تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,535 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,051 |
امکان سنجی احداث دو واحد همزمان تولید حرارت و برق با بیوگاز در تصفیه خانه فاضلاب شهری | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 36، دوره 47، شماره 3، آذر 1396، صفحه 325-331 اصل مقاله (173.73 K) | ||
نوع مقاله: مقاله کوتاه | ||
نویسندگان | ||
فهیمه سلمانی* 1؛ احسان امیری راد2؛ محمد رضا سلیمی3 | ||
1دانشجوی دکتری، مهندسی گروه مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران | ||
2استادیار، مهندسی گروه مکانیک، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران | ||
3جانشین مدیر امور فاضلاب و محیط زیست، شرکت مهندسی مشاور طوس آب، مشهد، ایران | ||
چکیده | ||
محدودیت منابع سوخت فسیلی و حفظ محیط زیست، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر را دارای اهمیت نموده است. از بین انواع منابع انرژیهای نو، بیوگاز قابل استحصال از لجن تصفیهخانههای فاضلاب به دلیل دائمی بودن فاضلاب بعنوان یک منبع پایدار انرژی به شمار میروند. در این تحقیق فرآیند موتور بیوگازسوز قابل اجرا در تصفیهخانه فاضلاب شهری کاشان بررسی شده است. اجرای این سیستم میتواند باعث کاهش هزینه سوخت و نیز استفاده از انرژیهای نو در تولید انرژیهای الکتریکی و حرارتی قابل اعتماد برای بخشی از مصارف فرآیندی شود. برای این منظور مشخصات بیوگاز تولیدی در تصفیهخانه فاضلاب شهری کاشان به عنوان نمونه مورد بررسی قرار گرفته و پس از تشریح کامل اجزای مورد نیاز جهت نصب و احداث موتور بیوگازسوز به طراحی آن جهت تولید 466 کیلووات برق و 556 کیلووات حرارت پرداخته شده است. هزینههای نصب و سرمایهگذاری لازم برای احداث دو واحد تولید همزمان حرارت و برق با بیوگاز حدود 270000 دلار برآورد شده است که با توجه به درآمدهای حاصل از فروش برق و محصولات جانبی میتوان گفت طی 4 سال تمام سرمایهگذاری انجام شده برگشت داده خواهد شد. همچنین استفاده از لجن در فنآوری تولید بیوگاز باعث کاهش تولید گازهای گلخانهای چون متان و دیاکسیدکربن میگردد. | ||
کلیدواژهها | ||
بیوگاز؛ موتور بیوگازسوز؛ تصفیه خانه فاضلاب؛ هزینه سرمایه گذاری؛ گازهای گلخانه ای | ||
مراجع | ||
[1] Chae KJ., Kang J., Estimating the energy independence of a municipal wastewater treatment plant incorporating green energy resources, Energy Conversion and Management, 75: 664–672, 2013. [2] Guo J., Peng Y., Peng C., Wang S., Chen Y., Huang H., Energy saving achieved by limited filamentous bulking sludge under low dissolved oxygen, Bioresour Techonol, 101:1120–6, 2010. [3]Holmberg H., Ahtila P., The Thermal Analyses of a Combined Heat and Power Plant Undergoing Clausius- Rankine Cycle Based on the Theory of Effective Heat Absorbing and Heat – Emitting Temperatures, Applied Thermal Engineering, 70:977-987, 2014. [4] Chudoba P., Sardet C., Palko G., Guibelin, E., Main factors influencing anaerobic digestion of sludge and energy efficiency at several large WWTP in central Europe, Journal of Residuals Science and Technology 8, 89–96 , 2011. [5]Svardal K., Kroiss H., Energy requirements for waste water treatment, Water Science and Technology 64 (6), 1355–1361, 2011. [6] Balmer P., Hellström D., Performance indicators for wastewater treatment plants, Water Science and Technology 65 (7), 1304–1310, 2012. [7] Jenicek P., Kutil J., Benes O., Todt V., Zabransaka, J., Dohanyos M., Energy self-sufficient sewage wastewater treatment plants: is optimized anaerobic sludge digestion the key?, Water Sci Technol, 68:1739 – 44, 2013. [8] Koroneos C.J., Fokaides P.A., Christoforous, E.A., Exergy analysis of a 300 MW lignite thermoelectric power plant, energy, 75: 304 - 311, 2014. [9] Xie D., Wang Z., Jin L., Zhang Y., Energy and exergy analysis of a fuel cell based micro combined heat and power cogeneration system, Energy Build, 50: 266 - 72, 2012. [10] Barelli L., Bidini G., Gallorini F., Ottaviano A., An energetic-exergetic analysis of a residential CHP system based on PEM fuel cell, Appl Energy, 88: 4334 - 42, 2011. [11] Chan Y.J., Chong M.F., Chung L.L., Hasell DG., A review on anaerobic–aerobic treatment of industrial and municipal wastewater, Chem Eng, J ,155:1–18, 2009. [12] Bruijestens A.J., Beuman W.P.H., Moelen M.V.D., Bleuanus S., Biogas composition and Engine Performance, Including Database and Biogas property Model, 2008. [13] Silvestre G., Fernandez B., Bonmati A., Significance of anaerobic digestion as a source of clean energy in wastewater treatment plants, Energy Conversion and Management, 101: 255–262, 2015. [14] Jenicek P., Bartacek J., Kutil J., Zabranska J., and Dohanyos M., Potentials and limits of anaerobic digestion of sewage sludge: Energy self-sufficient municipal wastewater treatment plant?, Water Science & Technology, 66 : 1277–1281, 2012. [15] Chan Y.J., Chong M.F., Chung L.L., Hasell D.G., A review on anaerobic–aerobic treatment of industrial and municipal wastewater, Chem Eng J; 155:1–18, 2009. ]16[ وزارت نیرو، دفتر بهبود بهرهوری و اقتصاد برق و انرژی راهنمای جامع تولید همزمان برق و حرارت، 1388. [17] Finsterwalder T., Rutz D., Technical Opportunities for the Utilization of Biogas in Eastern Europe, Finsterwalder Umwelttechnick Project, Germany, 2008. ]18[ نصیری ج.، امکان سنجی نیروگاه بیوگازی ساوه، سومین کنفرانس بین المللی انرژی در ایران، 2008. ]19[ یزدان داد ح.، کریمی الف.، فاتحی الف.، استفاده از انرژی نیروگاه بیوگاز مشهد در راستای حفاظت از محیط زیست، کنفرانس بین المللی رویکردهای نوین در نگهداشت انرژی، 2011. [20] http://www.suna.org.ir/projectdetail2-76-fa. html. [21] Chacarteguia R., Monjea B., Sáncheza D., Becerraa J.A., Campanari S., Molten carbonate fuel cell: Towards negative emissions inwastewater treatment CHP plants, International Journal of Greenhouse Gas Control 19 :453–461, 2013. [22] Sanchez D., Monje B., Chacartegui R., Campanari S., Potential of molten carbonate fuel cells to enhance the performance of CHP plants in sewage treatment facilities, international journal of hydrogen energy, 38: 394 - 405, 2013. ]23[ سلمانی ف.، سلیمی م.ر.، جاجویی مقدم س.، شرکت مهندسی مشاور طوس آب، طرح تصفیه خانه فاضلاب شهر کاشان، مطالعات امکانسنجی ارتقاء تصفیه خانه و مطالعات مرحله دوم تکمیل مدول اول و دوم تصفیهخانه، 27613/93، شرکت آب و فاضلاب کاشان، تصفیه خانه فاضلاب شهری کاشان، 1394. [24] Zhang, H.J., Sludge treatment to increase biogas production, Trita-LWR Degree Project 10-20, 2010. [25] Fytili D., Zabaniotou A., Utilization of sewage sludge in EU application of old and new methods—A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12:116–140, 2008. [26] Driessen W., Zessen V.E., Reitsma G., Haarhuis R., Paques B.V., Sustainable Treatment Of Reject Water And Industrial Effluent By Producing Valuable By-Products, 14th European biosolids and organic Resources conference, 2011. ]27[ اسماعیلی ح.، قریشی م.، اسماعیلی نیستانی ش.، رنجبر ص.، کرباسیون ن.، طراحی و بررسی اقتصادی و فنی احداث نیروگاه بیوگاز سوز یک مگاواتی در تصفیهخانه فاضلاب شهری ، همایش ملی و مهندسی آب و فاضلاب، 1391. [28] Peters M.S., Timerhaus K.D., Plant Design and Economics For Chemical Engineers, 4 th edition, Jojn Wiley and Sons, 1997. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,115 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,006 |