نوشته‌شده در

نفت خام

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندس

نفت خام:

نَفت یا پترولیوم مایعی غلیظ و افروختنی به‌رنگ قهوه‌ای سوخته یا سبز تیره یا سیاه است که در لایه‌های بالایی بخش‌هایی از پوستهٔ کره زمین یافت می‌شود. نفت شامل آمیزهٔ پیچیده‌ای از هیدروکربن‌هایی گوناگون است. بیش‌تر این هیدروکربن‌ها از زنجیرهٔ آلکان هستند؛ ولی ممکن است از دید باطن، ترکیب یا خلوص تفاوت‌های زیادی داشته باشند. نفت را طلای سیاه می‌نامند. نفت جز سوخت‌های فسیلی به حساب می‌آید و تجدید ناپذیر است که در کشور برای انتقال آن از توربو دینامهای غول پیکر در تلمبه ی خانه ی عبدالخان سیالات تحت فشار را منتقل می کنند .
نمودار جهانی مصرف انرژی در سال‌های اخیر. نفت در صدر قرار دارد.
واژه‌شناسیویرایش

ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔ اوستایی «نپتا» گرفته شده‌است. کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.[۱] در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز آمده‌است. در فرانسه نیز «Naphte» گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی «Napte» گفته می‌شد که از واژهٔ لاتین «Naphta» برگرفته شده بود. ریشهٔ این کلمه واژه یونانی «Naphtha» به‌معنی روغن شرقی می‌باشد.

کلمهٔ نفت در زبان انگلیسی «پترولیوم» (Petroleum)نامیده می‌شود که از دو کلمهٔ «پترا» (Petro)(معادل یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (Oleum)(روغن) تشکیل شده‌است.

نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلی هیدروژن و کربن تشکیل شده و دارای مقادیر کم‌تری از عناصر سنگین مانند نیتروژن، اکسیژن و گوگرد می‌باشد و به‌صورت طبیعی در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین به صورت چشمه یافت می‌شود.
تاریخچهویرایش

اقوام متمدن دوران باستان، به‌ویژه سومری‌ها، آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود چهارهزار و پانصد سال پیش در سرزمین بین‌النهرین (عراق امروزی) با برخی از مواد نفتی که از دریاچه قیر به‌دست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به‌عنوان مادهٔ غیرقابل نفوذ برای عایق‌کاری کشتی‌ها استفاده می‌کردند. در قرون وسطی دانشمندان مسلمان با تولید نفت سفید و نفت ضروری از آن برای چراغ‌ها استفاده کردند و خیابان‌ها و حمام‌های شهر بغداد به وسیله قیر و ماسه پوشانده می‌شد. اولین میدان نفتی دنیا در باکو در قرن نهم ساخته شد که به گفته مارکو پولو که در قرن سیزده به آنجا سفر کرده محصولات آن با صدها کشتی حمل می‌شد. در داستان‌ها آمده‌است که نوح نیز کشتی خود را با قیر پوشاند تا آب به درون آن نفوذ نکند[نیازمند منبع].

اولین چاه اکتشافی مدرن نفت در سال ۱۷۴۵ در فرانسه و اولین چاه استخراج نفت توسط کلنل دریک در سال ۱۸۵۹ در پنسیلوانیا حفاری شد.[۱]

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری به‌وجود آمد. به‌طوری‌که امروزه صنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.
منشأویرایش

بیشتر دانشمندان منشأ تشکیل نفت را گیاهان و موجودات آلی موجود در اقیانوس‌های اولیه می‌دانند. به دلیل وجود یک سلسله خواص خاص که تنها مولکول‌های آلی، مشمول آن‌ها می‌شوند.

باقی‌ماندهٔ جانوران و گیاهانی (اعم از جلبک‌ها و مرجانها) که میلیون‌ها سال قبل (قبل از پدید آمدن دایناسورها) در محیط دریا (آب) زندگی می‌کرده‌اند، طی میلیون‌ها سال توسط لپه‌های گل و رسوبات مدفون شده‌اند و تحت فشار و دمای بالا، نبود اکسیژن و مدت زمان طولانی تبدیل به نفت و گاز گردیده و در صورت وجود این شرایط همراه با سنگ مخزن مناسب و پوش سنگ، طی مدت زمان بسیار طولانی نفت مهاجرت نموده و به مقدار زیاد در حوضچهٔ نفتی جمع می‌گردد.

نفت خام حالت روغنی دارد و به شکل‌های جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفت هیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در لایه‌ای رسوبی جمع گردد به‌آن محل «حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل می‌شود. به سنگ متخلخل دربرگیرندهٔ نفت که قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» می‌گویند.
اکتشافویرایش
یک پمپ‌جک در کوبا

تا قبل از حفر نخستین چاه نفتی به کمک وسایل جدید حفاری، این ماده مهم فقط از چشمه‌های سطحی نفت، یا چاه‌های کم عمق که به وسیله دست حفر می‌شد، استخراج می‌گردید و موارد استفاده از نفت خام نیز محدود بود.[۲] از زمان پیدایش نفت تا امروز فعالیت‌های اکتشافی برای کشف ذخایر جدید نفت و گاز و تأمین تقاضای بازارهای نفت و همچنین جایگزینی حجم‌های تولید شده، به صورت مستمر در جریان است. امروز با پیشرفت تکنیک‌های اکتشافی جدید، دقت فعالیت‌های اکتشافی بیشتر شده و شانس بیشتری برای موفقیت وجود دارد، اما با وجود این پیشرفتها، اکتشاف هنوز به صورت یک فعالیت با ریسک بالا باقی مانده‌است، زیرا قدیمی‌ترین نظریه برای اکتشاف نفت، نظریه طاقدیس (Anticline Theory) است. کاربرد این نظریه برای یافتن نفت در قله طاقدیس‌ها ابزار موفقی بود. این نظریه به عنوان نظریه اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در بسیاری از نقاط دنیا از جمله مسجد سلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت. نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا کشف شد که ارتباطی با ساختارهای طاقدیسی نداشت و تجمع نفت و ایجاد نفت‌گیر صرفاً ناشی از تغییر رخساره رسوبات بود؛ بنابراین مشخص شد که ذخایر نفتی می‌توانند در حوزه‌های غیر چین خورده هم وجود داشته باشند. در نتیجه مفهوم نفت‌گیرهای چینه‌ای (Stratigraphic Traps) با این کشف وارد عرصه مفاهیم نفت شد. تا اواسط دهه ۱۹۲۰، تهیه و استفاده از نقشه‌های سطحی و طاقدیس‌ها ابزار اصلی اکتشافات نفتی بود و یافتن نفت‌گیرهای چینه‌ای به صورت تصادفی رخ می‌داد. یک منطقهٔ انتخاب شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی و لرزه‌نگاری مشخص می‌کنند. اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از نظر میزان ذخیره نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیت‌آمیز باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، پس از تکمیل چاه حفرشده، یک جریان ثابتی از نفت را به سطح زمین خواهد آورد. به سنگ‌هایی که غالباً از سنگ‌های رستی (شیل) یا انیدریت تشکیل‌شده و خاصیت پلاستیک دارند و قسمت بالایی مخزن نفت همانند پوششی قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.
پالایشویرایش

نفت به‌صورت خام نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و باید در پالایشگاه نفت در برج تقطیر (مخصوص نفت) مورد جداسازی بر اساس اختلاف چگالی قرار گیرد.
انواع نفت خامویرایش
بیشتر ذخایر نفتی دنیا از نفت‌های فوق‌سنگین و شن‌های نفتی تشکیل شده‌است.

ارزش نفت خام معمولاً بر اساس دو معیار وزن مخصوص و میزان گوگرد تقسیم‌بندی می‌شود. نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی پایینتری دارند نفت سبک و نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی و چگالی بالاتری دارند نفت سنگین نامیده می‌شوند. نفت‌هایی که گوگرد آن‌ها کمتر است نیز نفت شیرین و نفت‌های دارای گوگرد بیشتر نفت ترش نامیده می‌شوند که معمولاً نفت‌های میدان‌های جوان، به دلیل پختگی اندک، سنگین تر هستند و میزان گوگردشان بالاست. استخراج، جابجایی و پالایش نفت‌های سبک و شیرین ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چون بنزین، نفتا، نفت سفید و سوخت‌های جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل‌های مرغوب را می‌توان از آن‌ها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفت‌ها بیشتر مورد علاقه پالایشگاه‌ها بوده و قیمت بالاتری دارند. شاخص‌های بین‌المللی تعیین قیمت نفت یعنی وست تگزاس اینترمیدیت و برنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند. اما میزان نفت‌های ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.

.

نوشته‌شده در

علائم هشدار دهنده ای که نشان میدهد بدن شما دچار کم آبی شده است

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

اصطلاح و عبارت کم آبی ،به نظر میرسد که بسیار جدی است فکرمیکنید که هیچ ارتباطی با شما ندارد

و ممکن است که فقط در کشور های فقیر و یا بلاهای شدید، مانند زمین لرزه اتفاق بیافتد؟درست است؟

خیر! کمبود آب، خیلی رایج تر از آن است که مردم فکر میکنند ؛

75%از آمریکایی ها به طور مداوم دچار کمبود آب هستند و این را نمی دانند

و حتی کمبود آب میتواند برروی بدن و حتی احساساتمان، تاثیر داشته باشد.

دکتر روبرتالی از مرکز clear Lake Regional Medical; گفت60%از بدن ما از آب تشکیل شده است

,75%از آن ، در ماهیچه ها,85%از آن در مغز ما ,وجود دارد،

که شبیه روغن، برای یک ماشین است ؛ وقتی احساس ناخوشایندی میکنید، اغلب ممکن است به علت کمبود آب بدن باشد.

مشکلاتی که با کمبود آب در بدنتان ایجاد می شود

1.خستگی :

شما در کار و در خانه خسته شده اید ,بعد از یک خواب خوب شبانه باز هم احساس خستگی میکنید چرا؟

اگر به طور مداوم احساس خستگی میکنید ،در واقع این احتمال وجود دارد که آب بدن تان کم است ؛ کمبود آب،

باعث میشود که فعالیت آنزیمی بدنتان کاهش یابد و باعث شود، که انرژی کمتری را برای مزایای آینده تولید کند.

2.یبوست مزمن:

احساس نفخ و متورم شدن، میکنید علاوه بر سخت نفس کشیدن هیچ چیز بیرون نمی آید,به جز فیبر زیادی که در

رژیم غذایی خود داشتید در این موارد، باید بررسی کنید که آیا آب به اندازه کافی میخورید یا نه!؟ کمبود آب ،

یکی از دلایل شایع است که باعث یبوست مزمن میشود وقتی آب کافی ننوشید، ضایعات روده شما خشک میشود و

به سختی بیرون می آید.

سردرد یکی از علائم کم آبی بدن

3.سردرد:

همانطور که 85%از آب بدنمان در مغزماست ،وقتی به اندازه کافی آب ننوشیم ,مغزمان فورا واکنش نشان میدهد ؛

مغز ،توسط یک لایه محافظ، از آب احاطه شده است,که کل مغز را شامل میشود . مصرف کم و یا عدم مصرف

آب، باعث میشود که این لایه تبخیر شود این تخلیه باعث میشود که، مغز بر جمجمه فشار وارد کند و منجر به

سردرد دردناک شود.

4. بوی بد دهان:

بزاق دهان دارای خاصیت ضدباکتریایی است اما کمبود آب باعث کاهش بزاق دهان می شود که بوی نامطبوع

دهان را در پی دارد.

تب و لرز یکی از نشانه های کمبود آب در بدن

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

5. تب و لرز:

همیشه داشتن تب و لرز به دلیل وجود ویروس و سرماخوردگی در بدن نیست و کمبود آب هم می تواند دلیل آن باشد

در صورت کم آبی شدید بدن، فرد دچار علایم تب و حتی لرز می شود.

6. هوس خوردن شیرینی:

هنگامی که بدن دچار کم آبی می شود، فعالیت بعضی از اعضای بدن مانند کبد که آب مصرف و گلیکوژن ذخیره

می کند، تحت تأثیر قرار گرفته و به همین دلیل هوس خوردن شیرینی در فرد ایجاد می شود .

توصیه هایی برای رفع کمبود آب بدن

میتوان با مصرف منظم آب ،از این علائم نامطلوب جلوگیری کرد و یا حداقل آنها را کاهش داد در اینجا ،چند نکته درباره نحوه انجام این کار وجود دارد:

  • بلافاصله بعد از بیدار شدن ،2لیوان آب بنوشید ؛ شروع کردن روز خود بااین کار، نه تنها باعث میشود که احساس طراوت کنید، بلکه به هضم شما نیز کمک میکند.
  • یک بطری آب شخصی بخرید و آن را با خود حمل کنید,مطمئن شوید بطری را که ،خریداری میکنید ،حمل آن برایتان راحت باشد.
  • مواد غذایی حاوی آب مانند:خیار,گریپ فروت و البته هندوانه ، که حتما باید برای جلوگیری از کمبود آب در بدن، آنهارا مصرف کنید.
  • برنامه کنترل و ردیابی مصرف آب را دانلود کنید ,تعداد زیادی از اینها در بازار وجود دارد,فقط یکی از آنها را انتخاب کنید.

پردیس فناوری کیشطرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه صنعت و مدیریت شیمی

نوشته‌شده در

کیمیا گری

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصبن صنعت و مدیریت_گروه فنی ومهندسی

کیمیا گری:

ریشه لغوی
کیمیا که واژه شیمی از آن گرفته شده است، صورت خاصی از دانش شیمی کاربردی بود که حدود سال 50 میلادی در شهر اسکندریه در مصر متداول شد. برخی ، کیمیا را واژه‌ای مصری و به معنی هنر مصری می‌دانند که در مصر باستان ، دانشی مقدس و هنر الهی محسوب می‌شد و در انحصار کاهنان بود. آنها با سوگندهای موکد در جلوگیری از انتقال آن به دیگران و انتشار آن به نقاط دیگر و نیز جلوه دادن آن به صورت رمز و معما اصرار می‌ورزیدند.

برخی دیگر ، کیمیاگری (Multiplication) را هنر سیاه‌گری نیز می‌دانند، زیرا در واقع عمل سیاه کردن سطح فلزات ، اولین مرحله کیمیاگری بود. مثلا با ایجاد رنگ زرد و طلایی بر سطح سیاه شده فلزات ، ادعا می‌کردند که آنها را به طلا تبدیل کردند.
دید کلی
اگر چه در عهد باستان تا قبل از میلاد مسیح ، تکنولوژی در بسیاری از کشورهای حوزه بین‌النهرین ، حوزه دریای اژه ، مصر ، چین ، هند و ایران رواج داشت، ولی از قرن اول میلادی ، چهره برجسته دیگری از آن ، در شهر اسکندریه در مصر ظاهر شد که به کیمیاگری یا علم کیمیا معروف شده است.
مرکز کیمیاگری
شهر اسکندریه که در دهانه رود نیل قرار دارد، توسط “اسکندر مقدونی” ، پس از فتح مصر در سال 331 قبل از میلاد بنا نهاده شده است و علاوه بر اقوام بومی ، مهاجرینی از یونان به آنجا آورده شدند. برخورد دو فرهنگ مصری و یونانی ، این شهر نو بنیاد را بصورت مرکز فعالیتهای علمی ، تجاری و محل داد و ستد و مراودت آن زمان در آورد و ارزش طلا و نقره در تجارت خارجی و داخلی بالا رفت.

از این رو تکنولوژیستهای اسکندریه به فکر تبدیل فلزات پست به نقره و طلا افتادند و فعالیتهای شیمیدانان آن زمان بر روی آن تکنولوژی جدید متمرکز شد و صورت تازه‌ای از دانش شیمی به نام کیمیاگری بوجود آمد و کار آن بالا گرفت.

تصویر

اعتقاد کیمیاگران
کیمیاگران معتقد بودند با تلاش و انجام آزمایش‌های متنوع ، سرانجام می‌توان هر ماده‌ای را به ماده مورد نظر تبدیل کرد. (از جمله سرب را به نقره و یا مس را به طلا ) و یا از آمیختن موادی معین به نسبتهای مشخص می‌توان موادی را بدست آورد که فلزات پست را به طلا و نقره تبدیل کند. اگر چه کیمیاگران مصری نتوانستند فلزات پست را به طلا و یا نقره تبدیل کنند، اما در مسیر این تلاشها توانستند برخی از مواد شیمیایی بویژه بسیاری از نمکها را تهیه کنند و به روشهای خالص کردن مواد از جمله عملیات تصعید ، تکلیس ، تقطیر ، انحلال پذیری ، تبلور و … که اساس جداسازی مواد شیمیایی از یکدیگر است، دست یابند.
کیمیاگران در تمدن اسلام
با فتح مصر توسط مسلمین در سال 641 میلادی ، مسلمانان که به زبانهای فارسی ، عربی و یونانی و … تسلط یا آشنایی کافی داشتند، بسیاری از منابع مصری و یونانی موجود در مراکز علمی اسکندریه را در اختیار گرفتند و آنها را به زبان عربی ترجمه کردند و آثار ارسطو و کتابهای پزشکی او را مورد استفاده قرار دادند. با تاسیس شهر بغداد در سال 762 میلادی توسط منصور ، خلیفه عباسی و ایجاد مراکز علمی بزرگ در آن ، بسیاری از مدرسان و کیمیاگران مصری و یونانی به بغداد روی آوردند.

بدین ترتیب تکنولوژی پیشرفته مصریها به جهان اسلام انتقال یافت و توسط کیمیاگران بزرگ اسلام به حد کمال خود رسید. رساله‌ای در کیمیاگری تحت عنوان فی‌العلم الصناعه و … به امام جعفر صادق علیه‌السلام ( 148 ـ 83 هجری ) نسبت داده شده که توسط “روسکا”به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1934 میلادی منتشر شد که نشان می‌دهد ایشان خواص دو نوع اکسید ، یعنی اکسید زرد و اکسید سرخ ( فروسیانید پتاسیم و فری سیانید پتاسیم ) را بررسی کرده و به روش علمی تهیه آنها و استفاده از آنها در فرآیندهای خالص کردن طلا و نقره آشنایی داشتند.
کیمیاگران نامدار اسلامی
جابربن حیان ( 200 ـ 107 هجری، 700 میلادی )__
او که شاگرد امام جعفر صادق «ع» بود و در این علم به حدی تجربه پیدا کرده بود که برخی ، کیمیاگری را علم جابر نیز می‌نامند، اولین کسی بود که از تکلیس زاج سبز ، اسید سولفوریک تهیه کرد و از تکلیس مخلوط زاج و شوره اسید نیتریک بدست آورد.
محمدبن زکریای رازی ( 925 ـ 866 هجری )
کتابی در کیمیاگری به نام سرالاسرار نوشت که توسط “روسکا” به زبان آلمانی ترجمه و در سال 1937 منتشر شد. او توانست الکل را از تقطیر مواد قندی و اسید کلریدریک را از تقطیر نوشادر بدست آورد.
ابن سینا ( 1036 ـ 890 میلادی )
اولین پزشکی بود که با روش علمی ، مواد گیاهی را استخراج و از آنها برای معالجه بیماران خود استفاده می‌کرد و کتابی نیز در کیمیاگری نوشت.

ابو نصر فارابی و ابوریحان بیرونی نیز سهم بسزایی در پیشبرد علم کیمیا داشتند.

زوال کیمیاگری
در قرن هیجدهم میلادی ، بررسیهای تجربی توسعه یافت و نتایجی به بار آورد که برای توجه آنها نظریات جدیدی ارائه داده شد. این نظرها بر اساس روش علمی استوار بود و با نظرهای کیمیاگران مغایرت داشت.
دانشمندانی که در تحول شیمی سهم عمده‌ای داشتند
هلمونت
اولین بار ، از ترازو در بررسیهای علمی خود استفاده کرد. تفاوت بخار و گاز و مفهوم شعله را بیان کرد.
والنتین
اسید کلریدریک را از تقطیر مخلوط نمک طعام و زاج سبز و اسید سولفوریک را از تقطیر مخلوط شوره ، گوگرد و سولفید آنتیموان بدست آورد.
گلابر
فعالیتهای زیادی در زمینه شیمی علمی بویژه در امر تقطیر و ابداع برج‌های تقطیر داشت. سولفات سدیم را کشف کرد که به نمک گلابر معروف است.
پریستلی
اکسیژن را از طریق تجزیه گرمایی اکسید جیوه کشف کرد.

img/daneshnameh_up/7/79/Lavazieh.jpg
لاووازیه ، پدر شیمی جدید

لاووازیه (بنیانگذار شیمی نو)
معتقد بود که همواره باید استدلال خود را بر پایه تجربی قرار داد. وی ثابت کرد که عمل احتراق ، در حقیقت ترکیب اکسیژن هوا با ماده سوختنی است. همچنین قانون بقای جرم را در سال 1789 کشف کرد و بسیاری از عناصر و ترکیبات شناخته شده زمان خود را به روش جدید نام گذاری کرد. وی ثابت کرد اکسید فلز ، ماده مرکب از فلز و عنصر اکسیژن است و آب از سوختن هیدروژن حاصل می‌شود. وی اولین بار نام هیدروژن و نام اکسیژن را متداول کرد و ثابت کرد که اسیدها ، ترکیبی از اکسیژن و غیر فلزند.
ونتل
قانون جرمهای هم ارز را کشف کرد.
پروست
قانون نسبتهای ثابت را کشف کرد.

نوشته‌شده در

تبدیل مس به طلا

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

تبدیل مس به طلا:

بعد از ارائه جدول تناوبی توسط مندلیف، پرونده نیمه باز تبدیل تدریجی مس به طلا برای همیشه بسته شد و جزء علوم بی اساس طبقه‌بندی شد. پیش از آن‌که علم شیمی به عنوان یکی از اصلی‌ترین رشته‌های علمی شناخته و معرفی شود، بسیاری از پدیده‌هایی که امروزه در محدوده قلمرو علم شیمی قابل توضیح و تفسیر است با استفاده از قوانین علم کیمیا مورد بررسی، تجزیه و تحلیل قرار می‌گرفت. یکی از مهم‌ترین تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده بود چگونگی تبدیل مس به طلا بود.

مس و طلا به ترتیب با اعداد اتمی ۲۹ و ۷۹ دو عنصری هستند که تعداد پروتون‌های آن‌ها می‌تواند بسیاری از خصوصیات و ویژگی‌های آن‌ها را تعیین کند. از آنجایی‌که مس عنصر مقاومی است آزاد شدن سه پروتون در این عنصر مستلزم صرف انرژی قابل توجهی است که در نتیجه سبب می‌شود هزینه انرژی لازم برای تبدیل آن بیش از ارزش نهایی طلای به دست آمده باشد. تبدیل مس به طلا علاوه بر این‌که از نظر تئوری قابل تأیید است از نظر عملی نیز امکانپذیر بوده‌است. برنده جایزه نوبل شیمی سال ۱۹۵۱ موفق شده بود در سال ۱۹۸۰ میلادی مقدار اندکی از مس را به طلا تبدیل کند. این در حالی است که پیش از این نیز یک فیزیکدان روسی که در یک مرکز تحقیقات هسته‌ای در نزدیکی سیبری کار می‌کرد متوجه شده بود که پوسته مسی رآکتور آزمایشی این مرکز به مرور زمان به طلا تبدیل شده بود و با استفاده از این تغییر توانسته بود به راهکاری برای تبدیل مس به طلا دست پیدا کند.

امروزه می‌توان با استفاده از شتاب‌دهنده‌ها، عناصر را به یکدیگر تبدیل کرد. در سیستم‌های شتاب‌دهنده عناصر مختلف تحت تأثیر میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی قرار می‌گیرند. حرکت عناصر در مسیر شتاب‌دهنده‌های ضلعی یا مدور سبب برخورد آن‌ها با پروتون‌ها و نوترون‌های آزاد شده و در نتیجه عناصر یا ایزوتوپ‌های جدید ساخته می‌شود. ایجاد چنین تغییراتی از طریق رآکتورهای هسته‌ای نیز امکان‌پذیر است. در طبیعت نیز همواره با افزودن پروتون یا نوترون به اتم‌های هیدروژن در رآکتور هسته‌ای یک ستاره می‌توان عناصر جدیدی را تولید کرد.

البته در خصوص عناصر سنگین‌تر از آهن که عدد اتمی آن ۲۶ است انجام چنین فرایند مشابهی تنها از تغییرات هسته‌ای ایجاد شده در یک ابرنواختر امکان‌پذیر است. اگر چه ممکن است چنین به نظر برسد که استفاده از این راهکار برای تولید طلا از مس متداول و مرسوم نخواهد بود اما نکته قابل توجه این است که اساساً انجام چنین واکنشی امکانپذیر و شدنی است. سنگ‌های معدنی نظیر سولفید سرب (گالن)، کربنات سرب (کروسیت) و سولفات سرب (انگلیست) اغلب متشکل از عناصری مانند روی، طلا و نقره هستند. اگر این سنگ‌های معدنی را خرد کنیم با استفاده از روش‌های شیمیایی می‌توان طلا را از مس جدا کرد.

در بیان سرّ کیمیا شیخ بهایی چنین شعری سروده است :

از طلق«1»درهمی، وز فرّار«2»درهمی

وانگاه از عقاب«3»دو جزءِ مُکرَّمی«4»

پس حلّ و عقد«5»کن تو نه با کوره و دمی

واللهُ شاهدٌ هو إکسیرُ أعظمی«6»

که اگر بر سرّ آن وقوف یافتی، مکتومش بدار از نااهل«7»؛ و آنرا در بیان این شعر منتسب به علیّ بن ابیطالب – علیه افضل التحیّة و الثَّناء – در ایّام شَباب«8» در نجف اشرف به پارسی سرودم، که فرموده است:

خُذِ الفرّارَ و الطّلقا

وَ شَیئاً یُشبِهِ البَرقا«9»

فإن مَزَّجتَهُ سَحقاً«10»

مَلَکتَ الغربَ وَ الشَّرقا!

(1) طلق: تلک، یکی ازاجسام معدنی برنگ سفید نقره ای شفاف

(2) فرّار: جیوه

(3) عقاب: نشادر/ نوشادر: ملحی (نمکی) است جامد و مُتبَلوِر و بی رنگ و بو، که از ترکیب جوهر نمک (اسید کلریدریک) و آمونیاک به دست می آید و نام علمیش کلرور آمونیوم است. (لغتنامه دهخدا)

(4) مُکرَّم: گرامی کرده شده و بزرگ داشته شده؛ بزرگ و معظّم

(5) حلّ و عقد: تجزیه و ترکیب

(6) یعنی: خدا گواهست که این همان اِکسیر اعظم است (که مس را به طلا تبدیل میکند).

(7) مکتوم: پوشیده

(8) شَباب: جوانی

(9) یعنی: چیزی را که شبیه به برق است. شاید منظور حضرت علی(ع) در هزار و چهارصد سال پیش، پیشگویی از ظهور نیروی برق در عصر ما باشد، که میتوان از نشادر نیز برق بدست آورد.اوایل که رادیو آمده بود، یک نمونه رادیو استکانی بود که توسط دهها استکان و ماده شمیایی نوشادر، برق لازم برای روشن شدن رادیو تامین میشد. و میدانیم که بمباران الکترونی اتم (برای تبدیل به اتم دیگر) نیز با نیروی برق صورت میگیرد. پس شاید نقش نشادر در این ترکیب، سوخت نیروی برق جهت بمباران الکترونی مس و تبدیل آن به طلا باشد!

(10) سَحق: کوبیدن، مالیدن و نرم کردن

نوشته‌شده در

استابیلایزر و استابیلایزینگ

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

بخش پایانی

 

1-بررسی روش­های تثبیت در یک پالایشگاه قیرسازی و مقایسه آن­ها با یکدیگر:

 

در این بخش دو روش معمول برای این­گونه برج­ها را در مورد یک پالایشگاه نمونه تولید قیر از نفت­های سنگین مورد بررسی قرار داده و با سه روش جدید پیشنهادی در این مقاله مقایسه شده و روش بهتر برگزیده می­شود. باید دقت شود که دمای مخزن­های بعد از کندانسورها به نحوی انتخاب می­شود که در تمام این حالات مقدار بخار تولیدی به عنوان سوخت گازی (Fuel gas) در تمام موارد تقریبا یکسان باشد:

 

2-1 روش­های متداول

 

الف) محصول بالای برج اتمسفریک بعد از خروج از برج و گذشتن از یک کندانسور به یک مخزن جداسازی وارد می­شود که از پایین این مخزن محصولی به نام نفتا گرفته می­شود. (شکل شماره­ی1) دمای مخزن در حدود 71 درجه سانتی­گراد می­باشد. این طراحی از لحاظ اقتصادی بهترین انتخاب است زیرا با کم­ترین تعداد تجهیزات ممکن محصول نفتا به­دست آمده است. اما از طرف دیگر این طراحی از لحاظ فنی دارای مشکل می­باشد چراکه فشار بخار رِد در این طراحی برابر psi84/19 می­باشد که بر اساس مشخصات موجود در فرآورده­های نفتی این فشار بخار بسیار زیادتر از مقدار بیشینه­ی آن (psi10) می­باشد. و به همین دلیل استفاده از این طراحی توصیه نمی­گردد.

شکل 1- کندانسور یک مرحله­ای بدون تثبیت نفت

 

ب) محصول بالای برج اتمسفریک بعد از خروج از برج از یک کندانسور گذشته و در یک مخزن جداسازی شود. در این طراحی تمام محصول هیدروکربنی جدا شده در این مخزن به برج برمی­گردد. از روی سینی پایینی در برج محصولی گرفته می­شود که پس از گذر از یک برج جانبی و فرآیند عاری سازی
به­عنوان نفتا به سمت مخازن ذخیره سازی فرستاده می­شود. (شکل شماره­ی2)این روش از متداول­ترین و دقیق­ترین روش­ها برای تثبیت مشخصات محصولات می­باشد که به دلایل اقتصادی در این پالایشگاه­ها کمتر مورد توجه قرار دارد. البته معمولا برای تثبیت نفتای اختلاطی (Blending naphtha)  از این روش استفاده می­شود. امکان تثبیت تمامی ترکیبات سبک در این روش وجود ندارد چرا که دمای بالای برج تقطیر بسیار کاهش می­یابد و امکان میعان بخار آب و تشکیل فاز آبی بر روی سینی­های برج نیز وجود دارد. استفاده از یک برج تثبیت کننده در کنار برج تقطیر برای اصلاح فشار بخار معمول­ترین روش می­باشد که البته از نظر اقتصادی روشی پر هزینه است. در این روش تعداد سینی­های برج جانبی و مقدار بار جوش­آور آن می­تواند مقدار دقیق فشار بخار رِد را همان­طور که مورد نیاز است فراهم نماید.

شکل 2- تثبیت نفتا به وسیله­ی جداساز جانبی

 

ج) روش منتخب: در این روش یک مرحله میعان و جداسازی کاملا مشابه با مرحله­ی موجود در روش الف به آن اضافه می­شود. هدف از افزودن این مرحله سنگین­تر کردن محصول نفتا و پایین­تر آوردن فشار بخار رِد در این محصول می­باشد. دما و فشار در هرکدام از این دو مرحله به ترتیب برابر با 80 و 60 درجه سانتی­گراد وbarg  3/1 وbarg  1/1 می­باشد. (شکل شماره­ی3) در این روش فشار بخار رِد در حدود 75/9 می­باشد که در محدوده­ی قابل قبول برای نفتا به شمار می­آید. اگرچه این روش در مقایسه با روش ب نفتای با رنج نقطه­ی جوش بیش­تری می­دهد اما از لحاظ اقتصادی توجیه پذیرتر می­باشد. این روش یک روش کاملا توجیه پذیر فنی-اقتصادی برای حل مشکل تثبیت نفتا می­باشد و روش پیشنهادی برای این واحد می­باشد.

شکل 3- تثبیت نفتا به­وسیله کندانسور دو مرحله­ای

 

د) با توجه به این­که هر کندانسور و مخزنش روی­هم یک مرحله­ی تعادلی حساب می­شوند، به­نظر می­رسد بتوان در روش بالا به­جای استفاده از دو مرحله کندانسور و مخزن از یک سینی تعادلی بیشتر در برج اتمسفریک استفاده شود. و محصول نفتا از روی سینی دوم در برج گرفته شود. (شکل شماره­ی4)

مشکل این روش نیز مشابه مشکل ذکر شده در بند ب سرد شدن بیش از اندازه­ی بالای برج و تشکیل آب بر روی سینی­های برج می­باشد و لذا این روش تیز توصیه نمی­گردد.

شکل 4- تثبیت نفتا با افزودن یک مرحله تعادلی به برج

 

ه) نفتای حاصله از برج در روش الف دارای مواد سبک بیش­تر از معمول می­باشد و به همین دلیل احتیاج به یک جداسازی و تثبیت دارد. در همین راستا می­توان از یک    ظرف جداکننده          دوفازی
 (Flash drum) استفاده کرد و با جداسازی مواد سبک از نفتا آن را تثبیت کرد.(شکل شماره­ی5) در این روش با رساندن فشار در ظرف جداساز به حدودbarg  5/0 می­توان فشار بخار رِد پایین­تر از 10 برای محصول نفتا ایجاد کرد. اما چون گاز بالای این جداساز به طرف کوره خواهد رفت و این گاز فشار مناسب را برای استفاده شدن به­عنوان سوخت کوره را ندارد این روش نیز روش مناسبی برای تثبیت نفتا نمی­باشد. همچنین مقدار گاز تولید شده در این روش بسیار بیش­تر از مقدار گاز مورد نیاز به­عنوان سوخت بوده و در نتیجه اتلاف گازی واحد بسیار زیاد خواهد بود.

شکل 5- تثبیت نفتا با استفاده از flash drum

 

نتیجه:

در پالایشگاه­های خاص مانند پالایشگاه تولید قیر محصولاتی جز قیر محصولات اصلی حساب
نمی­شوند ولی در صورت تمایل به فروش آن­ها باید حداقل استاندارد مشخصات را دارا باشند اما در این استانداردسازی نباید برآوردهای اقتصادی فراموش شود.

با توجه به شرایط فنی- اقتصادی حاکم بر این دست پالایشگاه­ها استفاده از دو مرحله کندانسور و جداکننده برای تثبیت محصول نفتا طی برآوردهای انجام شده در بالا علاوه بر این­که این محصول را از نظر مشخصات در شرایط مطلوب قرار می­دهد، از لحاظ اقتصادی نیز با حذف برج­های جانبی هزینه­های ساخت و نگهداری این قبیل پالایشگاه­ها را به میزان قابل توجهی کاهش می­دهد.[5]

 

منابع:

 

[1]: ویکی پدیا

[2]: کتابچه عملیاتی واحد تثبیت میعانات نفتی پالایشگاه خانگیران (خلیل کمالی)

[3]: بانک مقالات ایران (سیویلیکا) مقاله مهندس احسان آتش روز

[4]: گزارش کارآموزی شرکت نفت و گاز پارس (مرضیه سپهریان مطلق)

[5]: بانک مقالات ایران (ایکمیکا) شرکت ناموران پژوهش و توسعه, احسان اسدی

[6]: باشگاه مهندسان ایران

نوشته‌شده در

گرایش های رشته مهندسی نفت ※

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

✅ مهندسی نفت از تلفیق دانش‌های مختلف ریاضی، شیمی، زمین‌شناسی، مکانیک سیالات، ترمودینامیک و حرکت سیالات در محیط‌های متخلخل مانند زمین شکل گرفته است و در تمامی فرایندهای مرتبط با صنعت نفت نظیر اکتشاف نفت، حفاری، بهره‌برداری و انتقال و پالایش هیدروکربن‌ها نقش مهمی ایفا می‌کند.

۱) گرایش‌ مهندسی‌ اکتشاف‌

در اصل اولین گام برای بهره برداری از ذخایر نفتی، کشف مناطقی است که در آن نفت وجود دارد که این حرکت اغلب توسط لرزه نگاری صورت می گیرد.
مهندسین اکتشاف، امواج صوتی را به عمق می فرستند و از امواج برگشتی و پردازش آنها می توانند بفهمند که آیا نفت در زمین وجود دارد یا خیر.
گرایش اکتشاف، ارتباط بسیار نزدیکی به زمین شناسی و ژئوفیزیک دارد و در آن به بررسی نحوه شکل‌گیری هیدروکربن‌ها، ابعاد مختلف زمین‌شناسی بهرای تشخیص لایه‌های نفتی و گازی، برداشت عوارض و تهیه نقشه‌های مسطح و توپوگرافی به‌صورت موردی، مطالعه چین‌ها و گسل‌ها و … پرداخته می‌شود.

۲)‌گرایش‌ مهندسی‌ حفاری‌ و استخراج

گرایش مهندسی حفاری و استخراج مهندسی نفت پس از گرایش اکتشاف وارد میدان می شود.
یک متخصص حفاری و استخراج به طراحی تجهیزات حفاری و انجام عملیات مربوطه در شرایط مناسب میپردازد و با ارزیابی اثرات تکنولوژی حفاری بر محیط زیست و متغیرهای دیگر ابزار و متد مناسب حفاری را ارائه می‌دهد تا بتواند از تخریب های زیست محیطی جلوگیری کند.
در اصل هدف این گرایش این است که روش هایی را ارائه دهد که هزینه‌های حفاری را کم و بازده کار را بیشتر کند.
از دیگر اهداف دیگر این گرایش می توان به آشنایی با دستگاه‌های حفاری، سیالات حفاری و جریان حرکت سیال در لوله‌ها، انواع گل و سیمان حفاری، بهینه‌سازی هیدرولیک مته، طراحی رشته حفاری، هزینه حفاری، عملیات چاه آزمایی حین حفاری، تست چاه‌ها و… اشاره کرد.

۳) گرایش‌ مهندسی‌ مخازن‌ هیدروکربوری

گرایش مخازن سعی دارد بفهمد در عمق زمین مثلا عمق۴۰۰ هزار متری زمین چه میزان نفت و گاز داریم و چقدر از آن قابل دسترسی است و با چه سرعتی می شود از این مخزن برداشت صورت گیرد.
مهندسی نفت گرایش مخازن هیدروکربوری، مخزن نفت و گاز را مشخص می‌کند همچنین فشار دما و عمق آن از سطح زمین را هم بررسی می کند و همچنین می تواند در نحوه برداشت استفاده نفت وارد عمل شود.

۴) گرایش‌ مهندسی‌ بهره‌‌ برداری‌ از منابع‌ نفت‌

بیشتر مخازن نفتی مخصوصا در کشور ما در حال حاضر دچار افول شده اند و به خاطر همین نفت به طور طبیعی به سطح زمین نمیرسد و با حضور مهندسین بهره برداری از منابع نفت میتوان این عمل را انجام داد.

مهندسین بهره برداری استفاده از روش های علمی و اصولی بهره برداری از مخازن نفت را ممکن می‌سازند.
هدف کلی این گرایش، نگهداری و پایش مستمر وضعیت چاه‌ها و ادوات موردنیاز بهره‌‌‌‌ برداری و رفع نقص‌های موجود است. در این راستا کارهای زیادی نظیر تمیز کردن چاه، مشبک کردن لایه‌های تولیدی، اسید زدن به سنگ مخزن ،کشتن چاه و غیره انجام می‌گیرد.

🔏 منبع: https://virgool.io

نوشته‌شده در

نرم افزارهایی که یک مهندس نفت باید بلد باشد 💻

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه فنی و مهندسی

✅ بیشتر نرم افزارهایی که در ادامه آن ها را به شما معرفی خواهم کرد، معمولا در دانشگاه در غالب فعالیت های تکمیلی توسط انجمن های علمی به شما آموزش داده خواهد شد. شما همچنین از شبکه هایی مثل یوتوب می‌توانید برای یادگیری این نرم افزارها به صورت خود آموز اقدام کنید.

۱) Eclipse

شبیه‌ساز مخزن Eclipse نرم‌افزاری جامع و کاربردی جهت انجام عملیات شبیه ‌سازی انواع مخازن با هر درجه پیچیدگی ساختمانی، زمین‌شناختی، یا نوع سیال است.
کاربردهای Eclipseبا توجه به قابلیت‌های گسترده و فراوان آن نسبت به سایر نرم‌افزارهای شبیه‌ساز، بسیار فراوان بوده، به طوری که می‌توان گفت این نرم افزار به یک استاندارد جهانی تبدیل شده ‌است.

۲) Pansystem

این نرم‌افزار که حدود ۲۰ سال است در آزمایش چاه‌های نفتی کاربرد دارد و از روان‌ترین نرم‌افزارهای این رشته‌است.
به کمک نرم‌افزار Pansystemشما می‌توانید آزمایش مخازن نفت و گاز را که عملکردی کلیدی در افزایش تولید دارد را به راحتی انجام دهید.
روش این نرم‌افزار جهت انجام آزمایش تجزیه و تحلیل دقیق، شبیه‌سازی و ارائه گزارش است.

۳) Pipesim

این نرم افزار یکی از پر استفاده‌ترین نرم‌افزارهای مورد استفاده مهندسان بهره‌برداری برای بررسی عملکرد تولیدی چاه و تلاش در جهت بهینه نمودن تولید است. معادلات گوناگون چند فازی، مدل‌های مختلف تکمیل چاه، استفاده از مدل‌های نفت سیاه و ترکیبی و امکان شبیه‌سازی روشهای فرازآوری مصنوعی (فرازآوری با گاز، استفاده از پمپ‌های درون چاهی و …) Pipesim را به یکی از قوی‌ترین ابزارهای این رشته تبدیل نموده‌است.

۴) StreamSim

نرم‌افزار StreamSim را می‌توان جدیدترین نسل نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مخزن دانست که از شیوه‌ای نوین برای حل مسائل استفاده می‌کند، که موجب افزایش سرعت شبیه‌سازی شده و همچنین اطلاعات مهندسی جدیدی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد.

۵) Petrel

این نرم افزار که توسط شرکت شلمبرژر به دنیای صنعت نفت معرفی شده‌ است در تمامی رشته‌های اکتشاف، بهره‌برداری، مخزن، و حفاری وارد شده‌است.
در ورژن جدید این نرم‌افزار امکانات جانبی جهت سهولت کار نیز تدارک دیده شده ست.
همچنین برای بالا بردن سطح کار و دسترسی سریع به داده‌ها، ویژگی کار به صورت آنلاین در آن نیز پیشبینی شده‌است.

۶) Fluent

نرم‌افزار Fluent یک نرم‌افزار مهندسی به کمک رایانه در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای مدل کردن جریان سیال و انتقال حرارت در هندسه‌های پیچیده می‌باشد.
این نرم‌افزار امکان تغییر شبکه، به صورت کامل و تحلیل جریان با شبکه‌های غیرساخت‌یافته برای هندسه‌های پیچیده را فراهم می‌سازد.

۷) PVTsim

PVTsim نرم افزاری است برای مدل سازی معادلات حالت که به کاربر اجازه میدهد خواص سیالات و داده های تجربی PVT را به طور کامل شبیه سازی کند.
این نرم افزار قابلیت های متعددی جهت شبیه سازی فرایندهای رایج در مهندسی تضمین جریان را نیز دارد.

۸) PetroMod

با این نرم افزار می‌توان نقشه‌های زمین‌شناسی را ویرایش کرد و به بررسی جرم و حجم هیدروکربن تولیدشده توسط سنگ مادر در طی عملیات مهاجرت، پرداخت.
این نرم‌افزار قابلیت بررسی تجزیه میکروبی، ژئومکانیسم و هیدرات های گازی را نیز دارد.

۹) Geolog

این نرم افزار ساخته شرکت پارادایم است و در بیش از هفتاد درصد شرکتهای بین المللی فعال در صنعت نفت دنیا استفاده می شود. کاربرد اصلی این نرم افزار در ارزیابی نمودارهای پتروفیزیکی می‌باشد.

۱۰) Vista

نواقص و خطاهای ناخواسته که ممکن است در طی عملیات لرزه نگاری به وجود آید، توسط این نرم‌افزار بررسی ، تحلیل و اصلاح میشود.

۱۱) Halliburton Redbook

این نرم افزار شامل یک پایگاه غنی داده جهت طراحی شماتیک چاه و انجام محاسبات مربوطه می‌باشد.

۱۲) Drilling Office

این نرم افزار برای برنامه ریزی و طراحی چاه های نفت و گاز مورد استفاده قرار گرفته و به صورت سیستم یکپارچه، ابزار مورد نیاز را در دسترس مهندسان حفاری قرار می دهد تا در حداقل زمان و با کمترین هزینه و خطا، محاسبات مربوط به عملیات حفاری را انجام دهند.

۱۳) WellCat

نرم افزار WellCat، به مهندسین امکان مدل سازی شرایط پیچیده HT/HP و حفاری آب‌های عمیق و حفاری در لایه های نمکی را می‌دهد تا با در نظر گرفتن نکات فنی و اقتصادی، طراحی مناسب لوله مغزی و لوله جداری را انجام دهند.

۱۴) Olga

نرم‌افزار Olga که ابتدا توسط شرکت Statoil در سال ۱۹۸۳ توسعه یافت، می‌تواند جریان چندفازی را که یک پدیده دینامیک است مدل‌سازی کند. شبکه‌های خطوط لوله که دارای تجهیزات فرآیندی مانند پمپ، کمپرسور، مبدل حرارتی، تفکیک‌کننده، شیر و… است به راحتی به صورت دینامیک قابل شبیه‌سازی شدن هستند.

🔏 منبع: https://virgool.io

نوشته‌شده در

سوخت فسیلی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

سوخت فسیلی

سوخت فسیلی

سوخت فسیلی (به انگلیسی: Fossil fuel) به سوخت‌هایی اگفته می‌شود که از سنگواره‌ها (فسیل‌ها) بدست می‌آید. سوخت‌های فسیلی به سه نوع اصلی تقسیم می‌شوند:

زغال سنگ

نفت

گاز طبیعی

این سوخت‌ها دارای یک ویژگی مشترک هستند و آن قدمت بسیار بالای آن‌ها می‌باشد.

آن‌ها صدها میلیون سال قبل و پیش از حضور دایناسورها (و از زمان پلانکتون‌ها) در جهان به وجود آمده‌اند.

بیشتر دانشمندان معتقدند نفت از انباشته شدن بقایای جانوران و گیاهان در کف دریاهای قدیمی به وجود آمده‌است.

این مواد بین لایه‌های رسوبی قرار گرفته و بر اثر گرما و فشار زیاد و تغییرات شیمیایی طیّ میلیون‌ها سال به نفت تبدیل شده‌اند.

شکل‌گیری

انواع سوخت های فسیلی

سوخت‌های فسیلی به‌طور کلی ۳ دسته‌اند:

زغال سنگ

نفت

گاز طبیعی

هر سه دسته چند صد هزار سال قبل حتی پیش از پیدایش دایناسورها شروع به شکل‌گیری کرده‌اند

و به خاطر آن است که به آن‌ها سوخت‌های فسیلی می‌گویند

که در آن زمان زمین پر از باتلاق‌هایی بوده که با درختان عظیم و سرخس‌ها و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده وهمان طور که درخت‌ها و گیاهان می‌مردند

در اعماق اقیانوس‌ها غرق و به تدریج دفن می‌شدند و لایه اسفنجی به نام پیت تشکیل می‌شد بعد از گذشت صدها سال پیت با شن و خاک و رس و مواد معدنی دیگر پوشیده شده

و این مواد معدنی به مرور زمان به نوعی صخره رسوبی تبدیل می‌شد همین‌طور که لایه‌های بیشتری روی هم انباشته می‌شود وزنشان هم بیشتر می‌شود

و پیت را تحت فشار قرار می‌دهد لایه پیت آنقدر له و فشرده می‌شود تا آب آن تخلیه می‌شود و بعد از میلیون‌ها سال تبدیل به زغال سنگ نفت و گاز طبیعی می‌شوند

زغال سنگ

زغال سنگ ماده‌ای است سخت سیاه و سنگ مانند که از کربن هیدروژن، اکسیژن و مقداری گوگرد تشکیل شده‌است

امروزه مادهٔ اصلی سازندهٔ زغال سنگ یعنی پیت در بسیاری از کشورهای دنیا یافت می‌شود

و حتی به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نفت

نفت یکی دیگر از سوخت‌های فسیلی است که آن هم بیش از سیصد میلیون سال پیش شکل گرفته

بعضی دانشمندان معتقداند که منشأ نفت موجودات آبزی هستند که هر کدام به اندازهٔ نوک یک سوزن هستند

و آن‌ها می‌توانند درست شبیه گیاهان عمل کنند یعنی نور خورشید را به انرژی ذخیره شده در خودشان تبدیل نمایند

این موجودات ریز بعد از مرگ به کف دریا سقوط می‌کنند و کم‌کم در زیر لایه‌های رسوبی و صخره‌ها مدفون می‌شوند

و سنگ‌ها و صخره‌ها به این موجودات ریز فشار می‌آورند و انرژی موجود در بدن آن‌ها نمی‌تواند تخلیه شود

و کربن به مرور زمان تحت گرما و فشار شدید تبدیل به نفت می‌شودسوخت‌های فسیلی قابل تجدید نیستند

گاز طبیعی

گاز طبیعی از هوا سبک‌تر است و به‌طور عمده از گازی به نام متان ساخته شده متان ترکیب شیمیایی ساده‌ای است

که از اتم‌های کربن و هیدروژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن ch_۴ است یک اتم کربن به همراه ۴ اتم هیدروژن است

این گاز شدیداً قابل اشتعال است گاز طبیعی اغلب در نزدیکی منابع زیر زمینی نفت پیدا می‌شود

و از زیر زمین به بالا پمپ شده از طریق لوله‌هایی به مخازن گاز منتقل می‌شود.

سوخت فسیلی نوعی انرژی خورشیدی

سوختهای فسیلی نوعی انرژی ذخیره شده خورشید در قالب ثانویه است.

به‌طوری که با تابش نور خورشید به گیاهان وجانوران و ومدفون شدن آنها طی میلونها سال بدست آمده‌است.

آینده انرژی‌های فسیلی

نحوه تأمین انرژی یکی از دغدغه‌های جهان امروز شده‌است چه کشورهای که تأمین‌کننده مواد خام انرژی هستند

و چه آنهای که با فناوری خود آن را قابل استفاده می‌کنند بسیاری از مردم تمایل دارند

بدانند که تا ۲۰۴۰ جهان در مسیر استفاده از انرژی‌های سبز و قابل بازیابی مثل انرژی باد و خورشید حرکت خواهیم کرد یا خیر،

سازمان چشم‌انداز بین‌المللی انرژی به این گونه فکر می‌کند که این تا سال ۲۰۴۰ جهان بیشتر از سوخت فسیلی مثل زغال سنگ و نفت استفاده می‌کند

و مصرف انرژی جهانی به شدت افزایش خواهد یافت

و درخواست تقاضای انرژی‌های جهانی در کشورهای در حال توسعه بخصوص آسیا افزایش پیدا می‌کند

و چین که به تازگی جایگاه بالاترین مصرف انرژی جهان را دارد که این عنوان قبل از این دراختیار کشور آمریکا بود

دارای بیشترین سهم در رشد مصرف جهانی در سی سال آینده خواهد بود

از مشکلاتی که در آینده گریبان کشورهای توسعه یافته را خواهد گرفت

رشد بی‌رویه انتشار کربن در سال ۲۰۴۰ خواهد بود و این عمل باعث می‌شود

تغییرات و فشارهای جدید در ژئوپلتیک به وجود آید

همچنین این تغییر به پیشرفت فناوری‌های مربوط به انرژی هم منجر می‌شود

که در صورتی که کشورهای تولیدکننده انرژی به این فناوری‌ها دسترسی پیدا نکنند

ضرر بزرگی در بازار انرژی در سال ۲۰۴۰ خواهند خورد از جمله این کشورها می‌توان روسیه را مثال زد که بشدت به درآمدهای حاصل از نفت و گاز خود وابسته است.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

نوشته‌شده در

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها

پردیس فاوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت-گروه شیمی

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها

چسب‌ها

مواد پلیمری

چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند.

می‌توان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می‌گردند.

خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد.

پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند.

تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) از بین می‌برد.

افزودنیهای دیگر

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:

مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV.

• مواد نرم کننده که قابلیت انعظاف را افزایش می‌دهد و دمای تبدیل شیشه‌ای (Tg ) را کاهش می‌دهد.

• مواد پر کننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می‌دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می‌دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می‌بخشد.

• مواد تغلیظ کننده.

• معرف های جفت کننده سیلانی.

تئوریهای چسبندگی

درباره چسبندگی شش تئوری وجود دارد که عبارتند از:

تئوری جذب فیزیکی

جذب فیزیکی شامل نیروهای وان‌دروالسی در بین سطوح می‌باشد که در بر گیرنده جاذبه‌های بین دو قطبی‌های دائم و دو قطبی القایی و نیروهای لاندن می‌باشد.

تئوری جذب شیمیایی

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها تئوری پیوند شیمیایی در مورد چسبندگی ، بر اساس تشکیل پیوندهای کووالانسی ، یونی و هیدروژنی بین سطح می‌باشد.

مدارکی مبنی بر اینکه پیوندهای کووالانسی با عوامل جفت کنندگی سیلانی تشکیل می‌شود،

وجود دارد و ممکن است که چسب‌ها شامل گروههای هیدروکسی یا آمین باشند

که با اتم‌های هیدروژن فعال از قبیل گروههای هیدروکسیل ، اگر چوب یا کاغذ اجزا مورد عمل باشند، پیوند هیدروژنی ایجاد می‌کنند.

تئوری نفوذ

تئوری نفوذ این دیدگاه را مطرح می‌کند که پلیمرها هنگام تماس ممکن است در همدیگر نفوذ کنند.

بنابراین مرز درونی سرانجام برداشته می‌شود و نفوذ پلیمرها در صورتی اتفاق می‌افتد

که زنجیرهای متحرک و سازگار باشند. به عبارت دیگر ، دما باید از دمای تبدیل شیشه‌ای بالاتر رود.

تئوری الکتروستاتیک

تئوری الکتروستاتیک ، از این طرح سرچشمه گرفته است که وقتی دو فلز در تماس با یکدیگر باشند،

الکترون‌ها از یکی به دیگری منتقل می‌شوند و بنابراین یک لایه مضاعف الکتریکی تشکیل می‌گردد که نیروی جذب را نشان می‌دهد.

چون پلیمرها ، نارسانا هستند، مشکل به نظر می‌رسد که این تئوری برای چسب‌ها کاربرد داشته باشد.

تئوری پیوند درونی مکانیکی

اگر سطحی را که می‌خواهیم روی آن چیزی بچسبانیم، دارای سطحی نامنظم باشد

آنگاه ممکن است چسب در ناهمواری‌های سطح ، قبل از سخت شدن داخل شود.

این ایده ، باعث ظهور این تئوری شد که به اتصالات چسب با مواد متخلخل از قبیل چوب و نسوجات بسط داده شد.

مثالی از این قبیل ، عبارت از استفاده از اتو در لایه چسب و در لباس می‌باشد.

لایه چسب‌ها ، حاوی چسب‌های ذوبی هستند که پس از ذوب در پارچه نفوذ می‌کنند.

تئوری لایه مرزی ضعیف

تئوری لایه مرزی ضعیف ، پیشنهاد می‌کند که سطوح تمیز ، پیوندهای قوی‌تری با چسب ایجاد می‌کنند.

اما برخی آلودگیها از قبیل زنگ و روغن یا گریسها ، لایه ای ایجاد می‌کنند که چسبندگی ضعیفی دارد.

همه آلودگیها ، لایه مرزی ضعیف تشکیل نمی‌دهند، زیرا در برخی حالات ، آنها توسط چسب حل خواهند شد.

در این محدوده ، چسب‌های ساختمانی آکریلیک ، برتر از اپوکسیدها هستند و این ، بدلیل توانایی آنها برای حل کردن روغن‌ها و گریس‌ها می‌باشد.

آماده سازی سطح برای چسبندگی

آماده سازی نامناسب یا نادرست سطح ، احتمالا دلیل عمده شکسته شدن اتصالات چسبی می‌باشد.

آماده‌ سازی سطح یک جسم با روش‌های زیر انجام می‌گیرد: روش های سائیدگی ،

استفاده از حلال‌ها ، تخلیه شعله وکرونا ، حک کردن تفلون ، حک کردن فلزات ، آندی کردن فلزات ، استفاده از چند سازه ها.

معایب و مزایای چسب‌ها معایب

1. عموما چسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند.

2. محدوده رهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی و غیره) است.

3. چسب‌ها توسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریب شیمیایی محدود شده‌اند.

مزایا

1. اتصال مواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد

2. گسترش بار بر روی یک ناحیه وسیع

3. زیبایی و حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال

4. کاربرد آنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.

جهت اطلاعات بیشتربه سایت پردیس فناوری کیش مراجعه کنید.

نوشته‌شده در

تکنولوژی مدیریت پسماند زیستی

تکنولوژی مدیریت پسماند زیستی    (مدت زمان مطالعه این مطلب 16 دقیقه)

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

مدیریت پسماندهای زیستی باعث افزایش سلامت عمومی جامعه و ایجاد ارزش افزوده اقتصادی می‌شود. در این نوشتار تکنولوژی‌های مختلف مدیریت پسماندهای زیستی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

تولید پسماند جامد در سطح جهانی افزایش یافته است. از عوامل تأثیرگذار این مسأله می‌توان به افزایش جمعیت، صنعتی شدن جوامع و رشد اقتصادی اشاره کرد. مدیریت پسماند جامد یکی از عناصر مهم توسعه پایدار تلقی می‌شود. فرصت‌های توسعه و بهبود مدیریت پسماند در مناطق کم‌درآمد و با درآمد متوسط بیشتر وجود دارد چرا که در این مناطق؛ جمع‌آوری، تصفیه و دفع پسماند به‌ درستی انجام نمی‌شود. علاوه براین، در این مناطق بخش زیادی از پسماند خانگی و صنایع کوچک حاوی مواد آلی زیست‌تخریب‌پذیر است. مقدار مواد آلی حدود 50 تا 80 درصد کل پسماند را شامل می‌شود که به پسماند زیستی موسوم است.

پسماند زیستی شامل پسماند غذایی (در خانه‌ها، رستوران‌ها، مدارس و بیمارستان‌ها)، پسماند بازار و پسماند پارک و فضای سبز و باقی‌مانده مواد در صنایع غذایی و صنایع چوب است. پسماند زیستی مدیریت‌نشده ضررهای جبران‌ناپذیری را برای محیط‌ زیست و جامعه به‌وجود می‌آورد و همچنین شیرابه‌ای تولید می‌کند که می‌تواند آب‌های سطحی و زیرزمینی را آلوده کند و تخلیه آن بدون مدیریت باعث تولید گاز متان و آلودگی هوا می‌شود. در این مقاله به مرور روش‌های و فناوری‌هایی پرداخته می‌شود که برای انواع مختلف پسماند به‌خصوص در مناطق کم‌درآمد یا با درآمد متوسط کارایی دارند.

فناوری‌های مختلف مدیریت پسماند

در این مقاله، فناوری‌های مدیریت پسماند به‌عنوان فرایندهایی در نظر گرفته می‌شوند که پسماندهای آلی را به مواد با ارزش تبدیل می‌کنند. فناوری‌های تصفیه پسماندهای آلی خانگی به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند که عبارت‌اند از: استفاده مستقیم و تصفیه زیستی.

بازیافت پایدار پسماند نیازمند ذخیره پسماندها به‌عنوان ورودی و تقاضای بازار به‌عنوان خروجی است. برای پسماندهای آلی این بازار به سه گروه عمده تقسیم‌بندی می‌شود که عبارت‌اند از:

دامداری: محصولات برگرفته از مواد آلی می‌توانند به‌عنوان خوراک دام مورد استفاده قرار گیرند. پیش‌بینی می‌شود که نیاز به گوشت و شیر در سال 2050 نسبت به 2010 بین 58 تا 70 درصد افزایش یابد. با افزایش تقاضای محصولات گوشتی و لبنی، نیاز به خوراک دام نیز بیشتر می‌شود. استفاده از سبوس و خوراک ماهی برای دهه‌های آینده با توجه به دسترسی و میزان تولید آن امکان‌ناپذیر است بنابراین فراورده‌های پروتئینی که از پسماندهای زیستی گرفته می‌شوند گزینه مناسبی برای خوراک دام می‌باشد.

کشاورزی: پسماند آلی به‌عنوان منبع کربن و مواد مغذی، برای خاک و گیاه مزیت فراوانی دارد. این مواد افزودنی که باعث اصلاح خواص خاک می‌شوند، توسط بسیاری از مشتریان با قیمت کم خریداری می‌شوند. با توجه به کاهش منبع کربن و مواد غذایی، کاهش ظرفیت جذب آب توسط خاک و کاهش مقاومت دربرابر فرسایش؛ ضرورت استفاده از پسماند آلی را در بخش کشاورزی دوچندان می‌کند.
انرژی زیستی: انرژی ذخیره‌شده در زیست‌توده پسماند توجه بسیاری از محققین را به‌ خود جلب کرده‌ است. با توجه به افزایش تقاضای انرژی، 1.2 میلیارد نفر بدون الکتریسیته و 2.7 میلیارد نفر بدون سوخت برای پختن غذا در سال 2015 به‌ سر می‌بردند. پسماند زیستی به‌عنوان منبع بالقوه‌ای از مواد آلی توجه زیادی را برای تولید سوخت‌های مختلف به خود جلب کرده‌ است.

استفاده مستقیم از پسماند زیستی

استفاده مستقیم از پسماند زیستی یک روش قدیمی برای مدیریت پسماند است. این روش با هزینه کم و به‌ سادگی قابل انجام است. از روش‌های مختلف این فناوری می‌توان به استفاده مستقیم در زمین، استفاده مستقیم به‌عنوان خوراک دام و سوزاندن مستقیم اشاره کرد. خطرات این روش‌ها بیشتر مربوط به ترکیب‌درصد پسماند زیستی است. آلودگی به‌ آسانی می‌تواند به زندگی انسان، حیوانات و محیط‌ زیست لطمه بزند. استفاده مستقیم پسماند زیستی در زمین و خوراک دام هم‌اکنون به‌ویژه در مناطق روستایی انجام می‌شود. در مناطق شهری با پیچیدگی‌های خاص و تراکم جمعیت بالا، این روش‌های کمتر متداول است.

استفاده مستقیم در زمین: این فرایند که تحت‌عنوان توزیع زمینی نیز از آن یاد می‌شود، شامل پخش‌کردن پسماند در زمین‌ها به‌خصوص زمین کشاورزی است. این فرایند معمولاً بدون تصفیه اولیه انجام می‌شود و در مکان‌هایی صورت می‌گیرد که محصولات کشاورزی مقدار زیادی مواد آلی نیاز دارند.

استفاده مستقیم در زمین باید تنها بر مواد آلی خالص متکی باشد چرا که مواد زیست‌تخریب‌ناپذیر می‌تواند کیفیت خاک و محصول و سلامت کشاورز را به‌خطر بیاندازد. طبق مطالعات صورت‌گرفته در اروپا، حدود 90 درصد پسماندهایی که در زمین استفاده می‌شوند شامل پسماند کشاورزی و به‌خصوص مدفوع حیوانات هستند. 10 درصد باقی‌مانده معمولا از مواد غذایی تشکیل شده‌اند.
با تخلیه مستقیم پسماندهای زیستی به زمین‌های کشاورزی، آن‌ها تحت فرایند طبیعی هضم هوازی قرار می‌گیرند و باعث افزایش مواد مغذی و کربن خاک می‌شود. البته تجزیه مواد آلی باعث می‌شود که میکروارگانیسم‌ها با گیاهان در مصرف مواد مغذی رقابت می‌کنند و گیاهان با کمبود نیتروژن مواجه می‌شوند. تخمین زده می‌شود که با رهایی پسماند بدون تصفیه در زمین‌های کشاورزی، حدود 66 درصد از نیتروژنی که در اختیار گیاه است، کاهش می‌یابد.

محصول اصلی رهایی پسماند در زمین، افزایش غلظت مواد آلی در خاک است. مواد آلی در خاک سه نقش ایفا می‌کنند. اول اینکه منبع ذخیره انرژی و مواد غذایی هستند، دوم آنکه خاصیت بافری خاک و مقاومت دربرابر پی‌هاش را افزایش می‌دهند و نهایتاً اینکه به‌طور فیزیکی خواص خاک را بهبود می‌دهند. البته از آنجا که پسماندها حاوی مقادیر زیادی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا و عناصر خطرناک نیز هستند، دفع آن‌ها بدون تصفیه اثرات جبران‌ناپذیری را برای سلامت انسان به‌بار می‌آورد.

دفع پسماند در خاک همچنان یک روش متداول برای مدیریت پسماند در مناطق کم‌درآمد است و باعث افزایش مواد مغذی خاک می‌شود. مزایا و معایب این روش بیشتر وابسته به محتوای پسماند دارد. با دفع پسماند در خاک معلوم نیست که میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا حذف شوند. به‌علاوه، اگر پسماند با مواد معدنی مانند فلزات سنگین آلوده باشد، این مواد در خاک و گیاه تجمع یافته و به سلامت انسان ضرر می‌زنند. تحقیقات در این بخش معطوف به اثر دفع پسماند بر ساختار خاک، باروری خاک و محتوای مواد مخصوص است. یک راه‌حل برای مشکل تجمع مواد خطرناک در گیاهان، طولانی‌تر کردن زمان بین کاشت گیاه و دفع پسماند است. این راه‌حل ممکن است در مناطق شهری کاربردی نباشد اما برای کاهش اثرات منفی، باید پیش‌تصفیه‌ای برای مواد آلی انجام گیرد.

استفاده به‌عنوان خوراک دام: یک روش ساده برای بازیابی پسماندهای زیستی، استفاده از آن به‌عنوان خوراک دام است. از زمان اهلی‌کردن حیوانات، انسان‌ها از پسماند به‌عنوان خوراک دام استفاده می‌کردند. در کشورهایی مانند کره جنوبی، تایوان و ژاپن به‌ترتیب 38.4، 22.1 و 11.5 درصد از پسماند زیستی به‌عنوان خوراک دام استفاده می‌شود.

کیفیت پسماند و تفکیک از مبدأ پسماند زیستی در بخش میوه و سبزیجات، هم‌چنان به‌عنوان پارامتر مهمی در استفاده از پسماند زیستی به‌عنوان خوراک دام اهمیت دارد. به‌طور کلی، خوراک دام باید حاوی مقادیر کافی کربوهیدرات، آمینواسید، ویتامین، مواد معدنی، فیبر و چربی باشد و کمترین آلودگی را داشته باشد. بیشترین ریسک درباره محتوای پسماند است که ممکن است آلاینده باشند. برای تخفیف ریسک‌های احتمالی و افزایش ارزش غذایی پسماند، باید پسماند زیستی قبل از استفاده به‌عنوان خوراک دام تصفیه شود. سیستم گوارشی حیوانات نیز نقش به‌سزایی در نوع پسماند مورد استفاده ایفا می‌کند. پستانداران نشخوارکننده می‌توانند مواد پیچیده‌ای مثل ترکیبات سلولزی را تجزیه کنند. درحالی‌که خوک‌ها قادر به تجزیه این مواد نیستند. مواد کاملاً فاسد نیز نباید به‌عنوان غذای دام استفاده شوند. از دیگر موادی که باید محتاطانه برخورد شود، فلزات سنگین، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه و آفت‌کش‌های ارگانوکلرین است.

پسماند زیستی به‌طور مستقیم و غیرمتمرکز می‌تواند در محل مورد استفاده قرار گیرد و یا به‌صورت متمرکز بعد از پردازش شامل خردکردن و خشک‌کردن مصرف شود. پس از مصرف، این پسماندها در بدن حیوانات برای مصارف فیزیولوژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تولیدمثل حیوانات باعث تولید مواد باارزشی مانند گوشت، شیر، تخم‌مرغ و چرم می‌شود. بزرگترین مسأله درباره استفاده از پسماند زیستی به‌عنوان خوراک دام، تمیز بودن آن است که باعث کاهش کیفیت گوشت و محصولات لبنی نشود. مقدار پسماند زیستی که می‌تواند برای مصرف دام استفاده شود هم‌اکنون نامعلوم است. اطلاعات موجود نیز تنها محدود به کشورهای صنعتی آسیایی مانند ژاپن، تایوان و کره جنوبی است.

استفاده مستقیم از پسماند به‌عنوان خوراک دام باعث کاهش پسماند در جریان اولیه می‌شود و از این طریق هزینه‌ها و زیرساخت‌های لازم برای مدیریت پسماند را کاهش می‌دهد. در ماریتانیا، 40 درصد پسماند خانگی به‌عنوان خوراک دام مصرف می‌شود. البته استفاده از پسماند به‌عنوان غذای دام مشکلاتی را نیز به‌ همراه دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به میکرب‌های بیماری‌زا، جیوه، هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای و آفت‌کش‌های ارگانوکلرین اشاره کرد.

سوختن مستقیم: سوختن مستقیم که به‌عنوان سوختن باز نیز شناخته می‌شود، به‌ معنای سوزاندن  پسماند در محل دفن آن است. از مزایای این روش می‌توان به کاهش حجم پسماند و بهداشتی شدن آن اشاره کرد. البته سوزاندن کنترل‌نشده آن، بدون استفاده از دودکش، باعث واردآمدن آسیب‌های جدی به محیط‌ زیست منطقه می‌شود. علی‌رغم استفاده جهانی از این روش، کنوانسیون استکهلم آن را به‌عنوان روش غیر محیط‌ زیستی برای مدیریت پسماند معرفی کرد که علت آن، تولید آلاینده‌های خطرناک طی فرایند سوزاندن است.

این روش تنها باعث کاهش حجم پسماند می‌شود و هیچ‌گونه بازیابی انرژی یا مواد مغذی را شامل نمی‌شود. در سال‌های اخیر علاوه بر اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی پیچیده، آلاینده‌های کوتاه‌عمر نیز مورد توجه قرار گرفته‌اند که از جمله آن‌ها می‌توان به کربن سیاه اشاره کرد اما اثرات کربن سیاه هنوز به‌خوبی ثبت نشده است.

تصفیه بیولوژیکی پسماند

فرایندهای تصفیه بیولوژیکی شامل تبدیل کنترل‌شده پسماند توسط موجودات زنده است. فرایندهای تبدیل بیوشیمیایی و زیست‌فناورانه نیز در همین مقوله می‌گنجند. فرایندهای بیوشیمیایی معمولاً از فرایندهای ترموشیمیایی آهسته‌تر هستند، اما انرژی بسیار کمتری نیز نیاز دارند. از آنجا که همه موجودات برای زنده‌ماندن به آب نیاز دارند، میکروارگانیسم‌ها نیز برای تبدیل پسماند به رطوبت احتیاج دارند. بنابراین تصفیه بیولوژیکی معمولاً برای پسماندها با محتوای رطوبت زیاد استفاده می‌شود.

تولید کمپوست: کمپوست‌سازی فرایندی هوازی است که طی آن مواد آلی به گیاخاک تبدیل می‌شوند. مواد آلی متعددی برای فرایند کمپوست‌سازی می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد اما نکته حائز اهمیت این است که پیش‌نیازهای انجام این فرایند برآورده شود (جدول 1). از مواد مناسب برای این کارمی‌توان به سبزه، شاخه، پسماند غذا، پسماند کشاورزی، مدفوع حیوانی و انسانی اشاره کرد. پسماند خانگی مخلوط نیز می‌تواند برای این کار استفاده شود اما از آنجاکه کیفیت کمپوست تولیدی کم است، این کار پیشنهاد نمی‌شود.

تولید کمپوست از مواد آلی توسط طیف گسترده‌ای از میکروارگانیسم‌ها و بی‌مهره‌ها انجام می‌شود. میکروارگانیسم‌ها مواد آلی را به کربن‌دی اکسید، آب و گرما تبدیل می‌کنند. کنترل فرایند در تولید کمپوست شامل کنترل ترکیب درصد مواد آلی (نسبت کربن به نیتروژن)، سایز ذرات، فضای خالی هوا، هوادهی، دما، رطوبت و پی‌هاش می‌شود. هنگامی که شرایط مناسب وجود نداشته باشد، این فرایند به‌کندی انجام می‌شود یا اصلاً انجام نمی‌شود. در شرایط بهینه، فرایند کمپوست‌سازی در سه مرحله انجام می‌شود: مرحله اول فاز مزوفیلیک است که چند روز طول می‌کشد، مرحله دوم فاز ترموفیلیک است که از چندهفته تا چندماه طول می‌کشد و نهایتاً مرحله خنک‌سازی و رسیدن است که چندین ماه طول می‌کشد. در فاز ترموفیلیک دما می‌تواند تا 55 الی 70 درجه سانتی‌گراد به‌علت متابولیسم میکروارگانیسم‌ها افزایش یابد و باعث بهداشتی شدن مواد می‌شود. این فرایند زمانی به پایان می‌رسد که دمای داخلی توده با دمای محیط برابر شود و غلظت اکسیژن برای مدت چند روز، بیش از 10 تا 15 درصد باقی بماند.

پارامتر کمپوست ورمی کمپوست
نوع فرایند سه مرحله یک مرحله مزوفیلیک
مرحله مزوفیلیک
مرحله ترموفیلیک
مرحله سردسازی و بالغ شدن
ویژگی پسماند آلی مخلوطی از پسماندها با سرعت تخریب مشابه کرم خاکی و میکروارگانیسم‌ها
دانسیته مواد – 27 تا 35 کیلوگرم غذا به ازای کیلوگرم کرم در روز
نسبت کربن به نیتروژن اولیه 20 تا 50 25 تا 30
pH 5.5 تا 7.5 5 تا 8
میزان رطوبت مواد آلی درشت: 70 تا 75 درصد
مواد آلی ریز: 55 تا 65 درصد		 70 تا 90 درصد
ویژگی‌های محصول بافت درشتی دارد و ممکن است حاوی فلزات نیز باشد بافت نازک‌تری دارد و فلزات در بدن کرم‌ها تجمع می‌یابند.

جدول 1- تفاوت کمپوست و ورمی کمپوست

فراورده اصلی تولید کمپوست، کمپوست است. کمپوست یک ماده پایدار سیاه و قهوه‌ای شبیه به خاک با بافت خمیری و با بوی خاک است. علاوه بر کمپوست، شیرابه، بخار آب و دی‌اکسیدکربن نیز تولید می‌شود. در شرایط بهینه، کمپوست در سه ماه تولید می‌شود. کیفیت مواد ورودی و پارامترهای فیزیکی و بیولوژیکی اثر به‌سزایی در کمیت و کیفیت کمپوست تولیدی دارند. ناخالصی‌های کمپوست توسط غربالگری حذف می‌شوند. غربالگری هم‌چنین باعث می‌شود که محصولات نهایی برای مصارف مختلف مالچ‌پاشی و بهبود شرایط خاک استفاده شوند. کمپوست معمولاً مواد اصلی مورد نیاز گیاه مانند نیتروژن، فسفر و پتاسیم را دارد اما مقدار آن نسبت به مدفوع و کود کمتر است. این ماده هم‌چنین حاوی مواد معدنی و میکروارگانیسم‌هایی است که برای رشد گیاه اثر مثبتی دارند. علاوه بر مصرف کشاورزی، کمپوست می‌تواند برای پوشش لندفیل و زیست‌پالایی زمین استفاده شود. به‌طور مثال استفاده از کمپوست در زمین اسیدی با فلزات سنگین باعث بهبود خواص خاک شده است.

در مدیریت پسماند شهری، کمپوست‌سازی یک فناوری شناخته‌شده و کارامد است و در تمامی مناطق با درآمدهای پایین، متوسط و بالا انجام می‌شود. البته این فرایند در طولانی‌مدت با مشکلاتی مواجه است و یکی از دلایل آن کمبود مواد آلی خالص در فرایند کمپوست‌سازی است. به‌عبارت دیگر خوراک با کیفیت کم منجر به تولید محصول کم‌کیفیت می‌شود؛ هم‌چنین کمبود دانش در زمینه فرایندهای بیوشیمیایی منجر به مشکلاتی مانند بو و حشرات موذی می‌شود. این امر موجب می‌شود تا مصرف‌کنندگان تمایل بیشتری برای استفاده از کمپوست داشته باشند. علاوه بر این، سیاست‌گذاری ضعیف و تجربه‌های بازاریابی محدود باعث می‌شود که اقتصاد این فرایند به تأخیر بیفتد. البته با توجه به سادگی و قدرت این فرایند در پردازش انواع مختلف پسماند زیستی و با توجه به فرسایش جهانی خاک و تغییرات جهانی در بازیافت مواد مغذی، تولید کمپوست از اهمیت مضاعفی برخوردار می‌شود. استفاده از پسماند خالص با تفکیک پسماند، باعث تولید کمپوست با کیفیت می‌شود.

هنگام بررسی تحقیقات اخیر در زمینه تولید کمپوست، سه نکته را می‌توان به‌خوبی مشاهده کرد. اولین نکته مربوط به مکان‌هایی با سطح درآمد پایین یا متوسط است که از تولید کمپوست به‌عنوان یکی از راهبردهای مدیریت پسماند استفاده می‌کنند. در این تحقیقات معمولاً از ارزیابی چرخه عمر و تحلیل اقتصادی بهره می‌گیرند. در برخی تحقیقات نیز روش‌های مختلف مدیریت پسماند را مقایسه کردند که تولید کمپوست یکی از آن‌ها است.

نکته دوم این است که تحقیقات اخیر بر استفاده و مزایای کمپوست تمرکز دارند. از نکات بارز در این تحقیقات، کیفیت کمپوست و ارتباط آن با خوراک ورودی، اثرات مثبت کمپوست بر محصولات کشاورزی و یا نقش کمپوست در پالایش خاک از آلودگی‌ها است. نوع سوم تحقیقات مربوط به تحقیقات متداولی است که درباره فرایندهای پیچیده بیولوژیکی، جمعیت باکتری‌ها و قارچ‌ها و دینامیک رشدشان در فرایند کمپوست‌سازی است. کاربرد این تحقیقات ساده و آزمایشگاهی برای مدیریت پسماند می‌تواند منجر به کاهش مدت‌زمان تولید کمپوست و افزایش کیفیت کمپوست بشود. در برخی تحقیقات، بحث‌هایی راجع به افزودن مخلوطی از میکروارگانیسم‌های پیشرفته به فرایند تولید کمپوست مطرح است. این کار باعث کاهش بو و افزایش سرعت فرایند می‌شود. البته این مسأله توسط فروشنده‌های این مخلوط‌ها مطرح شده است و ادعای آن‌ها توسط تحقیقات مستقل تأیید نشده‌است.

تولید ورمی‌کمپوست: تولید ورمی‌کمپوست فرایندی است که تحت شرایط هوازی، از اندرکنش میکروارگانیسم‌ها و کرم‌های خاکی برای تولید ورمی‌کمپوست در شرایط کنترل‌شده استفاده می‌کند. جمعیت میکروبی باعث می‌شود مواد آلی تجزیه شده و دانسیته بالای کرم‌های خاکی این مواد را به ورمی‌کمپوست تبدیل می‌کنند. ورمی‌کمپوست‌ ها نسبت به کمپوست از مواد مغذی بیشتری برخوردارند.

کرم‌های خاکی می‌توانند پسماند خانگی، فاضلاب شهری و پسماند صنایع مختلف مانند کاغذ، چوب و غذا را تجزیه کنند. برخی از پسماندهای غذایی برای کرم‌ها قابل تحمل نیست که از جمله آن‌ها می‌توان به محصولات لبنی، گوشت، پسماند ماهی، چربی و روغن، غذاهای شور و ترش اشاره کرد. خوراک‌های کوچک باعث افزایش سطح و سرعت تجزیه و تولید ورمی‌کمپوست می‌شوند.

تولید ورمی‌کمپوست به اندرکنش میان میکروارگانیسم‌ها و کرم‌های خاکی بستگی دارد. میکروارگانیسم‌های پسماند، آن را برای کرم‌های خاکی طی تجزیه هوازی آماده می‌کنند بنابراین فرایند تولید ورمی‌کمپوست شامل تولید اولیه کمپوست است. این امر باعث بهبود خوراک‌دهی کرم‌ها می‌شود. علاوه بر این، میکروارگانیسم‌ها در مدفوع کرم‌های خاکی نیز وجود دارند. آن‌ها مواد آلی را به مواد کوچکتر تجزیه کرده و غذای کرم‌های خاکی را فراهم می‌کنند. در مقابل کرم‌های خاکی نیز از پسماندها تغذیه می‌کنند و با تولید فکال‌های فعال میکروبی که برای تخریب سریع‌تر مواد آلی مفید هستند، فعالیت میکروبی و کیفیت غذایی ورمی‌کمپوست را افزایش می‌دهند. در تولید ورمی‌کمپوست، همواره باید لایه‌های بستر کم‌عمق باشند و میزان آن باید متناسب با سرعت خوراک‌دهی به کرم‌ها باشد. در غیر این‌صورت، میکروارگانیسم‌هایی که مواد آلی را تجزیه می‌کنند ممکن است دما را بالا ببرند و یا شرایط بی‌هوازی شود که هردوی این شرایط برای کرم‌های خاکی نامطلوب است.

کرم‌های خاکی مناسب برای تولید ورمی‌کمپوست، آن‌هایی هستند که سرعت رشد و تولیدمثل بالایی دارند، با انواع مختلف پسماند زیستی سازگاری دارند، سرعت جذب و هضم بالایی دارند. کرم‌های خاکی خزنده پایین سطح زمین زندگی می‌کنند، از پسماند تغذیه می‌کنند و بهترین گزینه برای تولید ورمی‌کمپوست هستند. درمیان کرم‌های خاکی، اسینیا فتیدا متداول‌ترین کرم خاکی است و از گزینه‌های دیگر می‌توان به لومبریکوس روبلوس، اسینیا اندری، پریونیکس اکسکاواتوس و اودریلوس اوجنیا اشاره کرد که در کشورهای گرمسیر و زیراستوایی مناسب است.

ارزیابی چرخه عمر اسینیا فتیدا از 70 روز تشکیل شده است. بالغ‌شدن معمولاً بعد از 50 روز به‌دست می‌آید، پس از 55 روز پیله تولید می‌شود و عمل لقاح طی 23 روز انجام می‌شود. به‌طور متوسط 3 نوزاد در هر پیله وجود دارد. مهم است که پیله‌ها در پسماندها رها شوند تا از تداوم چرخه عمر اطمینان حاصل شود. جدول 1، مقیاس بهینه پارامترها را برای تولیدمثل و رشد کرم‌ها نشان می‌دهد. برخلاف کمپوست‌سازی، تولید ورمی‌کمپوست یک فرایند گرمازا نیست و به این معنا است که دما در ورمی‌کمپوست افزایش نمی‌یابد. بیشتر ورمی‌کمپوست‌ها تحت شرایط مزوفیلیک و دمای بین 10 تا 35 درجه سانتی‌گراد زندگی می‌کنند. در این شرایط، کرم‌ها راحت‌تر هستند و سریع‌تر غذا را مصرف می‌کنند. از فاکتورهای مهم دیگر در این فرایند می‌توان به دانسیته جمعیت، سرعت خوراک‌دهی، رطوبت، نسبت کربن به نیتروژن و پی‌هاش اشاره کرد.

دانسیته جمعیت بالا باعث کاهش تولید مثل می‌شود چرا که رقابت برای غذا و فضا بالا می‌رود. دانسیته جمعیت پایین باعث بهبود رشد می‌شود چرا که غذای کافی وجود دارد اما ممکن است سرعت رشد را از این جهت کم کند که کرم‌ها برای تولیدمثل یکدیگر را پیدا نکنند. رطوبت کمتر از 60 درصد نیز باعث کاهش ارتباط جنسی می‌شود و سرعت تولیدمثل را کاهش می‌دهد. از طرف دیگر رطوبت بالاتر از 90 درصد نیز تنفس کرم‌ها را مختل می‌کند.

هنگامی که خوراک به مدفوع کرم‌ها تبدیل می‌شود، پسماندها به مواد معدنی تبدیل می‌شوند و مواد مغذی گیاه در دسترس قرار می‌گیرد. محتوای نیتروژن ورمی‌کمپوست معمولاً 1 تا 2 درصد بیشتر از کمپوست است. شیرابه ناشی از کرم‌ها نیز می‌تواند به‌عنوان کود مایع مورد استفاده قرارگیرد که این کار معمولاً در سیستم‌های کوچک‌مقیاس انجام می‌شود. محصول دیگر تولید ورمی‌کمپوست، کرم‌های خاکی هستند که غنی از پروتئین (65 درصد) می‌باشند و تمام اسیدهای آمینه مهم را دارند و می‌توانند به‌عنوان خوراک دام استفاده شوند. این کرم‌ها به‌عنوان خوراک پروبیوتیک یا مانند افزودنی برای غذای ماهی استفاده می‌شود.

سیستم‌های تولید ورمی‌کمپوست در مقایسه با سیستم‌های عادی مدیریت پسماند انرژی کمتری مصرف می‌کنند و از نظر اقتصادی به‌صرفه هستند. البته بیشتر تجهیزاتی که برای ورمی‌کمپوست‌سازی به‌کارگرفته‌اند، هنگامی که به‌دقت مورد بررسی قرار می‌گیرند، در واقع عملیات تولید کمپوست با کرم‌های موجود در مرحله بلوغ هستند که به‌معنای تولید ورمی‌کمپوست نمی‌باشد. یک سد بزرگ در تولید ورمی‌کمپوست، نیازمندی آن به فضای زیاد است. البته با استفاده از جعبه‌های خوراک‌دهی عمودی می‌توان این مشکل را حل کرد.

پرورش حشره: پرورش حشره یک روش نوظهور در مدیریت پسماند است و به‌معنای تبدیل پسماند زیستی به پروتئین و روغن حشره است. اصلی‌ترین محصول این فرایند، لارو می‌باشد. محتوای پروتئین محصولات می‌تواند جایگزین مناسبی برای خوراک حیوانات باشد. منابع تولید کمپوست لارو در این روش متعدد هستند و قاعده کلی برای مناسب‌بودن پسماند برای این روش وجود ندارد. برخی از محققین از پسماند غذا و بازار استفاده کرده‌اند و گروهی دیگر از مدفوع انسانی و حیوانی و پسماند ماهی به‌این منظور استفاده کرده‌اند.

رطوبت بالا نیز باعث کاهش قابل‌توجه پسماند می‌شود. پسماندهایی که حاوی سلولز زیاد هستند برای این فرایند مناسب نیستند. در مقیاس صنعتی، پسماندها باید قبل از ورود به مرحله پردازش خرد شوند تا سطح تماس افزایش یابد. محتوای آب مواد نیز باید بین 65 تا 80 درصد باشد. بهترین دما برای استفاده از این روش 25 تا 32 درجه سانتی‌گراد است. لارو می‌تواند خوراک را تا حد 50 تا 80 درصد وزنی کاهش دهد و بیش از 20 درصد را به زیست‌توده لارو طی 14 روز تبدیل کند. محصولات نهایی این فرایند می‌تواند در افزایش باروری خاک نیز اثر داشته باشد. البته به‌علت زمان کوتاه پردازش، بهتر است کمی به آن‌ها مهلت داده شوند تا رسیده شوند و از کاهش اکسیژن خاک جلوگیری شود.

هضم بی‌هوازی: هضم بی‌هوازی فرایندی است که مواد آلی طی آن بدون حضور اکسیژن به بیوگاز یا مخلوط متان و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شود. پسماندهای مختلفی می‌توانند برای تولید بیوگاز مورد استفاده قرار بگیرند که از جمله آن‌ها می‌توان به لجن فاضلاب، مدفوع حیوانی، پسماند صنایع غذایی، پسماند کشاورزی و بخش آلی پسماند خانگی اشاره کرد. استفاده از این روش برای تولید بیوگاز از سال‌ها پیش مورد استفاده بوده است، زمانی‌که از مدفوع حیوانی برای گرم‌نگه‌داشتن حمام‌های قدیمی استفاده می‌شود.

فرایند هضم‌بی‌هوازی به‌طور طبیعی در بسیاری از مناطق انوکسیک رخ می‌دهد که از جمله آن‌ها می‌توان به خاک، لندفیل و شکم حیوانات اشاره کرد. از آن‌جا که هضم‌بی‌هوازی معمولاً در محلول‌های آبی اتفاق می‌افتد، بالا نگه‌داشتن رطوبت در پسماندهای جامد برای انجام این فرایند بسیار حائز اهمیت است. به‌طور کلی، مواد حاوی لیگنوسلولز نمی‌توانند توسط این روش از بین بروند چرا که میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی قادر به تخریب آن‌ها نیستند.

هضم بی‌هوازی معمولاً از سه مرحله تشکیل می‌شود که عبارت‌اند از: هیدرولیز، اسیدسازی و متان‌سازی. دانش بسیاری در خصوص مکانیسم این روش به‌دست آمده‌ است اما میکروب‌هایی که مسئول این کار هستند هنوز به‌خوبی شناسایی نشده‌اند. از پارامترهای عملیاتی مهم این فرایند می‌توان به دما، پی‌هاش، رطوبت، سوبسترا، نسبت کربن به نیتروژن، بارگذاری آلی، زمان ماند و اختلاط اشاره کرد.

یکی از چالش‌های مهم در هضم بی‌هوازی جلوگیری از اسیدی‌شدن محیط است تا برای باکتری‌های متان‌زا مشکلی به وجود نیاید. این فرایند می‌تواند توسط فاکتورهای مختلف دسته‌بندی شود که عبارت‌اند از نوع راکتور (مزوفیلیک و ترموفیلیک)، محتوای مواد جامد (مواد جامد کم و زیاد)، نوع خوراک‌دهی (ناپیوسته یا پیوسته) و تعداد مراحل (تک‌مرحله‌ای و چندمرحله‌ای).

مقدار تولید بیوگاز در این فرایند بسته به نوع مواد آلی و ترکیب آن می‌تواند بسیار متفاوت باشد. چربی‌ها بیشترین تولید بیوگاز را دارند اما نیاز به زمان ماند بسیار طولانی دارند. قندها و پروتئین‌ها سرعت بالاتری دارند اما بیوگاز کمتری تولید می‌کنند. بازده متوسط تولید متان بین 0.36 تا 0.53 مترمکعب به‌ازای هرکیلوگرم مواد جامد فرار است.

سوزاندن بیوگاز در اجاق ساده‌ترین راه استفاده از آن است. به‌عنوان گزینه دیگر، بیوگاز می‌تواند در لامپ‌ها استفاده شود و یا در ژنراتورهای گازی به الکتریسیته تبدیل شود. برای تولید الکتریسیته از بیوگاز، بهتر است ابتدا بیوگاز خالص‌سازی شود و اگر قرار است از بیوگاز در سوخت خودرو و سلول سوختی استفاده شود، خالص‌سازی آن حتماً ضروری است. خالص‌سازی بیوگاز شامل آب‌زدایی، سولفورزدایی و حذف دی‌اکسید کربن است. تنها ایراد بیوگاز این است که برای مدت طولانی نمی‌تواند در جایی ذخیره شود. دمای بحرانی متان منفی 82 درجه سانتی‌گراد است و حتی در فشارهای بالا نیز نمی‌توان آن را به‌صورت مایع درآورد.

مواد هضم‌شده در این فرایند نیز می‌توانند در صورت بی‌خطر بودن به‌عنوان کود کشاورزی استفاده شوند. البته هضم بی‌هوازی قابلیت کمی در بی‌خطرسازی میکروارگانیسم‌ها دارد و این مسأله هنگامی که قرار است از مواد هضم‌شده به‌عنوان کود استفاده شود بسیار حائز اهمیت است. بهترین فرایند بهداشتی کردن مواد هضم‌شده شامل قراردادن آن‌ها در شرایط ترموفیلیک برای مدت‌زمان طولانی به‌همراه تصفیه نهایی آن‌ها است.

تخمیر: تخمیر اصلی‌ترین فرایند در تولید بیواتانول است. امریکا و برزیل از اولین کشورهای تولیدکننده بیواتانول هستند. این ماده معمولاً از نیشکر یا مواد نشاسته‌ای تولید می‌شود. قندهای مصرف‌شده در تولید بیواتانول به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند. قندهای ساده که حاوی ساکاروز هستند، قندهای نشاسته‌ای مانند ذرت و زیست‌توده‌های حاوی لیگنوسلولوز که از جمله آن‌ها می‌توان به پسماند کشاورزی اشاره کرد. تولید بیواتانول از پسماند دارای لیگنوسلولوز طی سه مرحله انجام می‌شود. مرحله اول شامل پیش‌تصفیه است که در آن سلولز و همی‌سلولز بیشتر در دسترس قرار می‌گیرند. در مرحله دوم، هیدرولیز اسیدی یا آنزیمی اتفاق می‌افتد که قندهای پیچیده به قندهای ساده تبدیل می‌شوند و نهایتاً تخمیر قندها توسط میکروارگانیسم‌هایی مانند مخمرها اتفاق می‌افتد. مرحله سوم نیز شامل جداسازی و خالص‌سازی اتانول تولیدی است.