طرح پیشنهادی مدیریت پسماند کود جهت تولید برق با سیستم بیوگاز - در حال مطالعه

طرح پیشنهادی مجموعه ماندگار سازه هیو در خصوص مدیریت پسماند کود شرکت زرین هیو جهت تولید برق به کمک سیستم بیوگاز و جلوگیری از ایجاد آلودگی های زیست محیطی

مشخصات استخرهای انباشت کود مایع شرکت زرین هیو
زمین های کشاورزی اشغال شده تاکنون: بیش از 9 هکتار




عکس هوایی از محل استخرهای کود




مشکلات زیست محیطی ایجاد شده توسط استخرهای خاکی کود
در حال حاضر پساب کود مایع خروجی از دامداری زرین هیو به کمک تعدادی کانال به سمت زمین های کشاورزی زیردست دامداری هدایت شده و در استخرهای تماما خاکی انباشته می شود و پس از گذشت زمان زیادی در حدود 4 سال را طی می کند تا پس از تبخیر مایعات آن تبدیل به کود خشک و قابل برداشت شود. این سیستم کنونی معضلات فنی، مالی و محیط زیستی فراوانی را ایجاد کرده است:
1-در این استخرها، کودهای مایع انباشته شده که جامدات آن همواره روی سطح آب را می پوشاند نیازمند زمان زیادی می باشد تا آبی که در قسمت زیرین این کودها قرار گرفته است تبخیر شده تا بتوان جامدات کود را جدا نمود که این موضوع علاوه بر اشغال زمین های کشاورزی به مدت طولانی، زمان زیادی را به آب های آلوده می دهد که به سطوح پایینی و آب های زیرزمینی نفوذ کرده و منجربه آلودگی آب های زیرزمینی گردد.
2- باتوجه به سیستم فنی و باتلاقی بودن استخرهای موجود امکان کارکرد نیروی انسانی و ماشین آلات جهت جداسازی کود از آب وجود نداشته و این موضوع باعث ایجاد تعدد استخرهای کود گردیده و بخش زیادی از زمین های کشاورزی را آلوده و غیر قابل استفاده کرده است.
3-از دیگر مشکلات این استخرها می توان به این موضوع اشاره کرد که به هنگام بارندگی های شدید فصلی کنترل دبی خروجی استخرها از دست رفته و باعث نفوذ آلودگی در زمین های پایین دست که عمدتا کشاورزی می باشند شده ومشکلات زیست محیطی عدیده و اعتراضات مالکان زمین های مذکور را به دنبال داشته است.
4- به علاوه مشکلات ذکر شده، زمین هایی که از آن ها به عنوان این استخرهای خاکی انباشت کود استفاده می شود بعد از گذشت سال ها حتی پس از جابه جایی و تخلیه کود به هیچ عنوان جهت زیرکشت رفتن قابل استفاده نخواهند بود.

صورت مساله
با رشد جمعيت و تبديل گاوداري ها به شكل صنعتي و كلان در دهه هاي اخير، نياز به تمهیدات مدرن جهت مديريت كود می باشد كه سيستم را از لحاظ اقتصادي بر پا نگه دارد و از نظر زيست محيطي پاسخگوی نیازهای فعلی جامعه جهانی باشد. امروزه دامداري ها و به ويژه گاوداري ها، نيازمند مديريتي كارا و مؤثر در زمينه هاي زيست محيطي، اقتصادي و انرژي می باشند.
از دهه 1960تاكنون برداشت كود از گاوداري ها به صورت مايع طرفداران زيادي پيدا کرده و فرآيند جداسازي مايع-جامد نقش بسيار مهمي در مديريت كودهاي دامي دارد، اما شناخت محدوديت ها و حوزه عملكرد آن ها نیز بسيار مهم است.
از مزایای جداسازی کودهای دامی بهبود حمل و نقل کود، کاهش خطرات آلودگی منابع آب و خاک و کاهش فاکتورهای آزار دهنده نظیر بوی بد، پاسخ به امور بهداشتی و بهره وری از ارزش افزوده فراورده های کود جامد و بخش مایع است.

استفاده از تجهیزات مدرن جداساز کود و آب راه حل صرفه جویی در وقت و عدم نیاز به تعدد ساخت استخرهای خاکی
در بیشتر کشورهای توسعه یافته این مشکلات حل شده است به عنوان مثال در اونتاریو کانادا ماشینی ساخته شده است که می تواند وارد استخرهای جمع آوری کود شود و کودهای جامد را با داشتن چندین نازل جابه جا کرده و در یک سمت جمع آوری کند. این دستگاه ظرفیت جا به جایی 12 هزار گالن کود مایع(حدود 45000 هزار لیتر) را در هر دقیقه دارد.این دستگاه یک وسیله نقلیه دوزیست است که برای برانگیختن تالاب ها طراحی شده است و با داشتن چندین مکنده قسمت مایع کود را پمپاژ کرده و به بخش های کشاورزی تزریق می کند.پس از ساخت در سال 2014 ، تقاضا برای Lagoon Crawler به سرعت افزایش یافت و امروزه بیش از 175 هزار از این دستگاه در دامداری های مدرن در حال فعالیت می باشد.

ساخت استخر ژئوممبران راه حل حذف استخرهای خاکی
در این خصوص بهتر است به جای استفاده از تعداد بالای استخرهای کود یک استخر را برای جمع آوری کود مایع در نظر گرفت و با ایجاد زیرساخت مناسب از جمله استفاده از ژئوممبران در کف استخر به گونه ای که قابلیت ورود ماشین آلات از جمله لوگان را داشته باشد تا بتواند کودهای مایع انباشته شده را که جامدات آن همواره روی سطح آب را می پوشاند و نیازمند مدت زمان زیادی هستند تا آبی که در قسمت زیرین این کودها قرار گرفته است تبخیر شده را از قسمت جامد آن ها جدا نمایند.
بدین ترتیب با ساخت استخرهای ژئوممبران که به هیچ عنوان امکان نفوذ کود مایع را به سطوح پایینی خاک نمی دهد باعث می شود که دیگر نیاز به زمان طولانی جهت تبخیر مایعات و تبدیل به کود خشک و قابل برداشت نباشد. در نتیجه به محیط زیست، آب های زیرزمینی و بخش های کشاورزی آسیبی وارد نخواهد شد.

بهترین راهکارهای استفاده بهینه از کود مایع در جهت حفظ محیط زیست و افزایش بهره وری
پس از جداسازی جامدات کود توسط ماشین آلات مربوطه بخش مایع آن که باقی می ماند می تواند در بخش کشاورزی مورد استفاده قرار بگیرد و بخش دیگر آن را می توان به صورت بیوگاز(bio gas) که مخلوطی از گازها است که عمدتاً متان و دی اکسید کربن را تشکیل می دهد و از مواد اولیه مانند زباله های کشاورزی ، کود ، زباله های شهری ، مواد گیاهی ، فاضلاب ، ضایعات سبز یا ضایعات غذایی تولید می شود و منبع انرژی تجدیدپذیر است مورد استفاده قرار بگیرد.

بیوگاز و اهمیت آن
محدودیت منابع انرژی و مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، توجه کشورهای مختلف جهان را به منابع تجدیدپذیر معطوف کرده است. یکی از این منابع مهم انرژی، بیوگاز است. بیوگاز از تخمیر بی هوازی منابعی چون فضولات دامی در یک محفظه تخمیر به وجود می آید. منابع عمده براي توليد بيوگاز، فضولات دامي، فاضلاب‎هاي شهري و صنعتي، زباله و زائدات كشاورزي مي باشند. استفاده از فناوری بیوگاز از جنبه های مختلفی دارای اهمیت است؛ اول آن که بیوگاز به دلیل داشتن ارزش حرارتی بالا، می تواند به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد و جایگزین مناسبی برای مصارف گاز طبیعی باشد. دوم آن که استفاده از این فناوری اثرات اجتماعی قابل توجهی در حوزه ی حفظ محیط زیست و کمک به سلامت انسان خواهد داشت و سوم آن که لجن خروجی از واحد بیوگاز، کودی غنی شده خواهد بود که می تواند بازده محصولات کشاورزی را به شدت افزایش دهد.

مزایای استفاده از بیوگاز
اتمام سوخت‌های فسیلی عمده در قرن آینده.
کمبود امکانات سوخت‌رسانی به مناطق دورافتاده.
رفع نیاز به اختصاص بودجه کلان برای یارانه مصرف سوخت‌های فسیلی.
نوسانات قیمت کالاهای ضروری به علت بالا رفتن تدریجی هرساله قیمت سوخت درکشورایران.
رسیدن به عدالت اجتماعی ازطریق سوخت‌رسانی به کلیه مناطق.
تغییر الگوی مصرف به‌طرف مصرف متعادل و بهره‌وری مناسب.
تشکیل و توسعه تعاونی‌های تولید بیوگاز و اشتغال‌زایی برای جوانان.
حفظ منابع سبز طبیعی(در طی قرن اخیر 40 درصد جنگل‌های کشور به خاطر تهیه سوخت تخریب‌شده‌اند.)
تأسيسات بيوگاز موجب حفظ مراتع و جنگل‌ها و صرفه‌جويي در استفاده از سوخت‌هایی همانند چوب، زغال‌سنگ يا نفت مي‎شود و معمولاً فضولات حيواني و گياهي كه خطرات جدي را براي سلامتي بشر به همراه دارد، به كودهاي آلي تبديل مي‎كنند.
استفاده ازکود مصرفی مناسب و بهداشتی وعدم وابستگی کشور به کودهای شیمیایی وارداتی و تقلیل امراض بیماری‌ها به دلیل از بین رفتن اغلب تخم انگل‌ها.
بيوگاز يك منبع سوختي جديد،جهت مكانيزه كردن كشاورزي و دامپروری محسوب مي‎شود.

عوامل بازدارنده در گسترش فن‎آوري هاي توليد بيوگاز در ايران
ايران از جمله كشورهايي است كه داراي منابع گسترده اي براي توليد بيوگاز مي‎باشد. با احتساب مقادير معمول بازدهي بيوگاز از فضولات دامي، زائدات كشاورزي ، زباله‎هاي شهري و فاضلاب‎هاي شهري و صنايع غذايي و اعمال ضرايب اطمينان، بيوگاز حاصل به طور ميانگين حدود35/16146 ميليون مترمكعب، معادل 323 پتاژول (1015 ژول) انرژي خواهد بود.
متأسفانه علي رغم داشتن اين پتانسيل و فن‎آوري نسبتاً سادة مولدها و رآكتورهاي بيوگاز، از اين منابع هيچ گونه استفاده شاياني در كشور نمي گردد. واحدهاي انگشت شمار موجود هم به علت مشكلات اجرايي و عدم راهبري صحيح، بازده مطلوبي ندارند.
زندگي همه شهروندان تقريباً در تمام لحظه­ها، با صنعت برق سرو کار دارد. حتي چند لحظه قطع برق ممکن است سلامت و امنيت شهروندان را به خطر اندازد. بنابراين باتوجه به حساسيت تامين برق و لزوم برقراري توازن ميان ظرفيت توليد همراستا با افزايش تقاضا، ايجاد ظرفيت­هاي جديد نيروگاهي كه بتواند پاسخگوي كامل نياز داخل در پيك مصرف باشد، امري ضروري مي­نمايد.

پیشنهاد طرح
با توجه به توضیحات و موارد گفته شده در خصوص بیوگاز و موارد استفاده آن پیشنهاد می گردد با بخش دیگری از کود مایع بتوان با احداث نیروگاه بیوگاز برق تولید نمود.
بیوگاز تولیدی با ظرفیت 1 مگاوات ساعت بر اساس استفاده از فضولات دامی است و به سیستم تصفیه گاز انتقال و پس از خالص سازی گاز ، گاز متان به ژنراتور ها هدایت می شود .در ژنراتورها انرژی به صورت الکتریسته و همچنین آب گرم تبدیل و مورد استفاده قرار می گیرد. مشعل های مخصوص جهت سوزاندن برخی گازهای اضافه در محل تعبیه می شود. پس از تولید برق، به شبکه مرکزی توزیع برق متصل می شود.
آب گرم تولیدی می‌تواند انرژی گرمایی بسیار ارزان قیمت در اختیار تأسیسات صنعتی، کشاورزی،دامپروری و یا مسکونی همجوار با مجموعه سایت بیوگاز قرار دهد که در صورت احداث زیر ساخت های لازم جهت استفاده از این انرژی می‌تواند منبع درآمدی مناسبی باشد.

مزایای اجرای پروژه برای دامداران
عدم نیاز به تصفیه خانه جهت تصفیه فضولات دامی و در نتیجه صرفه جویی اقتصادی
کاهش بوی ناشی از فضولات دامی
مدیریت کامل و بهداشتی فضولات دامی
تامین آب گرم مجتمع در بخش دامپروری یا سایر موارد مورد نیاز
از بین رفتن کلیه پاتوژن های موجود در فضولات و در نتیجه بهبود بهداشت دامداری و کاهش چشمگیر آلودگی و عوامل بیماری زا
موثر در کنترل انتقال بیماری های عفونی مانند: سل، سالمونلا و بروسلوز
امکان استفاده از مواد خشک خروجی از سیستم به عنوان بستر دام
عدم نیاز به صرف بودجه جهت خرید بستر
کاهش فضای مورد نیاز خشک کردن کود
عدم نیاز به افزودن کربنات کلسیم به بستر دام
موثربرکاهش آلودگی های زیست محیطی
تبدیل کود مایع به کود جامد با کیفیت بالا و حصول درآمد از محل فروش آن

مزایای اجرای پروژه برای سرمایه گذاران
کسب منافع اقتصادی با توجه به بررسی های اقتصادی موجود
کمک به ورود تکنولوژی
احداث نیروگاه های بیشتر
کمک به تولید پراکنده برق در کشور با توجه به منافع استراتژیک کلان و مطابق با اهداف و رسالت هولدینگ هیوکو و شرکت نستله
اثرات مثبت زیست محیطی فوق العاده بالای طرح
توجه به مزایای اشتغال زایی طرح
از دیگر قسمت های درآمدزا استفاده از لجن باقی‌مانده به‌عنوان کود آلی در بخش کشاورزی و باغداری