fبهداشت محیط

قران

مظلوم دوست داشتني

زماني قرآن بين امت رسول خدا خيلي خيلي عزيز بود

مردم لحظه شماري ميكردند كه يه آيه جديد نازل بشه و اونو از رسول خدا بگيرنش و بهش عمل كنن

روزي قرآن تو زندگي مسلمونها حاكم مطلق بود ...

روزي زندگي مسلمونها همش بر اساس دستورات قرآن بود

چي شده كه اين كتاب خدا شده بازيچه دست يه عده

شده نماد ناله و غم تو قبرستونها براي مرده ها

شده سپر سد بلا براي مسافر و ....

شده دستمايه كاسبي يه عده

شده همنشين گرد و غبار روي تاقچه هاي غفلت فكرمون ...

بياين اين مظلوم رو نجاتش بديم از اين جهل و فراموشي

بياين دوباره قرآن رو تو زندگيهامون بياريمش

+ نوشته شده در  سه شنبه دوازدهم مهر 1390ساعت 13:8  توسط   | 

بيوگاز

1.      ويژگي و چگونگي توليد بيوگاز ‏
بيوگاز به نام گاز مرداب نيز شهرت يافته با تركيبي از متان ‏‎(CH4)‎‏ و دي اكسيدكربن ‏‎(CO2)‎‏ و بوي ‏قابل تشخيص مانند تخم مرغ گنديده . سبك تر از هوا مي باشد و طبق مطالعات انجام گرفته در هندوستان آناليز ‏بيوگاز در جدول زير ذكر گرديده كه ميزان درصد گاز متان آن بستگي به دماي هاضم داشته و هر چه دماي هاضم ‏پايين تر باشد درصد متان آن بيشتر و ارزش حرارتي بالاتري دارد ولي ميزان گاز توليد شده كمتر است . بيوگاز ها ‏به دو دسته زير تقسيم مي شوند.‏
‏1.‏ بيوگازهاي با بار آلي ورودي زياد
‏2.‏ بيوگازهايي با بار آلي ورودي کم
دستگاهاي فوق داراي تفاوتهايي در ميزان گاز توليدي، زمان ماند و نحوه راهبري مي باشند.‏


دماي احتراق بيوگاز حدود 700 درجه سانتيگراد (دماي احتراق گازوئيل 350 درجه سانتيگراد و نفت و پروپان ‏‏500 درجه سانتيگراد ) و دماي شعله حاصل از آن 870 درجه سانتيگراد است . بيوگاز مانند ساير سوخت هاي ‏گاز قابل احتراق بوده و با نسبت 1- 20 با هوا مخلوط شده و سرعت اشتغال آن بالا مي باشد . ارزش حرارتي آن ‏در حدود 6 كيلووات ساعت بر مترمكعب است (يعني برابر ارزش حرارتي نيم ليتر سوخت گازوئيل) كه در جداول ‏بعدي خواص بيوگاز نسبت به گازهاي سوختي و ساير سوختها مقايسه شده است . فشار لازم و مطلوب براي ‏پخت و پز با بيوگاز بين 5 تا 20 سانتيمتر ستون آب مي باشد . ارزش حرارتي متان خالص در حدود 9000 کيلو ‏کالري بر متر مکعب مي باشد.‏
چگونگي توليد بيوگاز
‏ دستگاههاي بيوگاز در شكل كلي از دو حوضچه ورودي و خروجي و يك مخزن تخمير(هاضم) و يك مخزن گاز ‏تشكيل شده اند كه شرايطي از قبيل آب و هوا ، فرهنگ ، اقتصاد و تكنولوژي باعث وجود اشكال مختلف و ‏مدلهاي گوناگون گرديده است . در تمام اين دستگاهها آب و مواد اوليه در حوضچه ورودي مخلوط شده و از آنجا ‏به مخزن تخمير هدايت شده كه پس از تخمير و توليد گاز با اضافه كردن مواد اوليه به سوي مجراي خروجي و ‏حوضچه خروجي هدايت مي گردند . ‏
اگر دستگاه بيوگاز با دقت كافي و در محل استقرارش درست به كار گرفته شود و بتواند نيازهاي انرژي و كود غني ‏براي كشاورزي توليد كند صاحب آن از داشتن چنين دستگاهي خوشحال مي شود ولي از نظر نوع و چگونگي ‏كاركرد ، دستگاههاي متفاوتي در جهان ساخته شده و مورد بهره برداري قرار گرفته كه توضيح در رابطه تمام موارد ‏از حوصله اين بحث خارج است ولي سه نوع كلي آن كه بيشترين طرفدار و بيشترين مصرف كننده را به خود ‏اختصاص داده ، مورد بحث قرار مي دهيم و بديهي است روش كار و فعاليت بقيه دستگاهها نيز مشابه اينها مي ‏باشد . ‏
‏1.‏ دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور كه به مدل هندي معروف است ‏
‏2.‏ دستگاه بيوگاز با مخزن مشترك و ثابت كه به مدل چيني شهرت يافته است ‏
‏3.‏ دستگاه بيوگاز با نسبت طول به عرض زياد که به مدل تايواني شهرت يافته اند.‏
‏4.‏ کمپوست بي هوازي ‏
مواد اوليه بيوگاز پس مانده هاي الي زباله، مواد زائد حيواني، مواد زائد گياهي، فضولات انساني و لجن ‏فاضلاب مي باشد. ‏


واکنشهاي شيميايي و بيولوژيکي بيوگاز ‏
مرحله اول:‏
در طي اين مرحله مواد آلي پيچيده با وزن ملکولي زياد مانند پروتئين، سلولز و کربوهيدراتها به ملکولهاي ساده ‏تري همچون اسيدهاي آمينه، منوساکاريد و اسيدهاي چرب تبديا مي شوند.‏
مرحله دوم:‏
در طي اين مرحله ترکيبات مونومري با وزن ملکولي کم به ترکيبات واسطه مانند پروپيانات، بوتيرات، فورمات ‏و متانول تبديل مي شوند.‏
مرحله سوم:‏
باکتريهاي استوژنيک تمام ترکيبات فوق را به اسيد استيک، هيدروژن و دي اکسيد کربن تبديل مي کنند.‏
مرحله چهارم:‏
تمام ترکيبات مرحله قبل به متان تبديل مي شوند.‏
کليه مراحل فوق توسط باکتريهاي بي هوازي اختياري به انجام مي رسد به غير از مرحله چهارم که توسط ‏باکتريهاي بي هوازي مطلق انجام مي گيرد.‏
نسبت کربن به ازت در مواد ورودي به راکتور مهم مي باشد که اين نسبت بايستي در حدود 30 – 40 به يک ‏در نظر گرفته شود.‏
به خاطر حساسيت بالاي باکتري هاي متان ساز ساز به ‏PH‏ بايستي ‏PH‏ را در حدود 5/7 الي 7/7 نگهداشت ‏که براي اين عمل مي توان ميزان قليائيت را در حدود 1500 تا 7500 ميلي گرم در ليتر کربنات کلسيم حفظ ‏کرد تا ظرفيت تامپوني خوبي در راکتور ايجاد گردد. در صورتي که ‏PH‏ به کمتر از 5/5 برسد باکتريهاي متان ‏ساز غير فعال مي گردند.‏
ميزان گاز توليدي در حدود 5/0 الي 75/0 متر مکعب به ازاي هر کيلوگرم جامدات فعال هضم شده مي باشد. ‏بطور معمول ميزان بار گزاري راکتور بيوگاز در حدود 6/0 الي 6 کيلوگرم به ازاي هر متر مکعب از فضاي ‏راکتور مي باشد.‏


استفاده از دستگاهاي بيو گاز در تثبيت زباله هاي شهري
هاضم هاي بي هوازي که در تثبيت زباله هاي شهري مورد استفاده قرار مي گيرند به دو دسته زير تقسيم مي ‏شوند.



Low solid
در اين نوع هاضم غلظت جامدات مواد زائد جامد مورد استفاده 10 الي 4 درصد مي باشد.که براي ‏رسيدن به اين قسمت از لجن فاضلاب استفاده مي شود. ميزان توليد بيوگاز در اين سيستم 5/1 الي 5/2 ‏متر مکعب به ازاي هر متر مکعب حجم راکتور مي باشد که 50 الي 70% بيوگاز را متان تشکيل مي دهد. ‏بطور معمول به ازاي هر کيلوگرم مواد زائد جامد فرار تجزيه شده 25/0 الي 45/0 متر مکعب گاز توليد ‏مي شود و زمان ماند در اين راکتور 20 روز در نظر گرفته مي شود که بسته به درجه حرارت محيط، ‏ميزان بار ورودي و ميزان بار آلي قابل تجزيه تغيير مي کند.‏
High solid
در اين فرايند غلظت جامدات موجود در داخل راکتور 25 الي 35 درصد مي باشد که نمونه اي از اين ‏سيستم تحت عنوان فرايند ‏dranco‏ در بلژيک که مخفف ‏anerobic compost‏ است در حال بهره ‏برداري مي باشددر اين سيستم توليد بيوگاز 5 الي 8 متر مکعب به ازاي هر متر مکعب حجم راکتور مي ‏باشد. که 55% آن متان مي باشد. زمان ماندش 6 الي 20 روز است. توليد 140 الي 200 متر مکعب ‏بيوگاز به ازاي هر تن مواد زائد خام مي کند.‏
محاسبه حجم گاز توليدي در راکتور
براي محاسبه حجم گاز توليدي در راکتور مي بايستي ابتدا فرمول شيميايي مواد زائد و يا فاضلاب ورودي به ‏راکتور را بدست آورد. مواد زائد جامد داراي فرمول عمومي زير مي باشند.‏
Ca Hb Oc Nd
Organic matter CH4 + CO2 + N2 + NH3‎
مي توان در فرمول فوق به جاي مواد آلي مصرفي فرمول کلي ورودي را قرار داد و با استفاده از فرمول زير ‏معادله را موازنه نمود.‏
Ca Hb Oc Nd + (4A-B-2C+3D/4) H2O ( 4A+B-2C-3D/8) CH4+ (4A-‎B+2C+3D/8) CO2 + DNH3‎
در محاسبه ‏‎ ‎ميزان متان توليدي بايد توجه داشت که 60% گاز توليدي متان و 40% آن ‏CO2‎‏ مي باشد. در ‏ضمن چون بخشي از مواد آلي موجود در مواد زائد جامد ورودي به راکتور بيوگاز صرف سنتز بافت سلولي ‏جديد مي گردد. به همين دليل تنها 85% از گاز تئوري محاسبه شده در عمل توليد مي گردد.‏
در اينجا به معرفي سه نوع از مشهورترين و پرکاربرد ترين سيستمهاي بيوگاز مي پردازيم.‏
دستگاه بيوگاز با سرپوش شناور (مدل هندي) ‏
اين دستگاه كه در هند طرفدار زيادي داشته و هزاران دستگاه از اين نوع در هندوستان در حال توليد ‏بيوگاز مي باشند . مواد اوليه از حوضچه ورودي پس از مخلوط با آب به داخل مخزن تخمير كه در داخل زمين ‏قرار دارد هدايت شده و پس از توليد گاز مواد تخمير شده به طرف حوضچه خروجي كه در راستاي حوضچه ‏ورودي قرار گرفته حركت كرده و گاز توليدي در داخل محفظه فلزي گاز كه به صورت معكوس روي دهانه مخزن ‏تخمير قرار گرفته ، جمع آوري مي شود . شماي كلي اين دستگاه مانند شكل زير مي باشد . ‏


حوضچه ورودي
‏ همانطوري كه در شكل بالا نشان داده است . اين حوضچه در سطح فوقاني زمين و در مقابل حوضچه خروجي در ‏طرف ديگر مخزن تخمير ساخته شده و از طريق مجراي ورودي مواد اوليه را كه با آب مخلوط شده به قسمت ‏تحتاني مخزن تخمير انتقال مي دهد و عمل اصلي اين حوضچه مخلوط آب و مواد اوليه است كه اين عمل با دست ‏انجام مي گيرد . اندازه متعادل حوضچه با حالت استوانه اي شكل داراي شعاع ‏cm‏40 و حداكثر ارتفاع ‏cm‏40 ‏است كه در ارتفاعي بالاتر از سطح زمين قرار مي گيرد . ‏










حوضچه خروجي ‏
‏ اين حوضچه در طرف مقابل حوضچه ورودي به نحوي ساخته مي شود تا سطح فوقاني آن هم سطح زمين باشد تا ‏هنگام ورود مواد اوليه از حوضچه ورودي بنا به قوانين فشار مايعات و ظروف مرتبطه مواد تخمير شده از كف ‏مخزن تخمير به طرف مجراي خروجي و حوضچه خروجي هدايت گردد . مجراي خروجي ‏cm‏20 از سطح زمين ‏قرار مي گيرد و مجراي ورودي در 50 سانتيمتري عمق زمين تا مواد تخمير شده پس از ورود مواد اوليه از طريق ‏مجراي خروجي خارج گردد . ‏
تانك تخمير ‏
‏ تانك تخمير كه به مخزن يا محفظــه تخمير يا ‏digester‏ يا هــاضم معروف است . اساسي ترين قسمت يك ‏دستگاه بيوگاز است . در اين محفظه پس از ورود مواد اوليه و تثبيت درجه حرارت و رطوبت (عدم نفوذ آب) و ‏عدم نفوذ هوا ، تخمير يا تجزيه غيرهوازي توسط باكتريهاي متان زا صورت مي گيرد و بدين ترتيب گاز در اين ‏مخزن توليد مي شود . ساختمان اين مخزن با توجه به شرايط آب و هوايي و امكانات فني و اقتصادي متفاوت است ‏
مثلاً در مناطق سردسير در عمــق زمين قــرار مي گيرد و ديـواره هاي آن عايق بندي مي شود و يا در مناطقي كه ‏باران زا و احتمال نفوذ آب به داخل آن مي باشد بدنه آن را براي جلوگيري از نفوذ آب ، آب بندي و قيراندود مي ‏كنند تا هم مانع نفوذ آب گردد و هم درجه حرارت آن ثابت بماند . مجراهاي ورودي و خروجي در داخل مخزن ‏بايد به طريقي طراحي و اجرا شود تا با ورود مواد جديد ، مواد تخمير شده از كف مخزن به بالاي آن منتقل شده و ‏به داخل حوضچه خروجي هدايت گردد . در بعضي مواقع در داخل مخزن يك همزن نيز تعبيه مي كنند كه اين امر ‏نقش مهمي در توليد گاز دارد . ‏
محفظه گاز
‏ اين محفظه كه محل تجمع گازهاي ايجاد شده ، در اثر تخمير مواد مي باشد ، اصولاً از يك استوانه ته بسته با ورقه ‏هاي فولادي به ضخامت 1 تا 3 ميليمتر ساخته مي شود . سقف آن را به صورت مخروطي مي سازند تا هم مقدار ‏بيشتري گاز در آن ذخيره شود و هم آب باران روي آن جمع آوري نگردد و پوسيدگي ايجاد نكند . در مركز رأس ‏آن يك لوله فلزي را از داخل آن جوشكاري مي كنند تا پايين رفتن و بالا رفتن آن در هنگام مصرف گاز يا توليد ‏گاز كنترل شود . به طــوري كه هرگاه گاز بيشتري توليد شد . محفظــه به طرف بالا حركت مي كند و در روي ‏سرپوش مخزن نيز شيري جهت تخليه گاز نصب مي گردد تا به وسيله باز و بسته كردن آن گاز به طرف محل ‏مصرف هدايت گردد . مخزن گاز بايد زنگ زدايي شده و پوشش رنگ از بروز زنگ زدگي در آن جلوگيري شود و ‏همواره سطوح داخلي و خارجي آن از نظر زنگ زدگي كنترل شود . ‏
قسمت هاي اصلي بيوگاز با مخزن شناور را مواردي كه در بالا ذكر شد ، تشكيل مي دهد كه بايد در ساخت آن ‏كليه نكات ايمني را از لحاظ ساخت دستگاه ، عدم نفوذ آب و هوا ، عدم نشت گاز ، به كار بردن مصالح خوب و ‏‏… رعايت كرد تا دستگاهي مطمئن داشته باشيم . امروزه با رشد تكنولوژي ، توليد اين دستگاهها نيز دچار تغييرات ‏اساسي گرديده و در بعضي جاها مخزن گاز را به وسيله حائل هايي كنترل كرده و يا اطراف آن را با توري مي ‏پوشانند تا جانوران و حيوانات در داخل آن نيفتند ولي اساس كار آن و قسمتهاي اصلي و مورد نياز مواردي است ‏كه در بالا ذكر شده است و قطعات ديگر براي ايمني و بهره برداري بيشتر به آن اضافه شده است . ‏
                                                                                                                                                  دستگاه بيوگاز با سرپوش گاز و مخزن تخميري به صورت واحد و با حجم ثابت (مدل چيني) ‏
با توجه به اينكه چيني ها مبتكر اوليه اين دستگاه مي باشند به مدل چيني مشهور شده و به صورت مخزن گنبدي ‏شكل و در عمق زمين ساخته مي شود . مخزن گاز و تخمير مشترك مي باشد و به علت جاي گيري دستگاه در ‏عمق زمين از نظر صرفه جويي در مكان و فضاي مورد نياز و تثبيت حرارت و مقاومت دستگاه در مناطق سردسيري ‏باعث شده كه به اهميت و كارآيي آن افزوده شود . طرح اصلي دستگاه مانند شكل زير مي باشد . ‏
بدين ترتيب كه محفظه گاز و خمير در ارتباط با يكديگر و در يك مخزن مشخص ساخته شده و محفظه گاز با ‏پوششي آجري يا بتني به صورت گنبدي شكل ساخته مي شود كه روي محفظه گاز يك دريچه تعبيه مي شود و ‏اساس كار آن مانند دستگاه قبلي است ولي در اين حالت گاز توليدي به طرف گنبد صعود كرده و فشار گاز توليدي ‏هم گاز را به محل هدايت مصرف مي كند و هم مواد تخمير شده را به داخل محفظه خروجي مي راند كه خروج ‏اين مواد به طرف حوضچه خروجي فشار گاز داخل گنبد را تنظيم كرده و در اثر ازدياد فشار ، مواد بيشتري خارج ‏مي شود و چنانچه در حين مصرف فشار داخلي كم شود ، مواد از دريچه خروجي به داخل مخزن تخمير برمي ‏گردند تا فشار نقصاني را جبران كند . همانطوري كه قبلاً بيان شد در بالاي مخزن گاز ، دهانه اي تعبيه مي شود كه ‏براي آن دهانه كه قطر آن حدود ‏cm‏50 مي باشد بايد يك دريچه بتني ساخته شود و در اين دريچه بايد محلي ‏براي عبور لوله گاز در نظر گرفته شود (بايد قطر دهانه به حدي باشد تا انسان بتواند به راحتي از آن عبور كند ) ‏پس از ساخت دستگاه بايد دريچه آب بندي گردد تا نشت گاز از اطراف آن صورت نگيرد . ضمناً به هنگام فعاليت ‏دستگاه بايد دريچه به وسيله وزنه هايي كنترل گردد تا فشار گاز داخل مخزن باعث تكان دادن دريچه نگردد . تنها ‏تفاوت اين دستگاه با مدل هندي ثابت بودن حجم مخزن گاز است و از كاربرد آهن و فنر در آن اثري ديده نمي ‏شود . اگرچه طراحي اين مدل به محاسبات مهندسي نياز دارد ولي ساخت آن خيلي راحت بوده و اين راحتي ‏ساخت روستاييان را به استفاده از اين دستگاه راغب مي كند . دستگاههاي بيوگاز (مدل هندي و چيني ) از جنبه ‏هاي مختلف در جدول زير مورد مقايسه قرار گرفته اند . ‏


                                                                                                                                                            دستگاه بيوگاز در مدل تايواني
اين دستگاه مي تواند ار جنسهاي مختلفي همچون فلزات، ‏PVC‏ و فايبرگلاس ساخته شود. نسبت طول به عرض ‏در اين سيستم زياد مي باشد. نوع جريان در آن ‏Plug Flow‏ مي باشد و زمان ماند ميکروبي و هيدروليکي آن به ‏دليل نداشتن لجن برگشتي با يکديگر برابر مي باشد و حدود 60 روز است.‏

تكنيكهاي مختلف جمع آوري گاز لندفيل ‏

به طور كلي سيستمهاي ، جمع آوري گاز لندفيل را مي توان به دو دسته تقسيم كرد : ‏

الف ـ سيستم هاي جمع آوري فعال (‏‎Active‎‏ ‏)
ب ـ سيستم هاي جمع آوري غيرفعال (‏‎Passive‎‏ ‏ )

سيستمهاي جمع آوري فعال از دمنده هاي مكانيكي و يا كمپرسورها به منظور ايجاد گراديان فشار براي استخراج ‏گاز لندفيل استفاده مي كنند . در حالي كه در سيستمهاي جمع آوري غيرفعال ، گراديان فشار طبيعي به وجود آمده ‏بين فشار گاز توليدي داخل لندفيل و فشار هواي محيط باعث انتقال و استخراج گاز مي گردد . بر اساس پيش بيني ‏هاي تئوريك ، سيستمهاي جمع آوري گاز لندفيل مي باشند . زيرا همانطور كه بيان شد ، سيستمهاي جمع آوري ‏غيرفعال از گراديان فشار طبيعي براي استخراج و جمع آوري گاز استفاده مي كنند در حالي كه در سيستمهاي جمع ‏آوري فعال يك گــراديان فشار اجباري به عنــوان نيروي منتقل كننده گاز مــورد استفاده قرار مي گيرد . البته ‏مطالعات نشان مي دهند اگر در يك لندفيل از پوششهاي مصنوعي مناسب در كف ، ديواره ها و روي سطح بالايي ‏براي محبوس كردن گاز لندفيل استفاده شود ، يك سيستم جمع آوري غيرفعال نيز مي تواند بازده عملكردي مشابه ‏يازده سيستمهاي فعال داشته باشد . ‏
سيستمهاي جمع آوري فعال از نظر ساختار لوله گذاري ، خود نيز به دو دسته چاهك هاي عمودي (Vertical Wells‎‏) و كانالهاي افقي( Trenches Horizontal‎‏) تقسيم مي شوند . انتخاب نوع سيستم جمع ‏آوري گاز براي يك لندفيل خاص بستگي به مشخصات و محدوديت هاي موجود دارد . معمولاً براي لندفيل هايي ‏كه به روش سلول پر مي شوند ، سيستمهاي جمع آوري گاز فعال با ساختار چاهك هاي عمودي پيشنهاد مي گردد. ‏
نتيجه طبيعي استفاده از اين سيستم هزينه كمتر آن نسبت به استفاده از ساختار كانال افقي مي باشد . ليكن نصب آن ‏مشكل بوده و همچنين كار بر روي سطح لندفيل خطرناك است ، زيرا خطر سقوط تجهيزات سنگين به درون ‏لندفيل وجود دارد . در لندفيل هايي كه زباله به صورت لايه لايه پر مي شود و يا به صورت طبيعي در گودال ها ‏دفن مي شود ، سيستم جمع آوري فعال با ساختار كانال افقي ترجيح داده مي شود . به دليل اينكه اين ساختار ‏احتياج به حفاري ندارد و داراي عمليات نصب ساده تري نسبت به ساختار چاهك هاي عمودي مي باشد . اما ‏همانگونه كه قبلاً نيز اشاره گرديد ، مشكل پرشدگي كانالها توسط آب زباله و نيز تمايل به شكست در لايه هاي ‏زيرين سيستم جمع آوري وجود دارد . به علاوه تنظيم يك مقدار خلاء متعادل و يكنواخت در طول كانالهاي جمع ‏آوري گاز لندفيل عمـلاً امكانپذير نمي باشد . ‏

سيستمهاي جمع آوري گاز فعال ‏

سيستمهاي جمع آوري گاز فعال به منظور توليد گراديان فشار و استخراج گاز لندفيل از دمنده هاي ‏مكانيكي و يا كمپرسورها استفاده مي كنند . چاهك هاي استخراج گاز لندفيل مي توانند در محيط لندفيل و يا درون ‏آن تعبيه شوند . در لندفيل هايي كه به مرور زمان پر مي شوند ، چاهك ها در سطح پرشده توسط زباله نصب مي ‏شوند و به مرور زمان بقيه چاهك ها نصب مي گردند . چاهك هاي استخراج در واقع حفره هايي هستند كه به ‏وسيله مته هاي حفاري به قطر 12 تا 36 اينچ حفر مي شوند و يك لوله به قطر 2 تا 6 اينچ و جنس ‏PVC‏ ، پلي ‏اتيلن فشرده ‏HDPE‏ يا آهن گالوانيزه در چاهك قرار مي گيرد . به طور معمول چاهك داراي عمقي معادل حداقل ‏‏75 درصد عمق لندفيل مي باشد . در شكل زير ، يك چاهك استخراج گاز به همراه ابعاد شماتيك آن آورده شده ‏است . ‏
هر چاهك استخراج داراي يك ناحيه تأثير ‏‎(Zone of Influence)‎‏ بوده كه گاز لندفيل در آن محدوده مي تواند به ‏خوبي جمع آوري شود . ناحيه تأثير يك چاهك استخراج عبارتست از فاصله مركز چاهك تا نقطه اي كه گراديان ‏فشار توليدي توسط دمنده هوا يا كمپرسور به صفر برسد . ناحيه تأثير در واقع ناحيه بين چاهك هاي استخراج را با ‏هدف پوشش كل سطح لندفيل تعيين مي كند . در شكل زير نواحي تأثير چاهك هاي استخراج و فاصله بهينه آنها ‏نمايش داده شده است . ‏
فاصله بين چاهك هاي استخراج بستگي به عمق لندفيل ، ميزان گراديان فشار توليدي توسط دمنده يا كمپرسور ، ‏نوع زباله دفن شده ، درجه فشردگي زباله و ميزان رطوبت گاز توليدي دارد . عوامل ديگري نظير پوشش لندفيل و ‏ميزان نفوذپذيري آن ، رطوبت موجود در خاك لندفيل و ساختار طبقات زمين در محل تشكيل لندفيل نيز بر فاصله ‏چاهك هاي استخراج گاز لندفيل تأثيرگذار مي باشند .يك روش مناسب جهت تعيين محل چاهك هاي استخراج ‏در يك لندفيل ، آن است كه ابتدا چاهك ها در محيط لندفيل به گونه اي قرار گيرند كه ناحيه تأثيرشان به طور كامل ‏داخل لندفيل باشد و همچنين فاصله هر چاهك از ديگري از دو برابر شعاع تأثيرشان بيشتر نباشد . پس از تعيين ‏محل چاهك ها بر روي محيط لندفيل ، چاهك هاي دروني نيز طبق همان منوال به صورتي تعبيه مي شوند كه كل ‏سطح لندفيل را پوشش دهند . شكل زير چگونگي جاي گذاري چاهك هاي استخراج را در يك نمونه لندفيل نشان ‏مي دهد . ‏
در سيستمهاي جمع آوري فعال ، اندازه سيستم دمنده هوا يا كمپرسور ، بستگي به كل نرخ جريان گاز ، افت فشار ‏موجود و ميزان خلاء مورد نياز دارد . در سيستمهايي كه احتياج به خلاء كمي دارند (كمتر از 40 اينچ آب ) ، دمنده ‏هاي سانتريفيوژ معمولاً كاربرد دارند كه نرخ جريان گاز انتقالي آنها در حدود 100 تا ‏cfm‏100000 مي باشد . ‏براي نرخ جريان گاز انتقالي كمتر و افت فشارهاي بالاتر از دمنده هاي تركيبي محوري سانتريفيوژ استفاده مي گردد ‏‏. در سيستمهايي كه خلاء مورد نياز بزرگتر از 2 تا ‏psi‏ 3 (55 تا 85 اينچ آب ) بوده و فشار تحويل گاز مورد نياز ‏بيشتر از ‏psig‏ 100 مي باشد ، از كمپرسورهاي نوع ‏Rotary Lobe‏ يا‏Screw Piston ‎‏ استفاده مي گردد . ‏
البته لازم به ذكر است كه در سيستمهاي جمع آوري كه كمپرسور استفاده مي شود ، نرخ جريان به صورت ‏محدودتري قابل تنظيم است . زيرا كه كمپرسورها اساساً تجهيزاتي هستند كه در اصطلاح فشار منفي ايجاد مي كنند ‏و تنظيم و تغيير بيش از حد نرخ جريان گاز باعث صدمه و آسيب آنها مي شود . ماكزيمم مقدار خلاء اعمالي در ‏لندفيل بدون درنظر گرفتن نفوذ بيش از حد هوا ، با توجه به سه مشخصه لندفيل تعيين مي گردد : عمق لندفيل ، ‏ميزان نفوذپذيري پوشش لندفيل و ضخامت پوشش . ‏
براي تعيين فاصله مناسب كانالهاي افقي در يك سيستم جمع آوري فعال كه از ساختار مذكور استفاده مي كند ، ‏بهترين روش استفاده از اطلاعات اندازه گيري در نقاط مختلف لندفيل و در صورت عدم امكان استفاده از روشهاي ‏تئوري براي تعييم فاصله كانالها مي باشد . به وسيله روشهاي تئوري اشاره شده مي توان شعاع تأثير كانال را در ‏جهت افقي يافت و سپس با درنظر گرفتن حداكثر فاصله معادل دو برابر شعاع تأثير افقي، كانالها را تعبيه نمود . ‏نكته اي كه در اينجا قابل ذكر است ، اينكه فاصله عمودي كانالها نسبت به فاصله افقي اشان كمتر مي باشد ، زيرا كه ‏فشردگي زباله باعث مي شود نفوذپذيري در جهت عمودي نسبت به جهت افقي كاهش يابد . لذا معمولاً فاصله ‏افقي كانالها معادل 4 برابر فاصله عمودي شان در نظر گرفته مي شود . ‏
كانالهاي افقي از جنس ‏pvc‏ ، ‏HDPE‏ ، فولاد موج دار و يا ديگر مواد غيرمتخلخل ساخته مي شوند . به منظور ‏كاهش خرابي كانالها در اثر انبار كردن زباله در لندفيل ، اتصالات مختلف لوله كه معمولاً با قطرهاي 8 ، 10 و 12 ‏و … اينچ موجودند ، به صورت انعطاف پذير انجام مي گيرد ، معمولاً به منظور سهولت نمايش و همچنين كنترل ‏گاز توليدي لندفيل در سيستمهاي فعال با كانال افقي هر لايه از كانالها به يك لوله متصل شده و تا سطح لندفيل ‏امتداد مي يابد كه اين لوله داراي يك خروجي جهت نمونه گيري گاز توليدي و نمايش فشار آن مي باشد . شكل ‏زير شماي كلي استفاده از يك سيستم جمع آوري فعال با ساختار كانالهاي افقي را نمايش مي دهد . ‏

سيستمهاي جمع آوري گاز غيرفعال ‏

در طراحي سيستمهاي جمع آوري گاز غيرفعال ، دو پارامتر بايد مورد بررسي قرار گيرند؛اول آنكه فاصله ‏چاهك هاي استخراج تعيين شود و در نهايت ساختار مناسب چاهك ها در سيستم مذكور معين گردد . بهترين ‏روش جهت تعيين فاصله چاهك هاي استخراج در سيستم جمع آوري غيرفعال ، استفاده از فشار استاتيك ميانگين ‏لندفيل است كه توسط آزمايش به دست مي آيد . پس از آنكه فشار استاتيك در كليه حسگرهاي موجود در عمق ‏لندفيل به دست مي آيد و ميانگين گيري مي شود ، افت فشار تجهيزات كنترلي با توجه به منحني هاي مشخصه آنها ‏به دست مي آيد . سپس افت فشــار به دست آمده از فشار ميانگين لندفيل كاسته شده تا مقدار تفاوت فشار داخل ‏لندفيل و خروجي چاهك هاي استخراج به دست مي آيد . بدينوسيله مي توان شعاع تأثير هر يك از چاهك هاي ‏استخراج و با توجه به شعاع تأثيرشان به گونه اي در سطح لندفيل جاي گذاري مي شوند تا كل سطح لندفيل را ‏بپوشانند . ‏
درون چاهك هاي استخراج در سيستم جمع آوري غيرفعال ، مولاً از لوله ‏pvc‏ يا ‏HDPE‏ با قطر حداقل 4 اينچ ‏استفاده مي شود . عمق چاهك استخراج بايد تا حدود 75 درصد عمق لندفيل باشد . معمولاً انتهاي لوله جاي ‏گذاري شده در چاهك توسط سوراخهايي با قطر 0.5 اينچ با فاصله 6 اينچ از يكديگر و زاويه 90 درجه نسبت به ‏يكديگر سوراخ كاري مي شود . لوله مذكور بايد در مركز يك سوراخ با قطر 2 فوت قرار گرفته و تا ارتفاع يك ‏فوت بالاتر از بخش سوراخ دار آن توسط شن پر شود . بقيه سوراخ را مي توان به وسيله مواد مناسب ديگر پر كرد ‏‏. نكته اي كه لازم است به آن توجه شود آن است كه ساختار چاهك هاي استخراج در سيستم جمع آوري غيرفعال ‏نسبت به سيستمهاي جمع آوري فعال از درجه اهميت كمتري برخوردار مي باشد ، زيرا در سيستمهاي جمع آوري ‏غيرفعال ، چاهك جمع آوري گاز تحت فشار مثبت گاز بوده و لذا مشكل نفوذ هوا به درون لندفيل وجود ندارد . ‏همچنين اتصال خاص براي كلاهك چاهك نيز مورد نياز نمي باشد . تنها موردي كه در اين سيستمهاي جمع آوري ‏مذكور اهميت فراواني دارد ، آب بندي مناسب اطراف چاهك استخراج به منظور جلوگيري از آسيب پوشش لندفيل ‏و كمك به بيشتر شدن قابليت انبارسازي گاز توسط آن مي باشد. ‏

طرح مناسب لندفيل ها

طراحي مناسب و بهينه لندفيل ها ، نقش حياتي در عملكرد مطلوب آنها دارد . به طور كلي در يك طرح مناسب ، ‏بايد كليه شرايط موجود براي احداث لندفيل ، نوع فناوري خاصي كه در آينده به منظور بهره برداري از بيوگاز ‏توليدي آن لندفيل مورد استفاده قرار مي گيرد و نيز مقدار و نوع زباله در نظر گرفته شود . براساس استانداردهاي ‏تنظيم شده ، در طراحي لندفيل بايستي موارد زير در نظر گرفته شوند : ‏
‏1.‏ استفاده اوليه از زمين لندفيل‏
‏2.‏ نقشه اوليه و نهايي منطقه دفن زباله ‏
‏3.‏ سطح آب زيرزميني ‏
‏4.‏ نقشه هاي محل شامل ساختمان ها ، جاده ها ، محل جمع آوري خاكها و … ‏
‏5.‏ تمهيدات لازم به منظور جلوگيري از صدمه هاي ناشي از بارندگي ‏
‏6.‏ نحوه دفن و مقدار زباله مورد نظر ‏
‏7.‏ ميزان و نحوه فشرده سازي زباله ‏
‏8.‏ ساختار كلي گودالها از لحاظ پوشش كف ، ديواره ها و روي لندفيل
‏9.‏ سيستم جمع آوري آب زباله و تصفيه آن ‏
‏10.‏ سيستم جمع آوري گاز توليدي ‏
به منظور ارائه طرح مناسب جهت تشكيل لندفيل هاي مهندسي لازم است موارد فوق به طور دقيق مشخص گردد . ‏در ادامه به توضيح پاره اي از اين مواردخواهيم پرداخت . ‏

طراحي گودالهاي دفن زباله ‏

تجربه نشان مي دهد معمولاً 1000 تا 1200 پوند زباله شهري نياز به فضاي در حدود 1 يارد مكعب ‏‏(معادل 765/0متر مكعب) در لندفيل دارد . شرايط ايده آل فشرده كردن زباله تا دانسيته 1800 پوند بر يارد مكعب ‏و بيشتر انجام مي گيرد . در مواردي كه هيچگونه اندازه گيري جهت تعيين دانسيته زباله فشرده شده صورت نمي ‏گيرد ، حجم مورد نياز براي احداث يك لندفيل جديد با توجه به اطلاعات مربوط به لندفيل هاي قبلي كه با همان ‏نوع زباله پر شده اند ، تخمين زده مي شود . در صورتي كه هيچگونه اطلاعات آماري در دست نباشد ، ظرفيت ‏لندفيل بر اساس دانسيته زباله در حدود 1000 پوند بر يارد مكعب برآورد مي شود . ‏

‏ يكي از موارد مهم در طراجي لندفيل ، ساختار دقيق گودال محل دفن زباله است كه بايستي توسط طراح مشخص ‏شود . در نقشه اجرايي ، محل و جهت كار ماشينهاي خاك برداري و ديگر وسايل در گودال حفر شده معين مي ‏گردد .

در اين راستا نكته هايي بايد مدنظر قرار گيرد از جمله : ‏

‏1.‏ گودبرداري و پركردن گودال از پايين ترين نقطه سيستم جمع آوري آب زباله شروع شود تا علاوه بر ‏سهولت جــريان آب زباله ـ كه بر اساس جــاذبه زمين جمع مي شود ـ آب زباله نيز از همان ابتداي ‏تشكيل لندفيل جمع آوري شود . ‏
‏2.‏ به منظور جمع آوري آب زباله ، كف لندفيل بايد داراي شيب 2 تا 5 درصد باشد . در طراحي لندفيل ‏شيب بندي با توجه به شيب طبيعي زمين صورت مي گيرد تا هزينه خاك برداري به حداقل مقدار خود ‏برسد . ‏
‏3.‏ شيب ديواره هاي جانبي لندفيل به صورت 3 به 1 (افقي به عمودي) و در برخي مــوارد با شيب كمتر ‏اجــرا مي شود . ‏
‏4.‏ براي مينيمم شدن مقدار تماس آب زباله يا زباله هاي دفن شده ، كل لندفيل به صورت سلولهايي كه با ‏برآمدگي و يا تغيير جهت شيب كف از يكديگر جدا شده اند ، طراحي مي گردد . ‏

پيشنهاد طرح مناسب حوزه هاي دفن زباله و سيستم جمع آوري بيوگاز ‏

در لندفيل هاي مهندسي ، كف لندفيل به گونه اي خاص و با تركيبي از لايه هاي مختلف نظير ورقهاي ‏پلي اتيلني ، لايه هاي غشايي و … پوشش داده مي شود ‏
در بعضي مواقع مي توان به جاي پوشش فوق از پوششي شامل 75 سانتيمتر خاك كوبيده شده بر روي ‏زباله ها و سپس 15 سانتيمتر خاك بدون فشردگي بر روي آن استفاده کرد. انتخاب اين پوشش براي لندفيل ها در ‏صورت در دسترس بودن خاك مطلوب ، داراي كارآيي مناسبي در مقايسه با ديگر پوشش ها از لحاظ جلوگيري از ‏نفوذ آب به داخل لنــدفيل و به دنبال آن آب بندي قابل قبــول در مقــابل خروج بيوگاز و نيز به صرفه بودن آن از ‏لحاظ اقتصادي مي باشد ‏
‏. استفاده از سيستم جمع آوري غيرفعال با لوله هاي افقي داراي مشكلات خاص طي بهره برداري شامل نشت زباله ‏ها ، و باز شدن احتمالي اتصالات بوده و به علاوه به علت افزايش بار عمومي بر روي آنها به واسطه افزودن زباله ‏به درون لندفيل ، امكان ترك خوردگي و شكست در آنها بسيار زيادتر از لوله هاي عمودي مي باشد ‏
نكته مهم در مورد چاهك هاي عمودي استخراج بيوگاز ، فاصله و نيز ساختار تشكيل دهنده آنها در ‏لندفيل مي باشد . معمولا چاهك هاي استخراج به قطر 12 تا 36 اينچ حفر مي شوند. در ميان انواع لوله هاي مورد ‏استفاده براي جمع آوري گاز لندفيل از ميان جنس هاي مختلف مانند پلي اتيلن ، پي . وي . سي و فايبرگلاس در ‏بيشتر موقع از لوله هاي پلي اتيلن استفاده مي شود . البته در برخي از لندفيل ها كه دما گاهي تا 160 درجـه ‏فارنهـايت بالا مي رود ، از لوله هاي با جنس فايبرگلاس استفاده مي گردد. همچنين لازم است دوسوم طول انتهاي ‏لوله هاي استخراج با سوراخهاي با قطر يك دوم اينچ به فاصله 6 اينچ و با زاويه 90 درجه نسبت به يكديگر ‏سوراخ كاري شود . ‏
نكته اي كه در سيستم جمع آوري گاز بايد در نظر گرفته شود، فاصله مطلوب ميان چاهك هاي استخراج است. ‏
معمولاً فاصله چاهك ها در سيستم جمع آوري غيرفعال حدود 30 تا 100 متر است . از طرفي شعاع تأثير هر ‏چاهك معمولاً 2/5 برابر عمق چاهك است.‏

+ نوشته شده در  سه شنبه شانزدهم اسفند 1390ساعت 13:50  توسط   | 

ازمایشگاه هیدرولیک

ازمايش برنولي

 

 

هدف از انجام ازمايش:                                                                                      پيدا کردن اختلاف فشار بين دو نقطه در طول ونتوري در مقايسه با مقدار تئوريک ان

هدف از انجام این آزمایش مشاهده قانون برنولی (قانون بقاء انرژی) به صورت عملی در آزمایشگاه و بوسیله دستگاه برنولی و بیان مقدار انرژی درحالتهای مختلف لوله ها از نظر اندازه است.

قانون بقاء انرژی بیان می کند که در یک سیستم انرژی از بین نمی رود و فقط تغییر شکل می یابد.

برای این معادله سه مولفه را در نظر می گیرند

1- مولفه فشاری                   2- مولفه جنبشی                   3- مولفه ثقلی

روش کار :

دستگاه ونتوري شامل 7قطعه لوله از جنس فولاد مي باشد که قطر ان ها درطرفين بصورت متقارن تغيير مي کند.به هر يک از لوله ها پيزومتر متصل است که ارتفاع اب در ان لوله را نشان مي دهد .

براي تنظيم دستگاه دوشيير کنترل ان را باز کرده وصبر کنيد تا چند لحظه اي اب در ان جريان داشته باشد وحباب هاي هوا ازان خارج شوند .شيرکنترل را به تدريج ببنديد.اين عمل سبب افزايش فشار در دستگاه شده وسطح اب در لوله هاي پيزونتر بالا ميرود وقتي اب به ارتفاع معين رسيد شير ديگررانيز ببنديد درنتيجه هر دو شير بسته شده ومايع داخل دستگاه تحت فشار قرار مي گيرد .

براي شروع ازمايش دو شير کنترل را طوري باز وتنظيم کنيد که اختلاف سطح در دو پيزومتر حداکثر باشد مدت زمان جمع اوري براي تنظيم مقدار معيني اب دردومخزن اندازه گيري را ثبت نماييد.اين مقادير را براي 6مقدار مختلف تکرار نماييد.

 

نتايج:

 

شماره لوله

ارتفاع cm))

حجم اب (ليتردر30ثانيه)

17mm

17/1

1/8

27mm

16/5

1/8

41mm

16

1/8

85mm

15/5

1/8

                                                                                                                               .V Q=A.V=

0/00006=Q=

                                                                                                                             =0/176 V=

0/001578+0/171=0/000121+0/151

0/172578=0/121121

 

 

شماره لوله

ارتفاع cm))

حجم اب (ليتردر30ثانيه)

17mm

41/5

1/84

27mm

41/2

1/84

41mm

40/9

1/84

85mm

40

1/84

 

 

            .Q=A.V=

 

                                                                                                                   =0/0061 Q=

+0/415=

0/41875=0/0041

 

 

شماره لوله

ارتفاع cm))

حجم اب (ليتردر30ثانيه)

17mm

56/5

1/65

27mm

56

1/65

41mm

55/5

1/65

85mm

56

1/65

.Q=A.V=

 

0/567=0/56

 

شماره لوله

ارتفاع cm))

حجم اب (ليتردر30ثانيه)

17mm

37/5

2

27mm

37/2

2

41mm

37

2

85mm

36/8

2

 

 

0/379=0/368

 

شماره لوله

ارتفاع cm))

حجم اب (ليتردر30ثانيه)

17mm

35/5

2

27mm

35

2

41mm

34/4

2

85mm

34

2

 

                                                                                                        0/3594=0/34007

بهترين حالت حالت سوم است كه دو عدد حاصل باهم برابر شد.دراين حالت انحناي پايين لوله اول ودوم هم لحاظ شده است كه ممكن است يكي از موارد خطا دربقيه موارد باشد .

تصاويري از دستگاه وازمايش:

اندازه گيري حجم اب

 

لوله هاي دستگاه

 

 

 

 

 

+ نوشته شده در  سه شنبه شانزدهم اسفند 1390ساعت 13:47  توسط   | 

زندگي

 

نه تو می مانيNature Scraps, nature graphics, and nature images for Orkut, Myspace, Facebook, Hi5, Tagged
نه اندوه
و نه هیچ یک از مردم این آبادی
به حباب نگران لب یک رود قسم
و به کوتاهی آن لحظه ی شادی که گذشت
غصه هم خواهد رفت
آن چنانی که فقط خاطره ای خواهد ماند
لحظه ها عریانند
به تن لحظه خود جامه اندوه مپوشان هرگز
تو به آیینه، نه، آیینه به تو خیره شده است
تو اگر خنده کنی او به تو خواهد خندید
و اگر بغض
آه از آیینه ی دنیا که چه ها خواهد کرد
گنجه ی دیروزت
پر شد از حسرت و اندوه و چه حیف!
بسته های فردا، همه ای کاش ای کاش...
ظرف این لحظه ولیکن خالیست
ساحت سینه پذیرای چه کس خواهد بود
غم که از راه رسید
در این سینه بر او باز مکن
تا خدا یک رگ گردن باقیست
تا خدا هست،
به غم وعده این خانه مده...


+ نوشته شده در  سه شنبه دوازدهم مهر 1390ساعت 13:10  توسط   | 

دستگاه زباله سوز

+ نوشته شده در  سه شنبه دوازدهم مهر 1390ساعت 12:48  توسط   | 

پسماند

+ نوشته شده در  سه شنبه دوازدهم مهر 1390ساعت 12:36  توسط   |