برآورد پتانسیل تولید بیوگاز و برق از فاضلاب شهری در کشور

نوع مقاله: مقاله علمی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه تهران، دانش‌آموختة دانشکدة مهندسی شیمی

2 ساری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکدة علوم پایه

3 تهران، دانشگاه تهران، دانش‌آموختة دانشکدة محیط زیست

چکیده

تولید بیوگاز رایج‌ترین شیوة تولید انرژی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و صنعتی در دنیاست. میزان تولید متان به مقدار مواد آلی تجزیه‌پذیر در فاضلاب، دما و نوع سامانة تصفیه بستگی دارد. پارامترهای معمول برای اندازه‌گیری ترکیبات آلی فاضلاب شامل BOD یا COD نشان‌دهندة پتانسیل تولید متان هستند. به‌دلیل دسترسی‌نداشتن به اطلاعات دقیق آزمایشگاهی از واحدهای تصفیه‌خانة کشور، انجام‌دادن محاسبات دقیق ممکن نیست. درنتیجه، در این مقاله از مقادیر میانگین برای فاضلاب‌های تولیدی در کشور و همچنین ضرایب تقریبی استفاده شد. براساس محاسبات جمعیتی، حداکثر مقدار تولید متان از هضم بی‌هوازی لجن فاضلاب تولیدی در کشور، حدود ton/yr 03/219437 (بالغ بر Mm3/yr 21/307) و بیوگاز معادل ton/yr 43/337595 (بالغ بر Mm3/yr 63/472) و حداکثر توان تولید برق از آن حدود MW 52/174 برآورد شد.محاسبات نشان می‌دهد با تجهیز تمامی تصفیه‌خانه‌های با سامانة تصفیة لجن فعال در کشور به هاضم‌های بی‌هوازی و بهره‌برداری از آن‌ها و نصب تجهیزات نیروگاهی مورد نیاز، پتانسیل تولید برق حدود MW 44 وجود دارد. همچنین، با احتساب تصفیه‌خانه‌های دارای هاضم بی‌هوازی، توان تولید برق حدود MW 22 قابل حصول است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimation of production potential of biogas and electricity from municipal Sewage sludge in the Iran

نویسندگان [English]

  • Mostafa Davoudinejad 1
  • Pouria Biparva 2
  • Ahmad Akbarpour tolooti 3
1 1M.Sc. graduated, School of Chemical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Iran
2 2Faculty of Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
3 3M.Sc. graduated, College of Environment, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Producing biogas is the most common method of energy generation in municipal and industrial wastewater treatment plants in the world. Methane production rate depends on degradation rate of organic pollutants in wastewater, temperature and treatment process. Typical parameters for assessment of organic wastewater such as BOD or COD indicate the potential to produce methane. There is no accurate information about wastewater treatment plants in the country and exact calculation is not possible, so in this article, average amount for wastewater produced in the country and approximate coefficients were used. Based on demographic calculations, the maximum amount of methane produced from anaerobic digestion of sewage sludge produced in the country, is estimated about 219437.03 ton/ yr (more than 307.21 Mm3/yr), equivalent biogas is about 337595.43 ton/yr (more than 472.63 Mm3/yr) and maximum electricity generation capacity is approximately 174.52 MW. Calculations show that, if the activated sludge treatment plants in the country equipped with anaerobic digesters and power generation systems such CHP, there is a potential to produce electricity about 44 MW. Furthermore, taking into account wastewater plants with anaerobic digester, a capacity of 22 MW electricity generation is attainable.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Wastewater
  • Digester
  • Biogas
  • Energy Potential
  • IPCC Method

 

[1]. بدلیانس قلی‌کندی، گ.، کاشی‌تراش اصفهانی، ز. (1391). "بررسی و ارزیابی لجن فاضلاب، به‌عنوان منبعی از توده زنده (بایومس) برای تولید انرژی"، اولین همایش حفاظت و برنامه‌ریزی محیط زیست، تهران.

[2]. درخشان‌فر، ح.، قانعی، م.، حسینی، ح.، شیری، م. (1390). "امکان‌سنجی استحصال و تصفیه بیوگاز تصفیه‌خانه فاضلاب اصفهان جهت استفاده در سامانه تولید هم‌زمان برق و حرارت"، دومین همایش بیوانرژی ایران (بیوماس و بیوگاز)، تهران.

[3]. علی‌قارداشی، ا.، عدل، م. (1380). "بیوگاز در ایران (پتانسیل موجود، استحصال فعلی و دورنمای آینده)"، سومین همایش ملی انرژی ایران، تهران.

[4]. Cowgill Steven, M. (2011). “Optimized Biogas Production at Malabar Sewage Treatment Plant, A dissertation in partial fulfillment of requirements for the degree of Master of Science”, School of Engineering and Energy Murdoch University, Western Australia, January.

[5]. بخشی، م.، خانکشی‌زاده، م.، سیدزاده، ف.، قاسمی قوچقار، س. (1388). "اطلس پتانسیل تئوری تولید برق و انرژی از فاضلاب شهری در کشور"، سومین همایش ملی آب و فاضلاب (با رویکرد اصلاح الگوی مصرف)، تهران.

[6]. Roati, C., Fiore S., Ruffino B., Marchese F., Novarino D., Zanetti M.C. (2012). “Preliminary Evaluation of the Potential Biogas Production of Food-Processing Industrial Wastes”, American Journal of Environmental Sciences, 8 (3), 291-296.

[7]. IPCC, (2006). “IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual”.

[8]. Rittman, B. E., McCarty P.L. (2001). ”Environmental Biotechnology: Principles and Applications”, McGraw-Hill.

[9]. Milbrandt A., (2005). “A Geographic Perspective on the Current Biomass Resource Availability in the United States”, U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, National Renewable Energy Laboratory.

[10]. ذراتی، م. (1393). "نتایج اجرای مکانیسم توسعه پاک در ایران مطالعه موردی: تصفیه‌خانه فاضلاب جنوب تهران"، اولین همایش ملی توسعه پایدار منابع طبیعی تجدیدشونده، همدان.