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

तकनीक नई नहीं है। यह 18वीं शताब्दी में वापस विकसित होना शुरू हुआ, जब एक रसायनशास्त्री जान हेल्मॉन्ट ने पाया कि खाद गैसों का उत्सर्जन 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 शताब्दी के अंत में इंग्लैंड में खाद से बायोगैस का उपयोग स्ट्रीट लैंप में किया गया था। 20वीं शताब्दी के मध्य में, जीवाणुओं की खोज की गई थी जो मीथेन और इसके अग्रदूतों का उत्पादन करते हैं।

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

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

बायोमीथेन क्या है

खाद बायोमास के अपघटन के परिणामस्वरूप प्राप्त गैस प्राकृतिक गैस का एक एनालॉग है। यह हवा से लगभग 2 गुना हल्की है, इसलिए यह हमेशा ऊपर उठती है। यह एक कृत्रिम विधि द्वारा उत्पादन की तकनीक की व्याख्या करता है: वे शीर्ष पर मुक्त स्थान छोड़ते हैं ताकि पदार्थ को छोड़ा जा सके और जमा किया जा सके, जहां से इसे पंपों द्वारा अपनी जरूरतों में उपयोग के लिए 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 प्रौद्योगिकी न केवल एक किफायती है, बल्कि पशु कचरे के निपटान का पर्यावरण के अनुकूल तरीका भी है।

बायोमीथेन का उपयोग निम्नलिखित जरूरतों के लिए किया जाता है:

• खाना बनाना;

• कारों के आंतरिक दहन इंजन में;

• एक निजी घर को गर्म करने के लिए।

बायोगैस बहुत अधिक गर्मी छोड़ती है। 1 घन मीटर 1.5 किलो कोयले को जलाने के बराबर है।

बायोमीथेन का उत्पादन कैसे होता है?

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

कम से कम 50 घन मीटर गैस प्रति टन पशु खाद से प्राप्त किया जाता है। अधिकतम - पशु वसा के प्रसंस्करण के बाद 1,300 क्यूबिक 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 में 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 में गिरावट:

• खाद्य उद्योग;

• पशुपालन;

• मुर्गी पालन;

• मछली पकड़ने और प्रसंस्करण संयंत्र;

• डेयरी;

• मादक और कम अल्कोहल पेय का उत्पादन।

किसी भी उद्योग को अपने कचरे का निपटान करने के लिए मजबूर होना पड़ता है - यह महंगा और लाभहीन है। घर पर, एक छोटे से घर-निर्मित स्थापना के साथ, कई समस्याओं को एक ही बार में हल किया जा सकता है: घर का मुफ्त ताप, खाद प्रसंस्करण से बचे उच्च गुणवत्ता वाले पोषक तत्वों के साथ भूमि को निषेचित करना, स्थान को मुक्त करना और गंधों को समाप्त 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 हवा को बाहर से गुजरने की अनुमति 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 उठती है। इसे विशेष तकियों या टैंकों में भेजा जाता है, जिसके बाद इसे छानकर गैस सिलेंडर में डाला जाता है।

बैक्टीरिया द्वारा उपयोग किया जाने वाला तरल तल पर 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 हिस्सा टैंक में डाला जाता है।

बैक्टीरिया के कामकाज का तापमान शासन

बायोगैस में खाद के प्रसंस्करण के लिए, जीवाणुओं के काम करने के लिए उपयुक्त परिस्थितियों का निर्माण करना आवश्यक है। उनमें से कुछ 30 डिग्री से ऊपर के तापमान पर सक्रिय होते हैं - मेसोफिलिक। साथ ही, प्रक्रिया धीमी है और पहले उत्पादों को 2 सप्ताह में प्राप्त किया जा सकता है।

थर्मोफिलिक बैक्टीरिया 50 से 70 डिग्री के 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, कीड़े और खरपतवार नहीं होते हैं, क्योंकि वे उच्च तापमान के संपर्क में आने पर मर जाते हैं।

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

तापमान कम होने से थर्मोफिलिक या मेसोफिलिक बैक्टीरिया की गतिविधि में कमी आती है। निजी घरों में, मेसोफिल 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 रिएक्टर को थर्मोफिलिक सूक्ष्मजीवों के साथ गर्म करने के लिए किया जा सकता है।

महत्वपूर्ण! मेथनोगेंस 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 सूक्ष्मजीवों को तरल में जोड़ना आवश्यक नहीं है, क्योंकि वे पहले से ही पशु मल में हैं। यह केवल तापमान शासन को बनाए रखने और समय पर एक नया खाद समाधान जोड़ने के लिए आवश्यक है। इसे ठीक से तैयार किया जाना चाहिए।

समाधान की आर्द्रता 90% (तरल खट्टा क्रीम की स्थिरता) होनी चाहिए,इसलिए, सूखे प्रकार के मलमूत्र को पहले पानी से भरा जाता है - खरगोश की बूंदों, घोड़े, भेड़, बकरी।सुअर की खाद को अपने शुद्ध रूप में 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 तरीके से प्रोसेस करेगा और अधिक गैस का उत्पादन होगा। ऐसा करने के लिए, प्रतिष्ठानों में एक विलोडक 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 सर्वाधिक अम्लता वाली खाद उपयुक्त होती है। उन्हें शीत - सूअर का मांस और गाय भी कहा जाता है। अम्लता में कमी सूक्ष्मजीवों की गतिविधि को रोक देती है, इसलिए शुरुआत में निगरानी करना आवश्यक है कि उन्हें टैंक की मात्रा को पूरी तरह से संसाधित करने में कितना समय लगता है। फिर अगली खुराक डालें।

गैस उपचार प्रौद्योगिकी

खाद को बायोगैस में संसाधित करते समय, यह निकलता है:

• 70% मीथेन;

• 30% कार्बन डाइऑक्साइड;

• हाइड्रोजन सल्फाइड और अन्य वाष्पशील 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 एक अम्ल बनाते हैं। यह पाइप या टैंक की दीवारों पर जंग लगने में योगदान देता है, अगर वे धातु से बने होते हैं।

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

• इसे एक पानी की टंकी में डाला जाता है जहाँ 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 भी।

नमी की मात्रा कैसे कम करें

गैस में पानी की अशुद्धियों को अपने आप दूर करने के कई तरीके हैं। उनमें से एक चांदनी का सिद्धांत है।ठंडे पाइप से गैस ऊपर की ओर बहती है। तरल संघनित होता है और नीचे बहता है। ऐसा करने के लिए, पाइप को भूमिगत किया जाता है, जहां तापमान स्वाभाविक रूप से कम हो जाता है। जैसे ही यह बढ़ता है, तापमान भी बढ़ता है, और सूखी गैस भंडारण में प्रवेश करती है।

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

बायोगैस के उत्पादन 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 दूसरे 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 खेत बायोरिएक्टर के रूप में भूमिगत टैंक बनाते हैं। उन्हें तैयार गड्ढे में ईंट से 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।

सरफेस सिस्टम भी घर में लोकप्रिय हैं। अगर वांछित है, तो एक स्थिर भूमिगत रिएक्टर के विपरीत, स्थापना को अलग किया जा सकता है और किसी अन्य स्थान पर ले जाया जा सकता है। एक 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 मदद से टैंक को खाली करना संभव है जिसमें किण्वन के बाद अपशिष्ट प्रवेश करता है। कुछ शिल्पकार तकिए (उदाहरण के लिए, कार कक्ष) से ​​उपचार संयंत्र में गैस पंप करने के लिए पंप का उपयोग करते हैं।

खाद से बायोगैस बनाने 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 एक अधिक दबाव विकसित हो जाएगा जो रिएक्टर को तोड़ देगा। कंक्रीट में दरार आ सकती है और आगे उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं होगी।

वीडियो: पक्षी की बूंदों से बायोगैस

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

इसलिए, आपकी साइट पर सभी उपकरणों के साथ एक बायोरिएक्टर बनाने के लिए, आपको चाहिए:

• एक जगह चुनना अच्छा है ताकि यह आवास से दूर हो (आप कभी नहीं जानते)।

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

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

• अपशिष्ट टैंक (डिफ़ॉल्ट उर्वरक) के स्थान पर निर्णय लें।

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

• एक कंटेनर चुनें जो खाद के लिए जलाशय के रूप में काम करेगा और इसे गड्ढे में स्थापित करें। यदि एक ठोस रिएक्टर की योजना बनाई जाती है, तो गड्ढे के नीचे कंक्रीट डाला जाता है, दीवारों को ईंटों से बिछाया जाता है और कंक्रीट के मोर्टार से प्लास्टर किया जाता है। उसके बाद, आपको सूखने के लिए समय देने की जरूरत है।

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

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

यदि जलवायु ठंडी है, तो प्लास्टिक टैंक को कंक्रीट करने या स्थापित करने से पहले, वे इसे गर्म करने के तरीकों पर विचार करते हैं। ये हीटिंग डिवाइस या "वार्म फ्लोर" तकनीक में इस्तेमाल होने वाला टेप हो सकता है।

काम के अंत में, रिसाव के लिए रिएक्टर की जाँच करें।

गैस की मात्रा की गणना

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

• चिकन - प्रति दिन 165 ग्राम;

• गाय - 35 किलो;

• बकरी - 1 किलो;

• घोड़ा - 15 किलो;

• भेड़ - 1 किलो;

• सुअर - 5 किग्रा।

इन आंकड़ों को सिर की संख्या से गुणा करें और आपको मलमूत्र की दैनिक खुराक संसाधित करने के लिए मिलती है।

गायों और सूअरों से अधिक गैस प्राप्त होती है। यदि आप मिश्रण में मकई, चुकंदर, बाजरा जैसे ऊर्जावान रूप से शक्तिशाली पौधों को मिला दें, तो बायोगैस की मात्रा बढ़ जाएगी। गीले पौधों और शैवाल में काफी संभावनाएं हैं।

सबसे ज्यादा मांस प्रसंस्करण संयंत्रों के कचरे में 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 को संसाधित करने के बाद, उप-उत्पाद बायोस्लज है। अवायवीय अपशिष्ट प्रसंस्करण के दौरान, बैक्टीरिया लगभग 30% कार्बनिक पदार्थ को भंग कर देते हैं। बाकी अपरिवर्तित खड़ा है।

तरल पदार्थ भी मीथेन किण्वन का उप-उत्पाद है और इसका उपयोग कृषि में रूट 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 घोलते हैं तो यह लिक्विड भी फायदेमंद हो सकता है।

बायोगैस संयंत्र उत्पादों का पूर्ण उपयोग

खाद प्रसंस्करण के बाद प्राप्त उत्पादों का पूर्ण उपयोग करने के लिए, ग्रीनहाउस को बनाए रखना आवश्यक है। सर्वप्रथम सब्जियों की साल भर खेती के लिए जैविक खाद का उपयोग किया जा सकता है, जिसकी उपज स्थिर रहेगी।

दूसरे, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग शीर्ष ड्रेसिंग - जड़ या पत्ते के रूप में किया जाता है, और इसका उत्पादन लगभग 30% होता है। पौधे हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करते हैं और साथ ही साथ बेहतर बढ़ते हैं और हरे 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 वाष्पशील पदार्थ में परिवर्तित करते हैं।

वीडियो: 2 दिनों में बायोगैस

तथ्य यह है कि एक पशुधन फार्म के रखरखाव के लिए बहुत सारे ऊर्जा संसाधन प्राप्त हो सकते हैं, विशेष रूप से गर्मियों में, जब किसी गौशाला या सूअर के बच्चे को गर्म करने की आवश्यकता नहीं होती है।

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

खाद के रूप में प्रयोग करें

गैस पैदा करने के अलावा, बायोरिएक्टर इस मायने में उपयोगी है कि कचरे का उपयोग एक 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 की अपूरणीय क्षति हो जाती है।

नाइट्रोजन पदार्थों के नुकसान को कम करने के लिए, ताजा मल को मिट्टी में पेश किया जाता है, लेकिन तब जारी मीथेन पौधों की जड़ प्रणाली को नुकसान पहुंचाता है। खाद प्रसंस्करण के बाद, मीथेन का उपयोग अपनी जरूरतों के लिए किया जाता है, और सभी पोषक तत्व संरक्षित होते हैं।

पोटेशियम और फास्फोरस किण्वन के बाद एक कीलेट के रूप में गुजरते हैं, जिसे पौधों द्वारा 90% तक अवशोषित किया जाता है। सामान्य तौर पर देखा जाए तो फिर 1 टन किण्वित खाद 70 - 80 टन साधारण पशु मलमूत्र की जगह ले सकती है।

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

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

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

प्रति हेक्टेयर 700 से 1,000 किग्रा / लीटर बिना मिलाए उर्वरक की जरूरत होती है। यह ध्यान में रखते हुए कि प्रति दिन एक क्यूबिक मीटर रिएक्टर क्षेत्र से 40 किलोग्राम तक उर्वरक प्राप्त होते हैं, एक महीने में न केवल अपने स्वयं के भूखंड, बल्कि पड़ोसी को भी जैविक पदार्थ बेचकर प्रदान करना संभव है।

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

उर्वरक के रूप में किण्वित खाद का मुख्य मूल्य ह्यूमिक एसिड की उपस्थिति में है, जो खोल के रूप में पोटेशियम और फास्फोरस आयनों को बनाए रखता है। लंबे समय तक भंडारण के दौरान हवा में ऑक्सीकृत होने के कारण, ट्रेस तत्व अपने उपयोगी गुणों को खो देते हैं, लेकिन, इसके विपरीत, उन्हें अवायवीय प्रसंस्करण के दौरान प्राप्त करते हैं।

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

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

कीचड़ भंडारण के तरीके

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

तरल रूपों को बंद कंटेनरों में तंग-फिटिंग ढक्कन के साथ संग्रहित किया जाना चाहिए ताकि नाइट्रोजन वेंटिंग को रोका जा सके।

जैवउर्वरकों के उत्पादकों की मुख्य समस्या सर्दियों में विपणन है, जब पौधे आराम पर होते हैं। विश्व बाजार में इस गुणवत्ता के उर्वरकों की कीमत 130 डॉलर प्रति टन है। अगर आप कॉन्संट्रेट की पैकेजिंग के लिए लाइन लगाते हैं, तो आप दो साल के भीतर अपने रिएक्टर का भुगतान कर सकते हैं।

देश में खाद की जगह कैसे लें: वैकल्पिक खाद के रूप में हरी खाद

कई घरेलू मालिक चिंतित हैं कि घर के हीटिंग, खाना पकाने और बिजली की लागत में कटौती कैसे की जाए। उनमें से कुछ ने पहले से ही अपने हाथों से बायोगैस संयंत्रों का निर्माण किया है और खुद को ऊर्जा आपूर्तिकर्ताओं से आंशिक रूप से या पूरी तरह 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 सब्जी के कच्चे माल, पक्षियों की बूंदों और खाद को एक साथ रखकर, थोड़ी देर बाद आप बहुमूल्य जैविक खाद प्राप्त कर सकते हैं। लेकिन उनमें से कम ही लोग जानते हैं कि बायोमास अपने आप नहीं, बल्कि विभिन्न जीवाणुओं के प्रभाव में विघटित होता है।

जैविक सब्सट्रेट को संसाधित करते हुए, ये छोटे सूक्ष्मजीव गैस मिश्रण सहित अपशिष्ट उत्पादों को 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 इस तरह के ईको-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 अन्वेषकों द्वारा बायोगैस के उपयोग की संभावना का भी पता लगाया गया था। लेकिन प्रौद्योगिकी ने 2000 के दशक की शुरुआत में एक वास्तविक पुनरुद्धार का अनुभव किया। फिलहाल, घरों और अन्य जरूरतों को गर्म करने के लिए यूरोप और यूएसए में 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" शुरू होता है और गैसों को छोड़ता है;
• टैंक की सामग्री को नियमित रूप से अपडेट किया जाता है - बैक्टीरिया द्वारा संसाधित कच्चे माल को निकाला जाता है और ताजा जोड़ा 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 में आपूर्ति की जाती है।

एक बायोगैस संयंत्र का आरेख।

बायोरिएक्टर के लिए कौन सा कच्चा माल उपयुक्त है?

बायोगैस संयंत्र केवल वहीं लाभदायक हैं जहां ताजा कार्बनिक पदार्थ - खाद या पशुधन और कुक्कुट से बूंदों की दैनिक पुनःपूर्ति होती है। साथ ही, कुचली हुई घास, टॉप्स, पत्तियां और घरेलू कचरा (विशेष रूप से, सब्जी के छिलके) को बायोरिएक्टर में मिलाया जा सकता है।

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

घरेलू ताप के लिए जैव-कच्चे माल का उपयोग।

बायोगैस संयंत्र में किसका उपयोग नहीं किया जा सकता है?

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

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

पहले से सड़ी हुई खाद का उपयोग करना अकुशल है - केवल ताजा या पूर्व-सूखा कचरा लोड किया जाना है। साथ ही, कच्चे माल के जलभराव की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए - 95% का संकेतक पहले से ही महत्वपूर्ण माना जाता है। हालांकि, इसके 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 कचरे को पतली सूजी की संगति तक पतला करें।

घर के लिए बायोगैस संयंत्र

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

प्रोसेसिंग बंकर तैयार करना

सबसे पहले, आपको एक हर्मेटिकली सीलबंद बेलनाकार कंटेनर की आवश्यकता है। आप निश्चित रूप से बड़े बर्तन या फोड़े 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 m³ से 10 m³ की मात्रा वाले प्लास्टिक बैरल का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

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

गैस निकास प्रणाली

गैस आउटलेट बैरल के ऊपरी भाग (आमतौर पर ढक्कन में) में लगाया जाता है - यह वह जगह है जहां यह भौतिकी के नियमों के अनुसार जमा होता है। एक जुड़े पाइप के माध्यम से, बायोगैस को पानी की सील, फिर एक भंडारण टैंक (एक विकल्प के रूप में, एक सिलेंडर में एक कंप्रेसर का उपयोग करके) और घरेलू उपकरणों के लिए आपूर्ति की जाती है। गैस आउटलेट के पास रिलीज वाल्व स्थापित करने की भी सिफारिश की जाती है - यदि टैंक के अंदर का 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, अर्थात ताजा खाद या अन्य कार्बनिक पदार्थ जोड़े जाने चाहिए। बदले में, पहले से संसाधित कच्चे माल को बंकर से हटा दिया जाना चाहिए ताकि यह बायोरिएक्टर में उपयोगी स्थान न ले।

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

तापन प्रणाली

बंकर इन्सुलेशन।

यदि बायोरिएक्टर को 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। किसी भी इन्सुलेट सामग्री या जमीन में एक अवकाश के साथ बैरल को "रैपिंग" करके पहली स्थिति प्राप्त की जाती है।

हीटिंग के लिए, यहां आप कई प्रकार के विकल्पों पर विचार कर सकते हैं। कुछ शिल्पकार पाइपों को अंदर ले जाते हैं, जिसके माध्यम से हीटिंग सिस्टम से पानी फैलता है और उन्हें कॉइल के रूप में बैरल की दीवारों के साथ माउंट करता है। दूसरे 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 हो 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, डिजाइन में, किसी भी विन्यास का एक हाथ विलोडक बायोरिएक्टर की दक्षता में काफी वृद्धि करता है। धुरी, जिस पर "मिक्सर" के ब्लेड वेल्डेड (खराब) होते हैं, बैरल ढक्कन के माध्यम से आउटपुट होता है। बाद में उस पर एक गेट हैंडल लगाया जाता है, छेद को सावधानी से सील कर दिया जाता है। हालांकि, घर के कारीगर हमेशा किण्वकों को ऐसे उपकरणों से लैस नहीं करते हैं।

बायोगैस उत्पादन

स्थापना तैयार होने के बाद, इसे लगभग 2: 3 के अनुपात में पानी से पतला बायोमास के साथ लोड किया जाता है। इस मामले में, बड़े कचरे को कुचल दिया जाना चाहिए - अंश का अधिकतम आकार 10 मिमी से अधिक नहीं होना चाहिए। फिर ढक्कन बंद हो जाता है - यह तब तक इंतजार करता है जब तक कि मिश्रण "किण्वन" शुरू न हो जाए और बायोगैस जारी न हो जाए। इष्टतम परिस्थितियों में, लोड होने के कुछ दिनों बाद ईंधन का पहला प्रवाह देखा जाता 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 जांच की जानी चाहिए। यह एक साधारण साबुन के घोल का उपयोग करके किया जाता है - यह 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 डाले जाने के बाद, खर्च किए गए ऑर्गेनिक्स की समान मात्रा आउटलेट पाइप से बाहर निकल जाएगी। इसके अलावा, यह प्रक्रिया दैनिक या हर दो दिन में की जाती है।

बायोगैस का कितना उत्पादन होता है?

एक छोटे से खेत में, एक बायोगैस संयंत्र प्राकृतिक गैस और अन्य उपलब्ध ऊर्जा स्रोतों का पूर्ण विकल्प नहीं बनेगा। उदाहरण के लिए, 1 m³ की क्षमता वाले उपकरण का उपयोग करके, आप एक छोटे से परिवार के लिए केवल कुछ घंटों के लिए खाना पकाने के लिए ईंधन प्राप्त कर सकते हैं।

लेकिन 5 m³ 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 किलो वजन वाले कच्चे माल के दैनिक भार द्वारा समर्थित करने की आवश्यकता होगी। ऐसा करने के लिए, आपके पास खेत में लगभग दस सूअर, पाँच गाय और कुछ दर्जन मुर्गियाँ होनी चाहिए।

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 सैनिटरी और स्वच्छ मानकों की आवश्यकताओं का पूरी तरह से पालन करने की अनुमति देते हैं।

हालांकि, बड़ी मात्रा में तरल खाद एक ही स्थान पर केंद्रित होने से परिसर से सटे प्रदेशों के लिए महत्वपूर्ण पर्यावरणीय समस्याएं पैदा होती हैं। उदाहरण के लिए, ताजा सुअर खाद और गोबर को खतरनाक वर्ग 3 कचरे 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 जाता है।

बायोकॉमप्लेक्स 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, जैविक पदार्थों के अपघटन की प्राकृतिक प्रक्रिया गैस की रिहाई के साथ आगे बढ़ती है, जिसमें शामिल हैं: मीथेन, सीओ 2, सल्फर, आदि। केवल परिणामी गैस को वायुमंडल में नहीं छोड़ा जाता है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा होता है, बल्कि विशेष गैस-उत्पादक (सह-उत्पादन) प्रतिष्ठानों को भेजा जाता है जो विद्युत और तापीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

बायोगैस - ज्वलनशील 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 (1% से कम) की अशुद्धियाँ 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 सबसे सामान्य प्रकार के कृषि-औद्योगिक जटिल अपशिष्ट हैं:

• सुअर और मवेशियों की खाद, मुर्गी पालन;
• मवेशी परिसरों की फीड टेबल से बचा हुआ;
• सब्जियों की फसलों में सबसे ऊपर;
• अनाज और सब्जियों की घटिया फसल, चुकंदर, मक्का;
• लुगदी और गुड़;
• आटा, गोली, बारीक अनाज, भ्रूण;
• बीयर अनाज, माल्ट स्प्राउट्स, प्रोटीन कीचड़;
• स्टार्च-ट्रेकल उत्पादन की बर्बादी;
• खली फल और सब्जी;
• सीरम;
• वगैरह।

एक बायोगैस संयंत्र (बीजीयू) के भीतर बायोगैस उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले सबस्ट्रेट्स (कचरे के प्रकार) की संख्या एक से दस या अधिक से 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 डिस्टिलरी से स्टैचेज);
• एक अलग उद्यम या एक अलग स्थित केंद्रीकृत बायोगैस संयंत्र के लिए परियोजना के लिंक के साथ विभिन्न उद्यमों से कचरे के आधार पर बायोगैस उत्पादन;
• अलग-अलग स्थित बायोगैस संयंत्रों में ऊर्जा संयंत्रों के प्रमुख उपयोग के साथ बायोगैस उत्पादन।

बिजली और गर्मी के उत्पादन के साथ मिनी-सीएचपी के हिस्से के रूप में बायोगैस के ऊर्जा उपयोग का सबसे आम तरीका 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, बायोरिएक्टरों में कच्चे माल के अपघटन की दर और डिग्री में वृद्धि को प्राप्त करना संभव बनाता है, और इसके परिणामस्वरूप, कुल बायोगैस उपज में वृद्धि होती है। गुणों में भिन्न होने वाले कई सबस्ट्रेट्स का उपयोग करने के मामले में, उदाहरण के लिए, तरल और ठोस अपशिष्ट, उनका संचय, प्रारंभिक तैयारी (अंशों में पृथक्करण, पीसना, गर्म करना, होमोजिनाइज़ेशन, जैव रासायनिक या जैविक उपचार, आदि) अलग-अलग किया जाता है। जिसे या तो बायोरिएक्टर में फीड करने से पहले मिलाया जाता है, या अलग धाराओं में खिलाया जाता है।

एक ठेठ 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।

BGU तकनीकी योजनाएँ संसाधित सबस्ट्रेट्स के प्रकार और संख्या के आधार पर भिन्न होती हैं, अंतिम लक्ष्य उत्पादों के प्रकार और गुणवत्ता पर, उपयोग किए गए तकनीकी समाधान आपूर्तिकर्ता के एक या दूसरे "नो-हाउ" और कई अन्य कारकों पर। सबसे आम आज 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-चरण योजनाओं की ओर अधिक जटिल होते जा रहे हैं, जो कुछ मामलों में कुछ प्रकार के सबस्ट्रेट्स के कुशल प्रसंस्करण के लिए तकनीकी आवश्यकता और काम करने की समग्र दक्षता में वृद्धि के लिए उचित है। बायोरिएक्टर की मात्रा।

बायोगैस उत्पादन की विशेषतायह है कि यह बिल्कुल सूखे कार्बनिक पदार्थों से ही मीथेन बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। इसलिए, उत्पादन के पहले चरण का कार्य एक सब्सट्रेट मिश्रण बनाना है जिसमें कार्बनिक पदार्थों की उच्च सामग्री होती है और साथ ही पंप किया जा सकता है। यह 10-12% की ठोस सामग्री वाला एक सब्सट्रेट है। पेंच 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 होती है, और एक सबमर्सिबल पंप द्वारा पेंच विभाजक के लिए जुदाई की दुकान में खिलाया 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 लिए शेड्यूल 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 उसी समय ठोस कच्चे माल का लोडर चालू होता है। वैकल्पिक रूप से, तरल अंश को एक मिश्रण समारोह के साथ एक ठोस फीडर में खिलाया जा सकता है, और फिर तैयार मिश्रण को विकसित लोडिंग प्रोग्राम के अनुसार किण्वक में खिलाया जाता है। समावेशन कम हैं। यह किण्वक में कार्बनिक सब्सट्रेट के अत्यधिक इनपुट को रोकने के लिए किया जाता है, क्योंकि यह पदार्थों के संतुलन को बिगाड़ सकता है और किण्वक में प्रक्रिया को अस्थिर कर सकता है। साथ ही, पंप भी चालू होते हैं, किण्वक से पश्च-किण्वक तक और बाद-किण्वक से डाइजेस्ट संचायक (लैगून) में डाइजेस्ट पंप करते हैं, ताकि किण्वक और बाद-किण्वक की अधिकता को रोका जा सके।

कंटेनरों की मात्रा में बैक्टीरिया का समान वितरण सुनिश्चित करने के लिए किण्वक और बाद-किण्वक में स्थित डाइजेस्ट द्रव्यमान मिलाया जाता है। मिश्रण के लिए, एक विशेष डिजाइन 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 छोड़ी जाती है।

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

बायोगैस का संचय एक गैस होल्डर में किया जाता है, जो डाइजेस्टेट की सतह और किण्वक और किण्वक को ऊपर से ढकने वाली लोचदार उच्च शक्ति वाली सामग्री के बीच बनता है। सामग्री में दृढ़ता से (ताकत को कम किए बिना) फैलाने की क्षमता होती है, जो बायोगैस के संचय के साथ गैस टैंक की क्षमता में काफी वृद्धि करती है। गैस टैंक को ओवरफिलिंग और सामग्री के टूटने से बचाने के लिए, एक सुरक्षा वाल्व है।

बायोगैस फिर कोजेनरेशन प्लांट में प्रवेश करती है। एक कोजेनरेशन प्लांट (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 इंजन से संरचनात्मक अंतर होता है, क्योंकि बायोगैस एक बहुत ही कम ईंधन है। जनरेटर द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा बायोगैस संयंत्र के विद्युत उपकरण को ही शक्ति प्रदान करती है, और इससे अधिक सब कुछ पास के उपभोक्ताओं को जारी किया जाता है। कोजेनरेटर को ठंडा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल की ऊर्जा उत्पन्न तापीय ऊर्जा है जो बॉयलर उपकरणों में नुकसान को घटाती है। उत्पन्न तापीय ऊर्जा आंशिक रूप से किण्वकों और बाद के किण्वकों को गर्म करने के लिए उपयोग की जाती है, और बाकी को 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 इंजनों के लिए ईंधन का उत्पादन करना है। . सिद्ध और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली बायोगैस उपचार प्रौद्योगिकियां जल अवशोषण, दबाव वाहक सोखना, रासायनिक वर्षा और झिल्ली पृथक्करण हैं।

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

बायोगैस से चलने वाले सीएचपी के साथ बायोगैस कॉम्प्लेक्स की समग्र ऊर्जा दक्षता औसतन 75-80% है। ऐसी स्थिति में जहां बिजली के उत्पादन में कोजेनरेशन प्लांट से प्राप्त सभी गर्मी का उपभोग नहीं किया जा सकता (बाहरी ताप उपभोक्ताओं की कमी के कारण एक सामान्य स्थिति), इसे वातावरण में छुट्टी दे दी जाती 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 मोटे तौर पर उपयोग किए गए सबस्ट्रेट्स, अपनाए गए तकनीकी नियमों, संचालन प्रथाओं और प्रत्येक व्यक्तिगत स्थापना द्वारा किए गए कार्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

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

डाइजेस्टेट को आमतौर पर पेंच विभाजकों 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 होता है। ठोस अंश का उपयोग उर्वरक के रूप में भी किया जाता है। यदि अतिरिक्त सुखाने, दानेदार बनाने और पैकेजिंग को ठोस अंश पर लागू किया जाता है, तो यह लंबी अवधि के भंडारण और लंबी दूरी पर परिवहन के लिए उपयुक्त होगा।

बायोगैस का उत्पादन और ऊर्जा उपयोगविश्व अभ्यास के कई उचित और पुष्ट फायदे हैं, अर्थात्:

1. अक्षय 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 के क्षेत्रों में लगभग हर जगह बायोगैस संयंत्रों का निर्माण संभव बनाती है।
3. बायोगैस ऊर्जा उपयोग विधियों की बहुमुखी प्रतिभा इसके गठन के स्थान पर विद्युत और / या तापीय ऊर्जा के उत्पादन के लिए और गैस ट्रांसमिशन नेटवर्क से जुड़ी किसी भी सुविधा पर (इस नेटवर्क को शुद्ध बायोगैस की आपूर्ति के मामले में) दोनों के लिए उपयोग करती है। कारों के लिए मोटर ईंधन के रूप में।
4. पूरे वर्ष बायोगैस से बिजली उत्पादन की स्थिरता नेटवर्क में पीक लोड को कवर करना संभव बनाती है, जिसमें सौर और पवन ऊर्जा संयंत्रों जैसे अस्थिर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने की स्थिति भी शामिल है।
5. बायोमास आपूर्तिकर्ताओं से लेकर ऊर्जा सुविधाओं के परिचालन कर्मियों तक एक बाजार श्रृंखला के गठन के माध्यम से नौकरियों का सृजन।
6. बायोगैस रिएक्टरों में नियंत्रित पाचन के माध्यम से कचरे के प्रसंस्करण और निराकरण के माध्यम से पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव को कम करना। बायोगैस प्रौद्योगिकियां जैविक कचरे को बेअसर करने के मुख्य और सबसे तर्कसंगत तरीकों में से एक हैं। बायोगैस परियोजनाएं वातावरण में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने में मदद करती हैं।
7. कृषि क्षेत्रों पर बायोगैस रिएक्टरों में किण्वित द्रव्यमान के उपयोग का कृषि संबंधी प्रभाव मिट्टी की संरचना में सुधार, जैविक मूल के पोषक तत्वों की शुरूआत के कारण उनकी उर्वरता को बढ़ाने और बढ़ाने में प्रकट होता है। बायोगैस रिएक्टरों में संसाधित द्रव्यमान सहित जैविक उर्वरकों के लिए बाजार का विकास, भविष्य में पर्यावरण के अनुकूल कृषि उत्पादों के लिए बाजार के विकास में योगदान देगा और इसकी प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाएगा।

अनुमानित इकाई निवेश लागत

बीएसयू 75 kWel। ~ 9.000 €/kWh।

बीएसयू 150 किलोवाट। ~ 6.500 €/kWh।

बीएसयू 250 किलोवाट। ~ 6.000 €/kWh।

बीएसयू बीआईएस 500 kWel। ~ 4.500 €/kWh।

बीजीयू 1 मेगावाटटेल। ~ 3.500 €/kWh।

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

चूंकि प्रौद्योगिकियां अब तेजी से आगे बढ़ रही हैं, जैविक कचरे की एक विस्तृत विविधता बायोगैस उत्पादन के लिए कच्चा माल बन सकती है। 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 में से वे हैं जिनमें आधार कच्चे माल के रूप में गाय के गोबर का उपयोग शामिल है। मवेशियों के एक सिर को 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 इसके अनुरूप हैं: 193–1339 घन मीटर प्राकृतिक गैस, 157–1089 किग्रा गैसोलीन, 185–1285 किग्रा ईंधन तेल, 380–2642 किग्रा 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 है कि सब्सट्रेट में सूक्ष्मजीवों के अतिरिक्त परिचय की कोई आवश्यकता नहीं है, और इसलिए अतिरिक्त निवेश की कोई आवश्यकता नहीं है। साथ ही, खाद की सजातीय संरचना इस प्रकार की कच्ची सामग्री को निरंतर चक्र उपकरणों में उपयोग करना संभव बनाती है। बायोगैस उत्पादन और भी अधिक कुशल होगा यदि मवेशियों के मूत्र को किण्वित बायोमास में जोड़ा जाए।

सुअर और भेड़ 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 प्रक्रिया कुछ जटिल होती है। निरंतर चक्र उपकरणों में सुअर और भेड़ की खाद का उपयोग संभव नहीं है, केवल डोज्ड लोडिंग की अनुमति है। इस प्रकार के कच्चे द्रव्यमान के साथ, पौधों का कचरा अक्सर बायोरिएक्टरों में प्रवेश करता है, जो इसके प्रसंस्करण की अवधि में काफी वृद्धि कर सकता है।

पक्षियों की बीट

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

मल

मल के कुशल प्रसंस्करण के लिए, प्रति स्वच्छता 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 गुजरते 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/m3 आर्सेनिक, 80 µg/m3 सुरमा, 10 µg/m3 पारा पाया गया, 500 µg/m3 टेल्यूरियम, 900 µg/m3 टिन, 700 µg/m3 लेड। उल्लिखित तत्वों को टेट्रा- और डाइमिथाइलेटेड यौगिकों द्वारा ऑटोलिसिस प्रक्रियाओं की विशेषता के रूप में दर्शाया गया है। पहचाने गए संकेतक इन तत्वों के एमपीसी से गंभीर रूप से अधिक हैं, जो बायोगैस में प्रसंस्करण मल की समस्या के लिए अधिक गहन दृष्टिकोण की आवश्यकता को इंगित करता है।

ऊर्जा फसलें

अधिकांश हरे पौधे बायोगैस की असाधारण उच्च उपज प्रदान करते हैं। कई यूरोपीय बायोगैस संयंत्रमकई सिलेज पर काम करें। यह काफी न्यायसंगत है, क्योंकि 1 हेक्टेयर से प्राप्त मकई साइलेज 7800–9100 मीटर 3 बायोगैस का उत्पादन करने की अनुमति देता है, जो इससे मेल खाती है: 5850–6825 एम3 प्राकृतिक गैस, 4758–5551 किलोग्राम गैसोलीन, 5616–6552 किलोग्राम ईंधन तेल, 11544 -13468 किग्रा जलाऊ लकड़ी।

लगभग 290–490 मी3 बायोगैस का उत्पादन एक टन विभिन्न जड़ी-बूटियों से होता है, जबकि तिपतिया घास की उपज विशेष रूप से उच्च होती है: 430–490 मी3। आलू के टॉप्स का एक टन उच्च गुणवत्ता वाला कच्चा माल भी 490 मीटर 3, एक टन बीट टॉप्स - 75 से 200 मीटर 3 तक, राई की कटाई के दौरान प्राप्त एक टन कचरा - 165 मीटर 3 तक 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 बुवाई और कटाई में धन निवेश करने की आवश्यकता है। इसमें ऐसे कल्चर बायोरिएक्टर के लिए कच्चे माल के अन्य स्रोतों से काफी भिन्न होते हैं। ऐसी फसलों को खाद देने की कोई आवश्यकता नहीं है। सब्जी उगाने और अनाज फसलों के उत्पादन की बर्बादी के लिए, बायोगैस में उनके प्रसंस्करण में असाधारण रूप से उच्च आर्थिक दक्षता है।

"लैंडफिल गैस"

एक टन सूखे एमएसडब्ल्यू से, 200 मीटर 3 तक बायोगैस प्राप्त की जा सकती है, जिसमें से 50% से अधिक मीथेन है। मीथेन उत्सर्जन गतिविधि के संदर्भ में, "लैंडफिल" किसी भी अन्य स्रोतों से कहीं बेहतर हैं। बायोगैस के उत्पादन में एमएसडब्ल्यू का उपयोग न केवल एक महत्वपूर्ण आर्थिक प्रभाव प्रदान करेगा बल्कि वातावरण 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 पर निर्भर करते हैं। इसे गर्मियों में 91% और सर्दियों में 86% रखने की सलाह दी जाती है।

सूक्ष्मजीवों की पर्याप्त उच्च गतिविधि सुनिश्चित करके किण्वित द्रव्यमान से बायोगैस की अधिकतम मात्रा प्राप्त करना संभव है। यह कार्य केवल सब्सट्रेट की आवश्यक चिपचिपाहट के साथ ही महसूस 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, क्रस्ट का गठन 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 बायोरिएक्टरों में लोड करने से पहले, इसे कुचल दिया जाता है और धीरे-धीरे मिश्रित किया 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 कुचल संगमरमर से सब्सट्रेट में बनाई गई संरचना के खुराक परिचय द्वारा प्रदान किया जाता है।

बायोगैस की उपज को अधिकतम करने के लिए, सब्सट्रेट के पोकेशन प्रसंस्करण के माध्यम से अधिकांश विभिन्न प्रकार के कच्चे माल को अन्य प्रकार के साथ मिश्रित किया जा सकता है। साथ ही, 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, के लिए कच्चे माल का चयन करते समय बायोगैस संयंत्रइसकी गुणात्मक विशेषताओं पर पूरा ध्यान देना समझ में आता है।

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

बायोगैस के बारे में सामान्य जानकारी

विभिन्न खाद और पक्षियों की बूंदों से प्राप्त, घरेलू बायोगैस में ज्यादातर मीथेन होते हैं। वहां यह 50 से 80% तक है, जिसके आधार पर उत्पादन के लिए अपशिष्ट उत्पादों का उपयोग किया गया था। वही मीथेन जो हमारे चूल्हों और बॉयलरों में जलती है और जिसके लिए हम कई बार मीटर रीडिंग के हिसाब से मोटी रकम चुकाते हैं.

जानवरों को घर या देश में रखने से सैद्धांतिक रूप से प्राप्त होने वाले ईंधन की मात्रा का अंदाजा लगाने के लिए, हम बायोगैस की पैदावार और उसमें शुद्ध मीथेन की मात्रा के आंकड़ों 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 बूंदों 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 में नाइट्रोजन, अमोनिया और ऑक्सीजन होता है, लेकिन कम मात्रा में। वैसे, यह हाइड्रोजन सल्फाइड और अमोनिया की रिहाई के लिए धन्यवाद है कि डंगघिल ऐसी परिचित "सुखद" गंध का उत्सर्जन करता है। ऊर्जा सामग्री के लिए, मीथेन का 1 एम3 सैद्धांतिक रूप से दहन के दौरान 25 एमजे (6.95 किलोवाट) तापीय ऊर्जा तक 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 अछूता घर को गर्म करने के लिए, लगभग 45 एम 3 जैविक ईंधन प्रति 1 एम 2 क्षेत्र प्रति हीटिंग सीजन की आवश्यकता होती है।

स्वभाव से, यह इस तरह से व्यवस्थित होता है कि खाद से बायोगैस अनायास बनती है और इस बात की परवाह किए बिना कि हम इसे प्राप्त करना चाहते हैं या नहीं। गोबर का ढेर डेढ़ साल के भीतर सड़ जाता है, बस खुली हवा में और उप-शून्य तापमान पर भी। यह सब समय, यह बायोगैस का उत्सर्जन करता है, लेकिन केवल थोड़ी मात्रा में, क्योंकि प्रक्रिया समय में विस्तारित होती है। इसका कारण जानवरों के मलमूत्र में पाए जाने वाले सूक्ष्मजीवों की सैकड़ों प्रजातियां हैं। यानी गैस बनना शुरू करने के लिए किसी चीज की जरूरत नहीं है, यह अपने आप हो जाएगा। लेकिन प्रक्रिया को अनुकूलित करने और इसे गति देने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होगी, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

बायोगैस प्रौद्योगिकी

कुशल उत्पादन का सार कार्बनिक कच्चे माल के अपघटन की प्राकृतिक प्रक्रिया का त्वरण है। ऐसा करने के लिए, इसमें बैक्टीरिया को प्रजनन और कचरे के 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 शुद्ध पानी की गणना की गई मात्रा के साथ कचरे को कुचल दिया जाता है और रिएक्टर में मिलाया जाता है।

टिप्पणी।साफ पानी आवश्यक है ताकि बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण गतिविधि पर प्रतिकूल प्रभाव डालने वाले पदार्थ सब्सट्रेट में न मिलें। नतीजतन, किण्वन प्रक्रिया को बहुत धीमा किया जा सकता है।

बायोगैस के उत्पादन के लिए औद्योगिक संयंत्र सब्सट्रेट हीटिंग, मिश्रण सुविधाओं और माध्यम की अम्लता पर नियंत्रण से लैस है। सतह से कठोर पपड़ी को हटाने के लिए उत्तेजना की जाती है, जो किण्वन के दौरान होती है और बायोगैस की रिहाई में हस्तक्षेप करती 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 बायोमास अपघटन के 33% तक अधिकतम ईंधन उपज होती है।

प्रौद्योगिकी सब्सट्रेट के दैनिक नवीकरण के लिए प्रदान करती है, इस प्रकार खाद से गैस का गहन उत्पादन सुनिश्चित करता है, औद्योगिक प्रतिष्ठानों में यह प्रति दिन सैकड़ों क्यूबिक मीटर होता है। कुल मात्रा के लगभग 5% की मात्रा में खर्च किए गए द्रव्यमान का हिस्सा रिएक्टर से हटा दिया जाता है, और इसके स्थान पर ताजा जैविक कच्चे माल की समान मात्रा लोड की जाती 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, सूक्ष्मजीवों के लिए ऐसी अनुकूल परिस्थितियों का निर्माण करना असंभव है जैसा कि औद्योगिक उत्पादन में होता है। और सबसे पहले, यह कथन जनरेटर को गर्म करने के संगठन की चिंता करता 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 थोड़ा क्षारीय वातावरण के अनुपालन को नियंत्रित करना काफी संभव है। लेकिन विचलन के मामले में इसे कैसे ठीक किया जाए? फिर से 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 क्षमता के अनुसार उन्नत करें। क्या करने की जरूरत है:

• कम से कम 1 एम 3 की मात्रा के साथ एक भली भांति बंद कंटेनर। छोटे आकार के विभिन्न टैंक और बैरल भी उपयुक्त हैं, लेकिन कच्चे माल की अपर्याप्त मात्रा के कारण उनमें से बहुत कम ईंधन छोड़ा जाएगा। उत्पादन की इतनी मात्रा आपको शोभा नहीं देगी;
• घर पर बायोगैस के उत्पादन का आयोजन, आप टैंक को गर्म करना शुरू करने की संभावना नहीं रखते हैं, लेकिन इसे इन्सुलेट करना आवश्यक है। एक अन्य विकल्प यह है कि ऊपरी हिस्से को थर्मली इंसुलेट करके रिएक्टर को जमीन में गाड़ दिया जाए;
• शीर्ष कवर के माध्यम से हैंडल को खींचकर रिएक्टर में किसी भी डिजाइन का एक मैनुअल स्टिरर स्थापित करें। हैंडल पैसेज असेंबली एयरटाइट होनी चाहिए;
• सब्सट्रेट की आपूर्ति और अनलोडिंग के साथ-साथ बायोगैस के नमूने के लिए नोजल प्रदान करें।

नीचे जमीनी स्तर के नीचे स्थित एक बायोगैस संयंत्र का आरेख 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 - कचरे को उतारने के लिए शाखा पाइप; 6 - बायोगैस सैंपलिंग पाइप।

घर पर बायोगैस कैसे प्राप्त करें?

पहला ऑपरेशन कचरे को पीसना है जिसका आकार 10 मिमी से अधिक नहीं है। 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 है। जैसा ऊपर बताया गया है, केवल साफ पानी का उपयोग किया जाना चाहिए। फिर सब्सट्रेट को डू-इट-योरसेल्फ बायोगैस प्लांट 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 पर जाने की आवश्यकता होती है। 5 वें दिन, आप गैस की उपस्थिति की जांच कर सकते हैं, और यदि यह दिखाई देता है, तो इसे समय-समय पर एक कंप्रेसर के साथ एक सिलेंडर में पंप करें। यदि यह समय पर नहीं किया जाता है, 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 समान मात्रा में नया जोड़ना आवश्यक है। विवरण वीडियो देखकर पाया जा सकता है:

निष्कर्ष

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