گاز فاضلاب: بهترین منبع انرژی پنهان که تا به حال نشنیده اید

بر کسی پوشیده نیست که نیاز جهان به انرژی در حال افزایش است - اما چیزی که بسیاری نمی دانند این است که یک منبع انرژی بالقوه امیدوارکننده هر روز در توالت های ما ریخته می شود. به طور فزاینده‌ای، این فاضلاب - و همچنین سایر زباله‌های آلی از منابعی مانند باغ‌ها و آشپزخانه‌ها - برای گرم کردن خانه‌ها، تامین برق و حتی برق خودروها استفاده می‌شود. ابتدا بدانید که گاز فاضلاب چیست؟

روز جهانی آب امسال بر مشکلات و امکانات ناشی از فاضلاب تمرکز دارد. فاضلاب آب آلوده به زباله های انسانی، کشاورزی یا صنعتی است. در حالی که معمولاً به عنوان یک مزاحم دیده می شود، مواد آلی موجود در فاضلاب سیستم های فاضلاب ما (که معمولاً به عنوان "لجن" شناخته می شود) می تواند به یک منبع ارزشمند با سیستم های لجن به انرژی تبدیل شود.

در اینجا نگاهی دقیق‌تر به رویکرد تبدیل زباله‌ها به انرژی قابل استفاده داریم:

چگونه فاضلاب به انرژی تبدیل می شود؟

هنگامی که زباله های آلی در یک محیط بدون اکسیژن - مانند اعماق یک محل دفن زباله - تجزیه می شوند، گاز متان آزاد می کنند. این متان را می توان جذب کرد و به جای رها شدن در جو، برای تولید انرژی استفاده کرد.

سیستم های تصفیه فاضلاب با جمع آوری لجن جامد شروع به تصفیه فاضلاب می کنند. در یک سیستم لجن به انرژی، این لجن پس از آن تحت یک فرآیند پیش تصفیه به نام هیدرولیز حرارتی قرار می گیرد تا میزان متانی را که می تواند تولید کند به حداکثر برساند. در مرحله بعد، زباله های تصفیه شده وارد یک هاضم بی هوازی می شوند که تجزیه آن را به پایان می رساند. محصول به دست آمده یک گاز غنی از متان یا بیوگاز است که می تواند برای نیازهای انرژی در محل استفاده شود یا بیشتر پردازش شود و به جای گاز طبیعی استفاده شود. علاوه بر این، بقایای جامد ضایعات یک "هضم" غنی از مواد مغذی ایجاد می کند که می تواند برای تقویت رشد گیاه به خاک اضافه شود.

چه نوع ضایعات دیگری را می توان به انرژی تبدیل کرد؟

سایر ضایعات آلی مانند ضایعات حیاط، کود و مواد غذایی باقیمانده و روغن‌های زائد رستوران‌ها همگی کاندیدای عالی برای سیستم‌های تبدیل زباله به انرژی هستند. همچنین می توانید این ضایعات را برای افزایش تولید متان ترکیب کنید. به عنوان مثال، ترکیب لجن و زباله های آشپزخانه دستور کاملی از مواد آلی و باکتری های کلیدی مورد نیاز برای حداکثر تولید متان را ارائه می دهد. 

یکی از راههای انتشار بوی فاضلاب دریچه های کولر آبی است که باید با دلایل بوی فاضلاب از کولر آشنا شوید

 

مزایای استفاده از فاضلاب برای انرژی چیست؟

سیستم های لجن به انرژی بسیاری از مهم ترین مسائل زیست محیطی و اقتصادی جهان را به طور همزمان حل می کنند. این فقط یک لیست کوتاه است:

• تولید انرژی: جهان برای حمایت از جمعیت رو به رشد و گسترش شهرها به انرژی بیشتری نیاز دارد. استفاده از زباله برای انرژی یک نوع انرژی ارزان، تجدید پذیر و به راحتی در دسترس برای بسیاری از شهرها است. از آنجایی که تصفیه خانه های فاضلاب می توانند از بیوگاز تولید شده از لجن خود برای تامین انرژی عملیات خود استفاده کنند، این امر به آنها امکان می دهد انرژی خودکفا باشند. این تضمین می کند که عملکرد اصلی یک کارخانه فاضلاب - حذف آلاینده ها و عوامل بیماری زا - با قطع برق اطراف قطع نمی شود.
• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: متان 16 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهان را تشکیل می دهد و بسیار قوی است - حدود 30 برابر قوی تر از گازهای گلخانه ای از دی اکسید کربن. سیستم‌های لجن به انرژی از این متان برای انرژی استفاده می‌کنند، به‌جای اینکه اجازه دهند به جو فرار کند، جایی که باعث تغییرات آب و هوایی می‌شود. اگر چه متان وقتی برای انرژی مهار می شود، دی اکسید کربن آزاد می کند، اگر به جای سوخت های فسیلی از بیوگاز غنی از متان استفاده شود، انتشار خالص آن ناچیز است.
• مدیریت پسماند: بسیاری از کشورهای در حال توسعه فاقد زیرساخت های لازم برای مدیریت صحیح پسماند جامد و لجن هستند. در این مناطق، این زباله‌های سمی و بدبو اغلب مستقیماً روی زمین یا آب‌های مجاور ریخته می‌شوند، جایی که می‌توانند سلامت عمومی را به خطر بیندازند. برای مثال، در چین، بیش از 70 درصد زباله‌های جامد شهری و لجن‌ها در محل دفن یا دفن می‌شوند - گاه به‌طور غیرقانونی. رویکرد لجن به انرژی راه حلی را ارائه می دهد.
• مزایای اقتصادی: سیستم‌های لجن به انرژی نیاز به انواع انرژی پرهزینه‌تر و آلاینده‌تر مانند سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، کسانی که عملیات تبدیل زباله به انرژی را انجام می دهند می توانند مستقیماً از فروش گاز و مواد هضم جامد سود مالی ببرند.

پیشنهاد می کنیم مقاله نحوه تنظیم حالت سرمایشی و گرمایشی پکیج را مطالعه کنید.

در کجا از انرژی فاضلاب استفاده می شود؟

در حالی که سیستم‌های تبدیل لجن به انرژی هنوز رایج نیستند، اما در حال گسترش در سراسر جهان هستند. ایالات متحده، چین، برزیل، آرژانتین و نروژ تنها چند نمونه از کشورهایی هستند که فاضلاب را به انرژی تبدیل می کنند. از آنجایی که مدیریت پسماند معمولاً در مقیاس محلی انجام می‌شود، این بر عهده شهرداری‌های این کشورهاست که از این فناوری دفاع کرده و به کار گیرند. با این حال، هنگامی که زباله ها به درستی مدیریت نمی شوند، انتشار متان این موضوع محلی را به یک مشکل جهانی تبدیل می کند.

WRI سیستم های لجن به انرژی را در Xiangyang، چین تحقیق کرده است. گزارش سال 2015 ما نشان داد که یک کارخانه تولید لجن به انرژی، گاز طبیعی فشرده کافی برای تامین انرژی مورد نیاز روزانه 300 خودرو تولید می کند. فروش گاز و مواد هضم شده سالانه بیش از 1.5 میلیون دلار برای کارخانه تولید می کند.

به دلیل این تحقیقات در Xiangyang، شهرهای چین بیشتری نصب کرده اند یا در حال برنامه ریزی برای نصب سیستم های لجن به انرژی هستند - از جمله پکن، چانگشا، هفی، جینمن و چنگدو. دولت مرکزی همچنین 100 شهر دیگر را برای استفاده آزمایشی از سیستم‌های تبدیل زباله به انرژی برای زباله‌های آشپزخانه انتخاب کرد. WRI تخمین زده است که تا سال 2020، سیستم‌های تبدیل زباله به انرژی در چین، انتشار گازهای گلخانه‌ای را به میزان 20 میلیون تن CO2e کاهش خواهند داد - مقداری معادل انتشار سالانه 4 میلیون خودرو.