امكان سنجي احداث دو واحد همزمان توليد حرارت و برق با بيوگاز در تصفيه خانه فاضلاب شهري

The Feasibility of Building Two units Combined Heat and Power (CHP) With Biogas in Urban Wastewater Treatment Plant

محدوديت منابع سوخت فسيلي و حفظ محيط زيست، استفاده از منابع انرژي تجديدپذير را داراي اهميت نموده است. از بين انواع منابع انرژي­هاي نو، بيوگاز قابل استحصال از لجن تصفيه­ خانه­ هاي فاضلاب به دليل دائمي بودن فاضلاب بعنوان يك منبع پايدار انرژي به شمار مي­روند. در اين تحقيق فرآيند موتور بيوگازسوز قابل اجرا در تصفيه ­خانه فاضلاب شهري كاشان بررسي شده است. اجراي اين سيستم مي­تواند باعث كاهش هزينه سوخت و نيز استفاده از انرژي­هاي نو در توليد انرژي­هاي الكتريكي و حرارتي قابل اعتماد براي بخشي از مصارف فرآيندي شود. براي اين منظور مشخصات بيوگاز توليدي در تصفيه­ خانه فاضلاب شهري كاشان به عنوان نمونه مورد بررسي قرار گرفته و پس از تشريح كامل اجزاي مورد نياز جهت نصب و احداث موتور بيوگازسوز به طراحي آن جهت توليد 466 كيلووات برق و 556 كيلووات حرارت پرداخته شده است. هزينه­ هاي نصب و سرمايه­ گذاري لازم براي احداث دو واحد توليد همزمان حرارت و برق با بيوگاز حدود 270000 دلار برآورد شده است كه با توجه به درآمدهاي حاصل از فروش برق و محصولات جانبي مي­توان گفت طي 4 سال تمام سرمايه­ گذاري انجام شده برگشت داده خواهد شد. همچنين استفاده از لجن در فن­آوري توليد بيوگاز باعث كاهش توليد گازهاي گلخانه اي چون متان و دي­ اكسيد­كربن مي­ گردد.

Limitation of fossil fuel resources together with commitment to conservation of environments have caused the views to be focused on the use of renewable energy resources. Biogas is produced by the anaerobic decomposition of organic matter in WWTPs (wastewater treatment plants) and is considered to be a sustainable energy resource due to permanency of wastewater flow. This research focuses the process of biogas fuel engine implemented in Kashan WWTPs. This system can reduce the fuel consumption rate and use renewable energies in production of heat and electrical power reliable a part of processing consumption of WWTPs. Specifications of biogas production in Kashan WWTPs is taken as sample and the necessary elements for installation and construction of biogas fuel engine are described and then two cogeneration units are designed for producing 466 kW electricity and 556 kW heat.. Costs of installations and total capital investment required for this power plant is calculated about 270,000$, which can be returned in 4 years through sales of electricity and other by-products. Also using wastewater for producing biogas reduces greenhouse emission such as methane and carbon dioxide.