دراسة تأثیر استخدام التخمر الجاف لمخلفات الماعز فی تعظیم  إنتاج الغاز الحیوی وتقلیل التکالیف

محمد, هیثــم حسین یوسف; مرسی, محمد أبراهیم نصر

doi:10.21608/mjae.2018.95606

دراسة تأثیر استخدام التخمر الجاف لمخلفات الماعز فی تعظیم إنتاج الغاز الحیوی وتقلیل التکالیف

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

¹ مدرس الهندسة الزراعیة – قسم الأراضی و الکیمیاء الزراعیة – کلیة الزراعة ساباباشا – جامعة الأسکندریة، مصر.

² مدرس- قسم الهندسة الزراعیة, کلیة الزراعة الشاطبی , جامعة الأسکندریة, مصر.

10.21608/mjae.2018.95606

المستخلص

تعتبر مصر هی أکبر منتج للنفط خارج منظمة أوبک وثانی أکبر منتج للغاز الطبیعی فی أفریقیا. ومع ذلک، فإن إنتاج الطاقة فی مصر قد تراجع بشکل مطرد منذ عام 2009 وفی عام 2012. ویرجع ذلک إلى النقص فی إنتاج الغاز الطبیعی و النفط. وقد أدى هذا النقص إلى انقطاع الکهرباء المتکرر بالأضافة الی وجود مشکلة تراکم للنفایات بجمیع انواعها و التی من الممکن إستخدامها فی إنتاج الغاز الحیوی و ذلک للحد من التلوث و الاحتباس الحراری والتخفیف من التغیرات المناخیة العالمیة. و یهدف هذا البحث إلى: 1- تعظیم إنتاج الغاز الحیوی من مخلفات الماعز.
2- خفض تکالیف انتاج الغاز الحیوی. 3- تقلیل الفترة الزمنیة لأنتاج الغاز بأستخدام التخمر الجاف. تم دراسة تأثیر کل من درجة الحرارة والفترة الزمنیة للتخمر الجاف و الرطب اللاهوائی لمخلفات الماعز علی کل من انتاج الغاز الحیوی و التکالیف الکلیة لأنتاج الغاز فی نطاق معملی.
وکان أعلى إنتاج تراکمی للغاز الحیوی 128.74 لتر باستخدام التخمر الجاف علی درجة حرارة 60 درجة مئویة، فی حین کان أقل إنتاج 58.95 لتر علی درجة حرارة 40 درجة مئویة باستخدام التخمر الجاف . ولقد وجد أن الأنتاج الأقتصادی للغاز الحیوی لإنتاج 85٪ من إجمالی إنتاج الغاز الحیوی التراکمی تم خلال 40 یوماً للتخمر الجاف لجمیع درجات الحرارة تحت الدراسة فی حین تم الأنتاج خلال 50 یوماً علی درجة حرارة 40 مئویة و 30 یوماً علی درجة حرارة 60 مئویة و 40 یوماً علی درجة حرارة الجو المحیط. وبلغ متوسط نسبة غاز المیثان فی الغاز الحیوی المنتج ما بین (61.9 – 67.6) لجمیع المعاملات.
وبلغ أجمالی تکالیف إنتاج الغاز الحیوی للتخمرالجاف لروث الماعز 14.38 و 4.09 و 6.2 جنیه / لتر علی درجات الحرارة التالیة 40 درجة مئویة و 60 درجة مئویة و درجة الحرارة الجو المحیط على التوالی، فی حین کانت 6.64 و 7.11 و 7.17 جنیه / لتر للتخمر الرطب علی درجات الحرارة السابق ذکرها على التوالی. وبلغت أقل تکالیف لأنتاج الغاز الحیوی 4.09 جنیه / لتر عند أعلى إنتاج للغاز الحیوی التراکمی 128.74 لتر بأستخدام التخمر الجاف علی درجة حرارة 60 درجة مئویة.
یمکن خفض تکالیف إنتاج الغاز الی 0.029 جنیه / لتر من خلال إستخدام التخمر الجاف علی درجة حرارة 60 درجة مئویة لمخمر محلی الصنع ذو حجم ثلاثة متر مکعب حیث تبلغ تکلفة البناء 12000 جنیة و ذلک للأنتاج 6825 متر مکعب بیوجاز خلال فترة زمنیة مقدارها عشرة سنوات حیث تکفی هذة الکمیة لأسرة مکونة من أربعة أشخاص لمدة عشر سنوات .

الموضوعات الرئيسية

هندسة النظم الحیویة

المراجع

Al Seadi, T.; D. Rutz, and R. Janssen, 2008. Biogas Handbook. Published by University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej, DK-6700 Esbjerg, Denmark, pp. 9-10.

Angelidaki, I.; L. Ellegaard, and B. K. Ahring, 2003. Applications of the anaerobic digestion process. Advances in biochemical engineering II, vol. 82. Berlin: Springer; 2003. pp. 1–33.

Bhattacharya, T. K. and T. N. Mishra, (2003). Biodegradability of dairy cattle manure under dry anaerobic fermentation process. J. Inst. Engineers (India): Agricul. Eng., 84: 9-11.

Borhan, M. S.; R. Shafiqur, and K. Heekwon, 2012. Dry Anaerobic Digestion of Fresh Feed yard Manure: A Case Study in a Laboratory Setting. Int. J. Emerg. Sci., 2(4), 509-525, December ISSN: 2222-4254.

Field CB, Campbell JE, Lobell DB (2008) Biomass energy: the scale of the potential resource. Trend Ecol Evolut 23: 65–72.

Jingura, R. M., R. Matengaifa, 2009. Optimization of biogas production by anaerobic digestion for sustainable energy development in Zimbabwe. Renewable and Sustainable Energy Reviews;13-5:1116–20.

Lo, K.V.; W.M. Carson and K. Jeffers, 1981. A computer-aided design for biogas production from animal manure. Livestock Wastes. A Renewable Resource, p:133-135, 141.

Peces, M.; S. Astals, and J. M. Alvarez, 2014. Assessing total and volatile solids in municipal solid waste samples. Environmental Technology.12/ 2014DOI: 10.1080/09593·Source: PubMed

Rashed, M. B. 2014. The Effect of Temperature on the biogas Production from Olive Pumice. University Bulletin – ISSUE No.16- Vol. (3).

Suthar, S. H. and S. K. Das, 1996. Some physical properties of karingda seeds. Journal of Agricultural Engineering Research, 65(1), 15–22.

Ukpai, P. A. and M. N. Nnabuchi, 2012. Comparative study of biogas production from cow dung, cow pea and cassava peeling using 45 litres biogas digester. Advances in Applied Science Research, 3 (3):1864-1869. ISSN: 0976-8610.