انشاء وحدات البيوجاز في القرية المصرية

تحقق هذه التكنولوجيا إنتاج طاقة نظيفة ورخيصة ومتجددة وسماد عضوي طبيعي غنى بالمادة العضوية، والعناصر السمادية الكبرى والصغرى والهرمونات النباتية وخالي من الميكروبات المرضية وبذور الحشائش والنيماتودا، وكذلك تأمين القرى من الحرائق ورفع المستوي الصحي وحماية البيئة من التلوث.

۱- المخلفات التي تستخدم لإنتاج البيوجاز:-

جميع المخلفات العضوية المتاحة بالقرى والمزارع والمصانع تصلح لإنتاج البيوجاز مثل: روث الماشية - سماد الدواجن - الحطب - قش الأرز - سيقان الموز - مولاس القصب- عروش الخضر - ورد النيل - مخلفات الصرف الصحي - القمامة - مخلفات مصانع الأغذية.

يتم تحضير هذه المخلفات العضوية لاهوائية داخل مبنى معزول تحت سطح التربة  فتقوم أنواع متخصصة من البكتيريا اللاهوائية بتحليلها وإنتاج غاز الميثان مع بعض الغازات الأخرى ويطلق على هذا المخلوط غاز البيوجاز، بالإضافة إلى إنتاج السماد العضوي.

۲- وحدة البيوجاز:

تتكون وحدة البيوجاز من أربعة أجزاء رئيسية هي:

مخمر - مجمع للغاز - حوض تغذية بالمخلفات - حوض استقبال السماد العضوي، وكلها مصنعة من طوب وأسمنت ورمل - خراطيم بولي إيثيلين ومواسير حديد أو بلاستيك ، صاج ، ويتراوح حجم وحدة البيوجاز المنزلية الملائمة للأسمدة الريفية مساحة حوالي 5،۲ - ۳ م3.

يجب إتباع المتطلبات الأساسية لإنشاء وحدة البيوجاز بحيث تتيح الاستخدام الأمثل للموقع الذي تم اختياره دون أي تأثير ضار على المنشآت القائمة.

۱) الحفر:-

يحدد عمق الحفر طبقا لطبيعة التربة ويجب مراعاة الميل المناسب لجوانب الحفر ويكون قاع الحفر في شكل مقعر حيث تكون نقطة مركز المخمر أكثر تقعرا.

۲) القاعدة الخرسانية:-

يتم تنظيف الحفرة ويضاف الدقشوم وكسر الطوب ويدك قاع الحفرة جيدا بالمندلة مع المحافظة علي تشكيل التقعير ثم تصب الخلطة الخرسانية من الإسمنت والرمل والزلط بنسبة 1: ۲: 4، يتراوح سمك القاعدة الخرسانية 10-25 سم تبعا لنوع التربة ومستوي الماء الأرضي.

۳) جدار المخمر:-

يستخدم لبناء المخمر نوع جيد من الطوب يتحمل ضغط ۱۰۰كجم / سم2 نظرا لتعرض جدران المخمر لضغط التربة وتستخدم مونة جيدة من الإسمنت والرمل بنسبة 1:4 وتثبيت مواسير الدخول والخروج على ارتفاع متر من قاع المخمر، يردم حول الجدار أثناء البناء لتسهيل أعمال البناء وعند الوصول إلى مستوي غرف الدخول والخروج تدك الأرض حول المخمر وتصب قاعدة خرسانية البناء أرضية الأحواض.

4) عزل المخمر:-

المقصود بهذه العملية تبطين المخمر بمونة الاسمنت وتعد من أهم مراحل الإنشاء ويجب أن تتم بعناية ودقة ويتم التبطين أو البياض بإضافة مادة السيكا بنسبة ۱٪ مع المونة ، بعد الانتهاء من التبطين يدهن المخمر بمواد البيومين البترولية باستخدام فرشة في اتجاهات مختلفة.

5) حوض الدخول :-

يبني بالطوب وتكون قاعدته أعلي من نهاية ارتفاع المخمر ويتصل بالمخمر بواسطة ماسورة ذات قطر ملائم ومزود بسدادة للتحكم في عملية الخلط فعندما تفتح السدادة يندفع مخلوط التغذية مسببة إزاحة المواد السابقة التغذية بالمخمر للخروج من حوض الخروج. ويتحدد حجمه طبقا لمعدل التغذية اليومية للمخمر.

6) حوض الخروج:-

حوض صغير يبني بالطوب وتكون قاعدته أقل من نهاية ارتفاع المخمر بحوالي 10 سم ويتصل بالمخمر بماسورة ذات قطر ملائم يقوم باستقبال المواد المتخمرة وتوزيعها علي أحواض السماد.

۷) حوض السماد:-

مساحة سطحية غير عميقة يزود في نهايته بطبقة من الزلط الخشن التي تعمل كفلتر عندما يمرر عليها محلول التخمر يترسب الجزء الصلب ويمر الجزء السائل إلى قناة الري بحوض السماد منشر لتجفيف السماد هوائية تحت مظلة مسقوفة الحماية السماد من التعرض المباشر لأشعة الشمس.

۸) خزان الغاز :-

يرتبط حجم خزان الغاز بحجم المخمر، وكمية الغاز الناتجة يوميا، ومعدلات استهلاك الغاز وفترات الاستخدام حيث يتولد الغاز بصفة مستمرة وبمعدل بطئ في حين أن الاستهلاك يكون بمعدل عال ولفترات محددة من اليوم وتتراوح السعة التخزينية للغاز ما بين 30-50% من حجم المواد المختمرة. ويصنع خزان الغاز من الصاج سمك 3مم ومزودا بأذرع داخلية لتقطيع المواد التي تطفو فوق سطح المواد المختمرة والتي تعوق تجميع الغاز بالخزان ويجب أن يقل قطر الخزان عن قطر المخمر بحوالي 5 سم لتسهيل حركته إلى أعلى وأسفل وكذلك الدوران حول محورة، يركب خزان الغاز بعد الانتهاء من التغذية الأولي للمخمر.

۳- شروط اختيار مكان وحدة البيوجاز:۔

١- قريبة من حظيرة الماشية ودورة المياه لسهولة تغذيتها.

۲- قريبة من الحقل لسهولة نقل السماد.

3- أن يكون المكان معرض للشمس طول النهار وغير معرض للرياح.

4- بعيدة عن مصدر مياه الشرب.

5- ألا تزيد المسافة بين الوحدة ومكان استهلاك الغاز عن 75 م.

4- تغذية وحدة البيوجاز:-

تتم التغذية بالمخلفات العضوية (تقطع المخلفات النباتية إلى أجزاء صغيرة أو تطحن) يوميا أو على فترات متباعدة ولابد أن تكون المخلفات مخلوطة بالماء ولا تزيد نسبة المواد الصلبة عن ۱۰٪ في مخلوط التغذية ويمكن تخمير المخلفات النباتية لمدة ۲۰ يوما قبل تغذية الوحدة بها ويمكن استخدام مياه الصرف الخالية من المنظفات في التجفيف داخل وحدة البيوجاز.

5- فوائد البيوجاز:-

1- إنتاج طاقة نظيفة..... غاز البيوجاز غير سام ونظيف وليس له عادم احتراق ويستخدم مباشرة في الطهي والإنارة والتدفئة وتشغيل ماكينات الري وتوليد الكهرباء.

2- إنتاج سماد البيوجاز .. ينتج سماد البيوجاز في صورة معلق مائي يستخدم مع مياه الري أو يجفف ويعبأ في أكياس لاستخدامه نثرا. وتبلغ نسبة الرطوبة بالسماد ۳۰٪ والمادة العضوية 60٪ والآزوت 1.9٪ والفوسفور 1.5٪ والبوتاسيوم 0.6٪ وعناصر صغرى بكميات ملائمة . كما أن هذا السماد. آمن صحيا وطارد للحشرات المنزلية مثل الذباب والناموس والفئران لخلوة من الرائحة الجاذبة لها.

3- حماية البيئة من التلوث... الناجم عن المعالجة التقليدية لمخلفات المزارع والمصانع والقرى والمدن نتيجة الحرق.

4- تقليل الوقت الذي تستخدمه المرأة الريفية.. في إعداد الطعام واستغلاله في أهداف إنتاجية أخرى.

5- الحفاظ على الصحة العامة.. من شأنه عدم استخدام الكانون والراكية وعدم تداول روث الماشية بالأيدي.