تخمیر(به انگلیسی: Fermentation) فرایندی متابولیک است که قندها را به اسید‌ها، گازها یا الکل تبدیل می‌کند. این فرایند در مخمر‌ها و باکتری‌ها و همچنین در سلول‌های عضلانی هنگام مواجه شدن با کمبود اکسیژن رخ می‌دهد، همانطور که در تخمیر اسید لاکتیک اتفاق می افتد. به علاوه از واژه تخمیر به‌طور گسترده‌ای برای اشاره به رشد میکروارگانیسم‌ها بر روی یک محیط کشت، اغلب با هدف تولید یک محصول شیمیایی خاص استفاده می‌شود. میکروبیولوژیست فرانسوی لوئی پاستور (Louis Pasteur)، اغلب به خاطر دانشش دربارهٔ تخمیر و علل میکروبی آن به یاد آورده می‌شود. علم تخمیر تحت عنوان مخمرشناسی (zymology) شناخته می‌شود.

تخمیر زمانی اتفاق می افتد که زنجیرهٔ انتقال الکترون غیرقابل استفاده باشد (اغلب به دلیل عدم وجود یک گیرندهٔ نهایی الکترون، مثل اکسیژن). در این موارد، تخمیر منبع اولیهٔ تولید ATP (انرژی)ی سلول می‌شود^[۱]. فرایند تخمیر، NADH و پیروات تولید شده در گلیکولیز را به NAD+ و یک مولکول آلی (که بستگی به نوع تخمیر دارد) تبدیل می‌کند. در حضور اکسیژن (O2)، NADH و پیروات برای تولید ATP در تنفس سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فرایند، فسفریلاسیون اکسایشی نامیده می‌شود و میزان ATP بیشتری نسبت به گلیکولیز تولید می‌کند. به همین دلیل، معمولاً زمانی که اکسیژن در دسترس است سلول‌ها از تخمیر اجتناب می‌کنند؛ باکتری‌های بی‌هوازی اجباری که قادر به تحمل اکسیژن نیستند از این قضیه مستثنا می‌باشند.

قدم اول گلیکولیز در بسیاری از مسیرهای تخمیر مشترک است:

C₆H₁₂O₆ + 2NAD⁺ + 2ADP + 2Pi → 2CH₃COCO₂^– + 2NADH + 2ATP + 2H₂O + 2H⁺

CH₃COCO₂^–، پیروات است.، Pi فسفات غیر آلی است. دو مولکول ADP و دو Pi، به دو مولکول ATP و دو مولکول آب از طریق فسفریلاسیون در سطح سوبسترا تبدیل می‌شوند. دو مولکول ⁺NAD نیز به NADH کاهش می یابند^[۲].

در فسفریلاسیون اکسیداتیو، انرژی لازم برای تشکیل ATP به واسطه شیب الکتروشیمیایی پروتونِ تولید شده در غشای داخلی میتوکندری (یا در مورد باکتری‌ها در غشای پلاسمایی) از طریق زنجیرهٔ انتقال الکترون تولید می‌شود. گلیکولیز، فسفریلاسیون در سطح سوبسترا دارد (ATP مستقیماً در نقطه‌ای از واکنش تولید می‌شود). تخمیر حتی می‌تواند درون معدهٔ حیوانات و انسان‌ها رخ دهد.

محتویات

• ۱تعاریف
• ۲مثال‌ها
• ۳تخمیر الکلی
  • ۳.۱مخمر الکلی
• ۴تخمیر واقعی یا حقیقی
• ۵شدت تخمیر و اندازه‌گیری آن
• ۶منابع

تعاریف[ویرایش]

برای بسیاری از انسان‌ها، تخمیر به سادگی به معنای تولید الکل است: دانه‌ها و میوه‌ها برای تولید آبجو و شراب تخمیر می‌شوند.مثالی ساده برای آن تخمیر قندها و تولید الکل توسط مخمر نان است. اگر غذایی ترش می‌شد، می‌گفتند “مانده” یا تخمیر شده‌است. در اینجا برخی از تعاریف تخمیر آورده شده‌است. دامنهٔ این تعاریف شامل تعاریف غیر رسمی، استفادهٔ عمومی تا علمی است ^[۳] :

1. روش‌های نگهداری مواد غذایی از طریق میکروارگانیسم‌ها (استفادهٔ عمومی).
2. هر فرایندی که مشروبات الکلی یا محصولات لبنی اسیدی را تولید می‌کند (استفادهٔ عمومی).
3. هر فرایند میکروبی با مقیاس بزرگ که در حضور یا عدم حضور هوا اتفاق می افتد (تعریف مورد استفاده در صنعت).
4. هر فرایند سوخت وسازی (متابولیک) که انرژی آزاد می‌کند که تنها در شرایط بی‌هوازی رخ می‌دهد (علمی تر شده).
5. هر فرایند متابولیکی که انرژی را از یک قند یا مولکول‌های آلی دیگر، آزاد کند، که نیاز به اکسیژن یا یک سیستم انتقال الکترون ندارد، و از یک مولکول آلی به عنوان پذیرندهٔ نهایی الکترون استفاده می‌کند (کاملاً علمی).

مثال‌ها[ویرایش]

تخمیر لزوماً نباید در یک محیط بی‌هوازی انجام شود. برای مثال، حتی در حضور اکسیژن فراوان، سلول‌های مخمر تا حد زیادی تخمیر را به تنفس هوازی ترجیح می‌دهند، البته تا زمانی که قندها به سادگی برای مصرف در دسترس باشند (پدیده‌ای که به عنوان اثر Crabtree شناخته می‌شود)^[۴]. در تخمیر، NADH با یک پذیرندهٔ الکترون آلی درونی واکنش می‌دهد^[۵]. معمولاً این پذیرندهٔ الکترون، پیروات تشکیل شده از قندها طی مرحلهٔ گلیکولیز است. در طول تخمیر، پیروات طی مراحل چند گانه به ترکیبات مختلف متابولیزه می‌شود: – تخمیر اتانول، با نام مستعار تخمیر الکلی، تولید اتانول و دی‌اکسید کربن است. – تخمیر اسید لاکتیک اشاره به دو روش تولید اسید لاکتیک دارد:

1. تخمیر هومولاکتیک (homolactic)، تولید انحصاری اسید لاکتیک است.
2. تخمیر هترولاکتیک (heterolactic)، تولید اسید لاکتیک و همچنین سایر اسیدها و الکل‌ها است.

قندها معمول‌ترین سوبسترای تخمیر هستند، و نمونه‌های معمولی محصولات تخمیر، اتانول، اسید لاکتیک، دی‌اکسید کربن، و گاز هیدروژن (H₂) هستند. با این حال، ترکیبات عجیب تر نیز می‌توانند توسط تخمیر تولید شوند، مثل بوتیریک اسید و استون.

اگرچه مخمر، فرایند تخمیر را در تولید اتانول در آبجو، شراب‌ها، و دیگر نوشیدنی‌های الکلی پیش می‌برد، اما تنها عامل ممکن نیست: باکتری‌ها فرایند تخمیر را در تولید صمغ زانتان (xanthan) پیش می‌برند، و فرایند تخمیر که طی دوره‌های تمرینات شدید که ذخایر اکسیژن محدود می‌شود در عضلات پستانداران، رخ می‌دهد، باعث تولید اسید لاکتیک می‌شود^[۶].

در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی ریزاندامگان (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتری‌ها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آن‌ها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتری‌ها صورت می‌گیرد.

تخمیر الکلی[ویرایش]

مخمر الکلی[ویرایش]

پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنش‌های ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی‌مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با الکل اتیلیک است و بوی الکل اتیلیک در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.

تخمیر

C_۶H_۱۲O_۶ → ۲C_۲H_۵OH + ۲CO_۲ : ∆G = -۳۳ Kcal

تنفس

C_۶H_۱۲O_۶ + ۶O_۲ → ۶CO_۲ + ۶H_۲O : ∆G = ۶۸۶ Kcal

تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز به وجود می‌آیند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، در حدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.

محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.

تخمیر واقعی یا حقیقی[ویرایش]

هنگامی در ذخایر قندی یک بافت پیش می‌آید که در شرایط عادی از هوا قرار داشته، در آن تنفس بی‌هوازی پیش آید. اگر بخشی از یک بافت ذخیره‌ای دارای مواد قندی، مانند قطعاتی از غده چغندر بخش از میان بر میوه‌های آبدار و شیرین مثل انگور را داخل یک ظرف در بسته با مانومتر قرار دهیم، در بافت‌های قطعات مزبور ابتدا تنفس عادی با جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسیدکربن صورت می‌گیرد. از آنجا که اکسیدکربن حاصل از تنفس عادی بعداً در داخل شیره واکوئلی سلول‌های بافت حل می‌شود، فشار داخلی ظرف با جذب اکسیژن موجود به تدریج کم می‌شود وقتی اکسیژن درون ظرف تمام شده به ناچار شرایط بی‌هوازی (تخمیر) پیش آمده، با ازدیاد تدریجی اکسیدکربن و الکل در ظرف، بالا رفتن فشار داخلی آن شروع می‌شود.

تخمیر به وسیلهٔ خود بافت‌ها و بدون حضور میکروارگانیسم‌ها و مخمرها صورت گرفت. این تخمیر که در کلیه بافت‌های گیاهی، میوه‌های سبز مانده در تاریکی و حتی در جلبک‌ها و قارچها نیز کم و بیش دیده می‌شود تخمیر درون بافتی و عاری از مخمر می‌گویند. تخمیر درون بافتی در بسیاری از دانه‌های جوان مانند نخود که پوسته آن نسبت به اکسیژن تا اندازه‌ای قابل نفوذ است و همچنین در بیشتر میوه‌های آبدار که اکسیژن در بافت‌های داخلی آن‌ها معمولاً کم است امری عمومی است.

به خصوص اگر مقدار زیادی میوه در یک جا انبار شود، موجبات و شرایط تخمیر در آن‌ها کاملاً فراهم می‌شود. با توجه به مطالب فوق و تخمیر درون بافتی، باید آن را پدیده‌ای عمومی در گیاهان دانست و توجه به این امر که آنزیم‌های تشکیل دهنده زیماز منشا گیاهی دارند، تخمیر را باید امری طبیعی در گیاهان به‌شمار آورد. پدیده تخمر درون بافتی با مرگ سلول‌های بافت مورد تخمیر معمولاً ارتباط ندارد، اگر بافت‌های در حال تخمیر در هوای آزاد قرار داده شوند، تخمیر درونی آن‌ها متوقف شده تنفس عادی مجدداً آغاز می‌شود. تخمیر در گیاهان فقط از نوع الکلی نیست همراه با ایجاد الکل ترکیبات دیگری مانند اسید سیتریک، اسید مالیک، اسید اکسالیک و اسید تارتاریک نیز کم و بیش به وجود می‌آیند.

شدت تخمیر و اندازه‌گیری آن[ویرایش]

شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ها، غده‌ها یا میوه‌ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌توان به دقت اندازه گرفت و برای این سنجش از روش اندازه‌گیری دی‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می‌توان استفاده کرد. ولی چون واکنش‌های دیگر هم‌زمان با تخمیر می‌توانند CO_۲ متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد. بنابراین اندازه‌گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولاً بهتر می‌تواند معرف و تعیین‌کننده شدت تخمیر باشد. مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریباً معادل همان نسبتی است که از اندازه‌گیری شدت تنفس به دست می‌آید.

در ایران روزانه چقدر زباله تولید می‌شود؟

بازیافت انواع زباله و پسماند چقدر مهم است؟ برای هر یک از ما چقدر مهم است؟ شاید ندانیم اما بی‌اعتنایی به فرهنگ بازیافت دهه‌هاست برایمان دشواری‌های بزرگ در پی آورده؛ ازجمله زباله گردی که معضلی صدساله در پایتخت است!

به گزارش مشرق، هر تهرانی روزانه چقدر زباله تولید می‌کند؟ اصلاً تابه‌حال به این موضوع فکر کرده‌اید؟ پاسخ این سؤال چندان خوشایند نیست. سرانه تولید زباله توسط تهرانی‌ها ۲ تا ۳ برابر استاندارد جهانی است. میانگین میزان تولید زباله تهران حدود ۹۰۰ گرم در روز است درحالی‌که میانگین جهانی حدود ۴۵۰ گرم است. در شهرهای توسعه‌یافته این میزان ۳۰۰ گرم است یعنی ما ۳ برابر استاندارهای مدرن زباله تولید می‌کنیم. سرانه تولید زباله در شمال تهران به ۱۲۰۰ گرم هم می‌رسد. سر محیط‌زیست سلامت!

ببینید

عکس / عاقبت زباله ریختن در طبیعت

تولید این میزان زباله سؤال مهم دیگری پدید می‌آورد. چقدر این زباله‌ها بازیافت می‌شود؟ بازیافت اگرچه به نظر بسیاری از شهروندان مفهومی مدرن می‌آید که با زندگی شهرنشینی امروزی پیوند خورده اما تاریخچه‌ای طولانی دارد. سابقه‌ای نزدیک به یک قرن که با پیشرفت‌های نظام دفع زباله شهری در پایتخت پیوند خورده است.

بلدیه آمد، زباله‌ها رفتند

تا پیش از تأسیس بلدیه (شهرداری) در سال ۱۲۸۶ تهران را مانند سایر شهرهای ایران کلانترها اداره می‌کردند. البته شهری هم نبود که شهردار بخواهد؛ روستایی بود شاه‌نشین! تا پایان دوران قاجار خیابان‌های پایتخت هنوز سنگفرش و آسفالت نداشت و خاکی بود. از کوچه و خیابان به معنای امروزی هم خبری نبود. سیاحان و سفرای خارجی که در اواخر دوران قاجار به ایران سفر می‌کردند در کتاب‌ها و خاطراتشان از کثیفی و آلودگی شدید معابر پایتخت خبر داده‌اند. طبیعی هم هست چون در آن زمان، حمل زباله شهری هنوز به یکی از وظایف حکومت تبدیل نشده بود. با تأسیس بلدیه نظافت شهر و جمع‌آوری زباله به یکی از وظایف اصلی این نهاد تبدیل شد. آن اوایل، شیوه دفع زباله جمع‌آوری دستی و دپو آن در گوشه‌ای از معابر و بعد حمل زباله با اسب و قاطر به بیرون شهر بود. چند سال بعد گاری‌های حمل زباله هم آمدند. زباله‌ها را به بیرون شهر می‌بردند و داخل خندق‌های قدیمی می‌ریختند.

قانون ساعت ۹ قدیم!

پدیده زباله دزدی یا همان زباله گردی فعلی! در پایتخت سابقه‌ای طولانی‌تر از بازیافت دارد و نخستین بار در اوایل قرن حاضر اتفاق افتاد. در سال ۱۳۰۲ شهرداری وقت مقرر کرد همه اهالی تهران اول غروب زباله‌ها را جلوی در خانه بگذارند؛ همان قانون ساعت ۹ فعلی! نظام دفع زباله نیز متحول شد و به‌تدریج کامیون‌ها نیز وارد ناوگان حمل زباله شدند. در این میان برخی رفتگران زباله تر را بار قاطرهای بلدیه می‌کردند و به باغداران اطراف تهران می‌فروختند. آن موقع هنوز کیسه‌های نایلونی و انواع ظروف پلاستیکی وجود نداشت و زباله تر جان می‌داد برای کمپوست شدن! مقامات بلدیه چنین کاری را ممنوع کردند اما این نوع زباله دزدی همچنان تا سال‌ها ادامه داشت؛ فقط پنهانی‌تر شد و بهانه رفتگران نیز کم بودن حقوقشان بود.

چهاردیواری‌ها

بخش عمده دفع زباله در دوره پهلوی اول به شیوه دستی بود. هر شب زباله‌ها در محل‌های مشخصی از شهر تلنبار می‌شد تا درنهایت منتقل شود. پس از مدتی به دلیل اعتراض پایتخت‌نشینان به بوی بد و منظره زشت این محل‌ها شهرداری دور آن‌ها چهاردیواری کشید و محل تخلیه زباله معروف شد به چهاردیواری!

تا چند دهه چون از انواع پلاستیک و مواد مخرب محیط‌زیست در زباله‌ها خبری نبود از بازیافت هم خبری نبود؛ زباله شهری فقط جمع‌آوری و دفن می‌شد. به دلیل افزایش میزان زباله در سال ۳۵ مراکزی برای دفن زباله تهران معین شد؛ یکی در محدوده آبعلی در شمال شرق و دیگری در کهریزک در جنوب شهر.

کمپوست سازی‌ها آمدند

بازیافت صنعتی در ایران سابقه‌ای ۶۰ ساله دارد. شهرها که شلوغ شد و زباله تولیدی در منازل که زیاد شد تولید کود کمپوست از پسماند تر هم به‌صرفه شد. اولین کارخانه تولید کود آلی در ایران در سال ۱۳۳۷ در اصفهان ساخته شد. چند سال بعد انگلیسی‌ها یک کارخانه کمپوست در صالح‌آباد تهران نیز تأسیس کردند. هر ۲ کارخانه پس از چند سال به دلیل مشکلات زیست‌محیطی تعطیل شدند ولی پس از به‌روزرسانی دستگاه‌ها دوباره فعالیتشان ادامه یافت. همچنان از بازیافت پسماند خشک خبری نبود و کسی هم به این مسائل اعتنایی نداشت. البته نان خشک و فلزات همیشه باارزش بودند و این‌طوری شد که «نمکی» ها پا به عرصه گذاشتند. نمکی‌ها یا همان «نان خشکی» ها با چرخ‌های کوچک و گاری‌های دستی اقلام ضایعات را از جلوی در خانه‌ها می‌خریدند و به واسطه‌ها می‌فروختند. نان خشک برای غذای دام استفاده می‌شد و تکلیف فلزات هم معلوم بود. نمکی‌ها اغلب کارگران شهرستانی بودند که از بیکاری به چنین شغلی رو می‌آوردند. برخی‌هایشان نیز با گاری و قاطر از شهرستان آمده بودند و مقدار بیشتری نان خشک را جابه‌جا می‌کردند.

نمکی‌ها از دهه ۴۰ زیاد شدند و تا چند دهه بعد در تهران فعال بودند. فعالیت آن‌ها به شکل‌گیری محل‌های دپو ضایعات در محله‌های جنوبی تهران منجر شد؛ مراکز غیرمجازی که مدام افزایش یافتند و وسیع شدند تا به مشکلی بزرگ برای پایتخت طی دهه‌های بعدی تبدیل شوند.

در سال ۵۱ نیز یک کارخانه دیگر برای تولید کود آلی از پسماند با ظرفیت ۵۰۰ تن در روز در اطراف تهران راه‌اندازی شد.

قانونی برای مدیریت پسماند

از سال ۶۸ ناوگان حمل زباله پایتخت دگرگون شد و چهاردیواری‌ها به ایستگاه‌های انتقال زباله تبدیل شدند. زباله‌های شهری هر شب با خودروهای سبک از معابر جمع‌آوری و در ایستگاه انتقال یا همان ایستگاه میانی دپو می‌شد تا ازآنجا با کامیون‌های بزرگ به خارج شهر انتقال یابد. در این سال مرکز دفن زباله آبعلی به دلایل زیست‌محیطی تعطیل شد تا فقط نخاله ساختمانی در آن دفن شود. سال ۷۰ نیز مصوبه تأسیس سازمان بازیافت و تبدیل مواد شهرداری تهران تأیید و ابلاغ شد تا بازیافت متولی رسمی و قانونی داشته باشد. سال ۷۲ یک کارخانه تولید کمپوست دیگر برای تهران راه‌اندازی شد و از سال ۷۶ به بعد تعداد این نوع کارخانه‌ها بیشتر شد.

موضوع پسماند و ضرورت بازیافت در تهران روزبه‌روز پراهمیت‌تر شد تا در سال ۸۳ قانون مدیریت پسماند تصویب شود و شهرداری تنها متولی و مسئول دفع زباله و بازیافت اصولی آن باشد. از سال ۸۵ ناوگان دفع زباله به‌کلی مکانیزه شد و سطل‌های مکانیزه هم آمدند؛ مخازن بزرگ برای زباله انبوه پایتخت‌نشینان. در سال ۸۹ نیز با ادغام سازمان بازیافت و تبدیل مواد با سازمان خدمات موتوری، سازمان مدیریت پسماند شهرداری تهران تأسیس شد.

هر شب ۳ بار حمل زباله

حالا وضعیت چگونه است؟ در تهران روزی ۸ هزار تن زباله خانگی تولید می‌شود. البته پسماندهای لجن و سرشاخه، ضایعات و نخاله ساختمانی و پسماند درمانی هم هست. در روزهای پایانی سال میزان زباله تهران به ۱۱ هزار تن هم می‌رسد. در کل یک‌سوم هزینه‌های خدمات شهری در تهران برای انتقال زباله صرف می‌شود. هر شب حدود ۱۶ هزار نفر کارکنان اداری و رفتگر و بیش از ۲۲۰۰ خودرو تلاش می‌کنند تا این میزان زباله را از بیش از ۵۰ هزار مخزن مکانیزه جمع‌آوری کنند. متأسفانه به دلیل رعایت نکردن قانون ساعت ۲۱ جمع‌آوری زباله در پایتخت ۲ یا ۳ بار در ساعات مختلف شب و صبح تکرار می‌شود. همه زباله‌ها می‌رود به مرکز ۱۴۰۰ هکتاری آرادکوه کهریزک. بخشی از پسماند خشک در خطوط مکانیزه بازیافت این مرکز، تفکیک و بخشی از پسماند تر نیز به کمپوست تبدیل می‌شود.

روزی ۲ میلیارد تومان!

حدود ۴۰ درصد پسماند خانگی در ایران خشک است و از پسماند خشک یک‌سوم آن به‌سادگی قابل بازیافت محسوب می‌شود. اما به دلیل ضعف فرهنگ بازیافت و تفکیک نشدن زباله از مبدأ بازیافت اصولی تمام اقلام خشک پسماند عملی نیست. در ایران روزی ۵۰ هزار تن زباله تولید و فقط حدود ۱۰ درصد بازیافت می‌شود. در تهران نیز وضعیت بهتر نیست. باوجود برنامه‌های اجتماعی و فرهنگی برای افزایش مشارکت در بازیافت اصولی که بیش از یک دهه ادامه دارد هنوز میزان تفکیک از مبدأ حدود ۲ درصد است. در بهترین حالت حدود ۲۰ درصد پسماند خشک به روش‌های اصولی نظیر تحویل به ۵۵۰ غرفه خرید بازیافت و هم‌چنین تحویل به خودروهای ویژه جمع‌آوری پسماند خشک به چرخه بازیافت می‌رسند و باقی می‌ماند برای زباله گردها و ضایعاتی‌های غیرمجاز. بنا به تخمین در تهران پسماند خشک روزانه بیش از ۲ میلیارد تومان ارزش دارد و این یعنی مافیای زباله نانش در روغن است! درحالی‌که متولی حمل زباله و بازیافت، شهرداری است و درآمد حاصل از بازیافت اصولی هم باید صرف افزایش امکانات شهر و رفاه شهروندان شود.

همه دردسرهای زباله

وقتی به بازیافت اعتنا نمی‌کنیم و با تفکیک زباله از مبدأ بیگانه‌ایم چه اتفاقی می‌افتد؟ در معابر شهر با معضل همیشگی زباله گردی مواجهیم و در محله‌های هاشم‌آباد، اتابک، مینابی، تقی‌آباد، محمودآباد شهرری، خلازیر و… با دپوی غیرمجاز ضایعات. این مرکز غیرمجاز ضایعات می‌تواند خانه باشد یا مغازه یا گاراژ قدیمی یا بنایی متروکه. و همه این‌ها کمک می‌کند به دردسرهای دیگر؛ از اعتیاد و کار کودکان گرفته تا بزهکاری و آلودگی زیست‌محیطی. نکته مهم اینکه حضور زباله گردها در عمل به مانعی جدی برای فرهنگ بازیافت اصولی در جامعه تبدیل‌شده است و باوجود زباله گردها دیگر استقرار سطل‌های مخصوص زباله خشک در معابر کار عاقلانه‌ای نیست!

در کشورهای دیگر چه خبر است؟

در غرب از دهه ۷۰ میلادی با افزایش ۴ برابری قیمت نفت توجه به بازیافت به‌ویژه پلاستیک و مواد نفتی افزایش یافت. از همان زمان در بسیاری از کشورهای جهان روندی شروع شد که همگام با فرهنگ‌سازی و بهبود فناوری‌های بازیافت پیش می‌رود. سوئیس، هلند، دانمارک و آلمان پیشگامان عرصه بازیافت هستند و میزان بازیافت در این کشورها بالای ۹۰ درصد است. در این کشورها تفکیک نکردن زباله از مبدأ تخلف محسوب می‌شود و جریمه دارد؛ نکته‌ای راهبردی که نشان می‌دهد فرهنگ‌سازی به پشتوانه قانونی نیاز دارد.

تولید کمپوست از زباله تر شهری

11111

تولید کود از زباله تر شهری
کمپوست (تولید کود زباله) عبارتست از تجزیه موادآلی موجود در زباله های فساد پذیر در شرایطی خاص و کنترل شده.
این روش که خود نوعی بازیافت موادآلی از زباله است مناسبترین روش دفع و یا استفاده مجدد از زباله های مناطق روستایی و شهریست.
با توجه به رونق کشاورزی در روستاها و نیاز کشاورزان به کود , کود کمپوست تهیه شده از مواد فساد پذیر و مواد زاید گیاهی می تواند به عنوان یک اصلاح کننده خاک کشاورزی ومناسبتر از کود شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
یکی از معضلات تبدیل زباله به کمپوست در روشهای معمولی زمان بر بودن و هزینه بالای آن میباشد ولی از همه مهم تر اینکه هر تن زباله علاوه بر تولید 400 تا 600 لیتر شیرابه به حدود 400 متر مکعب گاز گلخانه ای دی اکسید کربن از خود متصاعد می کند, که شیرابه خاک را آلوده می کند و گاز دی اکسید کربن هوا را.
یکی از روشهای تولید کمپوست استفاده از باکتری ها و قارچ های بیولوژیک و میکروارگانیسم های هوازی و بی هوا زی میباشد.
دراین روش به ازای هر تن زباله یک کیلو باکتری مصرف می شود و احتیاجی به هیچ ماده دیگری ندارد و شما میتوانید ظرفیت تولید خود را به هر مقدار در روز افزایش دهید.

از دیگر مزایای این روش :
1- تبدیل زباله های تر شهری به کمپوست کامل در کمتر از 30 روز
2- کاهش مراحل فرایند تبدیل
3- افزایش ظرفیت سایتهای تخمیر و کارخانه های تولید کمپوست
4- حذف آلاینده های میکروبی از شیرابه
5- حذف انتشار گازهای مضر و بد بو و گلخانه ای
6- افزایش کیفیت کود آلی تولیدی
7- کاهش قابل ملاحظه خطرات زیست محیطی
8- کاهش چشمگیر هزینه های تولید کمپوست و …

 مناسبت برگزاری نوزدهمین نمایشگاه صنعت نفت

تولید بیوگاز، استفاده بهینه از زباله

شانا _ گروه بین الملل: در سالهای اخیر به دلیل مشکلات ناشی از وابستگی گسترده به نفت ومحدودیت منابع تجاری انرژی، به استفاده از بیوگازبیشتر توجه شده است و طبق برآورد محققان حدود 2درصد انرژی مصرفی دنیا از بازیابی گازهای حاصل از دفن زباله به دست می آید. با توجه به این موارد، لزوم برنامه ریزی برای گسترش منابع انرژی غیرنفتی و استفاده از انرژیهای نو در کشورمان به خوبی احساس می شود.

به گزارش شانا،  گازهای گوناگون و مفیدی برای سوخت، وجود دارند که بیش از سه نوع آن در جهان استفاده می شود. این سه نوع عبارتند از: گاز مایع (ال.پی.جی) که مخلوطی از بخشهای پالایش شده نفت خام از قبیل پروپان، بوتان، پروپیلن و بوتیلن است. این گاز به این دلیل که به آسانی مایع  می شود، از آن برای سوخت سیلندر استفاده می شود. نوع دوم، گاز طبیعی است که از دو منبع عمده منابع گاز مستقل و گاز همراه (گاز حاصل از تفکیک نفت خام) تامین می شود و نوع سوم بیوگاز است که با آن بیشتر آشنا می شویم.

دفع ضایعات کشاورزی همچون باری سنگین بردوش محیط زیست، معضلی است که کشورهای در حال توسعه و توسعه یافته به طور یکسان، با آن مواجه هستند، اما استفاده از این زباله ها به رویای همه کشورهایی بدل شده است که با روشهای مختلف برای رسیدن به این آرزو تلاش می کنند.

بسیاری از کشورهای در حال توسعه تجربه تولید بیوگازرا دارند که درمیان این کشورها مصر، درزمینه استفاده دوباره از ضایعات در تولید”بیوگاز” تجربه اجرای چندین پروژه را داراست. تاجایی که وزارت کشاورزی مصر با همکاری وزارت محیط زیست این کشوردر راستای تولید بیوگازبه عنوان انرژی جایگزین و ایمن تر از گاز طبیعی پروژه های موفقی اجرا کرده است .

از جمله این پروژه های موفقیت آمیزمی توان به استفاده از باقیمانده کاه برنج در روستاهای شرقی مصربرای تولید بیوگاز اشاره کرد. در قسمتهای شرقی این کشوربا مخلوط کردن باقیمانده کاه برنج با فضولات انسانی، در داخل اتاقهای ایزوله از هوا، که در زیر زمین قرار دارند ، این گاز تولید می شود.

پس از موفقیت این پروژه، استفاده از سنبل آبی (که یکی از مهم ترین عوامل کمبود منابع آب مصربه شمار می آید) برای تولید بیوگازمورد توجه قرار گرفت. وقتی این گیاه در رودها و کانالها ریشه کند آن قدرمتراکم می شود که می تواند یک سد گیاهی تشکیل دهد ودر نهایت منجر به آسیب رساندن وایجاد سیل وطغیان شود. در حال حاضر بهره وری بالای سنبل آبی در تولید بیوگاز اثبات شده است، اما تاکنون در این زمینه اقدامات موثرتری صورت نگرفته است.

بیوگاز مخلوطی گازی است که از تخمیر مواد آلی (کود حیوانی، زباله) مخلوط شده با آب، توسط انواع خاصی از باکتریهای غیر هوازی تولید می شود. این مخلوط گازی از(50 تا 70درصد ) گازمتان با قابلیت اشتعال، (20 تا 25درصد ) گاز دی اکسید کربن و مقداری از گازهای دیگر به نسبتهای پایین ترمانند: هیدروژن، نیتروژن، ومقدار ناچیزی سولفید هیدروژن (که بوی متمایز گاز را ایجاد می کند) تشکیل شده است.

می توان ازمزایای فرآیند تولید بیوگاز به ارائه انرژی جایگزین برای گاز طبیعی تا تولید کود آلی جهت غنی سازی زمینهای کشاورزی ودر نهایت  تولید علوفه برای تغذیه دامها ، اشاره کرد. پس از تولید گازمورد بحث، کودی ارگانیک، سرشارازمواد آلی وعناصر طبیعی ومهم ، به مقادیر مناسب برای رشد گیاهان بر جا می ماند. این کود علاوه بر آن،حاوی هورمونهای گیاهی، ویتامینها و تنظیم کننده های رشد بوده،عاری از هرگونه  باکتریهای بیماری زا، لاروها و دانه علفهای هرز است. زیرا در طول فرآیند تخمیر زباله ها، این عناصر غیر مرغوب به طور کامل از بین رفته  وضایعات به یک کود تمیزبرای محیط زیست بدل می شوند. به طوری که برای کودرسانی به خاک همه انواع محصولات کشاورزی مناسب خواهد بود و محیط زیست را آلوده نخواهد کرد.

همچنین باقیمانده فرآیند تولید بیوگاز به دلیل دارا بودن مقادیر بالای پروتئین وخالی بودن از هرگونه ترکیبات مضر برای موجودات زنده می تواند به عنوان علوفه دامها و غذای پرندگان خانگی مورد استفاده قرارگیرد.

مزایای استفاده از بیوگاز فراتر از دفع زباله است، واین مزیتها بیوگاز را به عنوان یک جایگزین مناسب برای منابع انرژی هیدروکربونی واجد شرایط می کند.  این گاز بدون پردازش یا تصفیه استفاده می شود وپسماند حاصل از احتراق آن دی اکسید کربن و بخار آب است. به این ترتیب، در مقایسه با دیگر منابع انرژی، که هنگام احتراق گازمونواکسید کربن وسایرآلاینده های محیطی تولید می کنند منجربه آلودگی هوا نمی شود.

با توجه به این که ایران با تولید حدود 700 گرم سرانه وتولید 18میلیون تن در سال در ردیف کشورهای نخست جهان است،این میزان با توجه به جمعیت ایران، 3 برابر تولید زباله چین را تشکیل می‌دهد. جالب است که تهران به تنهایی 7 هزار تن زباله در روز تولید می‌کند.

در کشورهای توسعه یافته، بهره‌گیری از منابع تجدیدپذیر برای تولید انرژی جایگاه ویژه‌ای دارد؛ موضوعی که در کشور ما به‌دلیل پایین بودن هزینه‌های انرژی تاکنون به‌صورت جدی محقق نشده است و این در حالی است که تنها 6/1 مگاوات برق تولیدی کشور از گاز حاصل از دفن زباله‌ها در کشور تولید می‌شود.

به نظر می رسد با توجه مسئولان به موضوع مدیریت پسماندها در روستاها وبویژه پسماندهای کشاورزی ودامی ، بخصوص دراستانهایی که فضا یا زمین خشک و مناسب کمتری دارند مانند استانهای شمال کشور (از گلستان تا گیلان) می توان در امر تولید بیوگاز فعالیتهای موثرتری انجام داد. این اقدامات علاوه برکمک به تولید انرژی جایگزین و فرهنگ سازی در این زمینه منجربه کارآفرینی در این مناطق می شود.

فعالیت‌های روزانه بشر تولید زائداتی کرده ،  که عدم توجه به مدیریت آن آثار مخربی در بر خواهد داشت لذا جهت کنترل پیامدهای ناشی از این مواد زائد، شناخت و مدیریت این مواد ضروری به نظرمی سد. لذا در این فصل بامطالعه منابع و بررسی فعالیت‌های انجام‌گرفته در این حوزه به چکیده‌ای از مباحث مهم و اثرگذار در مدیریت پسماند پرداخته‌شده است . تعاریف گوناگون، قوانین موجود، بررسی جنبه‌های مختلف مدیریت پسماند و روش‌های آن و نیز استراتژی‌های قابل طراحی در این حوزه ازجمله مباحثی است که در این فصل به آن پرداخته‌شده است .

اعتقاد ما بر این است که مدیریت پسماند ، فرآیندی چندوجهی است که از مؤلفه‌های مختلفی برخوردار است. توسعه و تقویت این نوع مدیریت نیازمند شناخت دقیق مؤلفه‌ها و زیرساخت‌های آن است تا راه‌حل‌های علمی برای برون‌رفت از تنگناهای موجود جستجو شود.

هدف آریا پرتو تنها ارایه ماشین الات و تجهیزات پسماند نیست بلکه جستجو گر بهترین راه حل در هر منطقه جهت تبدیل چالش پسماند به فرصت های ممکن خواهیم بود.

پسماند waste

به کلیه مواد زائد جامد و مایع فسادپذیر و فسادناپذیر(غیر از فاضلاب) که به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم حاصل فعالیت انسان بوده و ازنظر تولیدکننده زائد تلقی می‌گردد، پسماند گفته می‌شود که داری تقسیم‌بندی ذیل می‌باشد .

1. پسماندهای عادی: پسماندهای آلی و غیر آلی حاصل از فعالیت‌های روزمره انسان در شهر،روستا و خارج از آن‌ها در این بخش قرار می‌گیرد
2. پسماندهای پزشکی: پسماندهای عفونی و زیان‌آور ناشی از بیمارستان‌ها، مراکز بهداشتی، آزمایشگاه‌ها و سایر مراکز مشابه را پسماند پزشکی گویند.
3. پسماندهای ویژه : کلیه پسماندهایی که حداقل یکی از خواص خطرناک از قبلی سمی بودن ، بیماری‌زایی، قابلیت انفجار یا اشتعال، خوردگی و مشابه آن به مراقبت ویژه نیاز دارند در طبقه‌بندی پسماند ویژه قرار می‌گیرد.
4. پسماندهای صنعتی : پسماندهای ناشی از فعالیت‌های صنعتی و معدنی پسماندهای پالایشگاهی و امثال آن را پسماند صنعتی گویند.
5. پسماندهای کشاورزی : کلیه مواد زائد زراعی، باغی، جنگلی و غیره را پسماند کشاورزی می‌نامند.

پسماند جامد شهری (MSW) MUNICIPAL SOLID WASTE

تعریف پسماند شهری در بین کشورهای مختلف متفاوت است. یکی از تعاریف کاربردی پسماند شهری عبارت است از :پسماند حاصل از خانه های و یا پسماندی با ماهیت مشابه که صنایع، مراکز تجاری و موسساتی مانند مدارس، بیمارستان ها، خانه های سالمندان، فروشگاه ها، کشتارگاه های، زندان ها، مکانهای عمومی، مانند ایستگاه های اتوبوس، خیابان ها، بازار، سرویس های بهداشتی عمومی، پارک ها و بوستان ها تولید می شود. در این تعریف پسماند شهری شامل بخش عمده ی پسماندهای صنعتی و تجاری، بجز پسماند خاصل از پردازش و فرآوری های صنعتی و پسماند خطرناک می باشد.

پسماندهای جامد شهری به کلیه پسماندهای آلی و غیر آلی اطلاق می‌شود که به‌صورت معمول از فعالیت‌های روزمره انسان‌ها در شهرها ، روستاها و خارج از آن‌ها تولید می‌شود

به‌عبارت‌دیگر مواد زائد جامد شهری آن دسته از موادی هستند که بعد از مدت‌زمان مصرف تبدیل به مواد  غیر قابل‌استفاده می‌شوند ازجمله این مواد می‌توان به روزنامه، انواع قوطی‌ها، بطری‌ها، شیشه‌های شکسته، ظروف پلاستیکی، کیسه‌های پلی‌اتیلن، مواد خوراکی و… اشاره کرد که بعد از مصرف به نام‌های آشغال، زباله، پسماند و … شناخته می‌شوند. با پیشرفت تمدن و افزایش تولید زباله خصوصاً پس‌ازآنقلاب صنعتی و رویکرد مصرف گرایانه بشر، جوامع بشری به این نتیجه رسیدند که همان‌گونه که آلودگی هوا برای زندگی انسان مخاطره‌آمیزاست، آلودگی خاک توسط زباله نیز پیامدهای غیرقابل‌جبرانی نیز در پی دارد.

پسماندهای جامد شهری ازنقطه‌نظر پیدایش و مواد تشکیل‌دهنده به بخش‌های ذیل تقسیم می‌شوند که هرکدام دارای تعریف مشخص می‌باشد.تعاریف ارائه‌شده در زیر می‌تواند به‌عنوان یک راهنما برای شناسایی اجزاء مواد زائد شهری مورداستفاده قرار گیرد .

1. 1.     زباله تر ( آلی یا ارگانیک یا فسادپذیر ، یا زائدات غذایی)

به قسمت فسادپذیر زباله که معمولاً از زائدات گیاهی، تهیه و طبخ و یا انبار کردن مواد غذایی به دست می‌آید، اطلاق می‌شود. کمیت پس‌مانده‌های غذایی در طول سال متغیر بوده و در ماه‌های تابستان، که مصرف میوه و سبزی بیشتر است، به حداکثر می‌رسد. پس‌مانده‌های غذایی مهم‌ترین قسمت زباله است، چراکه از یک‌سو به دلیل تخمیر و فساد سریع، بوهای نامطبوع تولید کرده و محل مناسبی برای رشد و تکثیر مگس و سایر حشرات و جوندگان است و از سوی دیگر به دلیل قابلیت تهیه کود از آن (کمپوست) حائز اهمیت است. قابل‌ذکر است که میزان پس‌مانده‌های فسادپذیر در زباله‌های شهری ایران بین ۳۵ تا ۷۶ درصد گزارش‌شده است.

• 2.     پسماندهای خشک ( غیر آلی یا غیر ارگانیک یا غیر فسادپذیر یا آشغال)

به قسمت فسادناپذیر زباله به‌جز خاکستر گفته می‌شود. آشغال در زباله معمولاً شامل کاغذ، پلاستیک، قطعات فلزی، شیشه، چوب و موادی از این قبیل می‌شود. آشغال را می‌توان به دو بخش قابل اشتعال و غیرقابل اشتعال تقسیم کرد.

• 3.     پسماند خطرناک و ویژه

این قسمت از زباله‌ها شامل مواد حاصل از جاروب کردن خیابان‌ها و معابر، اجساد حیوانات مرده و موادی که از وسایل نقلیه به‌جای مانده است. زائدات خطرناک خانگی مانند باطری، تیغ، لامپ‌های فلورسنت و…

• 4.     خاکستر

باقیمانده حاصل از سوزاندن زغال، چوب و دیگر مواد سوختنی که برای مقاصد صنعتی، پخت‌وپز و یا گرم کردن منازل بکار می‌رود گفته می‌شود

• 5.     پسماند ساختمانی

به زائدات حاصل از تخریب ساختمان، تعمیر اماکن مسکونی، تجاری، صنعتی، و یا سایر فعالیت‌های ساختمان‌سازی اطلاق می‌شود.

مدیریت پسماند چیست؟

مدیریت پسماند عبارت است از مجموعه مقررات مرتبط با کنترل تولید، ذخیره، جمع‌آوری، حمل‌ونقل، پردازش و دفع پسماند منطبق بر اصول بهداشت عمومی، اقتصاد، علوم مهندسی، حفاظت از محیط‌زیست، زیبایی‌شناختی و دیگر ملاحظات زیست‌محیطی و همچنین نگرش عموم است

درگذشته با توجه به ساده بودن زندگی‌ها و نزدیک بودن انس آن‌ها به طبیعت و مصرف همگن با طبیعت، پسماندهای حاصل نیز به‌راحتی در محیط‌زیست قابلیت برگشت و تجزیه را داشتند و آسیبی به محیط‌زیست نمی‌رساندند.با توسعه شهرها، افزایش جمعیت، صنعتی شدن جوامع و تغییر الگوهای مصرف ناشی از عرضه مواد غذایی در انواع بسته‌بندی‌های تهیه‌شده از مواد مصنوعی، به‌مرور پسماندهای حاصل از مصرف هم درکمیت و هم در کیفیت رشد کرده و متنوع گشت و موجب بروز انواع مشکلات و مسائل پیچیده زیست‌محیطی گردید به‌طوری‌که از حدود یک قرن پیش کشورهای پیشرفته صنعتی به فکر چاره‌جویی برآمدند.اولین گام‌های مدیریت مواد زائد جامد با سوزاندن زباله و تولید انرژی از آن آغاز گردید.بدین ترتیب اولین کارخانه زباله‌سوز در سال ۱۸۷۰ در لندن احداث گردید. گرچه از همان سال‌ها و به‌تدریج در کشورهای مختلف مقررات و دستورالعمل‌هایی برای مدیریت پسماندها تدوین شد، لکن کشورهای پیشرفته تحت عنوان قانون فراگیر پسماندها از اوایل دهه ۱۹۶۰نسبت به تصویب و تدوین آن اقدام نمودند، به‌گونه‌ای که در کشور سوئد اولین قانون زباله در سال ۱۹۶۰و در آلمان در سال۱۹۷۲به تصویب رسید.با توجه به اهمیت موضوع پسماندها و اثرات آن در اقتصاد جامعه، قانون زباله در اتحادیه اروپا پس از چندین بار تغییر و اصلاح نهایتاً در اوایل دهه ۱۹۹۰تحت عنوان”اقتصاد گردشی و قانون زباله” به تصویب رسید که بر اساس برنامه‌های زمان‌بندی‌شده قرار بود تا سال ۲۰۱۰دیگر هیچ‌گونه زباله‌ای دفن نشود و بدین ترتیب حلقه‌های تولید ،مصرف و بازیافت را به هم متصل نمایند.

شروع مدیریت مواد زائد شهری در ایران هم‌زمان با تأسیس اولین شهرداری در سال ۱۲۹۰ در کشور بوده است. بدیهی است که در آن زمان در ایران نیز همانند سایر نقاط دنیا، پسماند، ماده‌ای زائد تلقی می‌شد که تنها لازم بود از محیط زندگی انس آن‌ها دور شود.

در کشور ما اولین برنامه‌ریزی‌ها برای برخورد صنعتی با زباله از سال۱۳۴۶شروع شد. در آن سال اولین واحد تولید کمپوست از زباله توسط بخش خصوصی و به‌صورت نیمه‌صنعتی در شهر اصفهان احداث گردید. در پی آن در سال ۱۳۴۸ شهرداری تهران طی قراردادی با یک شرکت انگلیسی اولین کارخانه کمپوست تهران را در صالح‌آباد، محلی در جنوب شهر تهران احداث نمود. بعد از انقلاب اسلامی، در وزارت صنایع ستادی تحت عنوان”ستاد کود گیاهی” تشکیل شد.این ستاد در سال ۱۳۶۱با تدوین برنامه‌ای،احداث ۵کارخانه کمپوست را در ۵شهر بزرگ کشور شامل اصفهان،مشهد،تبریز،شیراز و رشت در دستور کار خود قرارداد.احداث این کارخانه‌ها بعداً به شهرداری‌های شهرهای مذکور محول شد.در سال ۱۳۷۰با تصویب وزارت کشور، در شهرداری تهران سازمانی تحت عنوان “سازمان بازیافت و تبدیل مواد” تشکیل شد و مدیریت زباله‌ها در شهر تهران به این سازمان محول گردید.این سازمان به ترتیب در سایر مراکز استان‌ها نیز ایجاد گردیده و فعالیت‌هایی را در زمینه ساماندهی و بهینه‌سازی عملیات جمع‌آوری، حمل‌ونقل، بازیافت و دفع پسماندها انجام داده، برنامه‌هایی را تدوین نموده‌اند و پروژه‌هایی در دست انجام دارند .

با توجه به اهمیت موضوع  پسماند در کشور  قانون مدیریت پسماندها مشتمل بر بیست‌وسه ماده و نه تبصره در جلسه علنی روز یکشنبه مورخ بیستم اردیبهشت‌ماه یک هزار و سیصد هشتادوسه تصویب و در تاریخ   ۹/۳/۱۳۸۳  به تائید شورای نگهبان رسید .

در دهه گذشته کاهش در مبدأ و جلوگیری از تولید زائدات نیز به‌صورت جدی در سطح کشورهای صنعتی مطرح‌شده است.این مسئله منجر به پیدایش نسل جدیدی از فناوری در جهان به نام“ فناوری‌های پاک ” شده است. بنابراین عناصر موظف در سیستم‌های مدیریت مواد زائد جامد شهری از سه عنصر موظف( تولید،جمع‌آوری و دفن) در دهه ۱۹۴۰به شش عنصر موظف (تولید، ذخیره و پردازش و اداره در محل،جمع‌آوری ،حمل‌ونقل ،پردازش بازیافت و دفع) در دهه۱۹۷۰ و به هشت عنصر موظف (کاهش در مبدأ، تولید ، ذخیره و پردازش و اداره در محل، جمع‌آوری ، حمل‌ونقل ، پردازش بازیافت، دفع و مراقبت‌های بعد از دفع) از دهه ۱۹۹۰به بعد  تبدیل‌شده است.

فیس بوکتوییترلینکدیناشتراک گذاری از طریق ایمیلچاپ

مقدمه

رشد بیرویه جمعیت به ویژه در مناطق شهری، تمرکز جمعیتی وموج مصرف گرایی همگام با پیشرفت تکنولوژی, موجب گردیده طیف وسیعی از مواد زائد در جهان با شتابی تولید شود که آهنگ رشد آن درهمه کشورها از جمله در کشور ایران به طور چشمگیری درحال افزایش می باشد . مسلماً این روند، ناشی از مصرف بیرویه منابع طبیعی و و خروج میلیونها تن مواد از چرخه مصرف می باشد . به همین دلیل در دهه های اخیر یکی از مهم ترین ارکان بهداشت و محیط زیست، مدیریت مواد زائد, ضایعات و پسماندها شناخته شده که شامل مجموعه ای از مقررات منسجم و هماهنگ در زمینه کنترل، تولید، ذخیره و یا جمع آوری، حمل ونقل، پردازش و دفع آن ها است .

مطلب پیشنهادی : طرح توجیهی رایگان تولید بیو گاز از تخمیر فضولات گیاهی و جانوری

متاسفانه تاکنون دراکثر کشورهای درحال توسعه توجه شایسته و علمی به مقوله مواد زائد نشده است که این امر موجب آلودگیهای شدید زیست محیطی به ویژه درشهرهای بزرگ آن کشورها گردیده است. براساس یک مطالعه جامع توسط سازمان بهداشت جهان ی، عدم توجه به جمع آوری ودفع صحیح زباله می تواند 32 مشکل زیست محیطی را فراهم نماید که مقابله با آنها به سهولت امکان پذیر نمیباشد. بیتردید برنامهریزی درجهت دفع صحیح زباله وتوجه به اثرات زیانبار آن بر محیط زیست , درهر کشوری یکی از اصول مهم و ضروری در راستای تأمین منافع بلند مدت جامعه و حرکت درمسیر توسعه پایدار میباشد.

یکی از راه حلهای بسیار موثر برای مبارزه و خنثی سازی اثرات نامطلوب زباله های تر، تبدیل آنها به کود است که نه تنها باعث رهایی جوامع بشری از بسیاری از معضلات مذکور میشود بلکه فوایدی را نیز فراهم میسازد و علاوه بر کمک به حفظ منابع طبیعی موجود, موجب به دست آمدن سود اقتصادی هم می شود. با توجه به اهمیت موضوع, در سالهای اخیر در بهبود روشها و فناوریهای تولید کود از زباله های آلی فعالیت های علمی و عملی فرآوانی به طور گسترده در جریان است تا بتوان با آثار سوء و مخرب پسماندها و ضایعات ناشی از شیوه زندگی امروز انسان بر روی کره خاکی مقابله نمود.

ویژگی کود آلی از زباله (کمپوست) و خواص آن

• کود:
  کود به هرگونه مواد طبیعی و یا غیر طبیعی که عموماً بخاطر تأثیر مثبت عناصر مفیدی که در آن وجود دارد, برای تقویت به خاک کشاورزی افزوده میشود اطلاق میگردد. برای آنکه فقر خاک از لحاظ برخی از مواد غذایی مختلف مورد نیاز رشد گیاه برطرف شود , استفاده از کود بسیار مفید خواهد بود.
• کمپوست:
  کمپوست در لغت به معنای مخلوط و یا مرکب میباشد و در کاربرد به عنوان کود با عبارات زیر تعریف میشود:
  • تجزیه مواد آلی نامتجانس که بوسیله میکروارگانیزمهای مختلف در حضور رطوبت و گرما، در محیط هوازی صورت گیرد .
  • یک فاز بیولوژیکی که توسط میکروارگانیزم های هوازی در داخل توده انجام گرفته و در حرارتی حدود 65 الی 75 درجه سانتی گراد تولید می شود.
  • تجزیه مواد آلی توسط دسته ای از میکروارگانیزم ها در محیط گرم، مرطوب و هوازی
  • سیستم مهندسی تصفیه ضایعات جامد به روش تجزیه بیولوژیک در شرایط کنترل شده

کمپوست کردن شاید قدیمیترین روش بازیافت باشد. کمپوست ترکیبی از ضایعات مواد خوراکی و زباله های تری است که در دگرگونی , از طریق تجزیه هوازی به خاک سیاه و سفید غنی تبدیل شود. فرآیند کمپوست بسیار ساده است و میتواند توسط افراد با تجربه در خانه و توسط کشاورزان در زمینهای شان و یا به شکل صنعتی انجامشود . این کود که از پسماندهای خانگی و غذایی تولید میشود یکی از عالیترین کودها برای تولید کلیه محصولات کشاورزی، از جمله تولید گل و گیاه ، به شمار میرود. منیزیوم و فسفات موجود در این کود سبب آبرفتی شدن خاک های کشاورزی و جذب سریع تر مواد مغذی درون خاک میشود.

کمپوست، خاکی است بسیار غنی که در مکانهایی همچون باغها، فضای سبز در محوطه ها، باغداری و کشاورزی به عنوان کود بکار می رود. این فرآیند طبیعی، مواد آلی را به ماده ای غنی دگرگون می سازد. کمپوست مکملی بسیار سودمند برای بهبودی و بهسازی و تقویت خاک است. ترکیبات تولید شده در این فرآیند به آسانی برای گیاهان قابل جذب است و جایگزینی مناسب برای کودهای شیمیایی در کشاورزی به شمار می آید.

مشخصات کمپوست

کمپوست حاصل از زباله های خانگی، حاوی مقدار زیادی عناصر معدنی است که بعضی از آنها برای رشد گیاهان ضروری میباشند . مهمترین این عناصر عبارتند از: روی، مس، منگنز، مولیبدن و کبالت.
همچنین عناصر نیتروژن، فسفر، پتاسیم، گوگرد، کلسیم، منیزیم و سدیم نیز سایر عناصر عمده موجود در کمپوست میباشند. ترکیب کمپوست تابعی است از ترکیبات زباله مورد مصرف. در استانداردهای موجود، کمپوست را به دو رده “یک” و “دو” تقسیم بندی میکنند. این تقسیم بندی بر اساس فاکتورهای کیفی صورت گرفته است و رده “یک” دارای کیفیت بهتری میباشد.

مزایا و ویژگی های کمپوست

استفاده از کمپوست فواید زیادی برای خاک، محصولات زراعی و باغی و گیاهان مختلف دارد. در زیر خلاصه ای از فواید استفاده از کمپوست گرد آمده است:

• افزایش حجم محصول تولیدی
• افزایش میزان ذخیره آبدر خاک
• بهبود ساختمان و تهویه خاک و تسهیل در عملیات شخم زنی
• افزایش موادآلی و تأمین بعضی از ویتا نمی ها،هورمون ها و آنزیم های موردنیازدر خاک
• جلوگیری از تغییرمیزان اسیدیته خاک
• کاهش قابل توجه وزن مخصوص ظاهری خاک

در ادامه مهمترین ویژگیهای محصول تولیدی طرح توضیح داده شده است:

• اصلاح خاک
  استفاده از کمپوست تأثیر مثبتی بر روی خواص فیزیکی خاک میگذارد مشروط بر آنکه به مقدار متناسب با نیاز خاک استفاده .دشو با مصرف 100 تن کمپوست در هر هکتار از مزارع می توان تغییراتی در خلل و فرج خاک تا میزان 10 درصد بوجود آورد. مصرف کمپوست با افزایش خلل و فرج خاک موجب ایجاد عمل بهتر تهویه در خاک شده و هوای مورد نیاز موجودات زنده خاک نیز را نیز تأمین مینماید. بطورکلی در اراضی که بافت آنها سبک است، آب به سرعت از دسترس گیاه خارج شده و درزمین های با بافت سنگین نیز قابلیت نفوذ پذیری آب کمتر میشود . در هر دو وضعیت بامصرف کمپوست تغییرات مثبتی ایجاد می شود . مصرف کمپوست علاوه بر اصلاح فیزیکی خاک، از نظر ارزش معدنی آن جهت رشد گیاه نیز بسیار ثروم است.تأثیر استفاده از کود های معدنی در ازدیاد رشد گیاه، آنگاه که همراه با کمپوست استفاده میشوند به مراتب بیشتر از زمانی است که به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند .
• حفظ آب و کاهش فرسایش خاک
  استفاده از کمپوست موجب نگهداری آب در خاک کشاورزی و تنظیم رطوبت آن می شود. هوموس موجود در کمپوست قادر است 2 تا 6 برابر وزن خود آب جذب نماید این امر بخصوص در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری سبب می گردد که آب ذخیره شده و در اثر تبخیر زیاد بیهوده به هدر نرود. کاهش فرسایش خاک نیز از مزایای دیگر کاربرد کمپوست میباشد. در مطالعات تخصصی مشخص شده است که استفاده از 400 تن کمپوست در هر هکتار، فرسایش خاک راکه در اثر باد و آب پدید میآید تا حدود 95 درصد کاهش می دهد.
• افزایش قدرت جذب مواد غذایی
  کمپوست کاملاً از مواد زائد خارجی عاری است این در حالی است که کودهای حیوانی و گیاهی مورد مصرف در اراضی زراعی ناخالص بوده و حاوی مقادیر زیادی تخم علف های هرز و انگل های مضر می باشند. از سوی دیگر چون اکثر خاک های زراعی کشور حالت قلیایی دارند و مواد غذایی در این وضعیت غیر قابل جذب می باشند, استفاده از کمپوست این شرایط را کاهش داده و با ایجاد محیط اسیدی مناسب, قدرت جذب مواد غذایی را افزایش می دهد . مصرف کمپوست نه تنها موجب افزایش محصولات کشاورزی می گردد، بلکه در بهبود کیفیت آنها نیز مؤثر است .
• منافع بهداشتی
  تولید علمی و فنی کمپوست موجب از بین رفتن بسیاری از باکتریها و عوامل بیماریزای مدفوعی و حتی تخم آسکاریس میشود. در کمپوست قارچ هایی رشد می نمایند که با تولید آنتی بیوتیک های ویژه ،موجبات ایمنی محصول نهایی را تضمین می کند . گونه هایی از میکرب ها و سایر ارگانیسم ها نیز که در کمپوست باقی می مانند با میکرب های معمولی خاک معارض نیستند.

موارد کاربرد کود کمپوست

در این بخش اصلی ترین کاربردهای کمپوست مورد بررسی قرار گرفته است.

• زمین های زراعی و باغی
  هر چند که در زمینهای زراعی و باغی استفاده از کودهای حیوانی و شیمیایی به دلیل قیمت پائین تر این کودها در اندازه مورد نیاز، در مقایسه با کمپوست رایجتر است، لیکن در سال های اخیر استفاده از کمپوست که به دلیل فوایدش گاه در طبقه بندی کود هم قرار داده میشود، به دلیل مزایای متعددی که پیشتر توضیح داده شد، از سوی بسیاری از کشاورزان و باغداران مورد توجه قرار گرفته است. به گفته کارشناسان به طور متوسط در هر کتار زمین زراعی و باغی, سالانه به ترتیب 3 تن در سطح دیم و 7 تن در سطح آبی، کود مورد نیاز میباشد.
• گلها و گیاهان زینتی
  گلهای گلدانی، نهال، درخت و درختچه،گیاهان فصلی و نشایی، زعفران، گل محمدی و گیاهان دارویی از جمله گل و گیاهانی هستند که در این طبقهبندی قرار میگیرند. با توجه به این مهم که استفاده از کمپوست در کشتهای خاص کاربرد فرآون دارد، گلخانه های منازل، گلخانه های شیشه ای، چوبی و پلاستیکی و کلیه اماکنی که گلها و گیاهان زینتی در آن کشت میشود، به عنوان پتانسیل های مصرف کمپوست شناخته میشوند. در این ارتباط با توجه به نوع گیاه، نهال، درختچه و … و بسته به نظر کشاورز ناظر، نسبت مصرف کود و کمپوست (خاک غنی شده) کاملاً متغیر است.
• فضای سبز
  یکی از بیشترین مصارف کمپوست که در سالهای اخیر مورد توجه شهرداری استانهای مختلف قرار گرفته است، استفاده از آن در ایجاد فضای سبز و کاشت چمن میباشد. با توجه به توسعه پارک ها، احداث بزرگراهها و اتوبانها و نقش گیاهان در کاهش آلودگی هوا، گسترش فضای سبز در سالهای آتی در همه شهرهای کشور، به خصوص کلان شهرها، قابل پیش بینی است. روشن است گسترش فضای سبز همراه با ضرورت مدیریت پسماندهای شهری، راه حلی مستقیمتر از تولید کمپوست از زباله های تر و مصرف کمپوست در غنی سازی خاکهای مورد مصرف در ایجاد فضای سبز و سایر فعالیتهای تولید محصولات زراعی ندارد.

بررسی کالاهای جایگزین کود کمپوست

هرچند کمپوست خاک غنی شده است ولی به دلیل تأثیر آن بر افزایش تولید و بهبود کیفیت محصولات میباید اثرات آن را در رده تأثیرات استفاده از کودها دسته بندی کرد. بنابراین اصلیترین محصولات جایگزین برای کمپوست، انواع کودهای شیمیایی و کودهای حیوانی میباشد. نتایج تحقیقات انجام شده حاکی از آن است که کودهای ارگانیک بسیار بهتر از کودهای شیمیایی هستند و استفاده از آنها علاوه بر کاهش هزینه های اقتصادی، مشکلات کودهای شیمیایی نظیر خراب کردن بافت خاک، نفوذ مواد شیمیایی به آبهای سطحی و رسیدن این آلودگی ها به صورت چرخهای به غذای حیوانات و انسانها را نیز به همراه
ندارد.

در مقایسه با کودهای دامی نیز کمپوست دارای مزایای زیادی بوده و مشکلات ناشی از استفاده از کود های دامی مانند انتقال بیماریهای انگلی از طریق فضولات دامی و آلودگی های محیطی ناشی از مصرف کودهای حیوانی را نیز به همراه ندارد . از سوی دیگر میزان مواد آلی در کمپوست تقر یبا دو برابر و در صد مواد معدنی آن بیش از سه برابر کود حیوانی است. ازت و فسفر در کمپوست بیش از کود حیوانی بوده و منیزیم و کلسیم نیز که معمولا در کود حیوانی وجود ندارد در کمپوست فراوان است. همچنین کمپوست مواد غذایی پر مصرف گیاهان یعنی ازت , رففس و پتاس را که از طریق کود های شیمیایی به زمین داده می شود در خود ذخیزه کرده و بتدریج به گیاه می رساند.

با توجه به توضیحات ارائه شده، تنها برتری کودهای شیمیایی و حیوانی نسبت به کمپوست قیمت فروش آنها است که در مقیاس وزنی کود یا کمپوست مورد نیاز، تفاوت درخورتوجهی دارد که این شاخص در مقایسه با مزایای استفاده از کمپوست کاملاً کمرنگ می باشد. هرچند به همین دلیل، همراه با محدودیت عرضه کمپوست، استفاده از این خاک غنی شده در کشت زارهای وسیع و کشتهای غیر صنعتی هنوز ترویج نشده و متداول نگردیده است.

اهمیت استراتژیکی کمپوست

امروزه رشد سریع جمعیت و توسعه صنایع با توجه به افزایش مواد مصرفی و همچنین افزایش تنوع کالاها و محصولات، مشکلی به نام افزایش تولید پسماندها را بوجود آورده و این معضل از موضوعاتی است که اخیراً بحران های بزرگ و جدی را در تمام جوامع بشری و کشورهای گوناگون ایجاد نموده است. نکته حائز اهمیت این است که جمع آوری و دفع اینگونه مواد در اکثر کشورهای جهان به ویژه کشورهای در حال توسعه که از فناوری چندان پیشرفته ای برخوردار نیستند و معمولاً زباله ها را در زمین دفن مینمایند، مشکلات بسیاری را پدید آورده است.

اصول بهداشت و بهسازی محیط، در هر شهر ایجاب میکند که زباله ها در حداقل زمان از منازل و محیط زندگی انسان دور شده و در اسرع وقت دفع گردند. اهمیت دفع بهداشتی زباله ها موقعی بر همه روشن خواهد شد که خطرات ناشی از آن ها بخوبی شناخته شود. زباله ها نه فقط باعث تولید بیماری، تعفن و زشتی مناظر می گردند، بلکه میتوانند به وسیله آلوده کردن خاک، آب و هوا خسارات فراوانی را ببار آورند. آثار سوء ناشی از پسماندها ی جامد، مدیریت بخش شهر ی جوامع امروز ی را بر آن داشته تا با رو ی آوردن به سیستم های نوین مدیریتی از جمله سیستم های مدیریت مواد زائد جامد، همواره در پی راهکارهای مناسب جهت تقلیل آثار سوء ناشی از این گونه مواد باشند. در این راستا، بازیافت زباله و تولید کود کمپوست از بهترین روشهای مقابله با مشکلات مذکور میباشد.

سالهاست که این فعالیت در بسیاری از کشورهای اروپا و آمریکا رواج یافته و متداول گشته است لیکن در ایران همچنان در بسیاری از استانهای کشور،زباله ها را به روشهای سنتی دفن کرده یا می سوزانند. مجریان طرح با توجه به حساسیت موضوع و مسئولیت حرفهای خود در مدیریت پسماندهای استان قزوین، اقدام به ایجاد محلی مناسب برای انتقال زباله های جمع آوری شده از شهر قزوین و حومه نموده اند تا در مرحله اول با تفکیک زباله های جمع آوری شده به “پسماند خشک” و “پسماند تر”، نخستین گام از فعالیت اقتصادی برنامه ریزی شده خود را برداشته و در مرحله بعد با تولید کمپوست از زباله، بخش قابل توجهی از مشکلات زیست محیطی استان را حل نمایند.

بررسی اجمالی روش تولید وتشریح تکنولوژی تولید کمپوست از زباله های شهری

جهت تهیه کمپوست زباله های شهری می بایست، مراحل مختلفی را طی نمود تا در نهایت به کود کمپوست قابل استفاده در کشاورزی تبدیل شوند.این مراحل عبارتند از :

1. آماده سازی مواد خام(stock feed)
2. مرحله تجزیه و تثبیت هوازی مواد آلی
3. مرحله تثبیت کامل و بلوغ(curing)

پس از مراحل فوق کمپوست بالغ بدست آمده، آماده عرضه به بازار مصرف خواهد بود.

1. 1. : 
      قبل از عمل تجزیه بایستی مواد خام برای تهیه کمپوست تحت یک سری پردازش قرار گیرند که هدف از این مراحل بهبود فرآیند تجزیه است. در این مرحله ترکیبات موجود در زباله شهری از مواد آلی قابل کمپوست شدن جداسازی و سپس دفع یا بازیافت می گردند. به منظور افزایش سطح تماس مواد خام با میکروارگانیزم ها، مواد اولیه خرد می شوند. در برخی از مواقع نیز در صورت نیاز مواد مغذی همانند ازت و فسفر به آن اضافه می شود.
      در مرحله جداسازی درصدی از اجزاء غیر قابل تجزیه موجود در زباله حذف می شوند و زباله جهت تجزیه آماده می شود. بعنوان مثال، آهن آلات موجود در زباله توسط آهن ربا، پلاستیک ها بوسیله سرند یا بازیافت دستی جدا می شوند. سایر مواد نیز با استفاده از خواص فیزیکی خاص هر ماده جدا می شوند.
   1. :
      تجزیه مواد آلی بوسیله میکروارگانیزم های موجود در توده کود انجام می گیرد. این مرحله در واقع مهمترین مرحله تهیه کمپوست می باشد که کیفیت نهایی محصول را تحت تأثیر قرار می دهد. در این مرحله مواد آلی ناپایدار پس از طی روند تجزیه به مواد آلی پایدار (هوموس) تبدیل می شوند. بر اساسمطالعات انجام شده کود تولیدی می بایست تا تبدیل حداقل ۱۰٪ کربن آلی هوموس تحت عملیات تجزیه قرار گیرد. زباله های شهری بر اساس ترکیبات تشکیل دهنده از قابلیت تجزیه متفاوتی برخوردارند.
   1. Aerobic :
      در این صورت گونه های میکروارگانیسم تنها در حضور اکسیژن فعالیت می کنند و محصولات اصلی این متابولیسم بیولوژیکی دی اکسید کربن، آب، گرما و مواد آلی به شکل هوموس تثبیت شده است. در تجزیه هوازی وجود اکسیژن و آب باعث تسریع عملیات تجزیه می گردند.
   1. Anaerobics :
      در این حالت گونه های میکروارگانیسم برای فعالیت نیازی به وجود اکسیژن ندارند. محصولات نهایی این متابولیسم نیز متان، دی اکسید کربن و مواد حد واسط بیشماری مانند اسیدهای آلی با وزن مولکولی پایین است.
      فرآیند کمپوست بی هوازی بطور قابل توجهی نسبت به کمپوست هوازی انرژی کمتری از مواد در حال تجزیه آزاد می کند، در این روند به دلیل تولید مواد شیمیایی آلی حد واسط محصول بدبویی تولید می شود. به همین دلیل تقریباً تمام سیستم های مکانیکی تولید کمپوست از فرآیند هوازی بهره می گیرند.
2. 
   عملیات Curing یا داشت کمپوست عبارتست از: نگهداری کمپوست تجزیه شده و تثبت کامل مواد آلی برای بدست آوردن محصولی با کیفیت مناسب. شاخصهایی مانند pH ، درصد اکسیژن، رطوبت و توزیع اندازه ای ذرات بر طول این دوره تأثیر بسزائی دارند. در صورتی که کمپوست تازه فوراً پس از تولید مصرف شود، مواد تثبیت نشده بعلت تغییر شدید و ناگهانی شرایط شیمیایی محیط رشد و نسبت N/C زیاد و تولید ترکیبات سمی به گیاه آسیب وارد می کنند. از طرف دیگر کمپوست نارس و تازه هنوز دارای بو است که از مطلوبیت آن در فضاهای سبز شهری می کاهد.
3. 
   در این مرحله معمولا برای افزایش مطلوبیت و بازار پسندی محصولی، کمپوست تولید شده که معمولاً درشت دانه است خرد شده و مجدداً الک می شود و در صورت لزوم با سفارش مشتری از نظر مواد غذایی غنی سازی می شود و در نهایت بسته بندی می گردد.
4. 
   به طور کلی فرآیند تولید کود کمپوست به شرح زیر خلاصه میگردد:

4. فرآیند جداسازی پسماند
5. فرآیند تخمیر
6. فرآیند دانه بندی کود
7. بسته بندی

در ادامه به تشریح هریک از مراحل فوق پرداخته شده است:

4. فرآیند جداسازی پسماند
   1. .
   1. ۸۰ میلیمتر هدایت می شوند.
   1. .
   1. ( 1/09%).
   1. .
   1. .
   1. Pet ، مواد بازیافتی، پلاستیک، شیشه و سایر جداسازی می شود 2% هم منسوجات مرطوب، در نتیجه حدود 18% پس سرندی باقی میماند. که وارد دستگاه پرس شده و کاهش حجم داده میشود و توسط کمپرسی جهت دفن بهداشتی به جایگاه دفن منتقل شده و دفن میگردد.
5. فرآیند تخمیر و دانه بندی کمپوست
   روش استفاده شده جهت تخمیر کود، روش بیومکانیکال (هوازی) می باشد که جزء روشهای مکانیکی-بیولوژیکی برای امحاء زبالهاست و بر مبنای تجزیه بیوشیمیایی مواد آلی انجام می گیرد. پسماندهای آلی تفکیک شده با خودرو در محل تخمیر به صورت مجزا تخلیه می گردد .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .
   1. .

مطلب پیشنهادی : طرح توجیهی رایگان تولید بیو گاز

• دستگاه همزن مجهز به سیستم شبکه آب پاش می باشد، هنگامی که مشخص شود رطوبت مناسب در توده تخمیر موجود نیست از شبکه پخش آب دستگاه همزن استفاده می شود یعنی همزمان با هوادهی توده ها،توده آب پاشی و افزایش رطوبت صورت می گیرد.
  • در طول مدت تخمیر باید به وسیله ابزارهای(هواسنج، دماسنج و رطوبت سنج) مرتباً درجه حرارت، رطوبت و اکسیژن توده های کمپوست کنترل شود. چنانچه حرارت یا رطوبت کم باشد باید عمل هوادهی و افزایش رطوبت انجام پذیرد.
  • پس از عملیات تخمیر دانه بندی کود توسط خط کود نرم انجام می پذیرد.

بررسی نقاط قوت و ضعف تکنولوژی تولید کمپوست

بطور کلی در فرآیندهای متفاوت جهت تولید کودهای ارگانیک از روشهای بیوتکنولوژی و یا از مواد با ارزش بالا استفاده میشود که در هر دوحالت هزینههای سربار تولید افزایش خواهد یافت و این بار باعث کاهش قدرت رقابت پذیری با محصولات مشابه میشود. البته لازم بتوضیح است که در روشهایی که در فرآیندهای بیوتکنولوژی کود تهیه میگردد، نه تنهاکیفیت کود حاصله بالاتر است بلکه قدرت استحصال کودهای مختلف جهت موارد استفاده گوناگون بدست میآید ولی این روشها بسیار گران قیمت و دانش فنی پیچیدهای نیز دارند که باید از منابع خارجی تامین گردد. بنابراین با توجه به اینکه در طرح موجود از مواد اولیه ارزان و سرمایه گذاری به نسبت پایین قیمت محصولی با ارزش افزوده مناسب و مورد نیاز یکی از صنایع پر رونق کشور (صنعت کشاورزی) بدست می آید، این طرح نسبت به طرحهای تولید کود از جایگاه خوبی برخوردار است.

ارسال شده در 25 مهر 1392

تخمیر

تَخمیر پدیده‌ای است ناشی از مجموعه فعالیتهای زیستی که در آن ترکیبات آلی دارای مولکولهای بزرگ به ترکیبات دارای مولکولهای کوچک‌تر و ساده‌تر شکسته و تجزیه (کاتابولیسم) شده از فرآیند آن علاوه بر ایجاد ترکیبات آلی ساده‌تر، دی‌اکسیدکربن و انرژی نیز آزاد می‌گردد. با بیان دیگر تخمیر تجزیه ناقص بعضی از متابولیت‌ها (ترکیبات آلی) به ترکیبات ساده‌تر همراه با انرژی توسط عامل تخمیری است.

[h=2]نگاه کلی[/h]

در گیاهان تخمیر بیولوژیکی تنها تخمیر الکلی نبوده، ممکن است با کمی تخمیر لاکتیک نیز همراه باشد، برخی از سازواره‌های حیاتی (میکروارگانیسم‌ها) مانند قارچ‌های میکروسکوپی نیز قادر به تخمیرهایی مانند تخمیرهای سیتریک و اکسالیک روی قندهای شش کربنی (هگزوزها) و تخمیر استیک روی الکل اتیلیک و غیره هستند. باکتریها عامل انواع دیگری از تخمیر در طبیعت هستند. تخمیر بوتیریک سلولز لاشه برگ‌ها و تجزیه آنها که سبب افزایش ترکیبات آلی خاک می‌شود و همچنین تخمیرهای تعفنی مواد آلی توسط باکتریها صورت می‌گیرد.

[h=2]تخمیر الکلی[/h]

پاستور اولین کسی است که نقش مخمرهای الکلی را نشان داد. بهترین مثال مخمرها، مخمرهای خمیرترش یا مخمر نانوایی است. اگر این مخمرها در محیط کشت گلوکز و در حضور اکسیژن کافی قرار گیرند، به شدت تقسیم شده، اکسیژن جذب کرده، دی‌اکسیدکربن آزاد می‌سازند. بیشترین سرعت واکنشهای ناشی از تنفس و شدت اکسیداسیون گلوکز این مخمرها که از گروه آسکومیست هستند هنگامی است که تنفس هوازی دارند اگر این مخمرها در داخل یک ظرف در بسته کشت داده شوند پس از مصرف اکسیژن محدود و معین داخل ظرف و آزاد ساختن گازکربنیک دیگر قادر به تنفس عادی نبوده، شروع به تخمیر باقی مانده مواد می‌کنند. آغاز تخمیر ایجاد اکسیدکربن همراه با اتانول است و بوی اتانول در این هنگام وقوع عمل تخمیر را در محیط کشت معلوم می‌کند.

C۶H۱۲O۶————>۲C۲H۵OH + ۲CO۲: ∆G = -۳۳ Kcal تخمیر

C۶H۱۲O۶ + ۶O۲————>۶CO۲ + ۶H۲O: ∆G = ۶۸۶ Kcal_تنفس

تخمیر همیشه با تشکیل الکل همراه نیست، در تخمیر ترکیبات دیگری مانند گلیسیرول نیز بوجود می‌آیند. پیدایش ترکیبات فرعی غیر از الکل در پدیده تخمیر و حضور این ترکیبات در محیط عمل از نظر ادامه تغییر اهمیت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرایط تخمیری (تنفس بی‌هوازی) بسیار کند است، در شرایط تخمیر انرژی آزاد شده از مقدار معینی مواد قندی مانند یک گرم گلوکز محلول، درحدود ۲۱ بار کمتر از حالت تنفس عادی (هوازی است) انرژی حاصل از پدیده تخمیر بیشتر به صورت حرارت تلف می‌شود.

محیط در حال تخمیر نسبت به محیطی که در آن تنفس عادی صورت می‌گیرد بسیار گرم‌تر است. تخمیر الکلی تحت اثر مجموعه در همی‌ از آنزیم‌های درون سلولی به نام (زیماز) صورت می‌گیرد. مجموعه آنزیمی هنگامی که مخمرهای آن زنده باشند بیشترین اثر تخمیری را دارند. بازده تخمیری آنزیم‌ها در خارج از سلول بسیار ضعیف‌تر از آنزیم‌های داخل سلول زنده است. بین اثر طبیعی آنزیم‌ها، نیروی زیستی و ساختار سلولی مخمرها بستگی‌هایی وجود دارد و به اصطلاح تخمیر پدیده‌ای درون سلولی است و آنزیم‌های استخراج شده از مخمرها در خارج از سلول بخش مهمی از قدرت تخمیری خود را از دست می‌دهند.

[h=2]تخمیر واقعی یا حقیقی[/h]

هنگامی در ذخایر قندی یک بافت پیش می‌آید که در شرایط عادی از هوا قرار داشته، در آن تنفس بی هوازی پیش آید. اگر بخشی از یک بافت ذخیره‌ای دارای مواد قندی، مانند قطعاتی از غده چغندر بخش از میان بر میوه‌های آبدار و شیرین مثل انگور را داخل یک ظرف در بسته با مانومتر قرار دهیم، در بافت‌های قطعات مزبور ابتدا تنفس عادی با جذب اکسیژن و دفع دی‌اکسیدکربن صورت می‌گیرد. از آنجا که اکسیدکربن حاصل از تنفس عادی بعدا در داخل شیره واکوئلی سلولهای بافت حل می‌شود، فشار داخلی ظرف با جذب اکسیژن موجود به تدریج کم می‌شود وقتی اکسیژن درون ظرف تمام شده به ناچار شرایط بی‌هوازی (تخمیر) پیش آمده، با ازدیاد تدریجی اکسیدکربن و الکل در ظرف، بالا رفتن فشار داخلی آن شروع می‌شود.

تخمیر به‌وسیله خود بافتها و بدون حضور میکروارگانیسم‌ها و مخمرها صورت گرفت. این تخمیر که در کلیه بافتهای گیاهی، میوه‌های سبز مانده در تاریکی و حتی در جلبک‌ها و قارچ‌ها نیز کم و بیش دیده می‌شود تخمیر درون بافتی و عاری از مخمر می‌گویند. تخمیر درون بافتی در بسیاری از دانه‌های جوان مانند نخود که پوسته آن نسبت به اکسیژن تا اندازه‌ای قابل نفوذ است و همچنین در بیشتر میوه‌های آبدار که اکسیژن در بافتهای داخلی آنها معمولاً کم است امری عمومی است.

بویژه اگر مقدار زیادی میوه در یک جا انبار شود، موجبات و شرایط تخمیر در آنها کاملاً فراهم می‌شود. با توجه به مطالب فوق و تخمیر درون بافتی، باید آن را پدیده‌ای عمومی در گیاهان دانست و توجه به این امر که آنزیم‌های تشکیل دهنده زیماز منشا گیاهی دارند، تخمیر را باید امری طبیعی در گیاهان به شمار آورد. پدیده تخمر درون‌بافتی با مرگ یاخته‌های بافت مورد تخمیر معمولاً ارتباط ندارد، اگر بافتهای در حال تخمیر در هوای آزاد قرار داده شوند، تخمیر درونی آنها متوقف شده تنفس عادی مجدداً آغاز می‌شود. تخمیر در گیاهان فقط از نوع الکلی نیست همراه با ایجاد الکل ترکیبات دیگری مانند جوهر لیمو (اسید سیتریک)، اسید مالیک، اسید اکسالیک و اسید تارتاریک نیز کم و بیش بوجود می‌آیند.

[h=2]شدت تخمیر و اندازه گیری آن[/h]

شدت تخمیر را با قرار دادن اندام دارای ذخیره قندی مانند دانه‌ها، غده‌ها و یا میوه‌ها در یک محیط فاقد اکسیژن و دارای ازت می‌توان به دقت اندازه گرفت و برای این سنجش از روش اندازه گیری دی‌اکسیدکربن آزاد شده نیز می‌توان استفاده کرد. ولی چون واکنشهای دیگر هم‌زمان با تخمیر می‌توانند CO۲ متصاعد کنند این روش ممکن است دقیق نباشد. بنابراین اندازه گیری مقدار الکل تولید شده از تخمیر معمولاً بهتر می‌تواند معرف و تعیین کننده شدت تخمیر باشد. مقدار الکل حاصل از تخمیر در واحد زمان در یک ترکیب قندی تقریباً معادل همان نسبتی است که از اندازه گیری شدت تنفس به دست می‌آید.

[h=2]سازوکار تخمیر[/h]

سازوکار تخمیر الکلی تقریباً مشابه سازوکار (مکانیسم) تنفس عادی است و در بیشتر پیامدهای واکنشی، همانند هم هستند. برای مطالعه مکانیسم تخمیر، به واکنشهای تخمیر الکلی می‌پردازیم. تخمیر الکلی فقط روی گلوسیدها صورت گرفته، خود شامل دو مرحله است:

مرحله اول انتهای پیامدهای واکنشی که حالت زنجیره‌ای دارند، همان مسیر EMP یا گلیکولیز است که به تشکیل اسید پیروویک ختم می‌شود.

مرحله دوم با تجزیه اسید پیروویک که خود سرآغاز پیامدهای واکنشی جداگانه‌ای است که به هیچ وجه ادامه یا بخشی از مسیر گلیکولیز نیست شروع می‌شود. اسید پیروویک با آنکه در آخر مسیر گلیکولیز و پایان تمام پیامدهای زنجیره‌ای آن مانند هگزوزها، تری اوزها و همه اوزهای شکسته و تخریب یافته قرار دارد خود از گلوسیدها به شمار نمی‌آید. شروع تخمیر الکلی از راه گلیکولیز با استالوئید است. استالوئید را می‌توان به‌وسیله سولفیت سدیم از عصاره‌های تخمیری به صورت بی‌سولفیت جدا و استخراج نمود. در تخمیر الکلی به ازای مصرف هر مول گلوکز دو مول NADPH۲ دو مول ATP و دو مول اسید پیروویک حاصل می‌شود.

در دومین مرحله تخمیر که تبدیل اسیدپیروویک به الکل اتیلیک است N ADH۲ حاصل از مسیر گلیکولیز مصرف و تبدیل شده، از تمام واکنشها فقط دومول ATP که حاصل از فسفریلاسیون‌های وابسته به متابولیتهای این مرحله است باقی خواهد ماند واکنش کلی تبدیل گلوکز به الکل اتیلیک بطور خلاصه عبارت است از:

C۶H۱۲O۶۲CH۳CH۲OH+۲CO۲ + ۲ATP

بازده نظری تخمیر در حدود ۴۴% و کمی بیش از بازده تنفس است. تجزیه گلوکز در واکنشهای تخمیری ناقص بوده از آن فقط ۲ مول ATP حاصل می‌شود. در فرآیندهای تنفس تجزیه گلوکز بطور کامل صورت گرفته، ۳۶ مول ATP از آن نتیجه می‌شود.

منبع : رشد

هضم بیهوازی
هضم بی‌هوازی، تجزیه بیولوژیکی مواد آلی در غیاب اکسیژن است که نتیجه این فرایند تولید بیوگاز و مواد تثبیت شده می‌باشد. بارزترین نمونه این فرآیند در لندفیل هاست. از طرف دیگر هاضم های مخزنی نیز به علت سرعت هضم مواد عالی در برابر لندفیل ها بشدت مورد توجه قرار گرفته اند. بیوگاز تولیدی به خاطر داشتن گاز درصد بالایی از متان دارای ارزش حرارتی متوسطی بوده و می‌تواند برای مصارف خانگی و صنعتی بکار رود. فضولات دامی و پسماندهای کشتارگاهی، زائدات کشاورزی، پسماندها و پسابهای صنایع غذایی، فاضلاب و پسماندهای فسادپذیر شهری از جمله مواردی است در فرایند هضم بیهوازی برای تولید بیوگاز بکار میروند.

بیوگاز
منابع زیست توده حاوی ترکیبات آلی با مولکول های درشت زنجیر می باشد که در طی فرآیندهای هضم (دفن در زمین، داخل مخازن مخصوص و یا رها شده در طبیعت)، مولکولهای مذکور شکسته شده و به مولکولهای ساده تر تبدیل می گردند. حاصل نهایی این فرآیند گازی است قابل اشتعال، که بیوگاز نام دارد. به بیوگاز، گاز مرداب نیز گفته می شود. این گاز شامل دو جزء عمده متان( و اندکی سایر هیدروکربورها) و دی اکسیدکربن به همراه مقادیر جزئی ناخالصی نظیر H۲S، بخارآب، N۲ و … می باشد. این مخلوط گازی دارای ارزش حرارتی ٢٥- ١٥ مگاژول به ازاء هر مترمکعب بوده (٤٠ تا ٧٠ درصد ارزش حرارتی گاز طبیعی) و در صورت تبدیل به برق با استفاده از موتورهای بیوگازسوز موجود میتوان ٢.٢–٥.١ کیلووات ساعت برق از هر متر مکعب آن به دست آورد (از هر متر مکعب گاز طبیعی ٣ کیلووات ساعت برق حاصل می شود). این گاز بوی ‏قابل تشخیص مانند تخم مرغ گندیده دارد و از هوا سبک تر می باشد.

انشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی – درمانی استان اصفهان، اصفهان

چکیده:   مقدمه: تهیه کمپوست از زباله خانگی یکی از روشهای بازیافت و دفع مواد زاید جامد می­باشد که علاوه بر جلوگیری از اشاعه بسیاری از بیماریها در جامعه، از اقدامات مفید برای زیباسازی محیط، جلوگیری از آلودگی سفره­های آب زیرزمینی، تهیه هوموس برای بهبود کیفیت خاکهای کشاورزی و افزایش بهره­وری کشاورزی می­باشد. کمپوست کردن مواد زاید جامد به دو روش کلی هوازی، بی­هوازی انجام می­گیرد. روش بی هوازی هنوز مراحل تحقیقاتی را می­گذراند. روشها:بر اساس آزمایشهای انجام شده بر نمونه­های زباله خانگی مورد استفاده در راکتورهای تهیه کمپوست بی هوازی، نمونه­های کمپوست بی­هوازی هم زمان و نمونه­های شیرابه زباله و کمپوست، اطلاعات لازم جمع­آوری و مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج:کیفیت کمپوست تولیدی، به نوع مواد زاید و درصد خلوص این مواد بستگی داشت.تعداد فلزات سنگین در کمپوست بی­هوازی کمتر از کمپوست هوازی هم زمان بود (P<0.05).مقادیر کربن، ازت و فسفر در کمپوست بی­هوازی بیش از کمپوست هوازی به دست آمد (P<0.05)به طور معنی­داری خواص ظاهری کمپوست بی­هوازی یکسان بود. بحث:اطلاعات به دست آمده نشان می­دهد که هر دو نوع کمپوست دارای مواد ناخالصی بیش از حد استاندارد می­باشند، مقادیر فلزات سنگین در زباله جداسازی شده در محدوده مقادیر استاندارد و در زباله مخلوط بیش از مقادیر استاندارد است. خواص ظاهری کمپوست بی­هوازی بهتر از هوازی می­باشد. جداسازی و تفکیک زباله در مبدأ تولید کمک مؤثری در بهبود کیفیت کمپوست می­نماید.

هضم بی هوازی ، هاضم لجن

هضم بی هوازی (قسمت اول)

•  

•  

 آخرین به روز رسانی در سه شنبه, 03 دی 1398 08:15

هضم بی هوازی

هضم بی هوازی یکی از قدیمی ترین و پر کاربرد ترین فرایند های تثبیت لجن فاضلاب در تصفیه خانه های با دبی بیش از 20000 متر مکعب در روز، است. این فرایند مواد جامد الی در لجن را در غیاب اکسیژن به محصولات نهایی مانند متان، دی اکسید کربن و مواد بی ضرر تبدیل می کند. کاهش کلی مقدار مواد جامد و نابودی پاتوژنها نیز در فرایند انجام می گیرد.

تئوری هضم بی هوازی :

هضم بی هوازی متشکل از چندین مرحله متوالی واکنش‌های شیمیایی و بیوشیمیایی تشکیل‌شده است که شامل آنزیم‌ها و محیط مختلط میکرو ارگانیسم‌ها می‌شود.

در این فرایند تجزیه لجن بدین ترتیب است که مواد آلی طی سه مرحله به موارد ریزتر تبدیل‌شده و نهایتا خروجی به شکل گاز متان و گازهای مختلف از سیستم به همراه مواد تجزیه‌شده خارج می‌شود.

همان‌طور که گفته شد این فرایند شامل سه فاز کلی می‌باشد:

شکل ساده‌ای از فرایندهای هضم بی هوازی 

هضم بی هوازی

فاز اول : هیدرولیز

در این فاز ترکیبات پیچیده‌ای مانند کربوهیدرات‌ها، پروتئین ها و لیپید ها به شکل حل‌شدنی تبدیل و به منومر های ساده هیدرولیز می‌شود. هیدرولیز یک مرحله محدودکننده‌ی سرعت در فاز اسیدسازی است.

فاز دوم : اسیدسازی

در این فاز باکتری‌های بیماری زا اسید ساز محصولات فاز اولیه را به اسیدهای آلی با زنجیره کوتاه مانند استیک اسید، پروپیونیک اسید و لاکتی; اسید و لاکتیک اسید و هیدروژن و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌کنند.

فاز سوم : متان سازی

باکتری‌های متان ساز اسیدهای فرار را به متان تبدیل می‌کنند. این فاز آخرین مرحله در تجزیه مواد الی به شکل بی هوازی می‌باشد.

ویژگی‌های باکتری‌هایی که در سه فاز مزبور نقش دارند:

باکتری‌های تشکیل دهنده‌ی اسید به همراه باکتری‌های تشکیل دهنده‌ی متان بیشترین نقش را در فرایند هضم بی هوازی لجن ایفا می‌کنند. این میکرو ارگانیسم‌ها شامل باکتری‌های بی هوازی اختیاری (که ترکیبات آلی محلول و ساده را تخمیر می‌کنند) و باکتری‌های بی هوازی مطلق (که کربوهیدرات‌ها و پروتئین ها را تجزیه می‌کنند) می‌باشند.

کیفیت فرایند تجزیه لجن در شرایط بی هوازی به شرایط محیطی و سازوکار باکتری‌ها بستگی دارد لذا تغییر در شرایط بهره‌برداری که منجر به تغییر گونه‌های غالب باکتریایی می‌شود باعث تغییر در غلظت اسیدها و الکل‌ها به‌طور قابل توجهی میزان سوبسترا های موجود برای باکتری‌های تشکیل دهنده متان و فعالیت آنها و در نتیجه عملکرد هاضم را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

باکتری‌های اسید ساز:

این‌گونه از باکتری‌ها در اجرای فاز دوم تخمیر نقش اساسی دارند. این‌گونه از باکتری‌ها دارای زندگی مسالمت آمیزی با باکتری‌های تولیدکننده‌ی متان هستند.

اسید ساز ها اغلب باکتری‌های اختیاری هستند و در برابر تغیرات PH و دما نسبتاً مقاوم هستند. باکتری‌های اختیاری می‌توانند از اکسیژن محلول در متابولیسم استفاده کنند.

اسید ساز ها زمان تقسیمی در حدود چند ساعت دارند و می‌توانند در شرایط مختلف محیطی عمل کنند.

باکتری‌های متان ساز:

باکتری‌های تولیدکننده متان نام‌های مختلفی دارند و ازنظر مرفولوژی (ریخت‌شناسی) گروه متفاوتی از ارگانیسم‌ها هستند که دارای شکل‌ها، الگوی رشد و اندازه‌های متنوعی هستند

این باکتری‌ها در دمای های بالا به خوبی رشد می‌کنند. این‌گونه از باکتری‌ها حساس به اکسیژن هستند وبی هوازی اجباری هستند.

نام‌های رایج که برای این‌گونه در نظر می‌گیرند:

• متانوژیک ها
• متانوژن ها
• متان سازها

برخی از اشکال این باکتری‌ها در تصاویر زیر نمایان است:

باکتری

متان سازها ذاتا آهسته رشد می‌کنند و سرعت تقسیم آنها چند روز است و همچنین تغییرات کم PH و دما تأثیرات مضری بر آنها دارد.

زمانی که هاضم تحت استرس نوسانات دمایی یا بار شوک قرار می‌گیرند تولید متان نسبت به تولید هیدروژن و اسید به تأخیر می‌افتد.

در سیستم‌های هضم بی هوازی لجن اسیدسازی و متان سازی در تعادل پویا قرار دارند، به این معنی که بعد از تبدیل مواد آلی به اسیدهای فرار و هیدروژن، این مواد با همان نرخی که تشکیل شده‌اند به متان و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شوند. بنابراین در هاضم که خوب کار می‌کند مقدار هیدروژن و اسیدهای فرار کم است.

عوامل محیطی

مهم‌ترین عوامل مؤثر بر واکنش‌های بی هوازی عبارت اند از:

• زمان ماند مواد جامد (SRT)
• زمان ماند هیدرولیکی (HRT)
• دما
• PH
• قلیاییت
• وجود مواد سمی
•  SRT

مهم‌ترین عامل در هاضم بی هوازی این است که باکتری‌ها زمان کافی برای تکثیر و سوخت ساز مواد جامد فرار را در اختیار داشته باشند.

SRT: زمان میانگینی است که مواد جامد در هاضم می‌مانند. سه واکنش سیستم هضم بی هوازی به‌طور مستقیم به این پارامتر مرتبط است. با افزایش SRT میزان توسعه واکنش‌ها زیاد می‌شود و بالعکس.

با کاهش SRT غلظت اجزای لجن خروجی به‌تدریج زیاد می‌شود تا اینکه مقدار SRT به حدی برسد که پس از آن غلظت به سرعت افزایش می‌یابد.

در سیستم‌های هاضم لجن بی هوازی SRT و HRT برابر در نظر گرفته می‌شود و تأثیرگذاری مشابه در سیستم دارند.

 : دما دما اثر مهمی در نرخ رشد باکتری‌ها می‌گذارد از این رو بین SRT و عملکرد هاضم را تغییر می‌دهد. دمای 20 درجه سانتی گراد حداقل دمایی است که می‌توان لجن را تثبیت کرد.

بیشتر هاضم ها در دمای 30 تا 38 درجه‌ی سانتی گراد کار می‌کنند.

حفظ دمای بهره‌برداری پایدار در هاضم، مهم است. نوسانات مکرر و شدید دما روی باکتری‌ها به‌ویژه متان سازها اثر می‌گذارد.

PH و قلیاییت : باکتری‌های متان ساز به‌شدت به PH حساس اند.PH بهینه برای متان سازها حدود 6.8 تا 7.2 است. اسیدهای تولیدشده در فاز اسیدسازی PH را کاهش می‌دهند. متان سازها با تولید قلیاییت به صورت دی‌اکسید کربن آمونیاک و بی‌کربنات با این کاهش مقابله می‌کند.

محدوده مناسب در راهبری هاضم بی هوازی

مواد سمی : بسیاری از مواد برای باکتری‌ها در هاضم بی هوازی سمی اند، اما فلزات سنگین، کاتیون فلزات سبک، آمونیاک، سولفید و برخی مواد معدنی اهمیت دارند.

تبدیل زباله‌های آلی به بیوگاز

 مژگان محبی12 بهمن 1397

0230 خواندن این مطلب 2 دقیقه زمان می‌برد.

 تبدیل زباله‌های آلی به بیوگاز

سازمان بین‌المللی انرژی BTA برنامه‌ای برای تبدیل زباله‌های خانگی به بیوگاز دارد. بر اساس این برنامه، رفتار زباله‌های زیست‌محیطی خانگی تولیدشده توسط ساکنان و مواد آلی تجاری از منابع مختلف دریافت و پردازش می‌شود و به بیوگاز تبدیل می‌شود. بیوگاز تولید شده به عنوان سوخت دیگ‌های بخار استفاده می‌شود که گرمای لازم برای تأسیسات و فرایندهای بیولوژیکی را فراهم می‌کند.

---

در طی این فرایند در مجاورت واحد تولید بیوگاز یک دیگ اتانول قرار داده شده است که می‌تواند جایگزین بخشی از گاز طبیعی باشد که توسط این فرایند مصرف می‌شود. بر اساس گفته سازمان BTA، بیش از 90 درصد از مواد آلی موجود و قابل هضم وارد سیستم می‌شوند و به بیوگاز تبدیل می‌شوند. هضم غنی از مواد مغذی موجود در حدود 400 مزارع که ذرت را برای تأمین تجهیزات اتانول تولید می‌کنند، استفاده می‌شود.

سیستم تجزیه و هضم مواد دارای یک سیستم تهویه‌ی خاک است که نگهداری رطوبت و مواد آلی و همچنین بهبود هوادهی و ساختار را فراهم می‌کند. مایعات اضافی تولید شده در کارخانه قبل از تخلیه سیستم تصفیه می‌شوند و نیتروژن موجود در آب جدا می‌شود و به عنوان یک کود شیمیایی با ارزش بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلاینده‌های باقی‌مانده بی‎اثر استخراج شده و به صورت فشرده به فاضلاب منتقل می‌شوند.

جامدات آلی وارد شده به سیستم در ابتدا وارد یک سیستم هیدرودینامیکی می‌شوند تا به موادی تبدیل شوند که قابل تبدیل باشند؛ اما مواد مایع آلی به طور مستقیم وارد سیستم تبدیل به بیوگاز می‌شوند.

فناوری‌های بیوشیمیایی نسبت به فناوری‌های زباله‌سوزی، در دماهای پایین‌تر، و با سرعت‌های کمتری عمل می‌کنند. خوراک این فرایندها مواد آلی قابل تجزیه زیستی است. خوراک‌های با محتوای رطوبت بیشتر، عموماً گزینه‌های بهتری برای فرایندهای بیوشیمیایی هستند. مواد آلی غیرقابل تجزیه زیستی مانند پلاستیک‌ها، توسط فرایندهای بیوشیمیایی قابل تبدیل نیستند. دو روش متداول استحصال انرژی از زباله به طریق بیوشیمیایی عبارت‌اند از: استفاده از گاز متان حاصل از هضم بی‌هوازی زباله در یک هاضم؛ و جمع‌آوری و استفاده از گاز متان تولید شده در دفن‌گاه زباله.

هضم بی‌هوازی یک فرایند تخمیر باکتریایی است که طی آن مواد آلی قابل تجزیه زیستی، در غیاب اکسیژن توسط باکتری‌های ویژه‌ای که تنها در غیاب اکسیژن زنده می‌مانند تجزیه شده و تولید یک گاز سوختی می‌نمایند. این فرایند در محیط‌های مساعد برای رشد باکتری‌های بی‌هوازی نظیر باتلاق‌ها، شالیزارهای برنج، دفن‌گاه‌های زباله و تأسیسات تصفیه فاضلاب نیز به طور طبیعی اتفاق می‌افتد. گاز سوختی حاصل که بیوگاز نامیده می‌شود، عمدتاً متشکل از گازهای متان و دی‌اکسید کربن بوده و بعد از تمیز شدن می‌تواند به عنوان یک سوخت در موتورهای احتراق داخلی، توربین‌های گازی، پیل‌های سوختی، بویلرها و گرمکن‌های صنعتی؛ و یا در ساخت مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.

تباهی مواد فسادپذیر زباله مدفون در دفن‌گاه، فرایندی است که به طور طبیعی، در اثر هضم بی‌هوازی صورت می‌گیرد. بیوگاز محصول جانبی اجتناب‌ناپذیر این فرایند است که باید برای حفظ سلامت عمومی و رعایت الزامات زیست‌محیطی، از انتشار آن به اتمسفر ممانعت به عمل آید. با جمع آوری و استفاده از این گاز، نه تنها از انتشار آن به اتمسفر جلوگیری می‌شود، بلکه به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر و ارزان مورد استفاده نیز قرار می‌گیرد.

تولید برق و بیوگاز از زباله

روز نو :

محققان دانشگاه آزاد اسلامی دستگاه سبزی برای تولید برق و بیوگاز در مقیاس خانگی و صنعتی تولید کردند که منبع انرژی آن از خورشید و دمای تخمیر زباله در داخل مخازن آن نیز با الگوبرداری از بدن انسان است.

مهرداد عاشقی، مجری طرح عنوان طرح تحقیقاتی اجرا شده را  «دستگاه تولید بیوگاز،‌کمپوست و برق از زباله‌های خانگی» ذکر کرد و گفت: در این طرح دستگاهی برای تولید بیوگاز و برق طراحی شده که قادر است با استفاده از هر نوع زباله تجزیه پذیر به غیر از زباله‌های انواع فلزات، آهن، پلاستیک و شیشه، برق و بیوگاز تولید کند.

وی با تاکید بر این که این دستگاه کاملا سبز است، خاطر نشان کرد: این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که توان پمپ و موتور آن از برق شهری تامین نمی‌شود، بلکه با استفاه از نور خورشید تامین می‌شود.

مجری طرح به بیان عملکرد این دستگاه پرداخت و یادآور شد: این دستگاه به صورت اتوماتیک کار می‌کند، به‌طوری که با زدن دکمه توان آن، دستگاه به مدت 20 روز فرایندهای لازم برای تبدیل زباله به برق و کمپوست را انجام خواهد داد.

وی با تاکید بر این که این دستگاه عملکرد خود را بر اساس برنامه ریزی‌های تدوین شده برای آن انجام می‌دهد، اضافه کرد: خوراک دستگاه که شامل 3 واحد زباله و 7 واحد آب است، به مخزن شماره یک دستگاه وارد می‌شود و دستگاه به طور اتوماتیک زباله‌ها را به هم می‌زند و خرد می‌کند تا زباله‌ها به مخلوط رقیقی تبدیل شود.

عاشقی با تاکید بر این که با تبدیل زباله به مخلوط رقیق، پمپ شروع به پمپاژ کردن زباله به قسمت راکتور می‌کند، اظهار کرد: در این راکتور که وظیفه هضم کردن زباله را بر عهده دارد، باکتری‌های بی هوازی از طریق  کاتالیزور که در این طرح از کود دامی استفاده شد، فعال می‌شوند تا فرایند تخمیر در مخزن انجام شود.

این محقق اضافه کرد: با شروع فرایند تخمیر، در مخزن شماره 2 گاز متصاعد می‌شود و به تدریج که این گاز جمع شد و به حد فشاری خاصی رسید، با صدور فرمانی به پمپ وکیوم، گاز تولید شده مکیده می‌شود.

وی دمای استفاده شده در این دستگاه برای فرایند تخمیر را با الگوبرداری از دمای بدن انسان دانست و در این باره توضیح داد: دمای بدن همواره بر روی عدد 37 درجه سانتیگراد ثابت است که با الگوبرداری از این مدل، دمای 37 درجه سانتیگراد برای انجام فرایندها در این دستگاه ثابت نگه داشته می‌شود.

عاشقی گاز به دست آمده از این دستگاه را حاوی 30 درصد متان، 2 درصد نیتروژن و مابقی را رطوبت بخار آب دانست و ادامه داد: پس از جمع آوری گاز از مخزن، یا از آن برای مصرف سوخت استفاده می‌شود و یا مستقیما به موتور دیزل گازی برای تولید برق متصل خواهد شد.

مجری طرح، محصول نهایی این دستگاه پس از 20 روز را کمپوست ذکر کرد که برای تغذیه گیاهان و مصارف کشاورزی کاربرد دارد.

وی خاطر نشان کرد: فرایند تخمیر از روز سوم فعالیت دستگاه آغاز می‌شود و نمودارهای به دست آمده از عملکرد این دستگاه، نشان می‌دهد تولید گاز از روزهای هفدهم و هجدهم به بعد صورت نمی‌گیرد که در این مرحله فرایند متوقف و بیوگاز تولید شده برای سوخت و ساز و یا برای اتصال به موتور دیزل گازی و تولید برق استفاده می‌شود.

این محقق، مزیت این دستگاه را استفاده از زباله برای تولید برق، کمپوست و بیوگاز دانست.

وی تولید این دستگاه را در مقیاس خانگی و صنعتی عنوان کرد و افزود: در صورتی که این طرح در مقیاس خانگی استفاده شود، می‌توان دستگاهی در ابعاد یک ماشین لباسشویی ساخت تا از زباله‌های خانگی تولید شده بیوگاز، ‌برق و کمپوست برای مصارف کشاورزی تولید کرد.

عاشقی، مقیاس صنعتی این دستگاه را شامل چند مخزن 10 تنی عنوان کرد که به صورت موازی نصب می‌شوند.

ساخت این دستگاه در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان اجرایی شده است.

بازیافت زباله شهری

امروزه مهمترین شاخص‌های زندگی بشر ، حفاظت از منابع تولید است. بشر دریافته است که تبعات و پیامدهای خسارت و زیانهایی که به طبیعت وارد می‌کند، بمراتب بیشتر از بهره‌ای است که از آلودن محیط زیست دریافت می‌کند. از این رو ، با بکار بستن امکانات عملی و علمی می‌کوشد کمترین زیان را به طبیعت وارد آورد. امروزه تولید زباله در شهرهای بزرگ مسئله آفرین شده است.

فرایند تولید زباله که خود ناشی از فعالیت انسان شهرنشین مصرف‌کننده است و هر روز نیز او را به مصرف بیشتر ترغیب می‌کنند، جزء لاینفک زندگی است. بطوری که بطور متوسط هر انسان شهرنشین روزانه نیم کیلوگرم زباله تولید می‌کند و چنانچه جمعیت شهرنشین کشور را سی میلیون نفر تخمین زنیم، روزانه معادل پانزده هزار تن زباله تولید می‌شود که دفع این حجم عظیم زباله ، چنانچه بطور اصولی و بهداشتی انجام نشود، معضلات جبران ناپذیر زیست محیطی را بدنبال خواهد داشت.

از سوی دیگر چنانچه با دیدگاه مثبت به زباله بنگریم و عبارت طلای کثیف بر آن نهیم، زباله ماده‌ای است ارزشمند و قابل بازیافت.

استفاده از زباله بعنوان کود گیاهی

می‌توان زباله را طی فرآیندهایی به مواد تقویت کننده خاک یا کود ( کمپوست ) تبدیل نمود که سرشار از مواد آلی و عناصر مورد نیاز گیاه می‌باشد. با مصرف کمپوست می‌توان تا %70 در مصرف کودهای شیمیایی

چنانچه جمعیت شهرنشین را 30 میلیون نفر تخمین بزنیم، روزانه معادل پانزده میلیون کیلوگرم زباله تولید می‌شود که از این مقدار ، پنج میلیون کیلوگرم آن قابل تبدیل به کمپوست است. صرفه‌جویی کرد. هر انسانی که در شهر زندگی می‌کند، روزانه بیش از 5/0 کیلوگرم زباله تولید می‌کند که بیش از یک‌سوم آن ، قابل تبدیل به کمپوست است.

کمپوست

کمپوست یک کود آلی است و حاصل مجموع تغییر و تبدیل‌هایی است که روی انواع بازمانده‌های گیاهی و حیوانی در نتیجه توالی فعالیت گروههای مختلف میکروارگانیسم‌ها بوجود می‌آید. تولید کمپوست از زمانهای بسیار دور در کشاورزی سنتی اغلب کشورها با استفاده از بازمانده‌های محصولات زراعی و با افزودن فضولات دام و طیور به آنها متداول بوده است.

امروزه علاوه بر بازمانده‌های محصولات کشاورزی و دامی ، انبوهی از سایر مواد آلی بصورت مواد زائد و ضایعات برخی کارخانه‌های صنعتی و بخصوص کارخانه‌های وابسته به صنایع کشاورزی ، همچنین از طریق زباله‌های شهری ، لجن فاضلابها و… در حجم زیاد تولید می‌شوند که تجدید سیکل آنها از طریق تبدیل کمپوست و استفاده از آنها بعنوان یک کود آلی هم از نظر اصلاح خاک و افزایش سطح حاصلخیزی آن و هم از لحاظ جلوگیری از انتشار مواد آلوده کننده محیط زیست ، امری کاملا ضروری است.

تکنولوژی تولید گاز زیستی (بیوگاز) با استفاده از زباله و فاضلاب

متان یا گاز طبیعی ، محصول میکروبی حاصل از تجزیه بی‌هوازی مواد آلی به وسیاه میکروبها می‌باشد. تولید متان ، یک فرآیند کاربردی وسیع در تجزیه ضایعات آلی است زیرا این گاز نامحلول بوده و براحتی از سیستم تصفیه خارج می‌شود. از آنجائیکه این گاز یک ماده سوختی است، متان تولید شده در سیستم تصفیه می‌تواند بعنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

بیوگاز

بیوگاز مخلوطی قابل اشتعال است که در اثر تخمیر مواد آلی در یک محدوده گرمایی و PH مشخص و در شرایط بی‌هوازی توسط میکروبها بوجود می‌آید. ترکیبات آن ، شامل 56-55 درصد گاز متان و گازهای دیگر مانند دی‌اکسید کربن ، نیتروژن و سولفید هیدروژن و بعضی هیدروکربورهاست.

استفاده از گاز متان حاصل از تخمیر مواد بیولوژیکی حداقل 70 سال پیش در تصفیه‌خانه های فاضلابهای شهری اروپا مطرح شده است. ولی استفاده از بیوگاز در ده سال اخیر بعلت کمبود انرژی و افزایش قیمت آن مورد توجه خاص قرار گرفته است.

منبع تهیه بیوگاز

قسمت اعظم فضولات انسانی ، حیوانی ، گیاهی قابل تجزیه بوده و می‌تواند تحت شرایط ویژه تخمیر شده و با تولید بیوگاز ، جوابگوی قسمتی از نیازهای انرژی شهر و روستا باشد. علاوه بر آن با تولید کود بهداشتی و بهبود آلودگی محیط زیست توسط دستگاه بیوگاز در روستاها دو بحران عمده روستائیان مرتفع خواهد گردید. در اروپای غربی ، در دامداری‌ها و مجتمع‌های کشاورزی و تقریبا کلیه تصفیه‌خانه‌های فاضلاب مجهز به دستگاه‌های بیوگاز هستند. این واحدها قسمت عمده انرژی مورد نیاز خود را از طریق بیوگاز تامین می‌کنند.

محاسن استفاده از بیوگاز

1. کنترل آلودگی‌های محیط زیست از طریق متمرکز نمودن فضولات انسانی و حیوانی در مخازن تخمیر و جلوگیری از پراکندگی مواد در محیط زندگی مردم.
2. تهیه کود مناسب و بهداشتی که حاصل از تخمیر فضولات دامی و انسانی می‌باشد.
3. تولید گاز متان جهت سوخت و ساز ، روشنایی و یا تبدیل آن به انرژی‌های مکانیکی.

استفاده از ضایعات کارخانه‌های فراوری مرکبات جهت مصارف غذایی

در دنیای امروز ، استفاده از محصولات ثانویه مرکبات روز به روز اهمیت بیشتری به خود می‌گیرد و مخصوصا پس از اختراع ماشین‌های آب‌میوه گیری به فکر استفاده از تفاله‌های کارخانه نیز برآمده‌اند. تعیین درجه اهمیت بین تولیدات اصلی و جنبی همیشه امکانپذیر نمی‌باشد. بعنوان مثال ، در ” گینه ” و ” ساحل عاج ” ، اسانس لیمو اهمیت بیشتری از لیمو دارد.

از پوست مرکبات روغن‌کشی می‌کنند. از قسمت سفید پوست آنها ، ماده Pectine استخراج می‌کنند. از روغن‌ها و تفاله‌های هسته ، مواد متعدد تهیه می‌کنند. مهمترین محصولات جانبی این کارخانه‌ها ، پالپ خشک شده ، ملاس ، پالپ شسته شده ، اسانس و روغنها هستند. نمونه‌هایی از این محصولات تولید هیسپردین ، نارنجین ، لیمونین ، آنزیمها

 ، اسانسها ، ترکیبات شیمیایی طعم دهنده و پکتین هستند.

روش های دفع زباله

روش های دفع زباله . در طی قرون وسطی، ساکنان شهری اروپا، زباله های خود را خارج از خانه و در خیابان می ریختند و نمی دانستند که بسیاری از بیماری ها توسط شرایط آلوده محیط ایجاد می شود. در اواخر سال های ۱۷۰۰ میلادی یک گزارش در انگلستان بیماری ها را به دفع غیر بهداشتی زباله ارتباط داد.  حتما شما هم این تقاضای یکسان والدین را شنیده اید که «لطفا زباله را بیرون بگذار» تصمیم اینکه باید با زباله چه کار بکنید، یک مشکل جدید نیست. مردم همیشه با زباله ها مشکل داشته اند. دولت یونان، اولین زباله دانی شهری را بیشتر از ۲۵۰۰ سال قبل افتتاح کرد. در طی قرون وسطی، ساکنان شهری اروپا، زباله های خود را خارج از خانه و در خیابان می ریختند و نمی دانستند که بسیاری از بیماری ها توسط شرایط آلوده محیط ایجاد می شود. در اواخر سال های ۱۷۰۰ میلادی یک گزارش در انگلستان بیماری ها را به دفع غیر بهداشتی زباله ارتباط داد. زمانی که بهداشت شروع شد، مردم شروع به جمع کردن زباله از خیابان ها و نهرهای عمومی کردند. قبل از سال های ۱۸۰۰ میلادی، اروپایی ها زباله های خود را می سوزاندند و انرژی ناشی از آن را برای تولید الکتریسیته استفاده می کردند. اما موقعیت در این طرف اقیانوس اطلس کمی متفاوت بود، آمریکایی ها زباله های خود را در یک زباله دانی خارج از شهر می ریختند و از یک زباله دانی، تا زمانی که پر شود استفاده می کردند و سپس از مکان دیگری استفاده می کردند. زمانی که جمعیت آمریکا زیاد شد و مردم از زمین ها برای کشاورزی استفاده کردند، مقدار زباله ها زیاد شد. اما روش خلاص شدن از زباله هنوز پیشرفت نکرده بود و به کار خود(ریختن اشغال در زباله دانی) ادامه می دادند. امروزه حدود ۵۵ درصد زباله های ما خارج از شهر و در محل های دفن زباله بهداشتی دفن می شود. امروزه از پنج روش برای دفع زباله استفاده می شود اما هیچ یک از روش های دفع زباله به تنهایی برای همه شرایط گوناگون مناسب نیستند. انتخاب یک روش خاص بر اثر عوامل محلی مانند هزینه و در دسترس بودن زمین و کارگر تعیین می شود. در مطلب زیر که برگرفته از سایت آفتاب است روش های اصلی دفع زباله همراه با معایبو مزایای آنها آمده است. 1- تل انبار کردن(Dumping): در این روش زباله ها در مناطق دارای زمین های پست تل انبار می شوند، بخشی از این کار برای بازیافت زمین است ولی بخش عمده آن به عنوان روشی است برای دفع زباله های خشک. در نتیجه عمل میکروب ها حجم زباله ها به اندازه ای قابل توجه کاهش یافته و زمین از نو برای کشت آماده می شود. نقطه ضعف های تل انبار کردن زباله عبارت است از: زباله در معرض مگس ها و موش ها قرار می گیرد، منبع ایجاد بوهای مزاحم و مناظر ناپسند می شود، زباله های سبک در نتیجه باد به اطراف پراکنده می شود و زه کشی شیرابه تل انبار باعث آلوده کردن آب های سطحی و زیرزمینی می شود. یک کمیته WHO(در سال ۱۹۶۷) تل انبار کردن زباله را به عنوان غیر بهداشتی ترین روشی که موجب خطرهای بهداشت همگانی، مزاحمت و آلودگی شدید محیط زیست می شود، محکوم کرده است. باید تل انبار کردن زباله غیر قانونی اعلام و به جای آن روش های معتبر به کار گرفته شود. 2- دفن بهداشتی زباله: در جاهایی که زمین مناسب در دسترس باشد، دفن بهداشتی زباله بهترین روش دفع زباله است. این کار با تل انبار کردن عادی تفاوت دارد، از این قرار; مواد زباله در خندق ها یا جاهای از پیش فراهم شده ریخته، و به اندازه کافی کوبیده و روی آنها در پایان کار روزانه با خاک پوشانیده می شود. اصطلاح دفن بهداشتی تغییر یافته برای کارهایی به کار برده می شود که عمل کوبیدن و پوشانیدن زباله یک یا ۲ بار در هفته انجام می گیرد. این عملیات به ۳ نوع انجام می شود: الف) روش خندق(Methob Trench): هر جا که زمین مسطح در دسترس باشد به طور معمول روش خندق انتخاب می شود. برای این کار خندقی دراز(به ژرفای ۲ تا ۳ متر و پهنای ۳ تا ۱۰ متر) کنده می شود(برحسب شرایط محیط) و زباله ها در آن ریخته و کوبیده و با خاک بیرون آورده شده روی آنها پوشانیده می شود. در هر جا که زباله به صورت فشرده در خندق ریخته شود اگر ژرفای آن ۲ متر باشد یک آکر زمین برای هر ۱۰ هزار نفر جمعیت درسال لازم خواهد بود. ب) روش سطح شیب دار(Methob Rame): در هر جا که زمین شیب ملایم داشته باشد این روش مناسب است. برای اطمینان از پوشانده شدن زباله ها کمی حفاری هم انجام می شود. ج) روش تسطیح زمین: این روش برای پر کردن گودال های زمین، چاله های خاک رس و جای معادن متروک به کار گرفته می شود، زباله ها تا ژرفای ۲ تا ۲/۵ متری انبار، فشرده، و سفت می شوند و به صورت لایه های یک نواخت در می آیند، سطح بیرونی هر لایه با حداقل ۳۰ سانتیمتر گل پوشانده می شود. این کار زباله ها را از دسترسی مگس و جوندگان جلوگیری می کند و مزاحمت ناشی از بو و گرد و غبار را هم فرو می نشاند. عیب این روش آن است که مستلزم خاک اضافی از منابع بیرون از محل است. در زباله های دفن شده دگرگونی های شیمیایی، میکروب شناختی و فیزیکی روی می دهد، گرمای زباله ها در مدت هفت روز تا شصت درجه صد قسمتی افزایش می یابد و همه عوامل بیماری زا را می کشد و فرآیند تجزیه را شتاب می بخشد، سپس ۲ تا ۳ هفته طول می کشد تا خنک شود و به طور عادی تجزیه کامل موادآلی به توده بی ضرر تا شش ماه وقت می گیرد. نباید زباله ها در آب تخلیه شوند زیرا موجب بوهای ناراحت کننده ای می شود که از تجزیه مواد آلی بر می خیزد. روش دفن بهداشتی یا تخلیه کنترل شده با مکانیزاسیون متحول شده است. کارهای مربوط به پخش، مرتب کردن و خاک ریختن روی زباله ها را اینک بولدوزرها انجام می دهند. ۳– سوزاندن زباله: زباله ها را می توان به وسیله آتش زدن یا سوزاندن دفع بهداشتی کرد. هر جا که زمین مناسب در دسترس نباشد این کار روش انتخابی است. بهتر است زباله های بیمارستانی را که خطرهای ویژه ای دارند با سوزاندن دفع کرد. در چند کشور صنعتی و به خصوص در شهرهای بزرگ که زمین مناسب ندارند زباله از راه سوزاندن دفع می شود ولی در کشورهای رو به پیشرفت مانند هندوستان زباله سوزی روش مقبولی نیست زیرا زباله دارای مقادیری خاکستر است که عمل آتش زدن را دشوار می سازد و لازم است نخست خاک و خاکستر از آن جدا شود که همه اینها نیازمند هزینه سنگین و سرمایه گذاری است که به مشکلات شهرداری در مورد سوزاندن زباله افزوده می شود. گذشته از این سوزاندن زباله در جامعه هایی که نیاز بسیار به کود دارند یک نوع خسارت به جامعه است و از این رو در کشورهای رو به پیشرفت مانند هندوستان سوزاندن زباله کاربرد محدود دارد. ۴– تهیه کود: تهیه کود روشی مرکب از دفع آش خال شهری و کود انسانی یا لجن است و شامل یک فرآیند طبیعی است که در آن در اثر عمل باکتری ها مواد آلی شکسته شده و یک ماده آلی پوسیده(گیاخاک Humus) و نسبتا پایدار به دست می آید که آن را کمپوست Compost می نامند و برای تقویت خاک ارزش قابل ملاحظه ای دارد. محصولات فرعی آن دی اکسید کربن، آب و گرما است. گرما به هنگام تجزیه ایجاد می شود و به شصت درجه صد قسمتی و بیشتر می رسد و چند روز به درازا می کشد و در این مدت تخم و لارو مگس ها، عوامل بیماری زا و بذر گیاهان را نابود می کند. فرآورده های پایانی یا کمپوست یا عامل زنده بیماری زا ندارد و یا بسیار کم دارد و یک تقویت کننده خوب خاک است که دارای مقادیری کم از مواد اصلی مغذی گیاهان مانند نیترات ها و فسفات ها است. اکنون دو روش برای تهیه کمپوست به کار گرفته می شود که به شرح زیر می باشد: الف)روش بی هوازی یا فرآیند تخمیرداغ: در نتیجه پژوهش های انجام شده زیر نظر انجمن کشاورزی هندوستان، در موسسه علوم هندوستان در شهر بنگالور یک دستگاه تهیه کمپوست به طریقه بی هوازی ساخته شده که به نام روش بنگالور(فرآیند تخمیر داغ) معروف است: این روش به عنوان یک روش مطلوب برای دفع زباله و مدفوع شهرها توصیه می شود. برای این کار بسته به مقدار زباله و مدفوع که باید دفع شود گودال هایی به عمق ۹۰ سانتیمتر و پهنای ۱/۵ تا ۲/۵ متر و درازای ۴/۵ تا ۱۰ متر کنده می شود. ژرفای بیش از ۹۰ سانتیمتر توصیه نمی شود چون موجب کندی تجزیه می شود. این گودال ها در فاصله ای که کمتر از ۸۰۰ متر با محدوده شهر نباشد کنده می شود. فرآیند کود کردن در آنها از این قرار است: نخست لایه ای از زباله به کلفتی نزدیک به پانزده سانتیمتر در کف گودال پخش می کنند و روی این لایه به کلفتی پنج سانتیمتر مدفوع می ریزند سپس به تناوب لایه هایی به کلفتی پانزده سانتیمتر زباله و پنج سانتیمتر کود انسانی می افزایند تا به سطحی سی سانتیمتر بالاتر از سطح زمین برسد. باید لایه بالایی به کلفتی حداقل ۲۵ سانتیمتر از زباله باشد. سپس خاک کنده شده را برروی زباله بالایی می ریزند و آن را می پوشانند. در صورتی که کار به درستی انجام شود به هنگام راه رفتن انسان بر بالای توده کمپوست نباید پای او فرو برود. در نتیجه عمل باکتری ها در مدت هفت روز گرمای قابل ملاحظه(بیش از ۶۰ درجه ۱۰۰ قسمتی) در توده کمپوست ایجاد می شود. این گرمای شدید که ۲ تا ۳ هفته ادامه می یابد موجب تجزیه زباله و مدفوع می شود و همه خرده زیست مندهای بیماری زا و انگلی را نابود می کند. در پایان چهار تا شش ماه، کار تجزیه مدفوع و زباله تکمیل شده و کود حاصله ماده ای است کاملا تجزیه شده، و بدون بو و بی ضرر که ارزش کودی آن بسیار و برای به کار بردن روی زمین آماده است. کمیته بهداشت محیط زیست(در سال ۱۹۴۹) روش تهیه کود را برای شهرداری هایی که بیش از ۱۰۰ هزار نفر جمعیت دارند توصیه نمی کند. شهرداری های بزرگ تر باید برای حمل فضولات انسانی، گنداب رو زیرزمینی بسازند. ب) کودسازی به روش مکانیکی: روش دیگر ساختن کود که به روش مکانیکی شناخته می شود، پذیرفتنی و مقبول شده است. در این روش به وسیله فرآیند کردن مواد خام و تبدیل آنها به فرآورده نهایی کود در واقع به مقیاس گسترده ساخته می شود. نخست زباله از مواد خطرناک مانند استخوان، فلز، شیشه، کهنه پاره و موادی که احتمالا با عملیات خرد کردن تداخل می کنند، پاک می شود. سپس به وسیله یک دستگاه خردکننده، خرد می شوند تا اندازه اجزا» آن به کمتر از ۲ اینچ کاهش یابد. زباله خرده شده سپس با هرز آب، لجن یا مدفوع در یک دستگاه هم زن، مخلوط و روی هم جمع می شود. عواملی که باید در این عملیات کنترل شوند عبارتند از: نسبت کربن به ازت، گرما، رطوبت، pH و هوادهی. همه عملیات فراهم کردن کود در مدت ۴ تا ۶ هفته کامل می شود. این روش تهیه کود در کشورهایی مانند آلمان، سوئیس و هلند متداول است. ۵-چاله های کود: در مناطق روستایی کشورهای رو به پیشرفت دستگاهی برای گرد آوری و دفع زباله در کار نیست و زباله ها در پیرامون خانه ها پراکنده و موجب آلودگی شدید خاک می شوند. این مشکل را می توان با حفر چاله های کود برای هر یک از خانوارها حل کرد. پس مانده های خوراک، کود دام ها، برگ درختان و نی و حصیر را باید در این چاله ها ریخت و در پایان روز روی آنها خاک اضافه کرد. از این چاله ها ۲ عدد لازم است که پس از پر شدن و بستن سر یکی از آنها آن دیگری به کار گرفته شود. در مدت ۵ تا ۶ ماه زباله در چاله تبدیل به کود می شود و می توان آن را به مزرعه برد. در جوامع روستایی این روش دفع زباله کارساز و نسبتا ساده است. ۶-دفن کردن: این روش برای اردوگاه های کوچک مناسب است. گودالی به پهنای ۱/۵ متر و ژرفای ۲ متر کنده می شود و در پایان هر روز روی زباله ها را با ۲۰ تا ۳۰ سانتیمتر خاک می پوشانند. هنگامی که سطح پر شده گودال نزدیک به ۴۰ سانتیمتری زمین رسد که آن را با خاک پر و فشرده می کنند، و گودال تازه ای می کنند، پس از ۴ تا ۶ ماه می توان کود را از گودال بیرون آورده و در مزرعه به کار برد. اگر به ازا» هر ۲۰۰ نفر یک متر درازا برای گودال در نظر گرفته شود، پس از یک هفته پر خواهد شد.

تولید برق و بیوگاز از زباله

محققان دانشگاه آزاد اسلامی دستگاه سبزی برای تولید برق و بیوگاز در مقیاس خانگی…

تولید برق و بیوگاز از زباله با روش دوستدار طبیعت محققان کشور

محققان دانشگاه آزاد اسلامی دستگاه سبزی برای تولید برق و بیوگاز در مقیاس خانگی و صنعتی تولید کردند که منبع انرژی آن از خورشید و دمای تخمیر زباله در داخل مخازن آن نیز با الگوبرداری از بدن انسان است.

مهرداد عاشقی، مجری طرح در گفت‌وگو با خبرنگار علمی ایسنا عنوان طرح تحقیقاتی اجرا شده را  «دستگاه تولید بیوگاز،‌کمپوست و برق از زباله‌های خانگی» ذکر کرد و گفت: در این طرح دستگاهی برای تولید بیوگاز و برق طراحی شده که قادر است با استفاده از هر نوع زباله تجزیه پذیر به غیر از زباله‌های انواع فلزات، آهن، پلاستیک و شیشه، برق و بیوگاز تولید کند.

وی با تاکید بر این که این دستگاه کاملا سبز است، خاطر نشان کرد: این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که توان پمپ و موتور آن از برق شهری تامین نمی‌شود، بلکه با استفاده از نور خورشید تامین می‌شود.

مجری طرح به بیان عملکرد این دستگاه پرداخت و یادآور شد: این دستگاه به صورت اتوماتیک کار می‌کند، به‌طوری که با زدن دکمه توان آن، دستگاه به مدت 20 روز فرایندهای لازم برای تبدیل زباله به برق و کمپوست را انجام خواهد داد.

وی با تاکید بر این که این دستگاه عملکرد خود را بر اساس برنامه ریزی‌های تدوین شده برای آن انجام می‌دهد، اضافه کرد: خوراک دستگاه که شامل 3 واحد زباله و 7 واحد آب است، به مخزن شماره یک دستگاه وارد می‌شود و دستگاه به طور اتوماتیک زباله‌ها را به هم می‌زند و خرد می‌کند تا زباله‌ها به مخلوط رقیقی تبدیل شود.

عاشقی با تاکید بر این که با تبدیل زباله به مخلوط رقیق، پمپ شروع به پمپاژ کردن زباله به قسمت راکتور می‌کند، اظهار کرد: در این راکتور که وظیفه هضم کردن زباله را بر عهده دارد، باکتری‌های بی هوازی از طریق  کاتالیزور که در این طرح از کود دامی استفاده شد، فعال می‌شوند تا فرایند تخمیر در مخزن انجام شود.

این محقق اضافه کرد: با شروع فرایند تخمیر، در مخزن شماره 2 گاز متصاعد می‌شود و به تدریج که این گاز جمع شد و به حد فشاری خاصی رسید، با صدور فرمانی به پمپ وکیوم، گاز تولید شده مکیده می‌شود.

وی دمای استفاده شده در این دستگاه برای فرایند تخمیر را با الگوبرداری از دمای بدن انسان دانست و در این باره توضیح داد: دمای بدن همواره بر روی عدد 37 درجه سانتیگراد ثابت است که با الگوبرداری از این مدل، دمای 37 درجه سانتیگراد برای انجام فرایندها در این دستگاه ثابت نگه داشته می‌شود.

عاشقی گاز به دست آمده از این دستگاه را حاوی 30 درصد متان، 2 درصد نیتروژن و مابقی را رطوبت بخار آب دانست و ادامه داد: پس از جمع آوری گاز از مخزن، یا از آن برای مصرف سوخت استفاده می‌شود و یا مستقیما به موتور دیزل گازی برای تولید برق متصل خواهد شد.

مجری طرح، محصول نهایی این دستگاه پس از 20 روز را کمپوست ذکر کرد که برای تغذیه گیاهان و مصارف کشاورزی کاربرد دارد.

وی خاطر نشان کرد: فرایند تخمیر از روز سوم فعالیت دستگاه آغاز می‌شود و نمودارهای به دست آمده از عملکرد این دستگاه، نشان می‌دهد تولید گاز از روزهای هفدهم و هجدهم به بعد صورت نمی‌گیرد که در این مرحله فرایند متوقف و بیوگاز تولید شده برای سوخت و ساز و یا برای اتصال به موتور دیزل گازی و تولید برق استفاده می‌شود.

این محقق، مزیت این دستگاه را استفاده از زباله برای تولید برق، کمپوست و بیوگاز دانست.

وی تولید این دستگاه را در مقیاس خانگی و صنعتی عنوان کرد و افزود: در صورتی که این طرح در مقیاس خانگی استفاده شود، می‌توان دستگاهی در ابعاد یک ماشین لباسشویی ساخت تا از زباله‌های خانگی تولید شده بیوگاز، ‌برق و کمپوست برای مصارف کشاورزی تولید کرد.

عاشقی، مقیاس صنعتی این دستگاه را شامل چند مخزن 10 تنی عنوان کرد که به صورت موازی نصب می‌شوند.

به گزارش ایسنا ساخت این دستگاه در دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان اجرایی شده است.

تصفیه و بیوگاز

تعریف بیوگاز

به طور کلی مجموعه گازهای تولید شده از تجزیه و تخمیر فضولات حیوانی‌ انسانی و گیاهی و سایر پسماندها را که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعالیت باکتریهای غیر هوازی در یک محفظه ای به نام تانک  تخمیر یاهاضم به وجود می‌آید اصطلاحاً بیوگاز نامند.

 در اثر تخمیر بی هوازی مواد آلی مولکولهای درشت زنجیر به مولکولهای ساده تر تبدیل می گردند و حاصل نهایی این فرآیند گازی است قابل اشتعال   n2 بخار آب و H2s که بیوگاز نام داردو شامل دو جزء عمده متان (و اندکی سایر هیدروکربورها)و دی اکسید کربن به همراه مقادی جزئی ناخالصی است.     

فرایند هضم بی هوازی

 هضم بی هوازی متشکل از چندین مرحله متوالی و واکنشهای شیمیایی و بیوشیمیایی است. در این فرآیند تجزیه مواد آلی بدین ترتیب است که طی چهار مرحله به موارد ریزتر و نهایتاً به شکل گاز به همراه مواد تجزیه شده از سیستم خارج می شود. این چهار مرحله عبارتند از:

هیدرولیز

 اسیدی سازی

 استات سازی

متان سازی

 مشخصه‌های بیوگاز تولیدی

 بیوگاز حدود ۱۰ ٪ ازهوا سبکتر است.

 درجه حرارت احتراق آن 750-650 درجه سانتی‌گراد است.

 گازی بی رنگ بی بو بوده و با شعله آبی رنگ می سوزد.

ارزش حرارتی آن ۲۰ مگاژول به ازای هر متر مکعب می باشد.

 با بازدهی ۶۰ ٪ در کوره‌های بیوگاز می‌سوزد.

 با راندمان تا ۸۰٪ در دنیا توسعه یافته اند. (CHP سیستم های تولید برق با راندمان تا ۴۰ ٪ و سیستم‌های تولید همزمان برق  حرارت

– امروزه استفاده از بیوگاز در کشورهای آمریکا کانادا آلمان دانمارک چین  روسیه انگلستان فرانسه تایوان هند و تایلند شدت بیشتری پیدا کرده است. استفاده از هاضم های تولید بیوگاز امروزه بیش از یک میلیون دستگاه می‌رسد. که بیشترین آنها در بخش صنعتی در اروپای شمالی و چین در بخش نیمه صنعتی در هند و تایوان دیده می‌شود

– دستگاه‌های بیوگاز در شکل کلی از مخازن ورودی خروجی تخمیر (هاضم) و گاز تشکیل شده است .که شرایطی از قبیل آب و هوا فرهنگ اقتصاد و تکنولوژی باعث وجود اشکال مختلف و مدلهای گوناگون گردیده است .در تمام این دستگاه ها آب و مواد اولیه در حوضچه ورودی مخلوط و از آنجا به مخزن تخمیر هدایت شده که پس از تخمیر و تولید گاز باقی مانده مواد به خارج هدایت می گردند.

منابع قابل استحصال بیوگاز عبارتند از:

ضایعات و پسماندهای کشاورزی و صنایع وابسته

 پسماندهای جامد شهری

 پساب شهری

 انواع فضولات به خصوص دامی

 فاضلاب های تجزیه‌پذیر صنعتی

 انواع زباله های تجزیه پذیر

 ضایعات و زایدات جامد و مایع فسادپذیر صنعتی( لجن صنعتی)

 مزایا و قابلیتهای استفاده از سیستم بیوگاز:

از گاز قابل اشتعال تولید شده در سیستم بیوگاز جهت مصارف گرمایش و روشنایی استفاده می شود.

از گاز تولید شده می توان جهت فعال نمودن ژنراتور و تولید برق استفاده نمود. از دیگر مزایا می‌توان به تهیه کوده خوب و بهداشتی حاصل از پساب خروجی راکتور اشاره نمود که این کود از نظر فسفر و پتاسیم به ویژه ازت وهوموس و در مقایسه با کودهای تخمیر نیافته بسیار غنی بوده و از بسیاری از تخم انگل ها پارازیت‌ها و بذر علف های هرز عاری است.

موارد مناسب برای استفاده:

 مناسب برای دامداری های دور از مناطق شهری و روستایی برای خودکفایی از انرژی و تامین انرژی دیگر مصرف کننده ها

  مناسب برای گلخانه داران برای گرمایش محیط گلخانه و صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی

 مناسب برای مناطق عشایری و روستایی که دارای ضایعات و فضولات مستقل هستند.

چگونه بیوکمپوست تولید می شود؟

در جهان امروز با گسترش فعالیت های صنعتی، تولید زباله‌ها افزایش یافته که این افزایش به همراه آلودگي‌هاي روزافزون خاك، آب و هوا، زیستگاه انسان ها را به خطر انداخته است. از طرفی جمعیت انسانی روز به روز در حال افزایش است و این افزایش باعث می شود که میزان تولید زباله ها نیز افزایش یابد. با توجه به این مطالب، توجه به مسئله بازیافت به خصوص در چند دهه اخیر، اهمیت زیادی یافته است. تحقیقات نشان داده است که در كشور بيش از %۹۰  پسماندهاي شهري قابل بازيافت است كه از اين ميان حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد آن را مواد آلي تشكيل مي‌دهند.

مواد آلي از آن جایی که اثرات چشمگیری بر خصوصيات فيزيكي، شيميايي و بيولوژيكي خاك دارند، نقش بسیار مهمی را در باروري خاك داشته و خاك‌هاي معمولی نسبت به خاك‌هايی که از نظر مواد آلي غنی هستند، توان توليد بسيار پاييني دارند. در ایران، فقر ماده آلی به وضوح دیده می شود که یک راه حل بسیار مؤثر براي جبران كمبود مواد آلي در كشور، تبدیل زباله‌هاي شهري براي به كودهاي آلي است.

بیوکمپوست چیست؟

بیو کمپوست عبارت است از یک ماده آلی فرآوری شده حاصل از تخمیر پسماند های آلی از قبیل زباله های آلی (سبزیجات، میوه ها و…) و بقایای باغ و پارک (برگ درختان و گل ها و همچنین ضایعات گل فروشی ها) است که حاوی مواد ضروری رشد برای تغذیه گیاه بوده و بافت خاک را بهبود می بخشند؛ به عبارت دیگر كمپوست حاصل از فرآيند بيولوژيكي پسماندهاي آلي تفكيك شده در مبدأ را بيوكمپوست مي نامند.

فرآیند تولید بیوکمپوست

در فرآیند تبدیل پسماند های آلی به کود و مواد غذایی مورد نیاز برای گیاه، ارگانیسم ها (میکرو ارگانیسم ها شامل کپک ها، قارچ ها، باکتری ها و ماکرو ارگانیسم ها شامل کرم ها، نماتد ها، لاروها، حشرات و…) نقش بسیار مهمی دارند. در واقع کمپوست سازی و همچنین تولید بیوکمپوست را می توان نوعی کشت میکروارگانیسم دانست. این موجودات به آب، هوا و غذا برای زندگی نیاز دارند. غذای آن ها همان پسماندهای آلی است که آن را تجزیه می کنند و از این طریق هم به تهیه این مواد کمک می کنند و هم غذای خود را تهیه می کنند. برای تأمین آب در طبیعت از طریق بارندگی و در فرآیند تولید توسط انسان، این نیاز از طریق آب دهی تأمین می گردد. برای تهیه هوا، کافیست توده مورد نظر را زیر و رو کرد.

اما همان گونه که می دانید، در توده ای از بقایای آلی، موجودات بی هوازی هم وجود دارند که بدون نیاز به هوا، به تجزیه بقایا می پردازند که تفاوت آن ها با موجودات هوازی در این است که موجودات بی هوازی گرما تولید نمی کنند بلکه سبب تولید گاز متان و سولفید هیدروژن می گردند که همین گازها عامل بدبو شدن بقایا و کود تولیدی هستند بنابراین بهتر است فرآیند تولید به گونه ای پیش برود که این موجودات بی هوازی امکان زندگی نداشته باشند.

اهمیت تولید بیوکمپوست

دلایل بسیار زیادی وجود دارد که اهمیت تولید و استفاده از بیوکمپوست ها را توجیه و منطقی می داند که به برخی از آن ها اشاره خواهیم نمود:

• میزان ضایعات و پسماندها کاهش می یابد.
• میزان گاز تولید شده ناشی از دفن زباله ها و درنتیجه کاهش آسیب های زیست محیطی کم خواهد شد.
• با بازیافت زباله ها، نه تنها به محیط زیست کم خواهد شد، از طرفی زمانی که بیوکپوست تولید شد، بخشی از هزینه بازیافت نیز برمی گردد.
• به مساحت کمتری برای دفن زباله ها نیاز است.
• از آنجایی که با تولید بیوکمپوست، میزان سوزاندن زباله ها کاهش می یابد، درنتیجه آلودگی هوا و آلودگی زیست محیطی به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد یافت.

• در این فرآیند، هم زباله های شهری و هم زباله های صنعتی استفاده می شود و بنابراین میزان آلودگی کمتر می شود.
• مواد آلی موجود در زباله ها را به چرخه طبیعی برگردانده و مجدد گیاه می تواند از آن استفاده نماید.
• بیوکمپوست باعث افزایش مواد معدنی، افزایش ظرفیت تبادل یونی، افزایش نیتروژن و بهبود بستر کشت می گردد.
• بیوکمپوست، عاری از میکروارگانیسم های پاتوژن است درنتیجه در کشت مشکلی ایجاد نمی کند.

کاربرد بیوکمپوست

شاید گمان کنید که از بیوکمپوست فقط برای کشت و کار می توان استفاده نمود ولی در این قسمت قصد داریم کاربردهای مختلف بیوکمپوست را برای شما بین کنیم:

• بیوکمپوست نوعی بستر کشت محسوب می شود که عمده ترین کاربرد آن، همین است.
• بیوکمپوست یک سوبسترای بسیار ارزشمند در کشت قارچ به حساب می آید.
• در کارخانه های تولید کمپوست، تولید قند و در دامداری و مرغداری ها، می توان به عنوان بیوماس در بیوفیلتر ها از آن استفاده نمود.

• در دامداری ها می توان از آن به عنوان بستر دام استفاده نمود.
• از آنجایی که بیوکمپوست میزان خلل و فرج را افزایش می دهد، درنتیجه در برای تولید بلوک های ساختمانی تو خالی از آن استفاده می شود.
• از بیوکمپوست، در صنعت نساجی برای تولید الیاف آلی نیز استفاده می گردد.

RDF استفاده از سوخت حاصل از زباله

RD استفاده از سوخت حاصل از زباله

مقدمه

هر فرد روزانه بطور میانگین یک کیلوگرم زباله تولید می کند. که پس از استحصال اولیه توسط افراد غیر مسئول حدود 800 گرم آن باقی می ماند یعنی در یک شهر ده میلیونی مانند تهران روزی 8 میلیون کیلو یا هشت هزار تن زباله خواهیم داشت، که ما اگر 60 درصد آن را مناسب کارکردن و تبدیل به سوخت بدانیم حدود 5 هزار تن زباله ای خواهیم داشت که تبدیل به سوخت خواهد شد. حال با یک ضرب و تقسیم ساده پی به اهمیت اقتصادی آن می بریم. بدیهی است از این طریق می توان به میلیونها  کیلو انرژی دست یافت. کشورهایی مانند فرانسه، سوئیس و ژاپن در این طرح پیشگام هستند. یکی دیگر از روشهای استحصال انرژی از زباله استفاده از گاز حاصله از تجزیه بی هوازی در اماکن دفن می باشد. به نظر می رسد که فقط سازمان حفاظت از

رواج دارد. RDF است که یک چنین طرحهایی راپیش می راند. این روش در حال حاضر بیش از EPA محیط زیست آمریکا

روزانه حدود 81 تن زباله بیمارستانی در کشور تولید می شود. در حال حاضر 630 نوع از مواد شیمیایی و خطرناک در

بیمارستان های کشور وجود دارد. حدو 300 نوع آن غیر سمی و 300 مورد آن سمی و خطرناک است. از سوئی هر تخت

2 کیلوگرم زباله تولید می کند. حداقل 8 درصد آب شرب شهر تهران از منبع آبهای زیر زمینی / بیمارستانی در شبانه روز 710

تامین می شود که با روش غیر بهداشتی دفع زباله های خطرناک بیمارستانی، فاضلاب این منابع وارد منابع آبهای زیرزمینی می

شود. آمار ها حکایت از آن دارد که حدود دو هزار واحد درمانی- بهداشتی کشور تقریبا 100 تن زباله تولید می کند که به دلیل

عدم جمع آوری و تفکیک صحیح این مقدار زباله و اختلاط با زباله های دیگر تبدیل به 400 تن می شود. از مجموع این واحد ها

فقط 126 واحد زباله سوز دارند که 82 دستگاه آن فعال و 44 دستگاه باقیمانده غیر فعال هستند. بنابر این آمار تولید سوخت از

زباله در شرایط کاملاً کنترل شده حتی می تواند این معضلات را نیز رفع نماید.

واقع در سوئد، زباله , RENOVA. شرکت

هایی که قابل استفاده برای نی سازی خاک می باشند جدا نموده و باقی آن را برای تولید گرما و برق استفاده می نماید. انرژی

تولیدی در این نیروگاه در صورتی که زباله قابل احتراق استفاده گردد، معادل انرژی حاصل از 120000 تن نفت در سال می

باشد. به منظور حصول سوختی هر چه تمیز تر، در قسمت پیش از سوزاندن زباله، زباله های غیر قابل سوزاندن را جدا نموده و تاحد امکان له می نمایند تا با اینکار به سوختی تمیزتر دست یابند. تبدیل زباله به نیرو تنها بخشی از سیاست انرژی بازیافتی

اروپاست، اما افزایش تعداد پروژه های جدید، نوید توجه روزافزون به این دیدگاه را میدهد. کشور انگلیس هر سال بیش از 100

میلون تن زباله تولید می کند. با در نظر گرفتن دیگر اعضای اروپا این رقم به یک میلیارد تن نیز می رسد. سیاست مدیریت

زبالهای که همگام با سوزاندن زباله برای مصارف سوختی باشد، به تسهیل و حل مشکل جهانی زباله کمک بسیاری می کند.

مقادیر زباله خانگی، تجاری و صنعتی کاملا مرتبط با رشد اقتصادی است چون هر چه اقتصادی شکوفاتر و پیشرفته تر باشد، زباله نیز بیشتر تولید می شود و با روند صعودی رشد جمعیت جهان، این مساله می تواند طی دهه های آینده حادتر نیز بشود.

ت. بی شک، تصور عموم از تولید و انتشار گازهای مضر ، بزرگترین مانع نفوذ نیرو گاه های تولید انرژی از زباله به

بازار است.در حال حاضر مسئله کمبود انرژی از مسائل روز میباشد و بسیاری از کشورهای در حال توسعه، سوخت مورد نیاز خودرا از کشورهای دیگر تامین می نمایند. امروزه استفاده از انرژی های دیگر همچون انرژی های پاک مانند بازیافت انرژی

از مواد زائد بعنوان سوخت جایگزین بدلیل ارزان و قابل دسترس بودن و تبدیل سریعتر به انرژی مورد نیاز مورد توجه

به مواد پسمانده ای RDF . یک نوع بازیافت انرژی است Refuse Derived Feul (RDF قرار گرفته. در اصل

گفته می شود که پس از انجام پروسه های مختلف بازیافت به عنوان سوخت حاصل از مواد زائد تولید میشود.

علاوه بر تولید انرژی ، در زیبایی محیط زیست، آمایش زمین، بهداشت عمومی، عدم آلودگی آب و هوا و همچنین

ملاحظات اقتصادی نقش موثری داشته باشد.

 موضوع بررسی فرایندRDF و اهمیت آن از دو جهت اقتصادی و زیست محیطی مورد توجه قرار داد.

 بطور کلی می توان زباله را در سه گروه طبقه بندی نمود:

الف- زباله های شهری

ب- زباله های صنعتی

ج- زباله های خطرناک

زباله های شهری

-1 پس مانده مواد غذایی

-2 اشغال

-3 خاکستر

-4 زباله های ویژه

-5 نخاله ها و ضایعات ساختمانی

-6 مواد زائد ناشی از صنعت و کشاورزی

امروزه تولید انرژی به دو طریق صورت می گیرد:

-1 روش مستقیم: سوزاندن زباله

-2 روش غیر مستقیم: کمپوست ، پیرولیز، بیوگاز، سوخت ناشی از زبالهRDF

به مواد پسمانده ای گفته می شود که پس از انجام پروسه های مختلف بازیافت به عنوان سوخت حاصل از RDF

مواد زائد تولید می شود.

 در دهه 70 میلادی گسترش یافت که نیازمند  Wilcox و Babcock در شمال آمریکا بوسیله RDFتکنولوژی احتراق

در کشورهایی همچون امریکا، ایتالیا، RDF بود. امروزه RDF سرمایه گذاری کلان در نگهداری و بهره برداری

فرانسه، آلمان، کانادا، اسپانیا، بلژیک ، اتریش ، سوئد، هند و نیوزلند تولید می گردد.

انجام آزمایشات ابتدایی برای شناسایی مواد زائد خام می باشد. سپس مواد زائد وارد RDFاولین مرحله از تولید

مرحله پس از عبور از دستگاه خرد کنده اولیه که هدف تقلیل اندازه مواد می باشد وارد سرندگردان شده و ذرات ریزکمتر50 میلی متر ذرات درشت بیش از500میلی مترجدا می شود از مزایای سرند گردان کاهش مصرف انرژی و

راحتی مکانیسم فرایندهای بعدی می باشد.

FE ,AL در مرحله بعدی آهن آلات در قسمت جذب آهن بوسیله آهن ربا جدا می شوند که این فرایند باعث بازیافت

می شود. سپس برای جداسازی مواد سبک و RDF و… در پلیت Zn,Pb و سایر فلزات و همچنین کاهش علظت

مواد را از تونل های بادی عبور داده آنچه باقی می ماند وارد خرد کننده ثانویه شده  حذف ذرات کمتر از10 میلی متر

سپس مواد موجود بوسیله خشک کننده، خشک می گردد که هدف از این فرایند کاهش آب و مواد آلی و افزایش

و ارزش حرارتی و دوام سوخت می باشد. در نهایت مواد خشک شده را بصورت گلوله های استوانه ای

به قطر 1/8 سانتی مترو طول 1 سانتی متر در آورده

است که به عنوان سوخت RDF و آنها را از خنک کننده عبور می دهیم که ماده تولیدی پلیت

جایگزین یا همراه با سوختهای فسیلی در کوره ها و دیگ های بخار یا توربین گازی و مصارف دیگر به کار می رود که

اهمیت آن امکان جابجایی سوخت برای استفاده در مصارف مختلف می باشدکه در ادامه در مورد آن بحث می شود.

آگاهی از کمیت و کیفیت مواد زائد جامد است که نقش به سزایی در ارزیابی طراحی و RDFاولین قدم در تهیه

دارد. بدین جهت تعیین کمیت و کیفیت مواد زائد جامد از جنبه فیزیکی و RDF انتخاب تجهیزات در فرایند تولید

شامل: RDF شیمیایی در این فرایند حائز اهمیت است . مهم تری پرامتر فیزیکی مواد زائد جامد در فرایند

تعیین ترکیبات و اجزاء تشکیل دهنده مواد زائد، تعیین درصد وزنی، درصد رطوبت زباتله ، درصد چگالی و دانه بندی

ترکیبان زباله می باشد.

از آنالیز تقریبی و آنالیز نهائی استفاده می شود. به عنوان مثال در آنالیز RDF در تعیین پارامترهای شیمیایی فرایند

تعیین درصد رطوبت خاکستر، مواد فرار، کربن ثابت و در آنالیز نهایی تعیین درصد کربن هیدروژن، RDF تقریبی

اکسیژن ، نیتروژن ، سولفید و کلر اهمیت دارد.

RDF متوسط ترکیبات فیزیکی و شیمیایی مواد زائد جامد برای تولید

: RDF تجهیزات مورد نیاز باری تولید

شامل:

-1 خرد کننده اولیه

 2- سرند گردان

 3- جداکننده مغناطیس

-4 تونل بادی

 5- خرد کننده ثانویه

 6- خشک کننده

-7 خنک کننده

 8- گندله سازی

RDF انواع

را بر اساس نوع عملیات و RDF وجود ندارد و RDF امروزه در کشورهای صنعتی هنوز تشخیص علمی برای انوا

سخت تولید شده از زباله طبقه بندی کنند که به شکل زیر می باشد

مواد اولیه: شکل خام (MSW) RDF

مواد زائد جامدی که حداقل پردازش برای حذف مواد زائد حجیم و درشت صورت گرفته است

مواد اولیه: ذرات درشت (Corse–RDF)RDF

مواد زائد جامدی که به منظور جداسازی ذرات درشت حاوی فلزات آهنی یا بدون آن پردازش شده و 95 درصد از وزن

ذرات از سرند با قط 6 اینچ عبور می کنند.

مواد اولیه: ذرات کرکی(خرد شده) (Fluff–RDF)RDF

مواد زائد جامدی که برای حذف فلز، شیشه و مواد آلی بر اثر پردازش خرد شده و 95 درصد از وزن ذرات از سرند با

قطر 12 اینچ عبور می کنند.

مواد اولیه: مواد پودری (Poeder–RDF)RDF

بخش قابل احتراق مواد زائد که بر اثر پردازش پودری شده و 95 درصد از وزن ذرات از سرند با قطر 10 اینچ عبور می

کند.

مواد اولیه: مواد زائد متراکم شده (Densified–RDF) RDF

بخش قابل احتراق مواد زائد که متراکم شده و به شکل گلوله ای، صدفی ، مکعبی و اشکال مشابه تبدیل می شود.

مواد اولیه: مایع RDF

بخش قابل احتراق مواد زاد که به سوخت مایع تبدیل می شود.

مواد اولیه: گاز RDF

بخش قابل احتراق مواد زائد که به سوخت گاز تبدیل می شود

مشخصات محصول:

که از بخش آلی مواد زائد جامد شهری ساخته می شود می تواند به شکل تکه تکه یا پودر نرم شده یابه شکل RDF

گلوله یا مکعب های متراکم شده تولید شود وحدود 40تا 50 درصد مواد زائد شهری به   RDF تبدیل می شود ارزش حرارتی آن حدود6500تا 7000   BTU  مقدار خاکستر تولیدی کمتر از 15 درصد بوده و اندازه  97  درصدذرات آن کمتر از4

از لحاظ هزینه تولید گرانتر اما از نظر d-RDF متراکم RDF,RDF  اینچ است. از میان انواع

را می توان به تنهایی و یا مخلوط با زغال سنگ مشتعل RDF عملیات نقل و انتقال و ذخیره آسانتر است. به هر حال

که مجهز به دریچه خروجی با کنترل خاکستر می باشد سوزاند . به هر حال Water well شد. درون کوره هایی مثل

به همراه سوختهای فسیلی می تواند منبع مناسبی برای تولید الکتریسیته و گرما باشد. RDF

کوچکتر می باشد moss-fired از لحاظ ابعاد در مقایسه با سیستم های احتراق توده ای RDFسیستم های احتراق

جهت رطوبت گیری و تولید انرژی در مجاورت محفظه احتراق باشد فضای RDF در صورتیکه فراید آماده سازی

در محفظه ای جدا از ساختمان اصلی محفظه RDF بیشتری مورد نیاز دارد البته در برخی مواقع فرایند آماده سازی

پتانسیل احتراق در محل دیگر می باشد RDF احتراق جهت تولید انرژی صورت می گیرد که یکی از ویژگیهای مهم

می تواند بسیار موثر از سیستم احتراق تودهای کنترل شود بدلیل ماهیت بسیار RDF علاوه بر این سیستم احتراق

احتراق محصول با بهره برداری مناسب تر و کارایی بالاتر وسایل کنترل آلودگی هوا و در RDFمشابه و یکنواخت

و نیز سایر آلاینده های هوا خواهد بود. همچنین این CO2 نتیجه کاهش انتشار آلاینده ها همچون نیتروژن، گوگرد،

سیستم در صورت طراحی مناسب فرایند جهت حذف اجزایی چون فلزات پلاستیک و دیگر اجزای قادر بر کنترل

در مقایسه با سوزاندن RDF و دی اکسین می باشد. به هر حال سوزاندن cfcs آلاینده های خطرناکی همچون

مستقیم مواد زائد جامد شهری پردازش نشده مزایای بسیاری از جمله تولید انرژی بالاتر دارد.

RDF اهمیت محیط زیستی

منبع انرژی پایان ناپذیر و با حداقل آلودگی است این سوخت در هنگام احتراق بیشترین ارزش حرارتی را دارد RDF

و علاوه بر آن احداقل اثرات سوئئی را بر محیط زیست دارد، لذا می توان از آن به عنوان سوخت جایگزین استفاده

نمود. از طرف دیگر از آنجایی که یکی از مشکلات عمده بیشتر در سالهای اخیر دفع بهداشتی زباله می باشد با تبدیل

می توان به روش مناسبی از بازیافت دست یافت. RDF زباله به

به عنوان سوخت جایگزین از قطع درختان و تخریب جنگلها جلوگیری RDF همچنین با بازاریابی درست جهت فروش

می شود.

: RDF اهمیت اقتصادی

همانطور که قبلاً اشاره شد بازیافت فقط به معنی جمع اوری و پردازش برای استفاده مجدد نیست بلکه اگر به همراه

عملیات بازیافت بازاریابی مناسب صورت نگیرد این فعالیت از نظر اقتصادی منجر به شکست خواهد شد. اما در صورت

یک فعالیت اقتصادی مناسب و بادوام به شمار می RDF فرایند تولید RDF بازاریابی مناسب جهت فورش محصولات

دلار برای هر تن زباله در روز برآورد    در ایالات متخده 102000 تا 75000 RDF آید.بطوری که متوسط هزینه تولید

شده است.

پیش پردازش شده که به عنوان سوخت جایگزین در صنایع کاربرد دارد را می توان به عنوان یک کلید RDF به هر حال

اقتصادی به شمار آورد که نیاز به وضع قرار دادی محکم بین تولید کننده و مصرف کننده نهایی دارد زیرا در بعضی

و عدم بازاریابی صحیح از خرید آن امتناع می گردد که در نهایت d-RDF بخصوص RDF مواقع به دلیل گران بودن

می شود. RDF منجر به ورشکستگی صنعت تولید

RDF مزایا و معایت

مزایا شامل:

یک فعالیت رو به توسعه و جامع همراه با بازیابی تعادئلی انرژی می باشد. RDF-1

می تواند به عنوان سوخت جایگزین یا به همراه دیگر سوختها در بویلر های صنعتی استفاده شود. RDF -2

می تواند بطور هوازی یا بی هوازی بازیافت شود. RDF مواد آلی زباله جهت تولید

می تواند بمدت طولانی ذخیره شود. RDF متراکم شده RDF -4

درشت بطور مستقیم در محل استفاده شده و قابل ذخیره نمی باشد. RDF

ناچیز می باشد. RDF – مقدار آلاینده های خطرناک و فلزات سنگین در

پردازش شده نیمی از ارزش حرارتی زغال را دارد. RDF

معایب شامل:

حتی در کشورهای صنعتی انجام نشده است. RDF – بازاریابی مطمئن جهت مصرف

با کیفیت بالا و RDF یکی از علل عدم موفقیت تولید RDF – کمبود اپراتور مجرب در بهره برداری سیستم

عدم کنترل آلودگی هوا در سیستم می باشد.

همواره با هزینه بالاست. RDF تولید

__________طولانی می باشد. RDF مدت زمان تولید

چشمگیر است. RDF – مصرف انرژی اولیه جهت تولید

نسبت به سایر سوختها منجر به صندمات بیشتری به لوله ها و بویلرها می شود. RDF –

در خاکستر آن سبب بوی تعفن و صدمه به محفظه احتراق و سطح K,N به دلیل وجود فلزات قلیایی نظیر

بویلرها می شود.

از نظر تئوری می توان تا 90 درصد زباله های شهری را به طوریکه قابل خرید و فروش باشند بازیافت نمود در حالیکه

معتقد است در بهترین شرایط تنها می توان56 درصد زباله ها را بازیافت نمود . EPA آژانس حفاظت محیط زیست

در سال 1979 میزان بازیافت مواد و انرژی تنها 7 درصد بوده که در سال 1990 این میزان در سطح ملی برای امریکا به

11 درصد رسید.

تولید شده از آن انجام گرفت که RDF   در سال 1986مقایسه ای بین ارزش حرارتی ناشی از احتراق مواد زائد خام و

بیشتر از مواد زائد خام می باشد. نتایج این بررسی منجر به RDF در این بررسی مشاهده گردید که ارزش حرارتی

گردید. RDF توسعه فرایند تولید

را بر اساس نوع عملیات پردازشی که بر روی مواد زائد خام صورت می گرفت ، طبقه بندی نمودند طی این RDF

و استفاده از آن بعنوان سوخت جایگزین نکات زیر پیشنهاد می شود: RDF جهت ارتقاء تولید

-1 تهیه و توجه به برنامه های بازیافت رسمی و قانونی

RDF – برنامه ریزی و سرمایه گذاری برای فعالیتهای تحقیقاتی در خصوص بازیافت انرژی نظیر

– آموزش مسئولان خدمات شهری جهت آشنایی با روشهای جدید و تکنولوپی مدرن بازیافت انرژی بخصوص

RDF

–           تهیه الزامات قانونی بیشتر برای شهرداری ها و صنایع جهت بازیافت زباله و تولید آن به انرژی های نو