طرق إنتاج الغاز الحيوي من النفايات الزراعية
من أكثر المشاكل الأساسية التي تحيط بعملية الهضم اللاهوائي لمخلفات المحاصيل الزراعية أن أكثر النفايات الزراعية تتكون من مادة السليلوز المحملة بنسبة قليلة من غاز النيتروجين، ولذا تستخدم عدة طرق قبل عملية المعالجة؛ لتساعد على تحسين عملية الهضم اللاهوائي لمخلفات المحاصيل الزراعية، حيث تعتبر عملية تقليص الحجم، وعملية تشعيع الإلكترون، والمعالجة بالحرارة، والإنزيمات الهاضمة من أهم الطرق الضرورية التي تعمل على تحسين معدل نسبة غازى الكربون والنيتروجين في النفايات الزراعية، كما يفضل إستخدام مياه الصرف الصحى، وروث الحيوانات، وفضلات الدواجن أثناء عملية الهضم المشترك.
ووفقًا لما ذكر في الكتب والبحوث العلمية، فالكثير من المخلفات والفضلات العضوية الناتجة عن النباتات والحيوانات تدخل في إنتاج الغاز الحيوي، ومن أهم تلك المحاصيل قصب السكر والذرة وغيرها من المحاصيل النباتية، كما تستخدم نفايات المحاصيل الزراعية كقش الأرز وكيزان الذرة وغيرها من المحاصيل الزراعية، هذا بالإضافة إلى المخلفات الخشبية، حيث تستخدم أيضًا لإنتاج الغاز الحيوى، لذا تعتبر نشارة الخشب ومخلفات مصنع الورق من أهم المواد الداخلة في إنتاج الغاز الحيوي.
كما تدخل مخلفات معامل تكرير السكر في إنتاج الغاز الحيوى، حيث يعتبر دبس السكر ومخلفات قصب السكر من أهم المخلفات الداخلة في عملية إنتاج الغاز الحيوي، علاوة على ذلك، تدخل نفايات أخرى مثل قشر الأرز الناتج عن الأرز المطحون، والمخلفات الناتجة عن استخلاص زيت النخيل، كما تدخل النفايات الصلبة في عملية إنتاج الغاز، ومع ذلك تعتبر المواد النباتية مثل مخلفات المحاصيل الزراعية أكثر المواد صعوبة في عملية الهضم من روث الحيوانات، حيث إن صعوبة ذلك تكمن في عملية التحلل المائي للمكونات السليلوزية والليجنوسيليلوزية .
يوجد طريقتان لهضم مخلفات المحاصيل الزراعية : إما عن طريق عملية الهضم اللاهوائي أو عملية الهضم المشتركة بإستخدام مواد أخرى سواء من خلال حفظها في السوائل أو تجفيفها, أما بالنسبة للقطاع الزراعى فإن الحل الأمثل والوحيد لمعالجة الكتلة الحيوية هو إستخدام روث الحيوانات في عملية الهضم المشترك.
وتدخل مخلفات النباتات وروث الحيوانات في عملية الهضم المشتركة، حيث يعتبر روث الحيوانات من أهم الأسمدة التي تمد الأرض بمخزون إحتياطي، وبمجموعة كبيرة من المواد الغذائية، بالإضافة على ذلك، تحتوي مخلفات النباتات على نسبة عالية من الكربون مما تعمل على توازن نسبة غاز النتروجين في المواد الخام الأولية، فبالتالى تقل خطورة تثببيط غاز الأمونيا (النشادر).
يمكن زيادة كمية الغازات الحيوية الناتجة عن كل عملية هضم سواء عملية الهضم اللاهوائي أو عملية الهضم المشترك, وذلك يتم عن طريق معالجة المواد الهاضمة بزيادة تركيز المواد الصلبة أو يمكن دفع كميات أكبر من المفاعلات الصلبة بتكاليف استثمارية أقل من تلك العمليات المستمرة مقارنة بتكاليف التشغيل، وقد تم تطبيق طرق المعالجة في القطاع الزراعي على نطاق محدود حتى الآن.
تقدم عملية الهضم المشترك فرصة جيدة للفلاحين؛ لمعالجة نفاياتهم الزراعية بإستخدام المواد العضوية الأخرى، وأصبح الفلاحون قادرين على معالجة نفاياتهم الزراعية علاجًا سليمًا وصحيًا، ومن ناحية أخرى زادت إيراداتهم عن طريق معالجة واستخلاص نفايات المواد العضوية من مصادر أخرى عن طريق بيعها أو إستخدام المنتجات الحرارية والطاقة الكهربائية والسماد الحيوى المثبت.
ووفقًا لما ذكر في الكتب والبحوث العلمية، فالكثير من المخلفات والفضلات العضوية الناتجة عن النباتات والحيوانات تدخل في إنتاج الغاز الحيوي، ومن أهم تلك المحاصيل قصب السكر والذرة وغيرها من المحاصيل النباتية، كما تستخدم نفايات المحاصيل الزراعية كقش الأرز وكيزان الذرة وغيرها من المحاصيل الزراعية، هذا بالإضافة إلى المخلفات الخشبية، حيث تستخدم أيضًا لإنتاج الغاز الحيوى، لذا تعتبر نشارة الخشب ومخلفات مصنع الورق من أهم المواد الداخلة في إنتاج الغاز الحيوي.
كما تدخل مخلفات معامل تكرير السكر في إنتاج الغاز الحيوى، حيث يعتبر دبس السكر ومخلفات قصب السكر من أهم المخلفات الداخلة في عملية إنتاج الغاز الحيوي، علاوة على ذلك، تدخل نفايات أخرى مثل قشر الأرز الناتج عن الأرز المطحون، والمخلفات الناتجة عن استخلاص زيت النخيل، كما تدخل النفايات الصلبة في عملية إنتاج الغاز، ومع ذلك تعتبر المواد النباتية مثل مخلفات المحاصيل الزراعية أكثر المواد صعوبة في عملية الهضم من روث الحيوانات، حيث إن صعوبة ذلك تكمن في عملية التحلل المائي للمكونات السليلوزية والليجنوسيليلوزية .
يوجد طريقتان لهضم مخلفات المحاصيل الزراعية : إما عن طريق عملية الهضم اللاهوائي أو عملية الهضم المشتركة بإستخدام مواد أخرى سواء من خلال حفظها في السوائل أو تجفيفها, أما بالنسبة للقطاع الزراعى فإن الحل الأمثل والوحيد لمعالجة الكتلة الحيوية هو إستخدام روث الحيوانات في عملية الهضم المشترك.
وتدخل مخلفات النباتات وروث الحيوانات في عملية الهضم المشتركة، حيث يعتبر روث الحيوانات من أهم الأسمدة التي تمد الأرض بمخزون إحتياطي، وبمجموعة كبيرة من المواد الغذائية، بالإضافة على ذلك، تحتوي مخلفات النباتات على نسبة عالية من الكربون مما تعمل على توازن نسبة غاز النتروجين في المواد الخام الأولية، فبالتالى تقل خطورة تثببيط غاز الأمونيا (النشادر).
يمكن زيادة كمية الغازات الحيوية الناتجة عن كل عملية هضم سواء عملية الهضم اللاهوائي أو عملية الهضم المشترك, وذلك يتم عن طريق معالجة المواد الهاضمة بزيادة تركيز المواد الصلبة أو يمكن دفع كميات أكبر من المفاعلات الصلبة بتكاليف استثمارية أقل من تلك العمليات المستمرة مقارنة بتكاليف التشغيل، وقد تم تطبيق طرق المعالجة في القطاع الزراعي على نطاق محدود حتى الآن.
تقدم عملية الهضم المشترك فرصة جيدة للفلاحين؛ لمعالجة نفاياتهم الزراعية بإستخدام المواد العضوية الأخرى، وأصبح الفلاحون قادرين على معالجة نفاياتهم الزراعية علاجًا سليمًا وصحيًا، ومن ناحية أخرى زادت إيراداتهم عن طريق معالجة واستخلاص نفايات المواد العضوية من مصادر أخرى عن طريق بيعها أو إستخدام المنتجات الحرارية والطاقة الكهربائية والسماد الحيوى المثبت.
الرابط مصدر المقال
