Lecture 1 - Utilization of Agricultural Waste (Arabic) PDF
Document Details
Uploaded by BalancedPiccolo8651
Tags
Summary
This lecture introduces ways to utilize agricultural waste. It covers the production of biofuels, animal feed, and fertilizers. The presentation also highlights the economic and environmental benefits of using agricultural waste.
Full Transcript
المحاضره األولي طرق االستفادة من المخلفات الزراعية المحتويات لماذا يجب أن نستفيد من المخلفات الزراعية؟ الصناعات القائمة على المخلفات الزراعية طرق المعالجه للمخلفات الزراعية المخلفات الزراعية في مصر: يوجد بمصر حوالي من 35 – 30م...
المحاضره األولي طرق االستفادة من المخلفات الزراعية المحتويات لماذا يجب أن نستفيد من المخلفات الزراعية؟ الصناعات القائمة على المخلفات الزراعية طرق المعالجه للمخلفات الزراعية المخلفات الزراعية في مصر: يوجد بمصر حوالي من 35 – 30مليون طن من المخلفات النباتية والحيوانية ،والتي يستفاد منها بحوالي 7ماليين طن علف، و 4ماليين طن سماد عضوي ،ويتخلف الباقي تاركاً مخلفات نباتية كقش األرز ،وتبن القمح ،وحطب الذرة ،وحطب القطن، ومصاصة القصب ،وتبن الشعير ،وعروش الخضراوات ،وبقايا الفاكهة ،وعروش البنجر ،بدون استفادة ،مما يؤدي إلى تلوث البيئة الزراعية . لماذا يجب أن نستفيد من المخلفات الزراعية؟ في زيادة المساحات الخضراء والتشجير وتحسين البيئة تنمية القطاع الزراعى لزيادة خصوبه األراضي وزيادة إنتاجية المحاصيل تحوي مواد ذات طاقة عالية من ألياف السيليلوز والهيموسيليلوز واللجنين الحد من تراكمها وما يترتب على ذلك من تكاليف مضافة الحد من تأثيرها الصحي من تجمع النفايات والتخلص من الحشرات وأطوارها التي تعيش على المخلفات. الحد من طرق التخلص الغير فعالة – الحرق له آثار بيئية ضارة منها االحتباس الحراري االستفادة منها كمواد خام النتاج بعض المواد الكيميائية مما يرفع قيمة التصنيع المضافة. االستفادة منها كوقود وتوفير الطاقة. االستفادة منها في بعض االستخدامات الصناعية. إنتاج أسمده عضوية لتخفيض معدالت استخدام األسمدة الصناعية. المحافظة على التركيب البنائي التربة من التدهور والتلوث بسبب إنشاء مرادم دفن النفايات. المحافظة علي عدم أتالف مخزون المياه الجوفية من التلوث نتيجه دفن النفايات. الحرارة الكهرباء أعالف الوقود مخلفات زراعية األسمدة منتجات مواد الكربون ذات قيمة كيميائية النشط مضافة الصناعات القائمة على المخلفات الزراعية الوقود )(Biofuel األعالف الحيوانية (السيالج) – الكحوالت األسمدة (كمبوست) الميثانول االيثانول الكربون النشط (المستخلص من البيوتانول نوى التمر) – البيوجاز مواد كيميائية متنوعة – الزيوت – األستفادة من مخلفات أشجار النخيل إلنتاج مادة الفورفورال منتجات ذات قيمة مضافة – إزالة مركبات الكبريت من وقود الديزل صناعة الورق ميثانول ميثان سيليلوز +مركبات أخرى صناعة الكربون النشط األسمدة األعالف ايثيلين +مركبات أخرى كحول ايثيلي البيوديزل الفورفورال فصل هيميسيليلوز المكونات +مركبات أخرى المواد البالستيكية الزيوت الدهانات األلياف الفينول وغيرها البنزين لجنين +مركبات أخرى المخلفات الزراعية مخططًيبينًاستخداماتًالمخلفاتًالنباتية الكحوالت الميثانولًتصنيعهًمنًالمخلفاتًالزراعيةًغيـرًمجدي اقتصاديا الكحولًاإليثيليً البيوتانولًعنًطريقًالتخميرًكوقودًذيًمحتوىًحراريً أعلى الكحول اإليثيلي استهلكًتصنيعًالكحولًاإليثيليًفيًالوالياتًالمتحدةً األمريكيةً 50مليونًمترًمكعبًمنًمحصولًالذرةًعامً 2005مضيفاًقيمةًمضافةًقدرهاً 5.5بليونًدوالر يمكنًانتاجهًمنًنشاًالذرةًأوًمخلفاتًقصبًالسكرًأوًقشرً األرزًوغيرهاًمنًالمخلفاتًالزراعية يتمًتصنيعهًمنًالذرةًكوقودًللسياراتًفيًالبرازيل يتمًتصنيعهًمنًقصبًالسكرًكمادةًمضافةًلوقودًللسياراتً فيًالوالياتًالمتحدةًاألمريكيةًوأوروبا مراحل تصنيع الكحول اإليثيلي معالجة نقل التحلل المخلفات المخلفات الزراعية الزراعية التخمر انتاج اإليثانول )(Biogasالبيوغاز المخلوطًالغازيًالناتجًعنًتخميرًالمخلفاتًالزراعيةًعندً خلطهاًبالماءًبمعزلًعنًالهواءًالجويًوبفعلًأنواعً متخصصةًمنًالبكترياًفينتجً – غازالميثانًبنسبةً 50إلىً%70 – غازًثانيًأكسيدًالكربونًبنسبةً 20إلىً%25 طاقةًبديلةًأكثرًأمناًمنًالغازًالطبيعيًحيثًيتخلفًعنً احتراقهًثانيًأكسيدًالكربونًوبخارًالماء )(Biogasالبيوغاز أبطأ من الغاز الطبيعي في االشتعال مما يجعله بديال أكثر أمنا منه تتراوح الطاقة الحرارية الناتجة عنه ما بين 5000إلى 6000كيلو كالوري للمتر المكعب أثبتت التطبيقات العملية أن المتر المكعب منه يمكن أن يغطي االحتياجات اآلتية: – تشغيل موقد متوسط لمدة من 2.5إلى 3ساعات – تشغيل آلة احتراق داخلي قدرتها 1حصان لمدة ساعتين – تشغيل حراث زراعي زنة 3طن مسافة 2.8كجم إنتاج الطاقة الكهربائية باستخدام مولدات تعمل بالبيوغاز حيث يمكن للمتر المكعب منه توليد طاقة كهربائية تتراوح من 1.3إلى 1.5كيلو وات في الساعة البيوديزل الزيوتًالنباتية الزيوت زيوتًاحتراق الزيتًالخام األعالف الحيوانية ركزت األبحاث على كيفية االستفادة من المخلفات الزراعية كعلف للحيوان بتحسين قيمتها الغذائية للتغلب على المشاكل المرتبطة بالتركيبات الفيزيائية والكيميائية لهذه المخلفات والتي تتلخص في – احتوائها على نسب عالية من األلياف واللجنين التي تعيق تأثير اإلنزيمات الهاضمة والميكروبات على هضم تلك المخلفات – انخفاض محتواها البروتيني يتم تصنيعها بإحدى بالطرق – الميكانيكية والطبيعية – البيولوجية – الكيميائية األسمدة يتخلف بعد إنتاج البيوغاز سماد عضوي جيد يتميز بأنه – غني في محتواه من المادة العضوية والعناصر السمادية الكبرى والصغرى وبالكميات المالئمة للنباتات – فضال عن احتوائه على الهرمونات النباتية والفيتامينات ومنظمات النمو – خلوه من الميكروبات المرضية واليرقات وبذور الحشائش حيث تهلك تماما أثناء تخمر المخلفات العضوية – سماد نظيف ال يلوث البيئة ،وليست له أي مخاطر عند استخدامه في تسميد جميع المحاصيل. انتاج الكربون النشط من المخلفات الزراعية يطلقًمصطلحًالكربونًالنشطًعلىًمجموعةًمنًالموادً الفحميةًالتيًتتميزًبمساميةًومساحةًسطحيةًعاليتينً يستخدمًفيًالصناعةً – للقيامًبعملياتًالتنقيةً – السترجاعًالمذيباتًالعضويةًوالموادًالكيميائيةً – إلزالةًالروائحًالكريهة – إلزالةًمركباتًالكبريتًمنًوقودًالديزلًالنهاًتسبب عمليهًالتأكل. عادةًماًيكونًعلىًشكلًمساحيقًأوًحبيباتً،غيرًأنهًيمكنً انتاجهًبأشكالًمختلفةًمنهاًاألسطوانيًوالكروي. األستفادة من مخلفات أشجار النخيل (بذور التمر والجريد والسعف) إلنتاج مادة الفورفورال الفورفورال مادة كيميائية عديمة اللون تتحول إلى اللون البني الداكن عند تعرضها للهواء يقدر االنتاج السنوي العالمي حوالي 300,000طن متري بتكلفة قدرها 1700دوالر /طن يتم تحضيره من المركبات اللجنوسليلوزية في المخلفات الزراعية اما بواسطة التحليل المائي في وسط حمض كبريتيك مخفف أو بخار ماء عند ضغط عالي. توصل الباحثان داعوس ويافوز( )1987الى أن امكانية انتاج الفرفورال بالتحليل المائي في وجود وسط حمضي لبذور التمر ومشتقات النخلة األخرى يعتمد بدرجة كبيرة على تركيز الحمض المستخدم استخدامات الفورفورال فصلًالموادًالمشبعةًوغيرًالمشبعةًفيًصناعةًتكريرً المشتقاتًالبتروليةًعلىًاختالفها صناعةًمشتقاتًالفورفورالًالمستخدمةًفيًالموادًالالصقةً والموادًشديدةًالمقاومةًللكيماويات مبيدًللحشرات مذيبًلكثيرًمنًالمركباتًالعضوية صناعةًاألدويةًواألصباغ صناعةًاألقمشة منتجات ذات قيمة مضافة انتاجًالخشبًالمضغوطًمنًسعفًالنخيل. التبنًً،مخلفاتًتقليمًالنخيلًوبعضًالفواكه يمكنًأنًتستخدمًإلنتاجًالخشبًالحبيبي. الموادًالناتجة منًمعاملهًالمخلفاتًحرارياً تستخدمًفي صناعةًالسيراميك. استخدامًالمخلفاتًفيًصناعةًالورقًحيثًبعضًأنواع المخلفاتًعاليةًالمحتوىًمنًالسليولوزمثلًساسًالكتانً، البامبوً،الحشائشًواألعشابً،قشًالحبوبً،شعرًبذور القطنً،األوراقًوالقلفًالداخليًلألشجار. إنتاجًعيشًالغرابًأوًالمشرومً( األبيضًوالشتوي) من القشًًأوًالمخلفاتًالزراعيةًاألخرى طرق المعالجه للمخلفات الزراعية (1معالجة حرارية. (2معالجة حيوية.وذلك: – لتقليل حجم ووزن المخلفات. – لتقليل الرائحة الكريهة التى تصاحب وجود المخلفات على حالتها. – قتل الميكروبات المرضية التى يمكن ان تنتقل إلى البيئة – المحافظة على القيمة الغذائية للعناصر الموجودة فى المخلفات. – معالجة المخلفات فى مواقع إنتاجها فى المزارع يوفر الكثير من تكاليف ومشاكل النقل. – تقليل التلوث البيئى نتيجة لتقليل تراكم المخلفات وشغلها لمساحة كبيرة.
