چکیده

در این مقاله احداث یک واحد بیوگاز در واحد دامپروری دانشکده کشـاورزی دانشـگاه بیرجنـد مـورد ارزیـابی اقتصادی قرار گرفته است. بدین منظور درآمدها (بیوگاز و کود تولیدی سالانه)، و هزینه های مربوطه (احـداث و نگهداری) برای یک دوره ی ۲۰ ساله برآورد شده و نرخ بازگشت سرمایه و دوره ی بازگشت سرمایه، تعیـین گردید. نتایج نشان داد نرخ بازگشت سرمایه %۸/۳۷ و دورهی بازگشت سرمایه ۹) ۹/۵۵ سال و ۶ ماه) بـرآورد گردید. در نتیجه استحصال بیوگاز از این دامپروری در حال حاضر با توجه به قیمت گاز طبیعی و در دسترس بودن آن صرفه اقتصادی ندارد.

کلمات کلیدی: بیوگاز، دامپروری، نرخ بازگشت سرمایه، دوره بازگشت سرمایه

۱

.۱ مقدمه

سوخت های فسیلی رشد سریع اقتصادی جوامع بشری را به همراه داشته، اما انتشار آلاینده های ناشی از مصرف این سوختها، موجب افزایش گازهای گلخانهای، افزایش دمای کره زمین، بالا آمدن سطح آب دریاها، تغییرات آب و هوایی، آلودگی بسترهای طبیعی و تاثیرات ویرانگر زیست محیطی بر جوامع انسانی و اکوسیستمهای طبیعی شده است .[۳]

منابع انرژی جهان به دو بخش اصلی و جایگزین تقسیم می شوند. منابع اصلی، مانند سوخت های فسیلی که به مرور کاهش مییابد و امکان تولید مجدد آن به زودی امکان پذیر نیست، و تمام انرژی های دیگر را انرژی جایگزین می نامند که خود به دو گروه تقسیم می شوند: انرژی های تجدیدشونده و انرژی های تجدیدناپذیر. انرژی های جایگزین تجدید ناشونده عمدتاً عبارتند از: سوخت های هسته ای و انرژی گرمایی زمین. منابع تجدیدشونده شامل انرژی خورشیدی، آبی، بادی، زیست توده و انرژی بیوگازاست .[۲]

به دنبال بحران انرژی و جهش بهای نفت در دهه ۷۰ میلادی استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر به عنوان راهبرد عمدهی غرب موردتوجه قرار گرفت. این راهبرد با پرداخت یارانه ی انرژی به تولیدکنندگان انرژیهای نو (پاک) در سالهای بعد به موفقیت قابلتوجهی دست یافت به گونهای که هماکنون سهم قابل توجهی از تولید انرژی در برخی کشورهای اروپایی از منابع انرژیهای تجدیدپذیر تأمین شده و تا سال ۲۰۳۰ برنامههای منظمی برای افزایش مداوم این سهم وجود دارد .[۷]

در کشور ایران نیز اگرچه از منابع غنی نفت و گاز برخوردار است، اما با توجه به انتشار روزافزون آلایندههای ناشی از سوختهای فسیلی و تغییرات آب و هوایی ناشی از این آلایندهها از یک سو و حفظ این منابع برای نسلهای آینده از سوی دیگر، لزوم توجه به استفاده از انرژیهای نو و تجدید پذیر اجتناب ناپذیر است. یکی از مناسبترین انرژیهای تجدید پذیر که از زمانهای بسیار دورمورد استفاده بوده و علاوه بر تجدیدپذیر بودن با محیط زیست نیز سازگار میباشد، انرژی بیومس (بیوگاز) میباشد .[۵] بیومس (زیست توده) اصطلاحی در زمینه انرژی است که برای توصیف یک رشته از محصولات که از فتوسنتز گیاهان به دست میآید، به کار میرود. بیوگاز از روش تخمیر بیهوازی زیست توده حاصل می شود. منابع عمده برای تولید بیوگاز، فضولات دامی، فاضلاب های شهری و صنعتی، زباله و زائدات کشاورزی می باشند.×اتحادیه اروپا زیست توده را اینگونه تعریف میکند: “زیست توده عبارت است از اجزا قابل تجزیه زیستی از محصولات، پسماندها و زائدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و دامی)، جنگلها و صنایع وابسته و همچنین زائدات صنعتی و شهری قابل تجزیه”. بیومس تنها منبع تجدید پذیر، کربن است و میتواند به سوختهای جامد، مایع و گازی مناسب تبدیل شود [۶]

چندین فناوری در دسترس برای مدیریت زائدات زیستی وجود دارند همچون: کمپوست کردن، تبدیل زائدات و بیوگاز. در میان این سه مورد فناوری بیوگاز یک راه حل عالی است که نه تنها زائدات زیستی را به کود مفید تبدیل میکند، بلکه گازی تولید میکند که قابل احتراق است.

تولید بیوگاز از کودهای دامی یکی از راههای مدیریت زائدات دامی است که معضل مهمی در شهرها و روستاهای کشور است. باکتریها و موجودات ریز ذره بینی بیماریزا در طی تغییرات شیمیایی تخمیر گشته و بنابراین شانس شیوع بیماری کمتر است. همچنین تولید مگس و پشه بر روی توده های کودی از بین میرود. سوخت به دست آمده بدون دود، و گاز به دست آمده بی بو است. همچنین تخمین زده می شود که کود حاصله از این روش ۵۰ غنی تر از کودی است که از طریق هوازی و به صورت کمپوست تولید می گردد، بعلاوه روش تخمیر بی هوازی مدت زمان لازم برای تخمیر را تقلیل می دهد و تجزیهی ترکیبات خیلی سریع تر صورت می گیرد.

در این مقاله احداث یک واحد بیوگاز کود دامی در دامپروری دانشکده کشاورزی دانشگاه بیرجند با استفاده از تکنیکهای اقتصاد مهندسی مورد بررسی قرار گرفته است.

۲

تئوری و پیشینه تحقیق
تعریف بیوگاز

مجموعه گازهای تولید شده از تجزیه و تخمیر فضولات حیوانی یا انسانی و گیاهی را که در نتیجه فقدان اکسیژن و فعالیت باکتریهای غیرهوازی، به ویژه متان زا در یک محفظهی تخمیر به وجود میآید اصطلاحاً بیوگاز مینامند .[۹] بیوگاز عمدتاً مخلوطی از سه ترکیب به نام های متان، دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن است. قسمت اعظم این گازعموماً ازمتان و گازکربنیک تشکیل شده و ترکیبات مختلف آن بستگی به نوع مواد اولیهای دارد که برای تولید گاز مصرف میشود.

دستگاه بیوگاز وسیلهای است که میتواند تحت شرایط ویژه مواد فسادپذیر انسانی، حیوانی و یا گیاهی را در مخزنی که محفظه تخمیر نامیده میشود تجزیه نموده و در نتیجه یک سری عملیات شیمیایی و بیوشیمیایی قسمتی از مواد آن را که کاملاً تحت تأثیر عکس العملهای بیولوژیکی واقع میشوند به بیوگاز تبدیل نماید. حجم و فرم ساختمانی دستگاه تولید

کننده گاز بستگی کامل به میزان حرارت و زمان ماند مواد در مخزن تخمیر دارد.