खाद से बायोगैस कैसे प्राप्त करें: उत्पादन संयंत्र के बुनियादी सिद्धांतों और डिजाइन का अवलोकन। बायोगैस उत्पादन के लिए उत्पादन योजनाएँ बायोगैस का उपयोग

तकनीक नई नहीं है. इसका विकास 18वीं शताब्दी में शुरू हुआ, जब एक रसायनज्ञ जान हेल्मोंट ने पाया कि खाद ऐसी गैसें उत्सर्जित करती है जो प्रज्वलित करने में सक्षम हैं।

उनके शोध को एलेसेंड्रो वोल्टा और हम्फ्री देवी ने जारी रखा, जिन्होंने गैस मिश्रण में मीथेन पाया। 19वीं सदी के अंत में इंग्लैंड में खाद से बायोगैस का उपयोग स्ट्रीट लैंप में किया जाता था। 20वीं सदी के मध्य में, बैक्टीरिया की खोज की गई जो मीथेन और उसके अग्रदूतों का उत्पादन करते हैं।

तथ्य यह है कि खाद में सूक्ष्मजीवों के तीन समूह बारी-बारी से काम करते हैं, जो पिछले जीवाणुओं के अपशिष्ट उत्पादों पर भोजन करते हैं। एसिटोजेनिक बैक्टीरिया सबसे पहले काम करना शुरू करते हैं, जो घोल में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा को घोलते हैं।

पोषक तत्व भंडार के अवायवीय सूक्ष्मजीवों द्वारा प्रसंस्करण के बाद, मीथेन, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड बनते हैं। पानी की उपस्थिति के कारण, इस स्तर पर बायोगैस जलने में सक्षम नहीं है - इसे सफाई की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे उपचार संयंत्र के माध्यम से पारित किया जाता है।

बायोमेथेन क्या है

खाद बायोमास के अपघटन के परिणामस्वरूप प्राप्त गैस प्राकृतिक गैस का एक एनालॉग है। यह हवा से लगभग 2 गुना हल्का है, इसलिए यह हमेशा ऊपर उठता रहता है। यह कृत्रिम विधि द्वारा उत्पादन की तकनीक की व्याख्या करता है: वे शीर्ष पर खाली जगह छोड़ते हैं ताकि पदार्थ को छोड़ा और जमा किया जा सके, जहां से इसे अपनी जरूरतों में उपयोग के लिए पंपों द्वारा बाहर निकाला जाता है।

मीथेन ग्रीनहाउस प्रभाव की घटना में दृढ़ता से योगदान देता है - कार्बन डाइऑक्साइड से कहीं अधिक - 21 गुना। इसलिए, खाद प्रसंस्करण तकनीक न केवल एक किफायती है, बल्कि पशु अपशिष्ट के निपटान का एक पर्यावरण अनुकूल तरीका भी है।

बायोमेथेन का उपयोग निम्नलिखित आवश्यकताओं के लिए किया जाता है:

• खाना बनाना;

• कारों के आंतरिक दहन इंजन में;

• एक निजी घर को गर्म करने के लिए।

बायोगैस से बहुत अधिक गर्मी निकलती है। 1 घन मीटर 1.5 किलोग्राम कोयला जलाने के बराबर है।

बायोमीथेन का उत्पादन कैसे होता है?

इसे न केवल खाद से प्राप्त किया जा सकता है, बल्कि शैवाल, पौधे के द्रव्यमान, वसा और अन्य जानवरों के अपशिष्ट, मछली की दुकानों से कच्चे माल के प्रसंस्करण के अवशेष से भी प्राप्त किया जा सकता है। स्रोत सामग्री की गुणवत्ता, उसकी ऊर्जा क्षमता के आधार पर, गैस मिश्रण का अंतिम उत्पादन निर्भर करता है।

प्रति टन पशु खाद से न्यूनतम 50 घन मीटर गैस प्राप्त होती है। अधिकतम - पशु वसा के प्रसंस्करण के बाद 1,300 घन मीटर। इस मामले में मीथेन की मात्रा 90% तक है।

जैविक गैस के प्रकारों में से एक लैंडफिल गैस है। यह उपनगरीय लैंडफिल में कचरे के अपघटन के दौरान बनता है। पश्चिम के पास पहले से ही ऐसे उपकरण हैं जो आबादी के कचरे को संसाधित करते हैं और इसे ईंधन में बदल देते हैं। एक प्रकार के व्यवसाय के रूप में, ये असीमित संसाधन हैं।

इसके कच्चे माल के आधार के अंतर्गत आते हैं:

• खाद्य उद्योग;

• पशुपालन;

• मुर्गी पालन;

• मछली पकड़ने और प्रसंस्करण संयंत्र;

• डेयरियाँ;

• मादक और कम अल्कोहल वाले पेय का उत्पादन।

किसी भी उद्योग को अपने कचरे का निपटान करने के लिए मजबूर किया जाता है - यह महंगा और लाभहीन है। घर पर, एक छोटे से घर-निर्मित इंस्टॉलेशन के साथ, कई समस्याओं को एक साथ हल किया जा सकता है: घर का मुफ्त हीटिंग, खाद प्रसंस्करण से बचे उच्च गुणवत्ता वाले पोषक तत्वों के साथ भूमि को उर्वरित करना, जगह खाली करना और गंध को खत्म करना।

जैव ईंधन प्रौद्योगिकी

बायोगैस के निर्माण में भाग लेने वाले सभी जीवाणु अवायवीय होते हैं, अर्थात उन्हें जीवन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। इसके लिए पूरी तरह से सीलबंद किण्वन टैंक बनाए जाते हैं, जिनके आउटलेट पाइप भी बाहर से हवा को गुजरने नहीं देते हैं।

कच्चे तरल को टैंक में डालने और तापमान को वांछित मूल्य तक बढ़ाने के बाद, बैक्टीरिया काम करना शुरू कर देते हैं। मीथेन निकलने लगती है, जो घोल की सतह से ऊपर उठती है। इसे विशेष तकियों या टैंकों में भेजा जाता है, जिसके बाद यह फ़िल्टर होकर गैस सिलेंडर में प्रवेश करता है।

बैक्टीरिया द्वारा उपयोग किया गया तरल पदार्थ नीचे जमा हो जाता है, जहां से इसे समय-समय पर पंप किया जाता है और भंडारण के लिए भी भेजा जाता है। उसके बाद, खाद का एक नया भाग टैंक में डाला जाता है।

बैक्टीरिया के कामकाज का तापमान शासन

खाद को बायोगैस में संसाधित करने के लिए बैक्टीरिया के काम करने के लिए उपयुक्त परिस्थितियाँ बनाना आवश्यक है। उनमें से कुछ 30 डिग्री से ऊपर के तापमान पर सक्रिय होते हैं - मेसोफिलिक। साथ ही, प्रक्रिया धीमी है और पहला उत्पाद 2 सप्ताह में प्राप्त किया जा सकता है।

थर्मोफिलिक बैक्टीरिया 50 से 70 डिग्री तापमान पर काम करते हैं। खाद से बायोगैस प्राप्त करने की शर्तें घटाकर 3 दिन कर दी गई हैं। इस मामले में, अपशिष्ट एक किण्वित कीचड़ है, जिसका उपयोग खेतों में फसलों के लिए उर्वरक के रूप में किया जाता है। कीचड़ में कोई रोगजनक सूक्ष्मजीव, कृमि और खरपतवार नहीं होते हैं, क्योंकि उच्च तापमान के संपर्क में आने पर वे मर जाते हैं।

एक विशेष प्रकार का थर्मोफिलिक बैक्टीरिया होता है जो 90 डिग्री तक गर्म वातावरण में भी जीवित रह सकता है। किण्वन प्रक्रिया को तेज करने के लिए इन्हें कच्चे माल में मिलाया जाता है।

तापमान कम होने से थर्मोफिलिक या मेसोफिलिक बैक्टीरिया की गतिविधि में कमी आती है। निजी घरों में, मेसोफिल्स का अधिक बार उपयोग किया जाता है, क्योंकि उन्हें तरल को विशेष रूप से गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है और गैस का उत्पादन सस्ता होता है। इसके बाद, जब गैस का पहला बैच प्राप्त होता है, तो इसका उपयोग थर्मोफिलिक सूक्ष्मजीवों के साथ रिएक्टर को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

महत्वपूर्ण! मीथेनोजेन्स तापमान में अचानक बदलाव को बर्दाश्त नहीं करते हैं, इसलिए सर्दियों में उन्हें हर समय गर्म रखना चाहिए।

रिएक्टर में डालने के लिए कच्चा माल कैसे तैयार करें

खाद से बायोगैस के उत्पादन के लिए, विशेष रूप से तरल में सूक्ष्मजीवों को जोड़ना आवश्यक नहीं है, क्योंकि वे पहले से ही जानवरों के मलमूत्र में मौजूद होते हैं। केवल तापमान शासन बनाए रखना और समय पर नया खाद घोल डालना आवश्यक है। इसे ठीक से तैयार किया जाना चाहिए.

घोल की आर्द्रता 90% (तरल खट्टा क्रीम की स्थिरता) होनी चाहिए।इसलिए, सूखे प्रकार के मलमूत्र को पहले पानी से भरा जाता है - खरगोश का मल, घोड़ा, भेड़, बकरी।अपने शुद्ध रूप में सुअर की खाद को पतला करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि इसमें बहुत अधिक मूत्र होता है।

अगला कदम खाद के ठोस पदार्थों को तोड़ना है। अंश जितना छोटा होगा, बैक्टीरिया मिश्रण को उतना ही बेहतर ढंग से संसाधित करेंगे और उतनी ही अधिक गैस निकलेगी। ऐसा करने के लिए, प्रतिष्ठानों में एक स्टिरर का उपयोग किया जाता है, जो लगातार काम कर रहा है।यह तरल सतह पर कठोर पपड़ी बनने के जोखिम को कम करता है।

बायोगैस के उत्पादन के लिए उस प्रकार की खाद उपयुक्त होती है जिसमें अम्लता सबसे अधिक हो। इन्हें शीत-सूअर और गाय भी कहा जाता है। अम्लता में कमी से सूक्ष्मजीवों की गतिविधि रुक ​​जाती है, इसलिए शुरुआत में यह निगरानी करना आवश्यक है कि टैंक की मात्रा को पूरी तरह से संसाधित करने में उन्हें कितना समय लगता है। फिर अगली खुराक डालें।

गैस उपचार प्रौद्योगिकी

खाद को बायोगैस में संसाधित करते समय, यह प्राप्त होता है:

• 70% मीथेन;

• 30% कार्बन डाइऑक्साइड;

• हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य अस्थिर यौगिकों की 1% अशुद्धियाँ।

बायोगैस को खेत में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए, इसे अशुद्धियों से शुद्ध किया जाना चाहिए। हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने के लिए विशेष फिल्टर का उपयोग किया जाता है। तथ्य यह है कि वाष्पशील हाइड्रोजन सल्फाइड यौगिक पानी में घुलने पर अम्ल बनाते हैं। यह पाइप या टैंक की दीवारों पर जंग की उपस्थिति में योगदान देता है, अगर वे धातु से बने हों।

• परिणामी गैस 9 - 11 वायुमंडल के दबाव में संपीड़ित होती है।

• इसे पानी की टंकी में डाला जाता है जहां अशुद्धियाँ तरल में घुल जाती हैं।

औद्योगिक पैमाने पर, सफाई के लिए चूने या सक्रिय कार्बन का उपयोग किया जाता है, साथ ही विशेष फिल्टर का भी उपयोग किया जाता है।

नमी की मात्रा कैसे कम करें

गैस में पानी की अशुद्धियों से स्वयं छुटकारा पाने के कई तरीके हैं। उनमें से एक है चन्द्रमा का सिद्धांत।ठंडे पाइप के माध्यम से गैस ऊपर की ओर बहती है। द्रव संघनित होकर नीचे की ओर बहता है। ऐसा करने के लिए, पाइप को भूमिगत ले जाया जाता है, जहां तापमान स्वाभाविक रूप से कम हो जाता है। जैसे-जैसे यह बढ़ता है, तापमान भी बढ़ता है, और सूखी गैस भंडारण में प्रवेश करती है।

दूसरा विकल्प वॉटर सील है।बाहर निकलने के बाद, गैस पानी के साथ एक कंटेनर में प्रवेश करती है और वहां अशुद्धियों से शुद्ध हो जाती है। इस विधि को वन-स्टेज कहा जाता है, जब बायोगैस को पानी की मदद से सभी अस्थिर पदार्थों और नमी से तुरंत साफ किया जाता है।

बायोगैस का उत्पादन करने के लिए किन प्रतिष्ठानों का उपयोग किया जाता है?

यदि स्थापना को खेत के पास स्थित करने की योजना है, तो सबसे अच्छा विकल्प एक बंधनेवाला डिज़ाइन होगा जो किसी अन्य स्थान पर ले जाना आसान है। स्थापना का मुख्य तत्व एक बायोरिएक्टर है, जिसमें कच्चा माल डाला जाता है और किण्वन प्रक्रिया होती है। बड़े उद्यम टैंकों का उपयोग करते हैं 50 घन मीटर की मात्रा.

निजी फार्म बायोरिएक्टर के रूप में भूमिगत टैंक बनाते हैं। उन्हें ईंटों से तैयार गड्ढे में बिछाया जाता है और सीमेंट से लेपित किया जाता है। कंक्रीट संरचना की सुरक्षा बढ़ाता है और हवा को प्रवेश करने से रोकता है। मात्रा इस बात पर निर्भर करती है कि प्रति दिन पालतू जानवरों से कितना कच्चा माल प्राप्त होता है।

घर में सरफेस सिस्टम भी लोकप्रिय हैं। यदि वांछित है, तो स्थिर भूमिगत रिएक्टर के विपरीत, इंस्टॉलेशन को अलग किया जा सकता है और किसी अन्य स्थान पर ले जाया जा सकता है। टैंक के रूप में प्लास्टिक, धातु या पॉलीविनाइल क्लोराइड बैरल का उपयोग किया जाता है।

प्रबंधन के प्रकार से हैं:

• स्वचालित स्टेशन जिनमें मानव हस्तक्षेप के बिना अपशिष्ट कच्चे माल की टॉपिंग और पंपिंग की जाती है;

• यांत्रिक, जहां पूरी प्रक्रिया को मैन्युअल रूप से नियंत्रित किया जाता है।

एक पंप की सहायता से उस टैंक को खाली करने की सुविधा संभव है जिसमें किण्वन के बाद अपशिष्ट प्रवेश करता है। कुछ कारीगर तकिए (उदाहरण के लिए, कार चैंबर) से उपचार संयंत्र तक गैस पंप करने के लिए पंप का उपयोग करते हैं।

खाद से बायोगैस उत्पादन के लिए घरेलू संयंत्र की योजना

अपने क्षेत्र में बायोगैस संयंत्र बनाने से पहले, आपको उस संभावित खतरे से परिचित होना चाहिए जो रिएक्टर को उड़ा सकता है। मुख्य स्थिति ऑक्सीजन की अनुपस्थिति है।

मीथेन एक विस्फोटक गैस है और यह प्रज्वलित हो सकती है, लेकिन इसके लिए इसे 500 डिग्री से ऊपर गर्म करना होगा। यदि बायोगैस को हवा के साथ मिलाया जाता है, तो अत्यधिक दबाव विकसित होगा जो रिएक्टर को तोड़ देगा। कंक्रीट में दरार आ सकती है और यह आगे उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं होगा।

वीडियो: पक्षियों की बीट से बायोगैस

दबाव को ढक्कन को फटने से रोकने के लिए, एक काउंटरवेट का उपयोग किया जाता है, ढक्कन और टैंक के बीच एक सुरक्षात्मक गैसकेट होता है। कंटेनर पूरी तरह भरा नहीं है - कम से कम भरा होना चाहिए गैस आउटलेट के लिए 10% वॉल्यूम.बेहतर - 20%.

तो, अपनी साइट पर सभी उपकरणों के साथ बायोरिएक्टर बनाने के लिए, आपको चाहिए:

• ऐसी जगह चुनना अच्छा है जो आवास से दूर हो (आप कभी नहीं जानते कि क्या)।

• पशुओं द्वारा प्रतिदिन दी जाने वाली खाद की अनुमानित मात्रा की गणना करें। गिनती कैसे करें - नीचे पढ़ें।

• तय करें कि लोडिंग और अनलोडिंग पाइप कहां बिछाई जाए, साथ ही परिणामी गैस में नमी को संघनित करने के लिए पाइप भी लगाया जाए।

• अपशिष्ट टैंक (डिफ़ॉल्ट उर्वरक) का स्थान तय करें।

• कच्चे माल की मात्रा की गणना के आधार पर गड्ढा खोदें।

• एक कंटेनर चुनें जो खाद के लिए भंडार के रूप में काम करेगा और इसे गड्ढे में स्थापित करें। यदि कंक्रीट रिएक्टर की योजना बनाई गई है, तो गड्ढे के तल को कंक्रीट से डाला जाता है, दीवारों को ईंटों से बिछाया जाता है और कंक्रीट मोर्टार से प्लास्टर किया जाता है। उसके बाद, आपको सूखने के लिए समय देना होगा।

• टैंक बिछाने के चरण में रिएक्टर और पाइपों के बीच के जोड़ों को भी सील कर दिया जाता है।

• रिएक्टर के निरीक्षण के लिए एक हैच सुसज्जित करें। इसके बीच एक एयरटाइट सील लगाई जाती है।

यदि जलवायु ठंडी है, तो कंक्रीटिंग या प्लास्टिक टैंक स्थापित करने से पहले, वे इसे गर्म करने के तरीकों के बारे में सोचते हैं। ये हीटिंग डिवाइस या "वार्म फ़्लोर" तकनीक में उपयोग किया जाने वाला टेप हो सकता है।

काम के अंत में, रिएक्टर की जकड़न की जाँच करें।

गैस की मात्रा की गणना

एक टन खाद से लगभग 100 घन मीटर गैस प्राप्त की जा सकती है। सवाल यह है कि पालतू जानवर प्रति दिन कितना कूड़ा देते हैं:

• चिकन - 165 ग्राम प्रति दिन;

• गाय - 35 किलो;

• बकरी - 1 किलो;

• घोड़ा - 15 किलो;

• भेड़ - 1 किलो;

• सुअर - 5 किलो।

इन आंकड़ों को सिरों की संख्या से गुणा करें और आपको संसाधित होने वाले मल की दैनिक खुराक मिल जाएगी।

गाय और सूअर से अधिक गैस प्राप्त होती है। यदि आप मिश्रण में मक्का, चुकंदर, बाजरा जैसे ऊर्जावान रूप से शक्तिशाली पौधे मिलाते हैं, तो बायोगैस की मात्रा बढ़ जाएगी। गीले पौधों और शैवाल में काफी संभावनाएं हैं।

सबसे ज्यादा नुकसान मांस प्रसंस्करण संयंत्रों के कचरे का है। यदि आस-पास ऐसे खेत हैं तो आप सहयोग कर सकते हैं और सभी के लिए एक रिएक्टर स्थापित कर सकते हैं। बायोरिएक्टर की पेबैक अवधि 1-2 वर्ष है।

गैस उत्पादन के बाद अपशिष्ट बायोमास

रिएक्टर में खाद के प्रसंस्करण के बाद, उप-उत्पाद बायोस्लज होता है। अवायवीय अपशिष्ट प्रसंस्करण के दौरान, बैक्टीरिया लगभग 30% कार्बनिक पदार्थ को घोल देते हैं। बाकी सब अपरिवर्तित है.

तरल पदार्थ भी मीथेन किण्वन का एक उप-उत्पाद है और इसका उपयोग कृषि में जड़ ड्रेसिंग के लिए भी किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड एक अपशिष्ट अंश है जिसे बायोगैस उत्पादक हटाना चाहते हैं। लेकिन अगर आप इसे पानी में घोल लें तो यह तरल पदार्थ फायदेमंद भी हो सकता है।

बायोगैस संयंत्र उत्पादों का पूर्ण उपयोग

खाद प्रसंस्करण के बाद प्राप्त उत्पादों का पूर्ण उपयोग करने के लिए ग्रीनहाउस का रखरखाव करना आवश्यक है। सबसे पहले, जैविक उर्वरक का उपयोग साल भर सब्जियों की खेती के लिए किया जा सकता है, जिससे उपज स्थिर रहेगी।

दूसरे, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग शीर्ष ड्रेसिंग के रूप में किया जाता है - जड़ या पत्ते, और इसका उत्पादन लगभग 30% है। पौधे हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और साथ ही बेहतर विकास करते हैं और हरा द्रव्यमान प्राप्त करते हैं।यदि आप क्षेत्र के विशेषज्ञों से परामर्श करते हैं, तो वे ऐसे उपकरण स्थापित करने में मदद करेंगे जो कार्बन डाइऑक्साइड को तरल रूप से अस्थिर पदार्थ में परिवर्तित करते हैं।

वीडियो: 2 दिन में बायोगैस

तथ्य यह है कि पशुधन फार्म के रखरखाव के लिए बहुत सारे ऊर्जा संसाधन प्राप्त हो सकते हैं, खासकर गर्मियों में, जब गौशाला या सुअरबाड़े को गर्म करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

इसलिए, एक अन्य लाभदायक गतिविधि - पर्यावरण के अनुकूल ग्रीनहाउस में संलग्न होने की सिफारिश की जाती है। शेष उत्पादों को प्रशीतित कमरों में संग्रहित किया जा सकता है - उसी ऊर्जा के कारण। प्रशीतन या कोई अन्य उपकरण गैस बैटरी द्वारा उत्पन्न बिजली से चल सकता है।

उर्वरक के रूप में उपयोग करें

गैस पैदा करने के अलावा, बायोरिएक्टर इस मायने में उपयोगी है कि कचरे का उपयोग मूल्यवान उर्वरक के रूप में किया जाता है, जो लगभग सभी नाइट्रोजन और फॉस्फेट को बरकरार रखता है। जब खाद को मिट्टी में डाला जाता है, तो 30-40% नाइट्रोजन अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाती है।

नाइट्रोजन पदार्थों के नुकसान को कम करने के लिए ताजा मलमूत्र को मिट्टी में डाला जाता है, लेकिन फिर निकलने वाला मीथेन पौधों की जड़ प्रणाली को नुकसान पहुंचाता है। खाद प्रसंस्करण के बाद, मीथेन का उपयोग स्वयं की जरूरतों के लिए किया जाता है, और सभी पोषक तत्व संरक्षित होते हैं।

किण्वन के बाद पोटेशियम और फास्फोरस एक केलेट रूप में बदल जाते हैं, जिसे पौधे 90% तक अवशोषित कर लेते हैं। सामान्य रूप से देखने पर, तो 1 टन किण्वित खाद 70-80 टन सामान्य पशु मलमूत्र की जगह ले सकती है।

अवायवीय प्रसंस्करण खाद में मौजूद सभी नाइट्रोजन को संरक्षित करता है, इसे अमोनियम रूप में परिवर्तित करता है, जिससे किसी भी फसल की उपज 20% तक बढ़ जाती है।

ऐसा पदार्थ जड़ प्रणाली के लिए खतरनाक नहीं है और इसे खुले मैदान में फसल बोने से 2 सप्ताह पहले लगाया जा सकता है, ताकि इस बार मिट्टी के एरोबिक सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थ को संसाधित करने का समय मिल सके।

उपयोग से पहले, जैवउर्वरक को पानी से पतला किया जाता है 1:60 के अनुपात में. सूखे और तरल दोनों अंश इसके लिए उपयुक्त हैं, जो किण्वन के बाद अपशिष्ट कच्चे माल के टैंक में भी प्रवेश करते हैं।

प्रति हेक्टेयर 700 से 1,000 किलोग्राम/लीटर बिना पतला उर्वरक की आवश्यकता होती है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि प्रतिदिन एक घन मीटर रिएक्टर क्षेत्र से 40 किलोग्राम तक उर्वरक प्राप्त होते हैं, एक महीने में कार्बनिक पदार्थ बेचकर न केवल अपना प्लॉट, बल्कि पड़ोसी प्लॉट भी प्रदान करना संभव है।

खाद निकालने के बाद कौन से पोषक तत्व प्राप्त हो सकते हैं

उर्वरक के रूप में किण्वित खाद का मुख्य मूल्य ह्यूमिक एसिड की उपस्थिति में होता है, जो एक खोल के रूप में पोटेशियम और फास्फोरस आयनों को बरकरार रखता है। लंबे समय तक भंडारण के दौरान हवा में ऑक्सीकृत होने के कारण, सूक्ष्म तत्व अपने उपयोगी गुण खो देते हैं, लेकिन, इसके विपरीत, वे उन्हें अवायवीय प्रसंस्करण के दौरान प्राप्त कर लेते हैं।

ह्यूमेट्स का मिट्टी की भौतिक और रासायनिक संरचना पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है।कार्बनिक पदार्थों की शुरूआत के परिणामस्वरूप, यहां तक ​​कि सबसे भारी मिट्टी भी नमी के लिए अधिक पारगम्य हो जाती है। इसके अलावा, कार्बनिक पदार्थ मिट्टी के जीवाणुओं के लिए भोजन हैं। वे उन अवशेषों को आगे संसाधित करते हैं जिन्हें अवायवीय जीवों ने नहीं खाया है और ह्यूमिक एसिड छोड़ते हैं। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, पौधों को पोषक तत्व प्राप्त होते हैं जो पूरी तरह से अवशोषित हो जाते हैं।

मुख्य के अलावा - नाइट्रोजन, पोटेशियम और फास्फोरस - जैवउर्वरक में ट्रेस तत्व भी होते हैं।लेकिन उनकी संख्या फीडस्टॉक पर निर्भर करती है - सब्जी या पशु मूल।

कीचड़ भंडारण के तरीके

किण्वित खाद को सूखी अवस्था में संग्रहित करना सबसे अच्छा है। इससे पैकेज और परिवहन करना आसान हो जाता है। शुष्क पदार्थ कम उपयोगी गुण खो देता है और इसे बंद करके संग्रहित किया जा सकता है। यद्यपि वर्ष के दौरान ऐसा उर्वरक बिल्कुल भी खराब नहीं होता है, फिर भी इसे एक बैग या कंटेनर में बंद कर देना चाहिए।

नाइट्रोजन को बाहर निकलने से रोकने के लिए तरल रूपों को टाइट-फिटिंग ढक्कन वाले बंद कंटेनरों में संग्रहित किया जाना चाहिए।

जैवउर्वरकों के उत्पादकों की मुख्य समस्या सर्दियों में विपणन करना है, जब पौधे आराम पर होते हैं। विश्व बाज़ार में इस गुणवत्ता के उर्वरक की कीमत 130 डॉलर प्रति टन तक है। यदि आप पैकेजिंग सांद्रण के लिए एक लाइन स्थापित करते हैं, तो आप दो साल के भीतर अपने रिएक्टर का भुगतान कर सकते हैं।

देश में खाद का प्रतिस्थापन कैसे करें: वैकल्पिक उर्वरक के रूप में हरी खाद

कई घर के मालिक इस बात को लेकर चिंतित हैं कि घर को गर्म करने, खाना पकाने और बिजली की लागत में कैसे कटौती की जाए। उनमें से कुछ ने पहले से ही अपने हाथों से बायोगैस संयंत्र बनाए हैं और आंशिक रूप से या पूरी तरह से खुद को ऊर्जा आपूर्तिकर्ताओं से अलग कर लिया है। यह पता चला है कि एक निजी घर में लगभग मुफ्त ईंधन प्राप्त करना बहुत मुश्किल नहीं है।

बायोगैस क्या है और इसका उपयोग कैसे किया जा सकता है?

घरेलू भूखंडों के मालिकों को पता है कि किसी भी वनस्पति कच्चे माल, पक्षी की बूंदों और खाद को एक साथ रखकर, थोड़ी देर के बाद आप मूल्यवान जैविक उर्वरक प्राप्त कर सकते हैं। लेकिन उनमें से कम ही लोग जानते हैं कि बायोमास स्वयं विघटित नहीं होता है, बल्कि विभिन्न जीवाणुओं के प्रभाव में विघटित होता है।

जैविक सब्सट्रेट को संसाधित करते हुए, ये छोटे सूक्ष्मजीव गैस मिश्रण सहित अपशिष्ट उत्पाद छोड़ते हैं। इसमें से अधिकांश (लगभग 70%) मीथेन है - वही गैस जो घरेलू स्टोव और हीटिंग बॉयलर के बर्नर में जलती है।

विभिन्न घरेलू जरूरतों के लिए ऐसे पर्यावरण-ईंधन का उपयोग करने का विचार नया नहीं है। इसके निष्कर्षण के लिए उपकरणों का उपयोग प्राचीन चीन में किया जाता था। पिछली शताब्दी के 60 के दशक में सोवियत नवप्रवर्तकों द्वारा बायोगैस के उपयोग की संभावना भी तलाशी गई थी। लेकिन प्रौद्योगिकी ने 2000 के दशक की शुरुआत में वास्तविक पुनरुद्धार का अनुभव किया। फिलहाल, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में घरों को गर्म करने और अन्य जरूरतों के लिए बायोगैस संयंत्रों का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

बायोगैस संयंत्र कैसे काम करता है?

बायोगैस के उत्पादन के लिए उपकरण के संचालन का सिद्धांत काफी सरल है:

• पानी से पतला बायोमास एक सीलबंद कंटेनर में लोड किया जाता है, जहां यह "किण्वन" करना शुरू कर देता है और गैसों को छोड़ता है;
• टैंक की सामग्री को नियमित रूप से अद्यतन किया जाता है - बैक्टीरिया द्वारा संसाधित कच्चे माल को सूखा दिया जाता है और ताजा डाला जाता है (औसतन, लगभग 5-10% दैनिक);
• टैंक के ऊपरी हिस्से में जमा हुई गैस को एक विशेष ट्यूब के माध्यम से गैस कलेक्टर और फिर घरेलू उपकरणों तक आपूर्ति की जाती है।

बायोगैस संयंत्र का आरेख.

बायोरिएक्टर के लिए कौन सा कच्चा माल उपयुक्त है?

बायोगैस संयंत्र केवल वहीं लाभदायक होते हैं जहां ताजे कार्बनिक पदार्थों की दैनिक पूर्ति होती है - पशुधन और मुर्गीपालन से खाद या मल। इसके अलावा, कुचली हुई घास, शीर्ष, पत्तियां और घरेलू अपशिष्ट (विशेष रूप से, सब्जियों के छिलके) को बायोरिएक्टर में मिलाया जा सकता है।

स्थापना की दक्षता काफी हद तक फीडस्टॉक के प्रकार पर निर्भर करती है। यह सिद्ध हो चुका है कि समान द्रव्यमान के साथ, सबसे बड़ी बायोगैस उपज सुअर खाद और टर्की खाद से प्राप्त होती है। बदले में, गाय का गोबर और सिलेज समान भार के लिए कम गैस पैदा करते हैं।

घरेलू तापन के लिए जैव-कच्चे माल का उपयोग।

बायोगैस संयंत्र में क्या उपयोग नहीं किया जा सकता है?

ऐसे कारक हैं जो अवायवीय बैक्टीरिया की गतिविधि को काफी कम कर सकते हैं, या बायोगैस उत्पादन की प्रक्रिया को पूरी तरह से रोक सकते हैं। निम्नलिखित युक्त कच्चे माल की अनुमति न दें:

• एंटीबायोटिक्स;
• ढालना;
• सिंथेटिक डिटर्जेंट, सॉल्वैंट्स और अन्य "रसायन विज्ञान";
• रेजिन (शंकुधारी पेड़ों के चूरा सहित)।

पहले से सड़ रही खाद का उपयोग करना अप्रभावी है - केवल ताजा या पहले से सूखा हुआ कचरा ही लोड किया जाना है। इसके अलावा, कच्चे माल के जलभराव की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए - 95% का संकेतक पहले से ही महत्वपूर्ण माना जाता है। हालाँकि, इसकी लोडिंग को सुविधाजनक बनाने और किण्वन प्रक्रिया को तेज करने के लिए बायोमास में थोड़ी मात्रा में शुद्ध पानी जोड़ना अभी भी आवश्यक है। खाद और अपशिष्ट को पतली सूजी की स्थिरता तक पतला करें।

घर के लिए बायोगैस संयंत्र

आज, उद्योग पहले से ही औद्योगिक पैमाने पर बायोगैस उत्पादन के लिए संयंत्र तैयार कर रहा है। उनकी खरीद और स्थापना महंगी है, निजी घरों में ऐसे उपकरण 7-10 वर्षों से पहले भुगतान नहीं करते हैं, बशर्ते कि प्रसंस्करण के लिए बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ का उपयोग किया जाए। अनुभव से पता चलता है कि, यदि वांछित हो, तो एक कुशल मालिक अपने हाथों से, और सबसे किफायती सामग्रियों से, एक निजी घर के लिए एक छोटा बायोगैस संयंत्र बना सकता है।

प्रोसेसिंग बंकर तैयार करना

सबसे पहले, आपको एक भली भांति बंद करके सील किए गए बेलनाकार कंटेनर की आवश्यकता है। बेशक, आप बड़े बर्तनों या उबालों का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन उनकी छोटी मात्रा पर्याप्त गैस उत्पादन प्राप्त करने की अनुमति नहीं देती है। इसलिए, इन उद्देश्यों के लिए, 1 वर्ग मीटर से 10 वर्ग मीटर की मात्रा वाले प्लास्टिक बैरल का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

आप स्वयं एक बना सकते हैं. पीवीसी शीट व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, आक्रामक वातावरण के लिए पर्याप्त ताकत और प्रतिरोध के साथ, उन्हें वांछित कॉन्फ़िगरेशन के डिजाइन में आसानी से वेल्ड किया जाता है। पर्याप्त मात्रा के धातु बैरल का उपयोग बंकर के रूप में भी किया जा सकता है। सच है, जंग-रोधी उपाय करना आवश्यक होगा - इसे नमी प्रतिरोधी पेंट के साथ अंदर और बाहर से कवर करना। यदि टैंक स्टेनलेस स्टील से बना है, तो यह आवश्यक नहीं है।

गैस निकास प्रणाली

गैस आउटलेट बैरल के ऊपरी हिस्से में (आमतौर पर ढक्कन में) लगा होता है - भौतिकी के नियमों के अनुसार, यह यहीं जमा होता है। एक जुड़े हुए पाइप के माध्यम से, बायोगैस को पानी की सील में, फिर भंडारण टैंक में (एक विकल्प के रूप में, सिलेंडर में कंप्रेसर का उपयोग करके) और घरेलू उपकरणों में आपूर्ति की जाती है। गैस आउटलेट के पास एक रिलीज वाल्व स्थापित करने की भी सिफारिश की जाती है - यदि टैंक के अंदर दबाव बहुत अधिक हो जाता है, तो यह अतिरिक्त गैस छोड़ देगा।

कच्चे माल की फीडिंग और अनलोडिंग प्रणाली

गैस मिश्रण के निरंतर उत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए, सब्सट्रेट में बैक्टीरिया को लगातार (दैनिक) "फ़ीड" किया जाना चाहिए, यानी, ताजा खाद या अन्य कार्बनिक पदार्थ जोड़ा जाना चाहिए। बदले में, पहले से ही संसाधित कच्चे माल को बंकर से हटा दिया जाना चाहिए ताकि यह बायोरिएक्टर में उपयोगी जगह न ले।

ऐसा करने के लिए, बैरल में दो छेद बनाए जाते हैं - एक (अनलोडिंग के लिए) लगभग नीचे के पास होता है, दूसरा (लोडिंग के लिए) ऊंचा होता है। कम से कम 300 मिमी व्यास वाले पाइपों को उनमें वेल्ड किया जाता है (टांका लगाया जाता है, चिपकाया जाता है)। लोडिंग पाइपलाइन को ऊपर की ओर निर्देशित किया गया है और एक फ़नल से सुसज्जित किया गया है, और नाली सुसज्जित है ताकि संसाधित घोल को इकट्ठा करना सुविधाजनक हो (इसे बाद में उर्वरक के रूप में उपयोग किया जा सकता है)। जोड़ों को सील कर दिया गया है।

तापन प्रणाली

बंकर इन्सुलेशन.

यदि बायोरिएक्टर बाहर या बिना गरम कमरे में स्थापित किया गया है (जो सुरक्षा कारणों से आवश्यक है), तो इसे थर्मल इन्सुलेशन और सब्सट्रेट के हीटिंग के साथ प्रदान किया जाना चाहिए। पहली स्थिति बैरल को किसी भी इन्सुलेट सामग्री या जमीन में एक अवकाश के साथ "लपेटने" द्वारा प्राप्त की जाती है।

जहां तक ​​हीटिंग की बात है, यहां आप कई तरह के विकल्पों पर विचार कर सकते हैं। कुछ कारीगर पाइपों को अंदर ले जाते हैं, जिसके माध्यम से हीटिंग सिस्टम से पानी घूमता है और उन्हें कुंडल के रूप में बैरल की दीवारों पर लगा देते हैं। अन्य लोग रिएक्टर को एक बड़े टैंक में रखते हैं जिसके अंदर पानी होता है, जिसे बिजली के हीटरों द्वारा गर्म किया जाता है। पहला विकल्प अधिक सुविधाजनक और अधिक किफायती है।

रिएक्टर के संचालन को अनुकूलित करने के लिए, इसकी सामग्री का तापमान एक निश्चित स्तर (कम से कम 38⁰C) पर बनाए रखना आवश्यक है। लेकिन अगर यह 55⁰C से ऊपर बढ़ जाता है, तो गैस पैदा करने वाले बैक्टीरिया बस "पकेंगे" और किण्वन प्रक्रिया बंद हो जाएगी।

मिश्रण प्रणाली

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, डिज़ाइनों में, किसी भी कॉन्फ़िगरेशन का एक हैंड स्टिरर बायोरिएक्टर की दक्षता में काफी वृद्धि करता है। धुरी, जिस पर "मिक्सर" के ब्लेड को वेल्डेड (पेंच) किया जाता है, बैरल ढक्कन के माध्यम से आउटपुट होता है। बाद में उस पर एक गेट हैंडल लगा दिया जाता है, छेद को सावधानीपूर्वक सील कर दिया जाता है। हालाँकि, घरेलू कारीगर हमेशा किण्वकों को ऐसे उपकरणों से सुसज्जित नहीं करते हैं।

बायोगैस उत्पादन

इंस्टॉलेशन तैयार होने के बाद, इसे बायोमास से लोड किया जाता है, लगभग 2:3 के अनुपात में पानी से पतला किया जाता है। इस मामले में, बड़े कचरे को कुचल दिया जाना चाहिए - अधिकतम अंश का आकार 10 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए। फिर ढक्कन बंद हो जाता है - मिश्रण के "किण्वन" शुरू होने और बायोगैस निकलने का इंतजार करना बाकी रहता है। इष्टतम परिस्थितियों में, ईंधन की पहली आपूर्ति लोडिंग के कुछ दिनों बाद देखी जाती है।

तथ्य यह है कि गैस "चली गई" का अंदाजा पानी की सील में विशिष्ट गड़गड़ाहट से लगाया जा सकता है। उसी समय, लीक के लिए बैरल की जाँच की जानी चाहिए। यह एक साधारण साबुन के घोल का उपयोग करके किया जाता है - इसे सभी जोड़ों पर लगाया जाता है और यह देखने के लिए देखा जाता है कि बुलबुले दिखाई दिए हैं या नहीं।

जैव-कच्चे माल का पहला अद्यतन लगभग दो सप्ताह में किया जाना चाहिए। बायोमास को फ़नल में डालने के बाद, खर्च किए गए कार्बनिक पदार्थों की समान मात्रा आउटलेट पाइप से बाहर निकल जाएगी। इसके अलावा, यह प्रक्रिया प्रतिदिन या हर दो दिन में की जाती है।

कितनी बायोगैस का उत्पादन होता है?

एक छोटे से खेत में बायोगैस संयंत्र प्राकृतिक गैस और अन्य उपलब्ध ऊर्जा स्रोतों का पूर्ण विकल्प नहीं बन पाएगा। उदाहरण के लिए, 1 वर्ग मीटर की क्षमता वाले उपकरण का उपयोग करके, आप एक छोटे परिवार के लिए खाना पकाने के केवल कुछ घंटों के लिए ईंधन प्राप्त कर सकते हैं।

लेकिन 5 वर्ग मीटर के बायोरिएक्टर के साथ 50 वर्ग मीटर के कमरे को गर्म करना पहले से ही संभव है, लेकिन इसके काम को कम से कम 300 किलोग्राम वजन वाले कच्चे माल के दैनिक भार द्वारा समर्थित करने की आवश्यकता होगी। ऐसा करने के लिए, आपको फार्म में लगभग दस सूअर, पाँच गायें और कुछ दर्जन मुर्गियाँ रखनी होंगी।

मास्टर्स जो स्वतंत्र रूप से मौजूदा बायोगैस संयंत्र बनाने में कामयाब रहे, इंटरनेट पर मास्टर कक्षाओं के साथ वीडियो साझा करते हैं:

बायोगैस उत्पादन तकनीक. आधुनिक पशुधन परिसर उच्च उत्पादन दर प्रदान करते हैं। लागू तकनीकी समाधान स्वयं परिसरों के परिसर में वर्तमान स्वच्छता और स्वच्छ मानकों की आवश्यकताओं का पूरी तरह से पालन करने की अनुमति देते हैं।

हालाँकि, बड़ी मात्रा में तरल खाद एक ही स्थान पर केंद्रित होने से परिसर से सटे क्षेत्रों के लिए महत्वपूर्ण पर्यावरणीय समस्याएं पैदा होती हैं। उदाहरण के लिए, ताजा सुअर खाद और गोबर को खतरनाक वर्ग 3 अपशिष्ट के रूप में वर्गीकृत किया गया है। पर्यावरणीय मुद्दे पर्यवेक्षी अधिकारियों के नियंत्रण में हैं, इन मुद्दों पर कानून की आवश्यकताओं को लगातार कड़ा किया जा रहा है।

बायोकॉम्प्लेक्स तरल खाद के निपटान के लिए एक व्यापक समाधान प्रदान करता है, जिसमें आधुनिक बायोगैस संयंत्रों (बीजीयू) में त्वरित प्रसंस्करण शामिल है। प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, त्वरित मोड में, गैस की रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की प्राकृतिक प्रक्रियाएं आगे बढ़ती हैं, जिनमें शामिल हैं: मीथेन, सीओ 2, सल्फर, आदि। केवल परिणामी गैस को वायुमंडल में नहीं छोड़ा जाता है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है, बल्कि विशेष गैस-उत्पादक (सह-उत्पादन) प्रतिष्ठानों में भेजा जाता है जो विद्युत और तापीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

बायोगैस - दहनशील गैस, बायोमास के अवायवीय मीथेन पाचन के दौरान बनता है और इसमें मुख्य रूप से मीथेन (55-75%), कार्बन डाइऑक्साइड (25-45%) और हाइड्रोजन सल्फाइड, अमोनिया, नाइट्रोजन ऑक्साइड और अन्य की अशुद्धियाँ (1% से कम) शामिल होती हैं।

बायोमास का अपघटन रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं और बैक्टीरिया के 3 मुख्य समूहों की सहजीवी गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है, जबकि बैक्टीरिया के कुछ समूहों के चयापचय उत्पाद एक निश्चित क्रम में अन्य समूहों के खाद्य उत्पाद होते हैं।

पहला समूह - हाइड्रोलाइटिक बैक्टीरिया, दूसरा - एसिड बनाने वाला, तीसरा - मीथेन बनाने वाला।

बायोगैस के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में जैविक कृषि-औद्योगिक या घरेलू अपशिष्ट और वनस्पति कच्चे माल दोनों का उपयोग किया जा सकता है।

बायोगैस उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले कृषि-औद्योगिक जटिल अपशिष्ट के सबसे आम प्रकार हैं:

• सुअर और मवेशी का गोबर, मुर्गी का गोबर;
• मवेशी परिसरों की चारा तालिका से बचा हुआ भोजन;
• सब्जी फसलों के शीर्ष;
• अनाज और सब्जियों, चुकंदर, मक्का की घटिया फसल;
• गूदा और गुड़;
• आटा, गोली, बढ़िया अनाज, भ्रूण;
• बियर अनाज, माल्ट स्प्राउट्स, प्रोटीन कीचड़;
• स्टार्च-ट्रेकल उत्पादन की बर्बादी;
• पोमेस फल और सब्जी;
• सीरम;
• वगैरह।

एक बायोगैस संयंत्र (बीजीयू) के भीतर बायोगैस उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले सब्सट्रेट्स (अपशिष्ट के प्रकार) की संख्या एक से दस या अधिक तक भिन्न हो सकती है।

कृषि-औद्योगिक क्षेत्र में बायोगैस परियोजनाएं निम्नलिखित विकल्पों में से एक के अनुसार बनाई जा सकती हैं:

• एक व्यक्तिगत उद्यम के कचरे से बायोगैस का उत्पादन (उदाहरण के लिए, एक पशुधन फार्म से खाद, एक चीनी कारखाने से खोई, एक आसवनी से अवशेष);
• विभिन्न उद्यमों के कचरे के आधार पर बायोगैस उत्पादन, परियोजना को एक अलग उद्यम या अलग से स्थित केंद्रीकृत बायोगैस संयंत्र से जोड़कर;
• अलग-अलग स्थित बायोगैस संयंत्रों में ऊर्जा संयंत्रों के प्रमुख उपयोग के साथ बायोगैस उत्पादन।

बायोगैस के ऊर्जा उपयोग का सबसे आम तरीका बिजली और गर्मी के उत्पादन के साथ मिनी-सीएचपी के हिस्से के रूप में गैस पिस्टन इंजन में दहन है।

अस्तित्व बायोगैस स्टेशनों की तकनीकी योजनाओं के लिए विभिन्न विकल्प- प्रयुक्त सबस्ट्रेट्स के प्रकार और संख्या के आधार पर। प्रारंभिक तैयारी का उपयोग, कई मामलों में, बायोरिएक्टर में कच्चे माल के अपघटन की दर और डिग्री में वृद्धि हासिल करना संभव बनाता है, और परिणामस्वरूप, कुल बायोगैस उपज में वृद्धि होती है। गुणों में भिन्न कई सब्सट्रेट्स का उपयोग करने के मामले में, उदाहरण के लिए, तरल और ठोस अपशिष्ट, उनका संचय, प्रारंभिक तैयारी (अंशों में पृथक्करण, पीसना, गर्म करना, समरूपीकरण, जैव रासायनिक या जैविक उपचार, आदि) अलग से किया जाता है। जिन्हें बायोरिएक्टर में डालने से पहले या तो मिश्रित किया जाता है, या अलग-अलग धाराओं में डाला जाता है।

एक विशिष्ट बायोगैस संयंत्र लेआउट के मुख्य संरचनात्मक तत्व हैं:

• सबस्ट्रेट्स प्राप्त करने और प्रारंभिक तैयारी के लिए प्रणाली;
• सुविधा के भीतर सबस्ट्रेट्स के परिवहन के लिए एक प्रणाली;
• मिश्रण प्रणाली के साथ बायोरिएक्टर (किण्वक);
• बायोरिएक्टर हीटिंग सिस्टम;
• हाइड्रोजन सल्फाइड और नमी की अशुद्धियों से बायोगैस को हटाने और शुद्ध करने की प्रणाली;
• किण्वित द्रव्यमान और बायोगैस के लिए भंडारण टैंक;
• तकनीकी प्रक्रियाओं के कार्यक्रम नियंत्रण और स्वचालन की प्रणाली।

बीजीयू तकनीकी योजनाएं संसाधित सब्सट्रेट्स के प्रकार और संख्या, अंतिम लक्ष्य उत्पादों के प्रकार और गुणवत्ता, उपयोग किए गए तकनीकी समाधान आपूर्तिकर्ता के एक या दूसरे "जानकारी" और कई अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती हैं। आज सबसे आम कई प्रकार के सबस्ट्रेट्स के एकल-चरण किण्वन वाली योजनाएं हैं, जिनमें से एक आमतौर पर खाद है।

बायोगैस प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ, उपयोग किए जाने वाले तकनीकी समाधान दो-चरणीय योजनाओं के प्रति अधिक जटिल होते जा रहे हैं, जो कुछ मामलों में कुछ प्रकार के सब्सट्रेट्स के कुशल प्रसंस्करण के लिए तकनीकी आवश्यकता और कामकाजी उपयोग की समग्र दक्षता में वृद्धि से उचित है। बायोरिएक्टर की मात्रा.

बायोगैस उत्पादन की विशेषतायह है कि इसका उत्पादन मीथेन बैक्टीरिया द्वारा केवल बिल्कुल सूखे कार्बनिक पदार्थों से किया जा सकता है। इसलिए, उत्पादन के पहले चरण का कार्य एक सब्सट्रेट मिश्रण बनाना है जिसमें कार्बनिक पदार्थ की उच्च सामग्री हो और साथ ही इसे पंप किया जा सके। यह 10-12% की ठोस सामग्री वाला एक सब्सट्रेट है। स्क्रू विभाजकों का उपयोग करके अतिरिक्त नमी को अलग करके समाधान प्राप्त किया जाता है।

तरल खाद उत्पादन सुविधाओं से टैंक में प्रवेश करती है, एक सबमर्सिबल मिक्सर के साथ समरूप बनाया जाता है, और एक सबमर्सिबल पंप द्वारा स्क्रू सेपरेटर के लिए पृथक्करण दुकान में डाला जाता है। तरल अंश को एक अलग टैंक में एकत्र किया जाता है। ठोस अंश को ठोस कच्चे माल फीडर में लोड किया जाता है।

सब्सट्रेट को किण्वक में लोड करने के कार्यक्रम के अनुसार, विकसित कार्यक्रम के अनुसार, पंप को समय-समय पर चालू किया जाता है, किण्वक को तरल अंश की आपूर्ति की जाती है, और साथ ही ठोस कच्चे माल का लोडर भी चालू किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, तरल अंश को मिश्रण फ़ंक्शन के साथ एक ठोस फीडर में डाला जा सकता है, और फिर तैयार मिश्रण को विकसित लोडिंग प्रोग्राम के अनुसार किण्वक में डाला जाता है। समावेशन कम हैं। यह किण्वक में कार्बनिक सब्सट्रेट के अत्यधिक इनपुट को रोकने के लिए किया जाता है, क्योंकि इससे पदार्थों का संतुलन बिगड़ सकता है और किण्वक में प्रक्रिया अस्थिर हो सकती है। साथ ही, पंपों को भी चालू किया जाता है, जो किण्वक से पश्च-किण्वक तक और पश्च-किण्वक से डाइजेस्ट संचायक (लैगून) में डाइजेस्ट को पंप करते हैं, ताकि किण्वक और उसके बाद-किण्वक की अधिकता को रोका जा सके।

कंटेनरों की पूरी मात्रा में बैक्टीरिया का समान वितरण सुनिश्चित करने के लिए किण्वक और उसके बाद किण्वक में स्थित डाइजेस्ट द्रव्यमान को मिलाया जाता है। मिश्रण के लिए विशेष डिज़ाइन के कम गति वाले मिक्सर का उपयोग किया जाता है।

किण्वक में सब्सट्रेट खोजने की प्रक्रिया में, बैक्टीरिया बायोगैस संयंत्र द्वारा उत्पादित कुल बायोगैस का 80% तक छोड़ देते हैं। शेष बायोगैस कंडीशनर में निकल जाती है।

जारी बायोगैस की एक स्थिर मात्रा सुनिश्चित करने में किण्वक के अंदर और किण्वक के बाद तरल के तापमान द्वारा एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। एक नियम के रूप में, प्रक्रिया 41-43 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ मेसोफिलिक मोड में आगे बढ़ती है। किण्वकों और किण्वकों के अंदर विशेष ट्यूबलर हीटर का उपयोग करके, साथ ही दीवारों और पाइपलाइनों के विश्वसनीय थर्मल इन्सुलेशन के माध्यम से एक स्थिर तापमान बनाए रखा जाता है। डाइजेस्ट से निकलने वाली बायोगैस में सल्फर की मात्रा अधिक होती है। सल्फर से बायोगैस शुद्धिकरण विशेष बैक्टीरिया की मदद से किया जाता है जो किण्वकों और उसके बाद किण्वकों के अंदर लकड़ी के बीम वॉल्ट पर रखे गए इन्सुलेशन की सतह पर रहते हैं।

बायोगैस का संचय एक गैस धारक में किया जाता है, जो डाइजेस्ट की सतह और ऊपर से किण्वक और किण्वक को कवर करने वाली लोचदार उच्च शक्ति वाली सामग्री के बीच बनता है। सामग्री में दृढ़ता से (ताकत कम किए बिना) फैलने की क्षमता होती है, जो बायोगैस के संचय के साथ गैस टैंक की क्षमता में काफी वृद्धि करती है। गैस टैंक को अधिक भरने और सामग्री को फटने से बचाने के लिए एक सुरक्षा वाल्व होता है।

इसके बाद बायोगैस सह-उत्पादन संयंत्र में प्रवेश करती है। सह-उत्पादन संयंत्र (सीएचपी) एक इकाई है जिसमें बायोगैस पर चलने वाले गैस पिस्टन इंजन द्वारा संचालित जनरेटर द्वारा विद्युत ऊर्जा उत्पन्न की जाती है। बायोगैस पर चलने वाले कोजेनरेटर में पारंपरिक गैस जनरेटर इंजनों से संरचनात्मक अंतर होता है, क्योंकि बायोगैस एक बहुत ही कम ईंधन है। जनरेटरों द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा बायोगैस संयंत्र के विद्युत उपकरणों को शक्ति प्रदान करती है, और इससे अधिक की सभी चीजें पास के उपभोक्ताओं को जारी की जाती हैं। कोजेनरेटर को ठंडा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल की ऊर्जा बॉयलर उपकरणों में होने वाले नुकसान को घटाकर उत्पन्न तापीय ऊर्जा है। उत्पन्न तापीय ऊर्जा का उपयोग आंशिक रूप से किण्वकों और उसके बाद किण्वकों को गर्म करने के लिए किया जाता है, और बाकी को आस-पास के उपभोक्ताओं को भी भेजा जाता है। जाता है

प्राकृतिक गैस के स्तर तक बायोगैस की सफाई के लिए अतिरिक्त उपकरण स्थापित करना संभव है, हालांकि, यह उपकरण महंगा है और इसका उपयोग केवल तभी किया जाता है जब बायोगैस संयंत्र का उद्देश्य गर्मी और बिजली का उत्पादन करना नहीं है, बल्कि गैस पिस्टन इंजन के लिए ईंधन का उत्पादन करना है। . सिद्ध और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली बायोगैस उपचार प्रौद्योगिकियाँ जल अवशोषण, दबावयुक्त वाहक सोखना, रासायनिक अवक्षेपण और झिल्ली पृथक्करण हैं।

बायोगैस संयंत्र संचालन की ऊर्जा दक्षता काफी हद तक चुनी गई तकनीक, मुख्य संरचनाओं की सामग्री और डिजाइन और उनके स्थान के क्षेत्र में जलवायु परिस्थितियों पर निर्भर करती है। समशीतोष्ण जलवायु क्षेत्र में बायोरिएक्टरों को गर्म करने के लिए तापीय ऊर्जा की औसत खपत कोजेनरेटर (सकल) द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का 15-30% है।

बायोगैस से संचालित सीएचपी वाले बायोगैस कॉम्प्लेक्स की समग्र ऊर्जा दक्षता औसतन 75-80% है। ऐसी स्थिति में जहां बिजली के उत्पादन में सह-उत्पादन संयंत्र से प्राप्त सभी गर्मी का उपभोग नहीं किया जा सकता है (बाहरी गर्मी उपभोक्ताओं की कमी के कारण एक सामान्य स्थिति), इसे वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है। इस मामले में, बायोगैस थर्मल पावर प्लांट की ऊर्जा दक्षता कुल बायोगैस ऊर्जा का केवल 35% है।

बायोगैस संयंत्रों के मुख्य प्रदर्शन संकेतक काफी भिन्न हो सकते हैं, जो काफी हद तक उपयोग किए गए सब्सट्रेट्स, अपनाए गए तकनीकी नियमों, संचालन प्रथाओं और प्रत्येक व्यक्तिगत स्थापना द्वारा किए गए कार्यों से निर्धारित होता है।

खाद प्रसंस्करण की प्रक्रिया 40 दिनों से अधिक नहीं है। प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप प्राप्त डाइजेस्ट गंधहीन होता है और एक उत्कृष्ट जैविक उर्वरक है, जिसमें पौधों द्वारा अवशोषित पोषक तत्वों के खनिजकरण की उच्चतम डिग्री हासिल की गई है।

डाइजेस्टेट को आमतौर पर स्क्रू सेपरेटर का उपयोग करके तरल और ठोस अंशों में अलग किया जाता है। तरल अंश को लैगून में भेजा जाता है, जहां यह मिट्टी में आवेदन की अवधि तक जमा रहता है। ठोस अंश का उपयोग उर्वरक के रूप में भी किया जाता है। यदि ठोस अंश पर अतिरिक्त सुखाने, दानेदार बनाने और पैकेजिंग का उपयोग किया जाता है, तो यह लंबी अवधि के भंडारण और लंबी दूरी पर परिवहन के लिए उपयुक्त होगा।

बायोगैस का उत्पादन और ऊर्जा उपयोगइसके कई उचित और विश्व अभ्यास द्वारा पुष्ट लाभ हैं, अर्थात्:

1. नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (आरईएस)। नवीकरणीय बायोमास का उपयोग बायोगैस के उत्पादन के लिए किया जाता है।
2. बायोगैस उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल की एक विस्तृत श्रृंखला कृषि उत्पादन और तकनीकी रूप से संबंधित उद्योगों की एकाग्रता वाले क्षेत्रों में लगभग हर जगह बायोगैस संयंत्र बनाना संभव बनाती है।
3. बायोगैस ऊर्जा उपयोग विधियों की बहुमुखी प्रतिभा इसके निर्माण के स्थान पर विद्युत और/या तापीय ऊर्जा के उत्पादन के लिए और गैस ट्रांसमिशन नेटवर्क से जुड़ी किसी भी सुविधा (इस नेटवर्क को शुद्ध बायोगैस की आपूर्ति के मामले में) दोनों के लिए है। कारों के लिए मोटर ईंधन के रूप में।
4. पूरे वर्ष बायोगैस से बिजली उत्पादन की स्थिरता नेटवर्क में चरम भार को कवर करना संभव बनाती है, जिसमें सौर और पवन ऊर्जा संयंत्रों जैसे अस्थिर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने के मामले भी शामिल हैं।
5. बायोमास आपूर्तिकर्ताओं से लेकर ऊर्जा सुविधाओं के संचालन कर्मियों तक एक बाजार श्रृंखला के गठन के माध्यम से नौकरियों का सृजन।
6. बायोगैस रिएक्टरों में नियंत्रित पाचन के माध्यम से अपशिष्ट के प्रसंस्करण और निराकरण के माध्यम से पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को कम करना। बायोगैस प्रौद्योगिकियाँ जैविक कचरे को निष्क्रिय करने के मुख्य और सबसे तर्कसंगत तरीकों में से एक हैं। बायोगैस परियोजनाएँ वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने में मदद करती हैं।
7. कृषि क्षेत्रों पर बायोगैस रिएक्टरों में किण्वित द्रव्यमान के उपयोग का कृषि-तकनीकी प्रभाव मिट्टी की संरचना में सुधार, पुनर्जनन और कार्बनिक मूल के पोषक तत्वों की शुरूआत के कारण उनकी उर्वरता बढ़ाने में प्रकट होता है। भविष्य में बायोगैस रिएक्टरों में संसाधित द्रव्यमान सहित जैविक उर्वरकों के लिए बाजार का विकास पर्यावरण के अनुकूल कृषि उत्पादों के लिए बाजार के विकास में योगदान देगा और इसकी प्रतिस्पर्धात्मकता में वृद्धि करेगा।

अनुमानित इकाई निवेश लागत

बीएसयू 75 किलोवाट। ~9.000 €/kWh.

बीएसयू 150 किलोवाट। ~ 6.500 €/kWh.

बीएसयू 250 किलोवाट। ~ 6.000 €/kWh.

बीएसयू बीआईएस 500 किलोवाट। ~4.500 €/kWh.

बीजीयू 1 मेगावाटटेल। ~3.500 €/kWh.

उत्पन्न विद्युत और तापीय ऊर्जा न केवल परिसर की जरूरतों को, बल्कि निकटवर्ती बुनियादी ढांचे को भी प्रदान कर सकती है। इसके अलावा, बायोगैस संयंत्रों के लिए कच्चा माल मुफ़्त है, जो भुगतान अवधि (4-7 वर्ष) समाप्त होने के बाद उच्च आर्थिक दक्षता सुनिश्चित करता है। बीएसयू में उत्पन्न ऊर्जा की लागत समय के साथ बढ़ती नहीं है, बल्कि इसके विपरीत कम हो जाती है।

चूंकि प्रौद्योगिकियां अब तेजी से आगे बढ़ रही हैं, विभिन्न प्रकार के जैविक कचरे बायोगैस उत्पादन के लिए कच्चे माल बन सकते हैं। विभिन्न प्रकार के जैविक कच्चे माल से बायोगैस उपज के संकेतक नीचे दिए गए हैं।

तालिका 1. जैविक कच्चे माल से बायोगैस उत्पादन

मवेशी खाद

पूरी दुनिया में, सबसे लोकप्रिय वे हैं जिनमें आधार कच्चे माल के रूप में गाय के गोबर का उपयोग शामिल है। मवेशियों का एक सिर रखने से प्रति वर्ष 6.6-35 टन तरल खाद उपलब्ध कराना संभव हो जाता है। कच्चे माल की इस मात्रा को 257-1785 मीटर 3 बायोगैस में संसाधित किया जा सकता है। कैलोरी मान पैरामीटर के अनुसार, ये संकेतक इस प्रकार हैं: 193-1339 घन मीटर प्राकृतिक गैस, 157-1089 किलोग्राम गैसोलीन, 185-1285 किलोग्राम ईंधन तेल, 380-2642 किलोग्राम जलाऊ लकड़ी।

बायोगैस उत्पादन के लिए गाय की खाद का उपयोग करने के प्रमुख लाभों में से एक मवेशियों के जठरांत्र संबंधी मार्ग में मीथेन उत्पादक बैक्टीरिया की कॉलोनियों की उपस्थिति है। इसका मतलब यह है कि सब्सट्रेट में सूक्ष्मजीवों के अतिरिक्त परिचय की कोई आवश्यकता नहीं है, और इसलिए अतिरिक्त निवेश की भी कोई आवश्यकता नहीं है। साथ ही, खाद की सजातीय संरचना निरंतर चक्र उपकरणों में इस प्रकार के कच्चे माल का उपयोग करना संभव बनाती है। यदि किण्वित बायोमास में मवेशियों का मूत्र मिला दिया जाए तो बायोगैस उत्पादन और भी अधिक कुशल हो जाएगा।

सूअरों और भेड़ों की खाद

मवेशियों के विपरीत, इन समूहों के जानवरों को बिना कंक्रीट के फर्श वाले कमरों में रखा जाता है, इसलिए यहां बायोगैस उत्पादन की प्रक्रियाएं कुछ जटिल हैं। निरंतर चक्र उपकरणों में सुअर और भेड़ की खाद का उपयोग संभव नहीं है; केवल खुराक में लोड करने की अनुमति है। इस प्रकार के कच्चे द्रव्यमान के साथ, पौधे का कचरा अक्सर बायोरिएक्टर में प्रवेश करता है, जो इसके प्रसंस्करण की अवधि को काफी बढ़ा सकता है।

पक्षियों की बीट

बायोगैस उत्पादन के लिए पक्षियों की बूंदों का प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए, पक्षियों के पिंजरों को पर्चों से सुसज्जित करने की सिफारिश की जाती है, क्योंकि इससे बड़ी मात्रा में बूंदों को एकत्र करने की अनुमति मिल जाएगी। बायोगैस की महत्वपूर्ण मात्रा प्राप्त करने के लिए, पक्षियों की बूंदों को गाय के घोल के साथ मिलाया जाना चाहिए, जो सब्सट्रेट से अमोनिया की अत्यधिक रिहाई को खत्म कर देगा। बायोगैस के उत्पादन में पक्षी की बूंदों के उपयोग की एक विशेषता हाइड्रोलिसिस रिएक्टर का उपयोग करके 2-चरण तकनीक शुरू करने की आवश्यकता है। अम्लता के स्तर को नियंत्रित करने के लिए यह आवश्यक है, अन्यथा सब्सट्रेट में बैक्टीरिया मर सकते हैं।

मल

मल के कुशल प्रसंस्करण के लिए, प्रति एक सैनिटरी उपकरण में पानी की मात्रा को कम करना आवश्यक है: यह एक समय में 1 लीटर से अधिक नहीं हो सकता है।

हाल के वर्षों में वैज्ञानिक अनुसंधान की मदद से, यह स्थापित करना संभव हो गया है कि बायोगैस, यदि इसके उत्पादन के लिए मल का उपयोग किया जाता है, तो प्रमुख तत्वों (विशेष रूप से, मीथेन) के साथ, कई खतरनाक यौगिक जो पर्यावरण प्रदूषण में योगदान करते हैं, बायोगैस में चले जाते हैं। उदाहरण के लिए, अपशिष्ट जल जैविक उपचार संयंत्रों में उच्च तापमान की स्थिति में ऐसे कच्चे माल के मीथेन किण्वन के दौरान, गैस चरण के लगभग सभी नमूनों में लगभग 90 µg/m 3 आर्सेनिक, 80 µg/m 3 एंटीमनी, 10 µg/m 3 पारा पाया गया। 500 µg/m 3 टेल्यूरियम, 900 µg/m 3 टिन, 700 µg/m 3 लेड। उल्लिखित तत्वों को ऑटोलिसिस प्रक्रियाओं की विशेषता वाले टेट्रा- और डाइमिथाइलेटेड यौगिकों द्वारा दर्शाया गया है। पहचाने गए संकेतक गंभीरता से इन तत्वों के एमपीसी से अधिक हैं, जो बायोगैस में मल के प्रसंस्करण की समस्या के लिए अधिक गहन दृष्टिकोण की आवश्यकता को इंगित करता है।

ऊर्जा फसलें

हरे पौधों का विशाल बहुमत बायोगैस की असाधारण उच्च उपज प्रदान करता है। कई यूरोपीय बायोगैस संयंत्रमकई सिलेज पर काम करें। यह काफी न्यायसंगत है, क्योंकि 1 हेक्टेयर से प्राप्त मकई सिलेज 7800-9100 मीटर 3 बायोगैस का उत्पादन करने की अनुमति देता है, जो इसके अनुरूप है: 5850-6825 एम 3 प्राकृतिक गैस, 4758-5551 किलोग्राम गैसोलीन, 5616-6552 किलोग्राम ईंधन तेल, 11544 -13468 किलोग्राम जलाऊ लकड़ी।

विभिन्न जड़ी-बूटियों के एक टन से लगभग 290-490 मीटर 3 बायोगैस का उत्पादन होता है, जबकि तिपतिया घास की उपज विशेष रूप से अधिक होती है: 430-490 मीटर 3। आलू के शीर्ष का एक टन उच्च गुणवत्ता वाला कच्चा माल भी 490 मीटर 3, चुकंदर के शीर्ष का एक टन - 75 से 200 मीटर 3 तक, राई की कटाई के दौरान प्राप्त एक टन अपशिष्ट - 165 मीटर 3 प्रदान करने में सक्षम है। एक टन सन और गांजा - 360 मीटर 3, एक टन जई का भूसा - 310 मीटर 3।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बायोगैस उत्पादन के लिए ऊर्जा फसलों की लक्षित खेती के मामले में, उनकी बुआई और कटाई में धन निवेश करने की आवश्यकता है। इसमें, ऐसी संस्कृतियाँ बायोरिएक्टर के लिए कच्चे माल के अन्य स्रोतों से काफी भिन्न होती हैं। ऐसी फसलों में खाद डालने की जरूरत नहीं होती. जहाँ तक सब्जी उगाने और अनाज फसलों के उत्पादन के अपशिष्ट का सवाल है, बायोगैस में उनके प्रसंस्करण में असाधारण रूप से उच्च आर्थिक दक्षता है।

"लैंडफिल गैस"

एक टन सूखे MSW से, 200 m3 तक बायोगैस प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें से 50% से अधिक मीथेन है। मीथेन उत्सर्जन गतिविधि के संदर्भ में, "लैंडफिल" किसी भी अन्य स्रोत से कहीं बेहतर हैं। बायोगैस के उत्पादन में एमएसडब्ल्यू का उपयोग न केवल एक महत्वपूर्ण आर्थिक प्रभाव प्रदान करेगा, बल्कि वायुमंडल में प्रदूषणकारी यौगिकों के प्रवाह को भी कम करेगा।

बायोगैस उत्पादन के लिए कच्चे माल की गुणात्मक विशेषताएं

बायोगैस की उपज और उसमें मीथेन की सांद्रता को दर्शाने वाले संकेतक, अन्य बातों के अलावा, बेस फीडस्टॉक की नमी की मात्रा पर निर्भर करते हैं। इसे गर्मियों में 91% और सर्दियों में 86% रखने की अनुशंसा की जाती है।

सूक्ष्मजीवों की पर्याप्त उच्च गतिविधि सुनिश्चित करके किण्वित द्रव्यमान से अधिकतम मात्रा में बायोगैस प्राप्त करना संभव है। यह कार्य केवल सब्सट्रेट की आवश्यक चिपचिपाहट के साथ ही साकार किया जा सकता है। कच्चे माल में सूखे, बड़े और ठोस तत्व मौजूद होने पर मीथेन किण्वन की प्रक्रिया धीमी हो जाती है। इसके अलावा, ऐसे तत्वों की उपस्थिति में, एक परत का निर्माण देखा जाता है, जिससे सब्सट्रेट का स्तरीकरण होता है और बायोगैस उत्पादन बंद हो जाता है। ऐसी घटनाओं को बाहर करने के लिए, कच्चे द्रव्यमान को बायोरिएक्टर में लोड करने से पहले, इसे कुचल दिया जाता है और धीरे से मिलाया जाता है।

कच्चे माल का इष्टतम पीएच मान 6.6-8.5 की सीमा में पैरामीटर हैं। पीएच को आवश्यक स्तर तक बढ़ाने का व्यावहारिक कार्यान्वयन कुचले हुए संगमरमर से बनी संरचना को सब्सट्रेट में खुराक में शामिल करके प्रदान किया जाता है।

बायोगैस की उपज को अधिकतम करने के लिए, विभिन्न प्रकार के अधिकांश कच्चे माल को सब्सट्रेट के गुहिकायन प्रसंस्करण के माध्यम से अन्य प्रकार के साथ मिलाया जा सकता है। इसी समय, कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन का इष्टतम अनुपात प्राप्त किया जाता है: संसाधित बायोमास में, उन्हें 16 से 10 के अनुपात में प्रदान किया जाना चाहिए।

इस प्रकार, जब कच्चे माल का चयन किया जाता है बायोगैस संयंत्रइसकी गुणात्मक विशेषताओं पर बारीकी से ध्यान देना समझ में आता है।

मीथेन प्राप्त करने का मुद्दा निजी फार्मों के उन मालिकों के लिए दिलचस्पी का विषय है जो मुर्गी या सूअर पालते हैं, और मवेशी भी रखते हैं। एक नियम के रूप में, ऐसे फार्म बड़ी मात्रा में जैविक पशु अपशिष्ट पैदा करते हैं, और यही वे हैं जो सस्ते ईंधन का स्रोत बनकर काफी लाभ ला सकते हैं। इस सामग्री का उद्देश्य आपको यह बताना है कि इन्हीं अपशिष्टों का उपयोग करके घर पर बायोगैस कैसे प्राप्त करें।

बायोगैस के बारे में सामान्य जानकारी

विभिन्न खाद और पक्षियों की बीट से प्राप्त, घरेलू बायोगैस में ज्यादातर मीथेन होती है। वहां यह 50 से 80% तक है, यह इस पर निर्भर करता है कि उत्पादन के लिए किसके अपशिष्ट उत्पादों का उपयोग किया गया था। वही मीथेन जो हमारे स्टोव और बॉयलर में जलती है, और जिसके लिए हम कभी-कभी मीटर रीडिंग के अनुसार बहुत सारा पैसा चुकाते हैं।

घर पर या देश में जानवरों को रखकर सैद्धांतिक रूप से प्राप्त किए जा सकने वाले ईंधन की मात्रा का अंदाजा लगाने के लिए, हम बायोगैस की उपज और उसमें शुद्ध मीथेन की सामग्री पर डेटा के साथ एक तालिका प्रस्तुत करते हैं:

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, गाय के गोबर और साइलेज कचरे से गैस के कुशल उत्पादन के लिए काफी बड़ी मात्रा में कच्चे माल की आवश्यकता होगी। सुअर की खाद और टर्की की खाद से ईंधन निकालना अधिक लाभदायक है।

घरेलू बायोगैस बनाने वाले बाकी पदार्थ (25-45%) कार्बन डाइऑक्साइड (43% तक) और हाइड्रोजन सल्फाइड (1%) हैं। इसके अलावा ईंधन की संरचना में नाइट्रोजन, अमोनिया और ऑक्सीजन होते हैं, लेकिन कम मात्रा में। वैसे, यह हाइड्रोजन सल्फाइड और अमोनिया की रिहाई के लिए धन्यवाद है कि गोबर ऐसी परिचित "सुखद" गंध का उत्सर्जन करता है। ऊर्जा सामग्री के लिए, मीथेन का 1 एम 3 सैद्धांतिक रूप से दहन के दौरान 25 एमजे (6.95 किलोवाट) तक थर्मल ऊर्जा जारी कर सकता है। बायोगैस के दहन की विशिष्ट ऊष्मा इसकी संरचना में मीथेन के अनुपात पर निर्भर करती है।

संदर्भ के लिए।व्यवहार में, यह सत्यापित किया गया है कि मध्य लेन में स्थित एक इंसुलेटेड घर को गर्म करने के लिए, प्रति हीटिंग सीजन में प्रति 1 एम2 क्षेत्र में लगभग 45 एम3 जैविक ईंधन की आवश्यकता होती है।

प्रकृति द्वारा, इसे इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि खाद से बायोगैस अनायास ही बन जाती है और इसकी परवाह किए बिना कि हम इसे प्राप्त करना चाहते हैं या नहीं। गोबर का ढेर खुली हवा में और यहां तक ​​कि शून्य से नीचे तापमान पर भी एक-डेढ़ साल में सड़ जाता है। इस पूरे समय, यह बायोगैस उत्सर्जित करता है, लेकिन केवल थोड़ी मात्रा में, क्योंकि प्रक्रिया समय के साथ आगे बढ़ती है। इसका कारण जानवरों के मल-मूत्र में पाई जाने वाली सूक्ष्मजीवों की सैकड़ों प्रजातियाँ हैं। यानी गैसिंग शुरू करने के लिए किसी चीज की जरूरत नहीं है, यह अपने आप हो जाएगी। लेकिन प्रक्रिया को अनुकूलित करने और इसे तेज करने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होगी, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

बायोगैस प्रौद्योगिकी

कुशल उत्पादन का सार जैविक कच्चे माल के अपघटन की प्राकृतिक प्रक्रिया में तेजी लाना है। ऐसा करने के लिए, इसमें मौजूद बैक्टीरिया को कचरे के प्रजनन और प्रसंस्करण के लिए सर्वोत्तम स्थिति बनाने की आवश्यकता होती है। और पहली शर्त कच्चे माल को एक बंद कंटेनर में रखना है - एक रिएक्टर, अन्यथा - एक बायोगैस जनरेटर। प्रारंभिक सब्सट्रेट प्राप्त होने तक कचरे को कुचल दिया जाता है और शुद्ध पानी की गणना की गई मात्रा के साथ रिएक्टर में मिलाया जाता है।

टिप्पणी।स्वच्छ पानी आवश्यक है ताकि बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि पर प्रतिकूल प्रभाव डालने वाले पदार्थ सब्सट्रेट में न मिलें। परिणामस्वरूप, किण्वन प्रक्रिया काफी धीमी हो सकती है।

बायोगैस के उत्पादन के लिए औद्योगिक संयंत्र सब्सट्रेट हीटिंग, मिश्रण सुविधाओं और माध्यम की अम्लता पर नियंत्रण से सुसज्जित है। सतह से कठोर परत को हटाने के लिए आंदोलन किया जाता है, जो किण्वन के दौरान होता है और बायोगैस की रिहाई में हस्तक्षेप करता है। तकनीकी प्रक्रिया की अवधि कम से कम 15 दिन है, इस दौरान अपघटन की डिग्री 25% तक पहुंच जाती है। ऐसा माना जाता है कि अधिकतम ईंधन उपज बायोमास अपघटन के 33% तक होती है।

प्रौद्योगिकी सब्सट्रेट के दैनिक नवीनीकरण के लिए प्रदान करती है, इस प्रकार खाद से गैस का गहन उत्पादन सुनिश्चित करती है, औद्योगिक प्रतिष्ठानों में इसकी मात्रा प्रति दिन सैकड़ों क्यूबिक मीटर होती है। कुल मात्रा के लगभग 5% की मात्रा में खर्च किए गए द्रव्यमान का हिस्सा रिएक्टर से हटा दिया जाता है, और उसके स्थान पर उतनी ही मात्रा में ताजा जैविक कच्चे माल लोड किया जाता है। अपशिष्ट पदार्थ का उपयोग खेतों के लिए जैविक खाद के रूप में किया जाता है।

बायोगैस संयंत्र की योजना

घर पर बायोगैस प्राप्त करके, औद्योगिक उत्पादन में सूक्ष्मजीवों के लिए ऐसी अनुकूल परिस्थितियाँ बनाना असंभव है। और सबसे पहले, यह कथन जनरेटर को गर्म करने के संगठन से संबंधित है। जैसा कि आप जानते हैं, इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे ईंधन की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। किण्वन प्रक्रिया में निहित थोड़े क्षारीय वातावरण के अनुपालन को नियंत्रित करना काफी संभव है। लेकिन विचलन की स्थिति में इसे कैसे ठीक किया जाए? फिर लागत.

निजी घरों के मालिक जो अपने हाथों से बायोगैस का उत्पादन करना चाहते हैं, उन्हें सलाह दी जाती है कि वे उपलब्ध सामग्रियों से एक सरल डिजाइन का रिएक्टर बनाएं, और फिर इसे अपनी सर्वोत्तम क्षमता के अनुसार अपग्रेड करें। क्या करना होगा:

• कम से कम 1 m3 की मात्रा वाला एक भली भांति बंद करके सील किया गया कंटेनर। छोटे आकार के विभिन्न टैंक और बैरल भी उपयुक्त हैं, लेकिन कच्चे माल की अपर्याप्त मात्रा के कारण उनसे थोड़ा ईंधन निकलेगा। इतनी मात्रा में उत्पादन आपके लिए उपयुक्त नहीं होगा;
• घर पर बायोगैस के उत्पादन का आयोजन करके, आप टैंक को गर्म करना शुरू करने की संभावना नहीं रखते हैं, लेकिन इसे इन्सुलेट करना आवश्यक है। दूसरा विकल्प यह है कि रिएक्टर के ऊपरी हिस्से को थर्मल रूप से इंसुलेट करके उसे जमीन में गाड़ दिया जाए;
• रिएक्टर में किसी भी डिज़ाइन का मैन्युअल स्टिरर स्थापित करें, हैंडल को शीर्ष कवर के माध्यम से खींचें। हैंडल पैसेज असेंबली वायुरोधी होनी चाहिए;
• सब्सट्रेट की आपूर्ति और उतराई के साथ-साथ बायोगैस के नमूने के लिए नोजल प्रदान करें।

जमीनी स्तर से नीचे स्थित बायोगैस संयंत्र का चित्र नीचे दिया गया है:

1 - ईंधन जनरेटर (धातु, प्लास्टिक या कंक्रीट से बना टैंक); 2 - सब्सट्रेट डालने के लिए बंकर; 3 - तकनीकी हैच; 4 - एक बर्तन जो पानी की सील की भूमिका निभाता है; 5 - कचरा उतारने के लिए शाखा पाइप; 6 - बायोगैस नमूना पाइप।

घर पर बायोगैस कैसे प्राप्त करें?

पहला ऑपरेशन कचरे को ऐसे अंश में पीसना है जिसका आकार 10 मिमी से अधिक न हो। इसलिए सब्सट्रेट तैयार करना बहुत आसान है, और बैक्टीरिया के लिए कच्चे माल को संसाधित करना आसान होगा। परिणामी द्रव्यमान को पानी के साथ अच्छी तरह मिलाया जाता है, इसकी मात्रा लगभग 0.7 लीटर प्रति 1 किलोग्राम कार्बनिक पदार्थ होती है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, केवल साफ पानी का ही उपयोग करना चाहिए। फिर सब्सट्रेट को स्वयं करें बायोगैस संयंत्र से भर दिया जाता है, जिसके बाद रिएक्टर को भली भांति बंद करके सील कर दिया जाता है।

दिन के दौरान कई बार आपको सामग्री को मिलाने के लिए कंटेनर में जाने की आवश्यकता होती है। 5वें दिन, आप गैस की उपस्थिति की जांच कर सकते हैं, और यदि ऐसा प्रतीत होता है, तो समय-समय पर इसे कंप्रेसर के साथ सिलेंडर में पंप करें। यदि समय रहते ऐसा नहीं किया गया, तो रिएक्टर के अंदर दबाव बढ़ जाएगा और किण्वन धीमा हो जाएगा, या पूरी तरह से बंद हो जाएगा। 15 दिनों के बाद, सब्सट्रेट के हिस्से को उतारना और उतनी ही मात्रा में नया जोड़ना आवश्यक है। विवरण वीडियो देखकर पाया जा सकता है:

निष्कर्ष

यह संभावना है कि एक साधारण बायोगैस संयंत्र आपकी सभी ज़रूरतों को पूरा नहीं करेगा। लेकिन, ऊर्जा संसाधनों की मौजूदा लागत को देखते हुए, यह पहले से ही घर में काफी मदद होगी, क्योंकि आपको कच्चे माल के लिए भुगतान नहीं करना पड़ेगा। समय के साथ, उत्पादन में बारीकी से लगे रहने पर, आप सभी सुविधाओं को पकड़ने और इंस्टॉलेशन में आवश्यक सुधार करने में सक्षम होंगे।