الخطة المقترحة لمجموعة ماندكار سازه هيو بشأن إدراة مخلفات أسمدة شركة زرين هيو لإنتاج الكهرباء بمساعدة نظام الغاز البيولوجي ومنع إنشاء التلوثات البيئية، مواصفات أحواض تراكم السماد السائع لشركة زرين هيو.

الأراضي الزراعية المحتلة حتى الآن: أكثر من 9 هكتارات.




الصورة الجوية من موقع أحواض السماد




المشاكل البيئية الناتجة عن أحواض السماد الترابية.
حاليا يتم توجيه مياه الصرف الناتجة عن الأسمدة السائلة الخارجة من زرين هيو لتربية المواشي باستخدام عدد من القنوات إلى الأراضي الزراعية المتوفرة لتربية المواشي ويتم تراكمها في الأحواض الترابية بالكامل، وبعد مدة طويلة حوالي 4 سنوات، يتم تحويلها إلى السماد الجاف والقابل للتطبيق وذلك بعد تبخر سوائله. خلق هذا النظام الحالي عديدا من المشاكل الفنية والمالية والبيئية:
1- في هذه الأحواض، الأسمدة السائلة المتراكمة التي موادها الصلبة تغطي دائما سطح الماء تتطلب مدة كثيرة لتبخر المياه التي وضعت في الجزء السفلي لهذه الأسمدة حتى يمكن فصل المواد الصلبة للسماد وهذا الأمر بالإضافة إلى احتلال الأراضي الزراعية لمدة طويلة، يعطي وقتا طويلا للمياه الملوثة لتسربها إلى الطبقات السفلى والمياه الجوفية وتؤدي إلى تلوث المياه الجوفية.
2- نظرا للنظام الفني للأحواض الموجودة وكونها مستنقعات، فلا يمكن استخدام القوى البشرية والآلات لفصل الأسمدة من المياه، وهذا يؤدي إلى خلق عدد كثير من أحواض الأسمدة وجعل جزءا كبيرا من الأراضي الزراعية ملوثة وغير صالح للاستخدام.
3- من مشاكل أخرى لهذه الأحواض يمكن الإشارة إلى هذا أنه حين هطول الأمطار الموسمية الشديدة يفقد التحكم على تفريغ مخرجات الأحواض ويؤدي ذلك إلى تسرب التلوث في الأراضي السفلى التي تكون أساسا زراعية والعديد من المشاكل البيئية واحتجاجات أصحاب هذه الأراضي.
4- بالإضافة إلى المشاكل المذكورة، الأراضي التي تستخدم لهذه الأحواض الترابية لتراكم الأسمدة، لن تكون أبدا صالحة للاستخدام بشأن الزراعة بعد سنوات عديدة وحتى بعد نقل الأسمدة وإخلاءها.

مشكلة البحث:
مع زيادة عدد السكان وتحويل تربية المواشي إلى الشكل الصناعي والكلي في العقود الأخيرة، هناك حاجة إلى الإجراءات المتقدمة لإدارة الأسمدة والتي تبقي النظام إقتصاديا وتلبّي الاحتياجات الحالية للمجتمع العالمي بيئيا. اليوم تربية المواشي ولاسيما تربية الأبقار بحاجة إلى إدارة فعالة ومؤثرة في المجالات البيئية والإقتصادية والطاقة. منذ 1960م حتى الآن زاد جمع الأسمدة السائلة من تربية الأبقار وتلعب عملية فصل السائل-الصلب دورا مهما للغاية في إدارة الأسمدة الحيوانية، ولكن معرفة قيودها ونطاق أداها أيضا مهمة جدا. من مزايا فصل الأسمدة الحيوانية هي تحسين نقل الأسمدة، وتقليل مخاطر تلوث موارد المياه والتربة، وتقليل العوامل المزعجة مثل الرائحة الكريهة، والإجابة على الشؤون الصحية، وكفاءة القيمة المضافة لمنتجات الأسمدة الصلبة والسائلة.

استخدام المعدات الحديثة لفصل الأسمدة والمياه هو حل لتوفير الوقت وعدم الحاجة إلى بناء العديد من الأحواض الترابية
تم حل هذه المشكلة في أغلب الدول المتطورة، على سبيل المثال، صُنعت آلة في أونتاريو كندا يمكنها بعد دخولها في الماء نقل الأسمدة الصلبة مع وجود عدة فوهات وجمعها في ناحية. لهذا الجهاز سعة نقل 12 ألف جالون من السماد السائل (حوالي 45000 لترا) لكل دقيقة. هذا الجهاز مركبة برمائية تم تصميمه لإثارة المناطق الرطبة ومع وجود عدة مصاصات، يضخّ الجزء السائل للأسمدة ويحقنه في القطاعات الزراعية. بعد الصنع في سنة 2014م، كثر الطلب لـ Lagoon Crawler بسرعة، واليوم يعمل أكثر من175 ألف من هذا الجهاز في تربية المواشي الحديثة.

صنع حوض الغشاء الأرضي حل لإزالة الأحواض الترابية
بدلا عن استخدام عدد كبير من أحواض الأسمدة من الأفضل اعتبار حوض لجمع الأسمدة السائلة، ومن خلال إنشاء البنية التحتية المناسبة بما في ذلك استخدام الغشاء الأرضي في أرضية الحوض بحيث يمكن دخول الآلات مثل لاجون لفصل الأسمدة السائلة المتراكمة التي تغطي موادها الصلبة سطح الماء دائما وتتطلب مدة كثيرة لتبخر المياه الموجودة في تحت هذه الأسمدة من جزءها الصلب. ولذلك من خلال صنع أحواض الغشاء الأرضي التي لا تسمح إمكانية تسرب السماد السائل في السطوح السفلى للتراب على الإطلاق، يجعل عدم الحاجة لمدة طويلة لتبخر السوائل وتحويلها إلى السماد الجاف وقابل للاستخدام. وبالتالي، لن تتضرر البيئة والمياه الجوفية والقطاعات الزراعية

أفضل حلول الاستخدام الأمثل من السماد السائل في الحفاظ على البيئة وزيادة الإنتاجية.
بعد فصل المواد الصلبة من السماد عن طريق الآلات ذات الصلة، الجزء السائل المتبقي يمكن استخدامه في القطاع الزراعي ويمكن استخدام الجزء الآخر منه في شكل الغاز الحيوي (bio gas) الذي مزيج من الغازات التي تتشكل أساسا الميثان وثاني أكسيد الكربون ويتم إنتاجها من المواد الخام مثل النفايات الزراعية والأسمدة والنفايات الحضرية والمواد العشبية والصرف الصحي والنفايات الخضراء ومخلفات الطعام ومصدر للطاقة المتجددة.

الغاز الحيوي وأهميته
إن قيود مصادر الطاقة والمشاكل البيئية الناتجة عن استهلاك أنواع الوقود الأحفوري لفتت انتباه مختلف دول العالم إلى المصادر المتجددة. يعدّ الغاز الحيوي أحد هذه المصادر الهامة للطاقة. يتكون الغاز الحيوي من التخمر اللاهوائي لمصادر مثل فضلات المواشي في غرفة التخمر. المصادر الأساسية لإنتاج الغاز الحيوي هي فضلات المواشي، ومياه الصرف الصحي الحضري والصناعي، والنفايات والمخلفات الزراعية. استخدام تكنولوجيا الغاز الحيوي مهم من عدة الجوانب؛ الأول أنه يمكن استخدام الغاز الحيوي بسبب وجود القيمة الحرارية العالية كالوقود وأن يكون بديلا مناسبا لاستهلاك الغاز الطبيعي. الثاني أن سيكون لهذه التكنولوجيا آثار إجتماعية ملحوظة في مجال الحفاظ على البيئة ومساعدة صحة الإنسان. والثالث أنه ستكون الحمأة المخرجة من وحدة الغاز الحيوي سمادا غنيا يمكنه زيادة كفاءة المنتجات الزراعية بشدة.

فوائد استخدام الغاز الحيوي
1. إنتهاء الوقود الأحفوري الأساسي في القرن الآتي.
2. نقص إمكانيات إمداد الوقود إلى المناطق النائية.
3. تلبية حاجة تخصيص الميزانية الكلية لإعانة استهلاك الوقود الأحفوري.
4. تقلبات أسعار السلع الضرورية بسبب الارتفاع التدريجي السنوي في أسعار الوقود في إيران.
5. تحقق العدالة الإجتماعية من خلال إمداد الوقود إلى جميع المناطق.
6. تغيير نمط الاستهلاك نحو الاستهلاك المتوازن والكفاءة المناسبة.
7. إنشاء وتطوير تعاونيات إنتاج الغاز الحيوي وخلق فرص العمل للشباب.
8. الحفاظ على الموارد الخضراء الطبيعية (تم تدمير 40 بالمئة من غابات البلاد بسبب إعداد الوقود أثناء القرن الأخير).
9. معدات الغاز الحيوي تسبب الحفاظ على المراعي والغابات وتوفير استخدام أنواع الوقود مثل الخشب والفحم أو النفط، وتحويل الفضلات الحيوانية والعشبية التي تحمل مخاطر جسيمة لصحة الإنسان إلى الأسمدة العضوية.
10. استخدام الأسمدة الاستهلاكية المناسبة والصحية وعدم اعتماد البلاد إلى الأسمدة الكيمائية المستوردة وتقليل الأمراض بسبب إزالة بيض الطفيليات.
11يعدّ الغاز الحيوي مصدر وقود جديد لمكننة الزراعة وتربية المواشي.

العوامل المانعة في تطوير تكنولوجيات إنتاج الغاز الحيوي في إيران.
تعدّ إيران من الدول التي لها موارد ومصادر وسيعة لإنتاج الغاز الحيوي. مع اعتبار الكميات المعتادة لكفاءة الغاز الحيوي من الفضلات الحيوانية والنفايات الزراعية والنفايات الحضرية ومياه الصرف الصحي الحضري والصناعات الغذائية، وتطبيق معاملات الثقة يكون الغاز الحيوي الناتج على المتوسط حوالي 16146.35 مليون متر مكعب يعادل 323 بيتاجول (1015 جول) من الطاقة.
للأسف بالرغم من وجود هذه الإمكانية والتكنولوجيا البسيطة نسبيا لمولدات ومفاعلات الغاز الحيوي، لا تستخدم هذه المصادر والموارد في البلاد على شكل لائق. والوحدات القليلة الموجودة أيضا ليس لها كفاءة مطلوبة بسبب المشاكل التنفيذية وعدم التوجيه المناسب.
تنخرط حياة جميع المواطنين في صناعة الكهرباء في جميع الأوقات تقريبا. وحتى انقطاع الكهرباء لعدة لحظات يمكن أن يعرض صحة المواطنين وأمنهم للمخاطر. ولذلك نظرا لحساسية توفير الكهرباء وضرورة إقامة التوازن بين سعة الإنتاج مع زيادة الطلب، من الضروري إنشاء القدرات الجديدة لمحطة الكهرباء التي يمكنها تلبية الاحتياجات أثناء ذروة الاستهلاك.

اقتراح الخطة.
نظرا للأوصاف والحالات المذكورة بشأن الغاز الحيوي وحالات استخدامها، يوصى بأنه بجزء آخر من السماد السائل يمكن إنتاج الكهرباء من خلال إنشاء محطة الغاز الحيوي.
يكون الغاز الحيوي المنتج بسعة 1 ميغاواط ساعة على أساس استخدام فضلات المواشي ويتم نقله إلى نظام تنقية الغاز وبعد تنقية الغاز يتم توجيه غاز الميثان إلى المولدات. يتم تحويل الطاقة واستخدامها في المولدات في شكل كهرباء وأيضا الماء الساخن. يتم تثبيت المشاعل الخاصة في الموقع من أجل حرق بعض الغازات الإضافية، وبعد إنتاج الكهرباء، تربط بالشبكة المركزية لتوزيع الكهرباء.
الماء الساخن المنتج يمكن أن يوفر الطاقة الحرارية الرخيصة للغاية للمنشآت الصناعية والزراعية والثروة الحيوانية أو السكنية المجاورة مع مجموعة موقع الغاز الحيوي، والتي في حالة إنشاء البنى التحتية المطلوبة لاستخدام هذه الطاقة يمكن أن تكون مصدر دخل مناسب.

مزايا تنفيذ المشروع لمن يشتغل بتربية المواشي
عدم الحاجة لغرفة التصفية لتصفية فضلات المواشي وبالتالي التوفير الإقتصادي
•عدم الحاجة للرائحة الناتجة عن فضلات المواشي
•الإدارة التامة والصحية لفضلات المواشي
•تزويد المجمّع بالماء الساخن في قطاع تربية المواشي أو الحالات الضرورية الأخرى
•إزالة جميع مسببات الأمراض الموجودة في الفضلات وبالتالي تحسين صحة تربية المواشي وتقليل التلوث والعوامل المسببة للأمراض بشكل كثير
•فعال في التحكم على نقل الأمراض المعدية مثل السل والسالمونيلا و داء البروسيلات
•إمكانية استخدام المواد الجافة الخارجة من النظام كفراش المواشي
•عدم الحاجة إلى إنفاق الميزانية لشراء الفراش
•انخفاض المساحة الضرورية لتجفيف السماد
•عدم الحاجة إلى إضافة كربونات الكالسيوم في فراش المواشي
•فعال في تقليل التلوثات البيئية
•تحويل السماد السائل إلى السماد الصلب عالي الجودة وتحصيل العوائد من بيعه.

فوائد تنفيذ المشروع للمستثمرين
•اكتساب الفوائد الإقتصادية نظرا للدراسات الإقتصادية الموجودة
•المساعدة على دخول التكنولوجيا
•إنشاء المزيد من محطات الطاقة
•المساعدة على إنتاج الكهرباء في البلاد بشكل متفرق نظرا للمصالح الإستراتيجية الكلية وطبقا لأهداف ورسالة شركة هيوكو القابضة وشركة نستله
•آثار إيجابية بيئية عالية للخطة
•ومن الأقسام الأخرى المسببة لتحصيل العوائد هي استخدام الحمأة المتبقية كالسماد العضوي في الزراعة والبستنة

القناة الرئيسية تحتاج إلى التجريف والتي لها انحدار طولي مناسب ليمكن توجيه الماء إلى نهاية المسيرة بسهولة.



يجب أن يكون إخراج المياه نحو خارج الجدار أوسع




الجزء النهائي للقناة نحو الفاصل (Separator) يجب أن يسدّ تماما عن طريق الصمام وتوجيه مسيرة تيار الماء نحو الخارج.




تسدّ قناة توجيه المياه نحو الفاصل بالكام وتفرغ من التيار.




في الجزء الخارجي للجدار يجب أن يصلح الإخراج ويتم ربط الجدول إلى الجدار




إخراج المياه بسبب انكسار 90 درجة داخل الأنبوب المعدني نحو الحوض الترابي قد أدى إلى بطء تيار حركة الماء، لذلك يوصى بحفره في ذلك الاتجاه نحو الجنوب ويتم إصلاح القناة.




تسدّ المسيرة الحالية لنقل المياه نحو الحوض الترابي بالكامل.



تمتلئ سعة الحوض الموجود الحالي ويغطي الوحل سطحه بالكامل وذلك يؤدي إلى بطء تيار إدخال المياه إلى الحوض.




يوصى بأن مياه الإخراج يتم توجيهها عن طريق القناة التي تكون في نفس الاتجاه نحو الحوض الجديد من خلال وضع الأنابيب وأيضا بوضع شبكة واقية للنفايات أو تنفيذ حوض راحة في مدخله يمنع دخول المواد الصلبة والنفايات.




الحوض الجنوبي الموجود أكبر من الحوض الحالي من حيث الأبعاد والعمق. من خلال إجراء الإصلاحات والتعميق يمكن أن يكون أفضل وأكثر كفاءة وتوفير كمية أكثر من الماء بأفضل جودة فيه. يوصى باستخدام الغشاء الأرضي لعزله.