ارزیابی تولید بیوگاز از پسماند جامد شهری با استفاده از راکتورهای تخمیر بی‌هوازی پیوسته: مطالعه موردی شهر مشهد

با توجه به نیاز کشور ایران از جمله شهر مشهد به انرژی و مشکلات ناشی از آلاینده‌های زیست محیطی حاصل از مصرف سوخت‌های فسیلی و همچنین مشکلات ایجاد شده ناشی ازتولید و دفع پسماند‌های جامد شهری، مطالعه‌ای بر اساس استفاده ازپسماند جامد شهری جهت تولید بیوگاز در مولد‌های بیوگاز در راستای بر طرف نمودن مشکلات ذکر شده انجام شده است. در این مطالعه به منظور بررسی میزان سوخت بیوگاز و انرژی نهایی تولید شده به وسیله پسماند جامد شهری در منطقه مورد مطالعه، از مدل‌های ریاضی ارایه شده مرتبط با راکتور‌های پیوسته تک مرحله‌ای استفاده شده است و برآورد اقتصادی طرح توسط نرم افزار رت اسکرین انجام گردیده است. نتایج نشان می‌دهد متان تئوری تولید شده از فرایند هضم 55.982 درصد و ارزش حرارتی بالا وپایین بیوگاز به ترتیب 22.32 و20.11 مگاژول بر متر مکعب می‌باشد. انتظار می‌رود به ازاء 16 عدد راکتور بادبی جرمی ورودی هریک 1818.75 کیلوگرم در روز و حداقل زمان ماند 9.27 روز، بیوگاز با دبی حجمی 7185.415 متر مکعب بر روز قابل حصول باشد. توان قابل حصول با فرض ارزش حرارتی بالا و پایین سوخت در این نیروگاه به ترتیب 649.691 و 585.488 کیلو وات خواهد بود. یکی از مسائل مهم در نیروگاه بیوگاز بهینه سازی و افزایش راندمان تولید بیوگاز می‌باشد،که بدین منظور می‌توان با استفاده از راکتور‌های ترکیبی چند مرحله‌ای یا استفاده از خوراک‌های ترکیبی این نیروگاه را ارتقاء بخشید.

Evaluation of Biogas Production from Municipal Solid Waste Using Continuous Anaerobic Fermentation Reactors: Case of City of Mashhad

According to the need of iran, including the city of mashhad for energy and problems caused by environmental pollutants from the consumption of fossil fuels, as well as problems caused by the production and disposal of municipal solid waste, a study has been conducted based on the use of municipal solid waste for biogas production in biogas generators in order to solve the mentioned problems. In this study, in order to investigate the amount of biogas fuel and final energy produced by municipal solid waste in the study area, the presented mathematical models related to singlestage continuous reactors have been used and the economic estimation of the design has been done by retscreen software. The results show that the theoretical methane produced from the digestion process is 55.982 percent and the high and low calorific value of biogas are 22.32 and 20.11 megajoules per cubic meter, respectively. It is expected that for 16 reactors with an input mass flow of 1818.75 kg per day and a minimum residence time of 9.27 days, biogas with a volume flow of 7185.415 cubic meters per day can be achieved. The available power assuming high and low thermal values of fuel in this power plant will be 649.691 and 585.488 kw, respectively. One of the important issues in biogas power plant is optimizing and increasing the efficiency of biogas production. For this purpose, this power plant can be upgraded by using multistage hybrid reactors or by using hybrid feeds.