books anaerobic digestion
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
هضم لاهوائي (Info)
الهضم اللاهوائي أو الهضم من دون أكسجين هو عملية تحلل حيوي بطريقة طبيعية للمواد العضوية في غياب الأكسجين. الطريقة المتبعة في إنتاج الغاز الحيوي من المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي باستخدام الكائنات الحية الدقيقة في غياب الأوكسجين. يستخدم الهضم اللاهوائي إما للتخلص من النفايات العضوية (مثل روث الحيوانات أو الفضلات البشرية) أو لإنتاج الغاز الحيوي.
يتواجد في المستنقعات والرّواسب للمواد العضوية وحقول الأرز والجهاز الهضمي لبعض الحيوانات، والتي تشير عادة إلى "نشاط لاهوائي". مثال: بعض الحشرات كالنمل الأبيض أو بعض الفقاريات كالحيوانات المجترة. تم اكتشاف غاز المستنقعات من قبل العالم ألساندرو فولتا في عام 1776. و المادة العضوية المتحللة تتواجد على شكل غاز حيوي (بأكثر من 90 ٪) ويستخدم الباقي لنمو وصيانة الكائنات الحية الدقيقة. ويمكن القول أن "التحكم في كل من غاز الميثان وعملية الميكروبيولوجية الطبيعية يسمح بإنتاج غاز الميثان انطلاقا من العناصر المسببة للتلوث". لا يزال الإنسان يبحث عن فهم للظاهرة حتى يتسنى له السيطرة عليها وبالتّالي إمكانية إسراع العملية وذلك لتلبية حاجات معينة مثل تحويل المواد العضوية في النفايات (الصلبة والسّائلة) لغاية إنتاج الغاز المستخدم كمصدر للطاقة. الهضم اللاهوائي يستخدم بشكل واسع كمصدر للطاقة المتجددة.تتضمن العملية إنتاج الغاز الحيوي والذي يتألف من الميثان وثاني أوكسيد الكربون ومقدار ضئيل من الغازات الملوثة. الغاز الحيوي يمكن أن يستخدم مباشرة كوقود لمحركات الغاز التي تنتج الحرارة والطاقة، أو تطويره ليصبح مشابه لجودة الغاز الطبيعي.المادة المغذية التي تنتج أيضاً من هذه العملية يمكن استخدامها كسماد. عملية الهضم الهوائى تلعب دوراً مهماً في دورة الكربون ويمكن أن يساهم في تغيير المناخ يمكن للكميات الهائلة للميثان المتواجدة في شكل هيدرات الميثان في التربة المتجمدة والرواسب البحرية إذا تسربت بطريقة فجئية أن تسرع الاحتباس الحراري.
العملية
الغاز الحيوي هو الناتج النهائي من تغذية البكتيريا بالمواد القابلة للتحلل(تنجز عملية إخراج الغاز في الهضم لاهوائي بواسطة بكتيريا قديمة(كائن حي صغير في فرع مختلف تماما من شجرة علم الوراثة العرقي لحياة البكتيريا)،ومعظم الغاز الحيوي ميثان وثنائي أوكسيد الكربون، مع نسبة صغيرة من الهيدروجين وثلاثي كبريتيد الهيدروجين.(أثناء إنتاجه، يطلق الغاز الحيوي بخار الماء، مع جزء صغير من بخار الماء بسبب حرارة الغاز الحيوي). ينتج معظم الغاز الحيوي خلال منتصف عملية الهضم، بعد نمو البكتيريا، وتتناقص كلما استهلكت المواد القابلة للتحلل. الغاز عادة مايكون في أعلى الهاضم في فقاعة غاز أو ينقى ويخزن في خزان غاز بجانب المنشأة.
يمكن أن يُحرق الميثان الموجود في الغاز الحيوي لينتج الحرارة والكهرباء معا، عادة بمحرك متردد أو تروبين صغير وفي ترتيب لتوليد مشترك حيث الكهرباء والحرارة الضائعة تستخدم في تسخين الهاضم أو المباني.الكهرباء الزائدة يمكن أن تباع إلى المزودين أو توضع في الشبكة المحلية.تعتبر الكهرباء المنتجة من قبل الهضم لاهوائي طاقة متجددة ويمكن أن تدعمها الحكومات. لايسهم الغاز الحيوي في زيادة نسبة غاز ثنائي أوكسيد الكربون في طبقات الجو لأن الغاز لايطلق مباشرة في الهواء ويأتي ثنائي أوكسيد الكربون الموجود في المادة العضوية بدورة كربونية قصيرة.
قد يحتاج الغاز الحيوي إلى عملية تنقية أو معالجة قبل استخدامه كوقود. كبريتيد الهدروجين، منتج سام وهو يتشكل من كبريتات الموجودة في مدخلات الهاضم، ويحرر بنسبة ضئيلة من الغاز الحيوي، وكالات البيئية الوطني الفعالة، مثل وكالة حماية البيئة الأمريكية أووكالة البيئة الإنكليزية وويلزية،تضع شروط صارمة بخصوص مستويات كبريتيد الهدروجين في الغازات، واذا كانت المستويات عالية من كبريتيد الهدروجين، فإن معدات تنقية وتنظيف الغاز(مثل معالجة الغاز بالأمين) تكون ضرورية للوصول إلى المستويات القانونية المسموح بها في الغاز. إضافة كلوريد الحديد الثنائي إلى خزانات الهضم يقلل من إنتاج كبريتيد الهدروجين.
