چاپ رایگان کتاب

نشر عطران: راهنمای بیوگاز (دانش، تولید و کاربردها) مترجم: دکتر لیلا یوسفی عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر

0

راهنمای بیوگاز: افزایش روز افزون پسماند های آلی ناشی از رشد جمعیت صنعت و تکنولوژی جوامع بشری امروز را با چالش بسیار بزرگ پسماند مواجه نموده است.
تراکم و تجمیع این مواد سبب آلایندگی زیست محیطی و مخاطرات ناشی از آن شده است. مخاطراتی نظیر آلودگی آب خاک هوا و شیوع انواع بیماری ها که همگی در نهایت منجر به تخریب محیط زیست و از بین رفتن زندگی موجودات و انسان می شوند.
از سوی دیگر استفاده مطلق از منابع تجدید ناپذیر انرژی های فسیلی باعث تشدید این مخاطرات می گردد. همچنین پدیده جهانی تغییر اقلیم و خشکسالی که یکی از عایدات همین عوامل و مخاطرات است سبب کاهش منابع آب و نیز آلایندگی منابع آب موجود می شود.
همه این عوامل سبب شده که مدیران و سیاستگذاران سطح جهانی در پی رفع این معضلات  با دیدگاه مدیریت جامع پسماند و تولید انرژی های پایدار باشند.
دیر بازی است که کشورهای اروپایی آمریکایی و حتی برخی کشورهای اسیایی در پی رفع این مشکلات با کمک دانش و دانشگاهیان درکنار صنعت و صنعتگران به فناوری های گوناگونی دست یافتند که نه تنها مشکلات عدیده زیست محیطی را مرتفع نموه بلکه سبب تولید انرژی پاک از منبع پسماندهای آلی شده است.
کشور عزیز ما ایران نیز از این قاعده مستثنی نمی باشد و لیکن عدم توجه کافی و فقدان مدیریت کارآمد سبب هجمه ای از مشکلات مزبور گردیده است.
بسیار واضح است که در این عصر بدون همکاری و مشارکت اقشار مختلف اعم از دانشگاهیان، پژوهشگران، صنعتگران، سرمایه گذاران، قانونگذاران، سیاستگذارن و دولتمردان این مهم به سرانجام نخواهد رسید.
بعنوان عضو کوچکی از جامعه دانشگاهی و پژوهشی وظیفه خود می دانم که سهمی هر چند کوچک در رفع این معضلات داشته باشم.
بطوریکه در سالهای اخیر به پژوهش و مطالعه در این عرصه روی آوردم  و با توجه به تحصیلات، تخصص، تجربه و علاقه شخصی در این زمینه به بررسی ومطالعه مشکلات موجود در سطح ملی و نیز پیشرفت های عملیاتی در سطح بین الملل پرداختم.
در این اثنا، فناوری تولید بیوگاز را بعنوان بخشی از چرخه مدیریت جامع پسماند و تولید انرژی پایدار که مورد تایید و وفاق جهانی می باشد، یافتم.
کتاب حاضر بعنوان یک مرجع شاخص و راهنما برای تولید بیوگاز شامل دانش، تولید و کاربردها می تواند مفید حال علاقه مندان، دانشجویان و اساتید دانشگاه ها، پژوهشگران و محققان، صنعتگران و مهندسین، مدیران و سرمایه گذاران باشد.
چاپ اول کتاب “Biogas Handbook” سال 2013 به قلم گروهی از اساتید و محققان برجسته صاحب فن و دانش این عرصه در سطح بین المللی به رشته تحریر درآمده و در مجموعه انرژی انتشارات “WOODHEAD” منتشر شده است.
این کتاب  که با حمایت بسیاری از کشورهای اروپایی و امریکایی صاحب دانش و تکنولوژی بیوگاز نگارش یافته، مورد تائید بسیاری از انجمن ها و نهاد های بین المللی از جمله “انجمن بین المللی محیط زیست بیو انرژی” و “مرکز تحقیقات اتحادیه اروپا” می باشد.
مطالب این کتاب شامل 19 فصل در 3 بخش گنجانده شده است. بخش اول با عنوان “منابع زیست توده، فرآورش خوراک و تولید بیوگاز” شامل فصلهای 1-7 ، بخش دوم ” طراحی واحد، مهندسی، بهینه سازی فرآیند و کاربرد هضم شده” شامل فصلهای 8-13 و بخش سوم” کاربرد بیوگاز، تجارب بین المللی و بهترین عملکردها” در فصل 14-19 گردآوری و فهرست بندی شده است.
از یکسو سهولت بیان مطالب شامل مبانی اولیه انتخاب خوراک تا مراحل پیچیده مکانیسم، تولید محصول، مراحل فنی و مهندسی و کاربردهای آن و ازسوی دیگر ارائه تجارب واقعی در قالب مثال های عملیاتی و قیاس و تطابق آن با مبانی تئوری و علمی در این کتاب، سبب شده که بصورت یک مجموعه کلیدی و شاخص حاوی دستورالعمل های لازم در هر مرحله از فناوری بیوگاز طبقه بندی و شناسایی گردد.
از این رو بر آن شدم تا با ترجمه این کتاب ارزشمند دسترسی جامعه علاقه مند دانشگاهی، صنعتی و مدیران را به مطالب حاوی این اثر تسهیل نمایم.
همچنین در جهت طبقه بندی مطالب و سهولت کاربرد و دسترسی خوانندگان محترم اقدام به ترجمه و چاپ هر یک از بخش های کتاب در یک مجلد جداگانه نمودم.
اثر پیش رو بخش اول “منابع زیست توده، فرآورش خوراک و تولید بیوگاز” شامل فصلهای 1-7 می باشد. شایسته است از زحمات “سرکار خانم ملیحه رستمی زاده” که طراحی جلد کتاب را بر عهده داشتند تشکر و قدر دانی نمایم.

دیباچه

بعنوان سردبیر “BioCycle” و یک عضو بنیانگذار شورای آمریکا، من یک صندلی در ردیف جلو برای تماشای ظهور هضم بی هوازی در آمریکای شمالی و همچنین سراسر دنیا داشتم.
هضم بی هوازی بعنوان یک فرایند بیولوژیکی فرآورش جریان های پسماند آلی و تولید محصولات جانبی با ارزش اگر بیشتر نه، برای صدها سال تجربه شده است. آنچه که نسبتا جدید است، کاربرد این فرآیند بیولوژیکی در یک مقیاس صنعتی تر برای مدیریت طیف وسیعی از پسماندهای آلی و تامین نیاز انرژی جوامع است.
امروزه هزاران تاسیسات هضم بیهوازی موفق به پردازش میلیون ها تن از ترکیبات آلی شهری، کشاورزی و صنعتی، تولید برق، گرما، گاز طبیعی تجدید پذیر و بیومتان، همچنین تولید خاک با ارزش بالا و مواد مغذی گیاهی می شوند.
دستیابی به این نقطه تنها با استفاده از هر دو اصل اساسی تحقیق وعمل پیشرفته، همراه با فناوری ها و سیستم هایی که مبتنی بر کسب دانش پیچیده بدست آمده اند، امکان پذیر است.
مطالب “کتاب راهنمای بیوگاز”: دانش، تولید و کاربردها”، در 19 فصل گنجانده شده است، شروع با مبانی در بخش اول، بحث طراحی واحد، عملیات بهینه سازی فرآیند و کاربرد هضم شده در بخش دوم و تمرکز روی کاربرد بیوگاز در بخش سوم. برای کمک به ایجاد و رشد صنعت بیوگاز هضم بی هوازی در ایالت متحده امریکا بسیاری از امکانات توریسم در اروپا و اخیرا انگلستان وقت زیادی صرف شده است.
اطلاعات زیادی از تجربیات بیوگاز اروپا بدست آمده است و لیکن فقدان یک سیاست انرژی تجدید پذیر فدرال و انگیزه ها انجام پروژه هاضم در ایالت متحده امریکا را مانع شده است.
با این حال رشد یکنواختی در پروژه های هاضم بطور عمده در بخش کشاورزی انجام شده است. تعداد کمی از شهرداری ها و توسعه دهندگان خصوصی با تجهیزات برای هضم بخش آلی پسماند جامد شهری در حال پیشرفت هستند.
بیشتر واحدهای هضم فراورش فاضلاب شهری زیر ساخت هایی را برای هضم همزمان موادی مثل پسماند غذایی و چربی ها، روغن ها و گریس برای افزایش تولید بیوگاز اضافه می کنند.
در همه موارد بهینه سازی فرایند، همانطور که در بخش دوم این کتاب بحث می شود، برای مدیریت مناسب هاضم ها بسیار مهم است.
در حال خواندن پیش نویس کتاب راهنمای بیوگاز، من به دنبال بیانی در فصل 6 شگفت زده شدم، “بهینه سازی بیوگاز هضم بی هوازی از طریق نمونه ماده اولیه نتیجه می دهد”؛ نوشته Charles Banks  و Sonia Heaven در دانشگاه Southampton انگلستان: ” ما باید به این عقیده که یک هاضم بیهوازی یک سیستم دفع و فراورش پسماند با فناوری ابتدایی است، غلبه کنیم” و جایگزین آن یکی از فرایندهای قادر به ارائه مزایای چندگانه نسل دوم تولید انرژی های تجدیدپذیر کم هزینه، یک مسیر پایدار برای بازچرخش مواد مغذی و یک وسیله کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است.
این بیان نقش هضم بی هوازی را بعنوان یک فناوری برجسته می کند و هضم بیهوازی بعنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر، در تامین نیاز جهانی برای مواد آلی و مواد مغذی خاک و برای یک منبع یکنواخت و پایدار برق تجدید پذیر، گرما، گاز و سوخت نقش ایفا می کند.
محدوده و عمق دانش و تجربه گنجانده شده در کتاب “راهنمای بیوگاز ” به پدیدار شدن هضم بی هوازی و ساختن صنایع بیوگاز کمک می کند تا واحدهای بیوگاز پیشرفته و علمی عمل کنند.
بعنوان یک ویراستار، من تحت تاثیر توانایی های کتاب راهنما برای انتقال اطلاعات فنی و علمی در یک سبکی که بتواند توسط اشخاص با سطوح مختلف دانش درمورد موضوع مورد بحث درک شود، قرار گرفتم.
از سال 1960 “BioCycle” در حال ارتقاء فناوری ها و عملیات هایی است که اساس آنها حفظ منابع جهانی است در حالی که جوامع و اقتصاد پایدار را حمایت می کند. هضم بیهوازی یک نقش بی نظیر دارد زیرا فرآیند و محصولات مدیریت پسماند یک جامعه، انرژی، بهداشت خاک، کیفیت آب و ملزومات کاهش گاز گلخانه ای را سرویس دهی می نماید.
چگونگی بهینه سازی فناوری برای به حداکثر رساندن کیفیت و کمیت خروجی ها در قلب “کتاب راهنمای بیوگاز” است.

نورا گلدستون

سردبیر بایوسیکل

پیشگفتار

بیوگاز بطور طبیعی از ماده حاصل فعالیت موجودات زنده، در واقع تمام اشکال زیست توده تحت موقعیت های بی هوازی شکل می گیرد.
این بیوگاز بطور طبیعی به سمت اتمسفر گسیل می شود که ترکیب عمده آن متان سهم قابل ملاحظه ای برای گرمایش زمین دارد.
در طول قرن گذشته، متان به یکی از بیشترین سوخت های مورد استفاده برای تولید نیرو به منظور اهداف گرمایش و حمل و نقل تبدیل شده است.
در حالی که اکثریت وسیع متان مورد استفاده در جامعه امروزه به شکل گاز طبیعی است، علاقه به سرعت در حال رشد به جذب متان  حاصل از تجزیه زیست توده وجود دارد.
البته این به معنی جذب تمام متان آزاد شده از تمام منابع طبیعی در طبیعت نیست. این به معنی ساخت تجهیزات بیوگاز اختصاصی جاییکه فرایند بیوگاز بطور کامل شامل، کنترل و بهینه شود و یک صنعت قابل اعتماد تجاری بتواند پتانسیل طبیعی قابل کنترل برای تولید سوخت زیستی گازی، پایدار محیط زیستی، تجدید پذیر تاسیس شود.
بیوگاز سال ها در کاربردهای مقیاس مزرعه و خانگی استفاده می شده است. بیوگاز (یا گاز فاضلاب) از دهه 1930 برای تثبیت لجن فاضلاب یک فرآیند استاندارد بوده است.
آنچکه در طول 40 سال گذشته تغییر کرده، بطوریکه تولید بیوگاز در مقیاس صنعتی با یک راندمان بالاتر، درجه پیچیدگی و مشخصه، بویژه در اروپا و شمال امریکا بدست آمده است.
از آغاز قرن بیست و یکم، سیاست گذاران این حقیقت را که تولید بیوگاز می تواند تعدادی از چالش ها را بطور همزمان پاسخگو باشد، شناسایی کرده اند.
آن می تواند انتشار گازهای گلخانه ای(GHGs) مشابه متان (بطور مثال از ذخیره سازی مواد آبکی) را کاهش دهد، آن می تواند یک منبع تجدید پذیر انرژی(برای برق تجدید پذیر، گرما یا حمل و نقل) ارائه نماید و آن می تواند به عامل کاهش الودگی از طریق دفع پسماند تبدیل شود.
به همان اندازه مهم است که این فرایند پسماند را به یک محصول ارتقا می دهد و ان را یک کود آلی ارزشمند می سازد، بدین ترتیب چرخه از خاک تا محصول کشاورزی، به محصول، به پسماند و بازگشت به خاک بسته می شود.
این شناسایی منجر به رشد سریع بیوگاز در طول دو دهه گذشته شده است، که با استفاده از قوانین با اهداف مختلف وضع شده در سراسر دنیا برای انرژی تجدید پذیر و کاهش گازهای گلخانه ای ترویج شده است.
کتاب ” راهنمای بیوگاز” طیف وسیعی از خوانندگان را هدف گذاری نموده است. هدف ان ارائه اطلاعات دقیق روی کل زنجیره بیوگازاست، بدین ترتیب، یک پایه استوار برای خوانندگان با حداقل درک بنیانی از علوم و مهندسی است که می خواهند در زمینه بیوگاز مطلع شوند.
این سطح دانشجویان مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد، طراحان پروژه، سیاست گذاران و قانون گذاران را هدف گذاری نموده است.
بعنوان یک کتاب راهنما، دربرگیرنده وسعت و عمق دانش در فرایندهای بیوگاز است، و لیکن می تواند نقطه شروع یک مطالعه یا پروژه دقیق و یک نقطه دستیابی به یک طیف گسترده ای از منابع تخصصی اطلاعات بیشتر باشد.
مراجع بسیاری برای مطالعه بیشتر برای انهایی که نیازدارند در یک موضوع خاص عمیق تر شوند، داده شده است.
فصل ها بطور مجزا بوسیله بهترین متخصصین شناخته شده در شاخه های مربوطه نوشته شده است. کتاب تمام جنبه ها را در زنجیره اصلی مواد اولیه زیست توده درنظر می گیرد، انتخاب ماده اولیه و آماده سازی فرایند هضم بی هوازی، طراحی و عملیات تجهیزات واحد بیوگاز، با استفاده از کاربرد بیوگاز برای تولید انرژی و باقی مانده، هضم شده که بتواند بعنوان یک کود زیستی استفاده شود.
کاربرد بیوگاز با درنظر گرفتن حرارت و برق ترکیبی و ارتقاء به گاز طبیعی معادل بیومتان برای مصارف حمل و نقل و تزریق به شبکه گاز طبیعی خطاب قرار می گیرد.
کتاب همچنین تاثیرات زیست محیطی و کاربردهای بازار تجاری مانند تجارت گواهینامه های سبز را نشانی می دهد.
ویراستاران به اعضاء اژانس بین المللی انرژی، توافقنامه اجرایی انرژی زیستی، وظیفه 37 (انرژی از بیوگاز) و به متخصصان دیگری که در زمینه بیوگاز با 19 فصل این کتاب راهنما همکاری داشتند مدیون می باشد. تخصیص آنها با سپاسگزاری تصدیق شده است.
ویراستاران متقاعد شده اند که بخش بیوگاز همچنان رشد خواهد کرد و سهم خود را در تولید انرژی تجدید پذیر و کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست هم به شکل انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی خاک و مسیرهای آب ایجاد خواهد کرد.
گسترش فناوری های بیوگاز بدون شک برای فراورش پسماند زیست تخریب پذیر ادامه خواهد یافت. همچنین فرصت های پذیرفته شده خوبی برای توسعه در استفاده محصولات کشاورزی رشد یافته به این منظور وجود دارد که اساسا کارایی بهتری از انرژی برای تولید سوخت های زیستی مایع از محصولات  کشاورزی مشابه قابل وصول است.
سرانجام، تحقیقات در حال ظهور پتانسیل بیوگاز و یا بیومتان را برای کمک به مجمع انرژی مورد نیاز شبکه هایی که بطور فزاینده ای از طریق ورودی های به شدت نوساندار باد و خورشید تامین می شود، نشان می دهند.

دیوید باکستر و پتن ازهلند

آرتور ولینگر و آدرف از سوئیس

جری مورفی و کرک از ایرلند

نوبت چاپ: اول
قیمت روی جلد: 350000 ریال
جهت پاسخگویی به سؤالات و تهیه کتاب مربوطه می توانید از طریق گزینه خرید محصول و پل ارتباطی انتشارات عطران اقدام نمایید:
دفتر مرکزی انتشارات:                    66191000 -021
شماره تلگرام پشتیبانی (24 ساعته): 09108172896

انتشارات عطران 021-66191000 WWW.ATRANBOOK.IR

انتشارات عطران
021-66191000
WWW.ATRANBOOK.IR