چگونه از زباله‌های آلی بیوگاز تولید می‌شود

تولید بیوگاز از زباله‌های آلی یک فرآیند زیستی است که در شرایط بی‌هوازی (بدون اکسیژن) توسط میکروارگانیسم‌ها انجام می‌شود. به طور خلاصه، مراحل اصلی این فرایند به شرح زیر است:

**1. جمع‌آوری و آماده‌سازی زباله‌های آلی:**

* **جمع‌آوری:** زباله‌های آلی از منابع مختلف مانند پسمانده‌های غذایی خانگی، ضایعات کشاورزی، فضولات دامی، لجن فاضلاب و پسمانده‌های صنایع غذایی جمع‌آوری می‌شوند.
* **جداسازی:** مواد غیر آلی مانند پلاستیک، فلزات، شیشه و غیره از زباله‌های آلی جدا می‌شوند.
* **خرد کردن و آسیاب کردن:** برای افزایش سطح تماس میکروارگانیسم‌ها با مواد آلی، زباله‌ها خرد و آسیاب می‌شوند.
* **مخلوط کردن:** برای بهینه‌سازی فرایند تخمیر، زباله‌های مختلف با یکدیگر مخلوط می‌شوند.
* **تنظیم نسبت کربن به نیتروژن (C/N):** نسبت مناسب C/N برای رشد میکروارگانیسم‌ها و تولید بیوگاز ضروری است. معمولاً نسبت C/N بین 20:1 تا 30:1 ایده‌آل است. در صورت نیاز، مواد غنی از کربن (مانند کاه) یا نیتروژن (مانند کود حیوانی) به مخلوط اضافه می‌شود.

**2. فرایند هضم بی‌هوازی (Anaerobic Digestion):**

* **هیدرولیز:** در این مرحله، باکتری‌های هیدرولیتیک مواد آلی پیچیده مانند کربوهیدرات‌ها، پروتئین‌ها و چربی‌ها را به مولکول‌های ساده‌تر مانند قندها، اسیدهای آمینه و اسیدهای چرب تبدیل می‌کنند.
* **اسیدوژنز:** باکتری‌های اسیدوژنیک قندها و اسیدهای آمینه را به اسیدهای چرب فرار، الکل‌ها، دی‌اکسید کربن و هیدروژن تبدیل می‌کنند.
* **استوژنز:** باکتری‌های استوژنیک اسیدهای چرب فرار و الکل‌ها را به اسید استیک (استات)، دی‌اکسید کربن و هیدروژن تبدیل می‌کنند.
* **متانوژنز:** در این مرحله نهایی، باکتری‌های متانوژن (آرکی‌ها) اسید استیک، دی‌اکسید کربن و هیدروژن را به متان (CH4) و دی‌اکسید کربن (CO2) تبدیل می‌کنند. متان، جزء اصلی بیوگاز است.

**3. جمع‌آوری و تصفیه بیوگاز:**

* **جمع‌آوری:** بیوگاز تولید شده در هاضم بی‌هوازی جمع‌آوری می‌شود.
* **تصفیه:** بیوگاز خام حاوی ناخالصی‌هایی مانند دی‌اکسید کربن، سولفید هیدروژن (H2S)، آب و سیلیکسان‌ها است. برای استفاده از بیوگاز در کاربردهای مختلف (مانند تولید برق، حرارت و سوخت وسایل نقلیه)، باید این ناخالصی‌ها حذف شوند. روش‌های مختلفی برای تصفیه بیوگاز وجود دارد، از جمله جذب، جذب سطحی، غشاء و تقطیر برودتی.

**4. استفاده از بیوگاز و مدیریت لجن (Digestate):**

*