برآورد توليد بيوگاز و انرژی از لجن مازاد تصفيه خانه های فاضلاب شهری در ايران

برآورد توليد بيوگاز و انرژی از لجن مازاد تصفيه خانه های فاضلاب شهری در ايران

تولید بیوگاز رایج ترین شیوه تولید انرژی در تصفیه خانه های فاضلاب شهری و صنعتی در دنیاست. میزان تولید متان به مقدار مواد آلی تجزیه پذیر در فاضلاب، دما و فرآیند تصفیه فاضلاب بستگی دارد. پارامترهای معمول برای اندازه گیری ترکیبات آلی فاضلاب شامل BOD یا COD نشان دهنده پتانسیل تولید متان هستند. بر اساس محاسبات جمعیتی، حداکثر مقدار تولید متان از هضم بی هوازی لجن فاضلاب تولیدی در ایران، حدود 219437 تن بر سال و بیوگاز معادل 337595 تن بر سال و حداکثر توان تولید برق از آن حدود 174 مگاوات برآورد شد. محاسبات نشان می دهد با تجهیز تمامی تصفیه خانه های با سامانه تصفیه لجن فعال در کشور به هاضم های بی هوازی و بهره برداری از آن ها و نصب تجهیزات نیروگاهی موردنیاز، پتانسیل تولید برق حدود 44 مگاوات وجود دارد. همچنین با احتساب تصفیه خانه های دارای هاضم بی هوازی، توان تولید برق حدود 22 مگاوات قابل حصول است. با این وجود این ارقام با توجه به فرآیند لجن فعال حاصل شده است. میزان انرژی مصرفی در فرآیند لجن فعال در حدود 3/0-6/0 کیلووات ساعت بر متر مکعب (میانگین 45/0 کیلووات ساعت بر متر مکعب) (معادل 1620 کیلوژول بر مترمکعب) است. بنابراین برای فاضلاب شهری که به‌طور متوسط دارای COD حدود 500 میلی­گرم بر لیتر است، انرژی مصرف شده برای اکسیداسیون یک گرم از COD برابر2/3  کیلوژول بر گرم COD است، درحالیکه انرژی بالقوه در فاضلاب شهری به طور معمول در محدوده 7/14-8/17 کیلوژول بر گرم COD با میانگین 2/16 کیلوژول بر گرم COD است. این موارد نشان می‌دهد که انرژی بالقوه موجود در فاضلاب تقریباً 5 برابر انرژی الکتریکی مورد نیاز در فرآیند لجن فعال برای تصفیه فاضلاب است و به این ترتیب بخش زیادی از انرژی اکسید شده و از دسترس خارج می شود. به همین سبب برای بازیابی محتوای انرژی شیمیایی فاضلاب و تولید برق . انرژی تغییر فرآیند تصفیه فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب شهری و استفاده از روش های افزایش غلظت مواد آلی در فاضلاب شهری برای بازیابی انرژی ضروری می باشد.

برآورد پتانسیل تولید بیوگاز و برق از فاضلاب شهری در کشور (1394)، نشریه بازیافت آب، 5(2) 41-48