بیومتاناسیون Biomethanation
بیومتاناسیون Biomethanation
بیومتاناسیون Biomethanation فرآیندی است که طی آن مواد آلی از نظر میکروبیولوژیکی تحت شرایط بی هوازی به بیوگاز تبدیل می شوند.
سه گروه فیزیولوژیکی اصلی میکروارگانیسمها درگیر هستند: باکتریهای تخمیرکننده، باکتریهای اکسیدکننده اسید آلی و آرکی باکتری های archaea متانوژنیک.
بیومتاناسیون: رویکردی منحصر به فرد و پایدار برای گاز طبیعی تجدیدپذیر و سایر محصولات
میکروارگانیسم ها مواد آلی را از طریق cascades تبدیل بیوشیمیایی به متان و دی اکسید کربن تجزیه می کنند.
روابط سنتروفی بین تولیدکنندگان هیدروژن (استوژن ها) و جابجاکننده های هیدروژن (همواستوژن ها، متانوژن های هیدروژنوتروف و غیره) برای این فرآیند حیاتی هستند.
تعیین پتانسیل عملی و نظری متان برای طراحی فرآیند بهینه، پیکربندی و ارزیابی موثر امکانسنجی اقتصادی بسیار مهم است.
طیف گسترده ای از کاربردهای فرآیندی برای بیومتاناسیون فاضلاب ها، دوغاب ها و زباله های جامد توسعه یافته است.
آنها از انواع مختلف راکتور (کاملا مخلوط، جریان پلاگین، بیوفیلم، UASB و غیره) و شرایط فرآیند (زمان نگهداری، نرخ بارگذاری، دما و غیره) به منظور به حداکثر رساندن انرژی خروجی از زباله و همچنین کاهش ماندگاری استفاده می کنند. زمان و افزایش ثبات فرآیند.
بیومتاناسیون پتانسیل بالایی برای تولید انرژی از پسماندها و پسماندهای آلی دارد.
این به کاهش استفاده از سوخت های فسیلی و در نتیجه کاهش انتشار CO2 کمک می کند.
هیدروژن ژنراتور On Site عملیات حرارتی Heat treatment و بیومتاناسیون biomethanation
مزایای هیدروژن H2 تجدید پذیر Renewable H2 :
- نفوذ بیشتر برق تجدیدپذیر را ممکن می سازد
- الکترولایزر می تواند خدمات گسترده را ارائه دهد
- H2هیدروژن انعطاف پذیری را فراهم می کند
- اکسیژن O2 نیز یک محصول جانبی است
- رشد بخش حمل و نقل
- کاهش مصرف سوخت فسیلی فرآیند مقیاس پذیر، غیر سمی و دمای پایین
تولید هیدروژن تجدیدپذیر Renewable Hydrogen Production
مرحله 1: استفاده از برق تجدید پذیر برای تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن در یک الکترولیز
بیومتاناسیون – تولید Renewable Natural Gas – RNG از CO2
مرحله 2: استفاده از H2 تجدید پذیر (از مرحله 1) و CO2 در فرآیند بیومتاناسیون پایین دستی downstream برای تولید متان و آب تجدید پذیر
مزایای بیومتاناسیون :
- بازیافت دی اکسید کربن CO2 و همچنین متان CH4
o اتانول، لبنیات، فاضلاب، نوشیدنی، فسیل
- مطابق با استانداردهای کیفیت خط لوله (SoCalGas) با 998 BTU/CF، 0.89٪ CO2، 0.4٪ H2
- مقیاس پذیر، غیر سمی، بیوکاتالیست خود تکثیر شونده،
- سیستم های دمای پایین (65 درجه سانتی گراد).
بیومتاناسیون در اکوسیستم های مهندسی شده توسط انسان
بیومتاناسیون مهندسی شده
تبدیل اشکال مختلف مواد آلی به متان (بیومتاناسیون) یک منبع مهم انرژی جایگزین است.
این فناوری، بر اساس فعالیت آرکی باکتری های archaea متانوژنیک و انواع باکتریهای مرتبط، برای چندین دهه به عنوان دارای پتانسیل بالا شناخته شده است و اغلب در لیست کوتاه فناوریهای تقریبا بالغ قرار دارد.
با این حال، یکی از چالش های اصلی برای پذیرش صنعتی متان تولید شده بیولوژیکی (بیومتاناسیون) تولید محدود و خلوص گاز است.
برای به حداکثر رساندن بیومتاناسیون و مدیریت فعالیت میکروبی مهندسی شوند، با هدف کار در مقیاسهای فضایی بزرگ، زیرا ارتقاء نتایج آزمایشگاهی به شرایط میدان بزرگ یک محدودیت بسیار رایج در میکروبی است.
بیومتاناسیون در پسماندهای جامد شهری municipal solid waste (MSW)
پیشرفت میکروبیومهای دفن زباله MSW به سمت یک اکوسیستم متانوژنیک بسیار پربازده نشاندهنده یک شکاف دانش مربوط به زمینههای اکولوژی میکروبی و مهندسی دفن زباله است.
رویکرد “پایین به بالا” ما با هدف قرار دادن H2 به عنوان یک بستر محدود کننده در محل های دفن زباله MSW برای تقویت بیومتاناسیون با سایر گروه ها متفاوت است.
فرآیند بیومتاناسیون چیست؟
بیومتاناسیون که هضم بی هوازی نیز نامیده میشود، فرآیندی است برای دفع بیخطر محیطزیست ضایعات آلی مختلف مانند زبالههای مواد غذایی، زبالههای جامد شهری و بقایای محصول.
در این فرآیند، زباله های آلی در حضور میکروارگانیسم ها در شرایط بی هوازی به بیوگاز تبدیل می شوند.
مراحل فرآیند بیومتاناسیون چیست؟
این فرآیند باعث تبدیل زیست توده غنی از نشاسته یا قند به متان از طریق سه مرحله، یعنی هیدرولیز، اسیدزایی و تشکیل متان می شود.
آیا بیومتاناسیون و هضم بی هوازی یکسان است؟
بیومتاناسیون یک راه حل امیدوارکننده برای ارتقای محتوای متان CH4 در بیوگاز است.
این فرآیند شامل تزریق H2 به یک هاضم بی هوازی، با استفاده از ظرفیت متانوژن های هیدروژنوتروف بومی برای تبدیل H2 تزریقی و CO2 تولید شده از فرآیند هضم بی هوازی به متان CH4 است.
بیومتاناسیون چگونه به بهبود محیط زیست کمک می کند؟
بیومتاناسیون باعث از بین رفتن بوی بد، توقف رشد جوندگان و آفات و هر نوع آلودگی قابل مشاهده یا مسائل اجتماعی ناشی از زباله می شود.
مواد زائدی که پس از تولید بیوگاز باقی میماند، شکل عالی کود است و میتوان از آن برای تصفیه خاک استفاده کرد.
محصول نهایی بیومتاناسیون چیست؟
کارخانه بیومتاناسیون از ضایعات آلی استفاده می کند و بیوگاز تولید می کند تا به عنوان سوخت در موتورهای مبتنی بر گاز و همچنین کود استفاده شود.
از چه باکتری هایی در biodigesters استفاده می شود؟
باکتریهای متانوژن نسبت به سایر میکروارگانیسمهای biodigester به دما حساستر هستند، زیرا سرعت رشد آنها کندتر است.
فرآیند هضم بی هوازی تحت تأثیر افزایش چند درجه ای دما قرار نمی گیرد.
متاناسیون چگونه انجام می شود؟
واکنش متاناسیون توسط Sabatier و Senderens در سال 1902 کشف شد.
در حضور کاتالیزور نیکل، هیدروژن و اکسید کربن در دماهای بالا واکنش می دهند و متان و آب تولید می کنند.
سه مرحله بیوگاز چیست؟
هیدرولیز: آنزیم ها مولکول های آلی بزرگ را به واحدهای ساده تر تبدیل می کنند.
تخمیر – مواد آلی در شرایط بی هوازی توسط باکتری ها تجزیه می شوند.
تشکیل متان – تولید گاز متان.
مدیریت زباله Biomethanation چیست؟
فن آوری بیومتاناسیون به عنوان یک گزینه مناسب برای مدیریت زباله های جامد آلی تولید شده در مناطق شهری ظهور کرده است.
علاوه بر کاهش بار زباله تا حدود 50 درصد، بیومتاناسیون بیوگاز، مشتقات انرژی، مشتقات کمپوست و بازیابی مواد مغذی تولید می کند.
از 1 کیلوگرم فضولات گاو چه مقدار بیوگاز می توان تولید کرد؟
بیوگاز از کود گاوی با یک کیلوگرم 40 لیتر بیوگاز تولید میکرد، در حالی که سرگین مرغ با همین مقدار 70 لیتر بیوگاز تولید میکرد.
بیوگاز دارای محتوای انرژی بالایی است که کمتر از محتوای انرژی فسیل سوخت نیست.
ارزش حرارتی 1 متر مکعب بیوگاز معادل 0.6 – 0.8 لیتر نفت سفید است.
آیا بیومتان نشر صفر zero emission است؟
بیومتان یک جایگزین گاز طبیعی غنی از متان با انتشار خالص صفر کربن است که از متان زباله تولید شده توسط زباله های آلی تولید می شود.
آیا متان زیستی قابل تجدید است؟
بیومتان شکل خالص بیوگاز خام است و می تواند به عنوان یک جایگزین گاز طبیعی استفاده شود.
این یکی از گازهای تجدیدپذیر اصلی در آینده است و امروزه برای کربن زدایی سیستم انرژی اتحادیه اروپا در دسترس است.
چرا بیومتان بهتر از بیوگاز است؟
تفاوت اصلی بین بیوگاز و بیومتان این است که بیوگاز ترکیبی از طیف وسیعی از گازها از جمله متان و دی اکسید کربن است در حالی که بیومتان از طریق یک فرآیند تصفیه انجام شده است که هر CO2، سولفید هیدروژن و آب را از ترکیب اصلی بیوگاز حذف می کند.
کدام روش برای مدیریت پسماندهای زیست پزشکی استفاده می شود؟
روشهای اولیه تصفیه زباله های پزشکی عبارتند از: سوزاندن. اتوکلاوها. ضد عفونی مکانیکی/شیمیایی
آیا بیومتان می تواند جایگزین گاز طبیعی شود؟
با پاکسازی جزئی، بیوگاز می تواند برای تولید برق و گرما استفاده شود و به عنوان جایگزینی برای گاز طبیعی سنتی برای تولید برق ترکیبی و گرمایش برای نیروگاه ها استفاده می شود – نه در کاربردهای خودرو.
برای سوخت وسایل نقلیه، بیوگاز باید با استاندارد خلوص بالاتر پردازش شود.
بزرگترین منبع بیوگاز چیست؟
بیوگاز از هضم بی هوازی زباله های آلی با منشاء بیولوژیکی به دست می آید.
بیشترین بهره برداری از آنها منشاء کشاورزی (کود دامی، بستر طیور، یونجه و کاه)، از صنایع غذایی، ته نشینی حاصل از تولید اتانول، گاز محل دفن زباله، لجن فعال تصفیه خانه های فاضلاب و غیره است.
بیومتان,بیوگاز, بیومتاناسیون Biomethanation, بیومتاناسیون,بیومتان, هیدروژن تجدیدپذیر,متان زیستی,
دیدگاهتان را بنویسید