعمة أسرع تحللا من غيرها وبالتالي يكون زمن بقاء الأولي أقل من الثانية . 
2- درجة حرارة التخمر : درجة الحرارة المثلي للتخمير تتراوح بين 25-30ْم وانخفاض درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة زمن مكوثها بالمخمر. 
3- الهدف من أنشاء وحدة البيوجاز : في حالة زيادة الطلب علي الغاز يمكن زيادة فترة البقاء إلا أن السماد العضوي الناتج سيكون أقل كفاءة وانخفاض محتواه من المادة العضوية والعناصر السمادية . 


ولتوضيح ذلك فإن حساب وحدة البيوجاز لمزرعة مزودة بحظيرة تحتوي علي 15 رأس ماشية يكون كالآتي : 
كمية المخلفات الحيوانية = 15 * 20كجم = 300 كجم رطب . 
مخلوط التغذية اليومية = 300كجم روث + 300 لتر ماء = 0.6 م3 / يوم . 
زمن البقاء = 40 يوم . 
حجم التخمر = 0.6 * 40 = 24م3 .

المخمر في وحدة البيوجاز

خطوات انشاء وحدة البيوجاز:
يجب اتباع المتطلبات الأساسية لانشاء وحدة البيوجاز بحيث تتيح الاستخدام الأمثل للموقع الذي تم اختياره دون أى تأثير ضار علي المنشآت القائمة .


الحفر : 
يحدد عمق الحفر طبقاً لطبيعة التربة ويجب مرعاة الميل المناسب لجوانب الحفر ويكون قاع الحفر في شكل مقعر حيث تكون نقطة مركز المخمر أكثر تقعراً . 


القاعدة الخرسانية : 
يتم تنظيف الحفرة ويضاف الدقشوم وكسر الطوب ويدك قاع الحفرة جيداً بالمندلة مع المحافظة علي تشكيل التقعير ثم تصب الخلطة الخرسانية من الأسمنت والرمل والزلط بنسبة 1 : 2 :4 ، يتراوح سمك القاعدة الخرسانية 10-25 سم تبعاً لنوع التربة ومستوي الماء الأرضي .


جدار المخمر : 
يستخدم لبناء المخمر نوع جيد من الطوب يتحمل ضغط 100كجم / سم 2 نظراً لتعرض جدران المخمر لضغط التربة وتستخدم مونة جيدة من الأسمنت والرمل بنسبة 1:4 وتثبيت مواسير الدخول والخروج علي ارتفاع متر من قاع المخمر ، يردم حول الجدار اثناء البناء لتسهيل أعمال البناء وعند الوصول إلى مستوي غرف الدخول والخروج تدك الأرض حول المخمر وتصب قاعدة خرسانية لبناء أرضية الأحواض . 
في وحدات البيوجاز الهندية الطراز ذات خزان الغاز الطافي فوق سطح المواد المتخمرة بقسم المخمر إلى حجرتين بحائط نصفي حتي حوالي نصف ارتفاع المخمر تتصل إحدى الحجرتين بحوض الدخول والأخرى بحوض الخروج ، يثبت في جسم المخمر وفوق الحائط النصفي محور توجيه خزان الغاز ويكون الأكس في مركز المخمر تمام ثم يكمل البناء حتي نهاية الارتفاع المطلوب . 


عزل المخمر : 
المقصود بهذه العملية تبطين المخمر بمونة الاسمنت وتعد من أهم مراحل الانشاء ويجب أن تتم بعناية ودقة ويتم التبطين أو البياض باضافة مادة السيكا بنسبة 1٪ مع المونة ، بعد الإنتهاء من التبطين يدهن المخمر بمواد البيومين البترولية باستخدام فرشة في اتجاهات مختلفة . 


حوض الدخول : 
يبني بالطوب وتكون قاعدته أعلي من نهاية ارتفاع المخمر ويتصل بالمخمر بواسطة ماسورة ذات قطر ملائم ومزود بسدادة للتحكم في عملية الخلط فعندما تفتح السدادة يندفع مخلوط التغذية مسبباً ازاحة المواد السابقة التغذية بالمخمر للخروج من حوض الخروج . ويتحدد حجمه طبقاً لمعدل التغذية اليومية للمخمر . 


حوض الخروج : 
حوض صغير يبني بالطوب وتكون قاعدته أقل من نهاية ارتفاع المخمر بحوالي 10سم ويتصل بالمخمر بماسورة ذات قطر ملائم يقوم باستقبال المواد المتخمرة وتوزيعها علي أحواض السماد . 


حوض السماد : 
مساحة سطحية غير عميقة يزود في نهايته بطبقة من الزلط الخشن التي تعمل كفلتر عندما يمرر عليها محلول التخمر يترسب الجزء الصلب ويمر الجزء السائل إلى قناة الري بحوض السماد منشر لتجفيف السماد هوائياً تحت مظلة مسقوفة لحماية السماد من التعرض المباشر لأشعة الشمس 


خزان الغاز : 

خزان الغاز في وحدة البيوجاز

يرتبط حجم خزان الغاز بحجم المخمر ، وكمية الغاز الناتجة يومياً ، ومعدلات استهلاك الغاز وفترات الاستخدام حيث يتولد الغاز بصفة مستمرة وبمعدل بطئ في حين أن الـاستهلاك يكون بمعدل عال ولفترات محددة من اليوم وتتراوح السعة التخزينية للغاز ما بين 30-50٪ من حجم المواد المتخمرة . 
يصنع خزان الغاز من الصاج سمك 3مم ومزوداً بأزرع داخلية لتقطيع المواد التي تطفو فوق سطح المواد المتخمرة والتي تعوق تجميع الغاز بالخزان ويجب أن يقل قطر الخزان عن قطر المخمر بحوالي 5سم لتسهيل حركته إلى أعلي وأسفل وكذلك الدوران حول محورة ، يركب خزان الغاز بعد الانتهاء من التغذية الأولي للمخمر .


تشغيل وحدة البيوجاز :
تغذي وحدات البيوجاز بمخلوط المخلفات العضوية والماء بحيث يتراوح تركيز المادة الصلبة الكلية 10٪ تقريباً وتختلف كمية المياه اللازم إضافتها للمخلفات العضوية طبقاً لمحتواها من الرطوبة . 
1.بعد الانتهاء من إنشاء الوحدة واختبارها تملأ بمخلوط المخلفات العضوية والماء ويركب خزان الغاز أو تقفل جميع الفتحات بالمخمر وتترك لفترة 2-3 أسابيع دون تغذية يومية مع مراعاة تنظيف المخلوط من القش والمواد كبيرة الحجم . 
2.يتم اختبار المخمر لإنتاج الغاز خلال مرحلة التغذية الأولي وتركب مصايد المياه والمانومتر بخط الغاز . 
3.تتم التغذية اليومية بإغلاق ماسورة حوض الدخول وخلط المخلفات بالماء وتركها إلي مابعد منتصف النهار ليمكن للمحلول امتصاص أكبر قدر ممكن من حرارة الشمس . 
4.تفتح ماسورة الدخول فتندفع المخلفات بقوة داخل المخمر ويقابلها في نفس الوقت خروج السماد إلي حوض الخروج 
5.يخزن السماد في أحواض مكشوفة أو مغطاة أو يمرر علي فلتر زلطي لفصل الجزء الصلب عن السائل ، ثم يجفف الجزء الصلب في مكان مظلل ويعبأ لحين استخدامه . 
6.يستخدم الغاز في أي وقت من خلال أجهزة استخدام الغاز . 

يمكنكم قراءة هذا الموضوع ايضا


البيوجاز المقدمة


مقدمة عن البيوجاز - تعريف البيوجاز - المخلفات العضوية المنتجة للبيوجاز - مخلفات حيوانية - مخلفات نباتية - مخلفات ادمية - مخلفات منزلية - حشائش