बायोगैस का औद्योगिक उत्पादन। बायोगैस प्लांट: लाभ के लिए जैविक कचरे का पुनर्चक्रण

बच्चों के लिए एंटीपीयरेटिक्स एक बाल रोग विशेषज्ञ द्वारा निर्धारित किया जाता है। लेकिन बुखार के लिए आपातकालीन स्थितियां होती हैं जब बच्चे को तुरंत दवा देने की जरूरत होती है। तब माता-पिता जिम्मेदारी लेते हैं और ज्वरनाशक दवाओं का उपयोग करते हैं। शिशुओं को क्या देने की अनुमति है? आप बड़े बच्चों में तापमान कैसे कम कर सकते हैं? कौन सी दवाएं सबसे सुरक्षित 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।

कच्चा माल स्रोत

कच्चे माल का प्रकार

प्रति वर्ष कच्चे माल की मात्रा, एम3 (टन)

बायोगैस की मात्रा, एम 3

1 नकद गाय बिस्तर रहित तरल खाद
1 मोटा सुअर बिस्तर रहित तरल खाद
1 मोटा बैल बिस्तर ठोस खाद
1 घोड़ा बिस्तर ठोस खाद
100 मुर्गियां सूखा कूड़ा
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि ताजा मक्का साइलेज
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि मीठे चुक़ंदर
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि ताजा अनाज साइलेज
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि ताजा घास साइलेज

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।

खेतों को हर साल खाद के निपटान की समस्या का सामना करना पड़ता है। इसके निष्कासन और दफनाने के आयोजन के लिए काफी धन की आवश्यकता होती है। लेकिन एक ऐसा तरीका है जिससे आप न केवल अपने पैसे बचा सकते हैं, बल्कि इस प्राकृतिक उत्पाद को लाभ के लिए आपकी सेवा भी कर सकते हैं।

विवेकपूर्ण मालिक लंबे समय से व्यवहार में ईको-तकनीक का उपयोग कर रहे हैं, जो खाद से बायोगैस प्राप्त करना और परिणाम को ईंधन के रूप में उपयोग करना संभव बनाता है।

इसलिए, हमारी सामग्री में हम बायोगैस बनाने की तकनीक के बारे में बात करेंगे, हम यह भी बात करेंगे कि बायोएनेर्जी प्लांट कैसे बनाया जाए।

आवश्यक मात्रा का निर्धारण

खेत में उत्पादित खाद की दैनिक मात्रा के आधार पर रिएक्टर की मात्रा निर्धारित की जाती है। कच्चे माल के प्रकार, तापमान और किण्वन समय को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। स्थापना पूरी तरह से काम करने के लिए, कंटेनर मात्रा के 85-90% तक भर जाता है, गैस से बचने के लिए कम से कम 10% खाली रहना चाहिए।

मेसोफिलिक पौधे में 35 डिग्री के औसत तापमान पर कार्बनिक पदार्थों के अपघटन की प्रक्रिया 12 दिनों तक चलती है, जिसके बाद किण्वित अवशेष हटा दिए जाते हैं और रिएक्टर को सब्सट्रेट के एक नए हिस्से से भर दिया जाता है। चूँकि रिएक्टर में भेजे जाने से पहले कचरे को 90% तक पानी से पतला किया जाता है, इसलिए दैनिक भार का निर्धारण करते समय तरल की मात्रा को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।

दिए गए संकेतकों के आधार पर, रिएक्टर की मात्रा तैयार सब्सट्रेट (पानी के साथ खाद) की दैनिक मात्रा के 12 गुणा (बायोमास अपघटन के लिए आवश्यक समय) और 10% (कंटेनर की मुक्त मात्रा) की वृद्धि के बराबर होगी।

एक भूमिगत संरचना का निर्माण

अब सबसे सरल स्थापना के बारे में बात करते हैं, जो आपको सबसे कम लागत पर प्राप्त करने की अनुमति देता है। एक भूमिगत प्रणाली बनाने पर विचार करें। इसे बनाने के लिए, आपको एक छेद खोदने की जरूरत है, इसके आधार और दीवारों को प्रबलित विस्तारित मिट्टी कंक्रीट के साथ डाला जाता है।

कक्ष के विपरीत किनारों से, इनलेट और आउटलेट खोलने को प्रदर्शित किया जाता है, जहां सब्सट्रेट की आपूर्ति और अपशिष्ट द्रव्यमान को पंप करने के लिए झुका हुआ पाइप लगाया जाता है।

लगभग 7 सेमी के व्यास वाला आउटलेट पाइप लगभग बंकर के बहुत नीचे स्थित होना चाहिए, इसका दूसरा सिरा एक आयताकार क्षतिपूर्ति कंटेनर में लगाया जाता है जिसमें कचरे को बाहर निकाला जाएगा। सब्सट्रेट की आपूर्ति के लिए पाइपलाइन नीचे से लगभग 50 सेमी स्थित है और इसका व्यास 25-35 सेमी है।पाइप का ऊपरी भाग कच्चे माल प्राप्त करने वाले डिब्बे में प्रवेश करता है।

रिएक्टर को पूरी तरह से सील किया जाना चाहिए। हवा के प्रवेश की संभावना को बाहर करने के लिए, कंटेनर को बिटुमिनस वॉटरप्रूफिंग की एक परत के साथ कवर किया जाना चाहिए।

बंकर का ऊपरी हिस्सा गुंबद या शंकु के आकार का गैस होल्डर है। यह धातु की चादरों या छत के लोहे से बना होता है। ईंट के काम से संरचना को पूरा करना भी संभव है, जिसे बाद में स्टील की जाली से ढका जाता है और प्लास्टर किया जाता है। गैस टैंक के ऊपर, आपको एक सीलबंद हैच बनाने की जरूरत है, पानी की सील से गुजरने वाली गैस पाइप को हटा दें और गैस के दबाव को दूर करने के लिए एक वाल्व स्थापित करें।

सब्सट्रेट को मिलाने के लिए, इकाई को बुदबुदाहट के सिद्धांत पर चलने वाली जल निकासी प्रणाली से सुसज्जित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, संरचना के अंदर प्लास्टिक पाइपों को लंबवत रूप से जकड़ें ताकि उनका ऊपरी किनारा सब्सट्रेट परत के ऊपर हो। उनमें खूब छेद करें। दबाव में गैस नीचे जाएगी, और ऊपर उठकर, गैस के बुलबुले टैंक में बायोमास को मिला देंगे।

यदि आप कंक्रीट बंकर नहीं बनाना चाहते हैं, तो आप तैयार पीवीसी कंटेनर खरीद सकते हैं। गर्मी को संरक्षित करने के लिए, इसे थर्मल इन्सुलेशन - पॉलीस्टायर्न फोम की एक परत के साथ मढ़ा जाना चाहिए। गड्ढे के नीचे 10 सेमी की परत के साथ प्रबलित कंक्रीट से भर जाता है यदि रिएक्टर की मात्रा 3 एम 3 से अधिक न हो तो पॉलीविनाइल क्लोराइड टैंक का उपयोग किया जा सकता है।

विषय पर निष्कर्ष और उपयोगी वीडियो

साधारण बैरल से सबसे सरल इंस्टॉलेशन कैसे करें, आप वीडियो देखकर सीखेंगे:

उपलब्ध उपकरणों का उपयोग करके, सबसे सरल रिएक्टर कुछ दिनों में अपने हाथों से बनाया जा सकता है। यदि खेत बड़ा है, तो तैयार स्थापना खरीदना या विशेषज्ञों से संपर्क करना सबसे अच्छा है।

इस लेख में: बायोगैस अनुप्रयोगों का इतिहास; बायोगैस संरचना; बायोगैस में मीथेन की मात्रा कैसे बढ़ाई जाए; जैविक सब्सट्रेट से बायोगैस के उत्पादन में तापमान शासन; बायोगैस संयंत्रों के प्रकार; बायोरिएक्टर का आकार और स्थान, साथ ही डू-इट-योरसेल्फ बायोरिएक्टर इंस्टॉलेशन बनाने में कई अन्य महत्वपूर्ण बिंदु।

हमारे जीवन के महत्वपूर्ण घटकों में, ऊर्जा वाहक का बहुत महत्व है, जिनकी कीमतें लगभग हर महीने बढ़ रही हैं। प्रत्येक सर्दियों का मौसम परिवार के बजट में छेद कर देता है, जिससे उन्हें हीटिंग की लागत वहन करने के लिए मजबूर होना पड़ता है, जिसका अर्थ है बॉयलर और स्टोव को गर्म करने के लिए ईंधन। लेकिन क्या करें, क्योंकि बिजली, गैस, कोयला या जलाऊ लकड़ी का पैसा खर्च होता है, और हमारे घर प्रमुख ऊर्जा राजमार्गों से जितने दूर हैं, उतना ही महंगा उनका हीटिंग खर्च होगा। इस बीच, वैकल्पिक ताप, किसी भी आपूर्तिकर्ता और टैरिफ से स्वतंत्र, बायोगैस पर बनाया जा सकता है, जिसके निष्कर्षण के लिए किसी भूवैज्ञानिक अन्वेषण, या कुओं की ड्रिलिंग, या महंगे पम्पिंग उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है।

बायोगैस व्यावहारिक रूप से घर पर प्राप्त की जा सकती है, जबकि न्यूनतम, जल्दी भुगतान लागत - आपको इस मुद्दे पर हमारे लेख में बहुत सारी जानकारी मिलेगी।

बायोगैस हीटिंग - इतिहास

वर्ष के गर्म मौसम के दौरान दलदल में बनने वाली ज्वलनशील गैस में रुचि हमारे दूर के पूर्वजों के बीच भी पैदा हुई - भारत, चीन, फारस और असीरिया की उन्नत संस्कृतियों ने 3 सहस्राब्दी पहले बायोगैस का प्रयोग किया। उसी प्राचीन काल में, आदिवासी यूरोप में, अलेमानिक स्वाबियों ने देखा कि दलदलों में उत्सर्जित गैस पूरी तरह से जलती है - उन्होंने इसका उपयोग अपनी झोपड़ियों को गर्म करने के लिए किया, चमड़े के पाइपों के माध्यम से उन्हें गैस की आपूर्ति की और चूल्हों में जला दिया। स्वाबियाई लोग बायोगैस को "ड्रेगन की सांस" मानते थे, जिसके बारे में उनका मानना ​​था कि वे दलदल में रहते थे।

सदियों और सहस्राब्दियों के बाद, बायोगैस ने अपनी दूसरी खोज का अनुभव किया - 17-18 शताब्दियों में, दो यूरोपीय वैज्ञानिकों ने तुरंत इस पर ध्यान आकर्षित किया। अपने समय के जाने-माने रसायनशास्त्री जैन बैप्टिस्टा वैन हेल्मोंट ने स्थापित किया कि किसी भी बायोमास के अपघटन के दौरान दहनशील गैस बनती है, और प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ एलेसेंड्रो वोल्टा ने बायोमास की मात्रा के बीच सीधा संबंध स्थापित किया जिसमें अपघटन प्रक्रियाएं होती हैं। और जारी की गई बायोगैस की मात्रा। 1804 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जॉन डाल्टन ने मीथेन के सूत्र की खोज की, और चार साल बाद, अंग्रेज हम्फ्री डेवी ने इसे दलदली गैस में खोजा।

वाम: जन बैपतिस्ता वैन हेल्मोंट। दाएं: एलेसेंड्रो वोल्टा

गैस स्ट्रीट लाइटिंग के विकास के साथ बायोगैस के व्यावहारिक अनुप्रयोग में रुचि पैदा हुई - 19 वीं शताब्दी के अंत में, अंग्रेजी शहर एक्सेटर के एक जिले की सड़कों को सीवेज के साथ सीवर से प्राप्त गैस से जलाया गया था।

20वीं शताब्दी में, द्वितीय विश्व युद्ध के कारण उत्पन्न ऊर्जा की आवश्यकता ने यूरोपीय लोगों को वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की तलाश करने के लिए मजबूर किया। बायोगैस संयंत्र, जिसमें खाद से गैस का उत्पादन किया जाता था, आंशिक रूप से पूर्वी यूरोप में जर्मनी और फ्रांस में फैल गया। हालाँकि, हिटलर-विरोधी गठबंधन के देशों की जीत के बाद, बायोगैस को भुला दिया गया - बिजली, प्राकृतिक गैस और तेल उत्पादों ने उद्योगों और आबादी की जरूरतों को पूरी तरह से कवर कर दिया।

यूएसएसआर में, बायोगैस उत्पादन तकनीक को मुख्य रूप से अकादमिक दृष्टिकोण से माना जाता था और किसी भी मांग में नहीं माना जाता था।

आज, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के प्रति दृष्टिकोण नाटकीय रूप से बदल गया है - वे दिलचस्प हो गए हैं, क्योंकि पारंपरिक ऊर्जा वाहकों की लागत साल दर साल बढ़ रही है। इसके मूल में, बायोगैस शास्त्रीय ऊर्जा वाहकों के शुल्कों और लागतों से दूर होने का एक वास्तविक तरीका है, अपने स्वयं के ईंधन का स्रोत प्राप्त करने के लिए, और किसी भी उद्देश्य के लिए और पर्याप्त मात्रा में।

चीन में बायोगैस संयंत्रों की सबसे बड़ी संख्या बनाई और संचालित की गई है: 40 मिलियन मध्यम और छोटी क्षमता वाले संयंत्र, उत्पादित मीथेन की मात्रा लगभग 27 बिलियन घन मीटर प्रति वर्ष है।

बायोगैस - यह क्या है

यह एक गैस मिश्रण है जिसमें मुख्य रूप से मीथेन (50 से 85% सामग्री), कार्बन डाइऑक्साइड (15 से 50% सामग्री) और बहुत कम प्रतिशत में अन्य गैसें होती हैं। बायोगैस का उत्पादन तीन प्रकार के बैक्टीरिया की एक टीम द्वारा किया जाता है जो बायोमास पर फ़ीड करते हैं - हाइड्रोलिसिस बैक्टीरिया जो एसिड-उत्पादक बैक्टीरिया के लिए भोजन का उत्पादन करते हैं, जो बदले में बायोगैस बनाने वाले मीथेन-उत्पादक बैक्टीरिया के लिए भोजन प्रदान करते हैं।

प्रारंभिक जैविक सामग्री (उदाहरण के लिए, खाद) का किण्वन, जिसका उत्पाद बायोगैस होगा, बाहरी वातावरण तक पहुंच के बिना होता है और इसे अवायवीय कहा जाता है। इस तरह के किण्वन का एक अन्य उत्पाद, जिसे कंपोस्ट ह्यूमस कहा जाता है, ग्रामीण निवासियों के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है जो इसका उपयोग खेतों और बगीचों में खाद डालने के लिए करते हैं, लेकिन खाद के ढेर में उत्पादित बायोगैस और तापीय ऊर्जा का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है - और व्यर्थ!

मीथेन की उच्च सामग्री के साथ बायोगैस की उपज को कौन से कारक निर्धारित करते हैं

सबसे पहले, तापमान। जीवों को किण्वन करने वाले जीवाणुओं की गतिविधि अधिक होती है, उनके पर्यावरण का तापमान जितना अधिक होता है; उप-शून्य तापमान पर, किण्वन धीमा हो जाता है या पूरी तरह से बंद हो जाता है। इस कारण से, उपोष्णकटिबंधीय और उष्णकटिबंधीय में स्थित अफ्रीका और एशिया में बायोगैस का उत्पादन सबसे आम है। रूसी जलवायु में, बायोगैस के उत्पादन और एक वैकल्पिक ईंधन के रूप में इसके पूर्ण संक्रमण के लिए बायोरिएक्टर के थर्मल इन्सुलेशन और कार्बनिक पदार्थों के द्रव्यमान में गर्म पानी की शुरूआत की आवश्यकता होगी, जब बाहरी वातावरण का तापमान शून्य से नीचे चला जाता है।

बायोरिएक्टर में रखा गया कार्बनिक पदार्थ जैविक रूप से अपघटनीय होना चाहिए, इसमें पानी की एक महत्वपूर्ण मात्रा - कार्बनिक पदार्थ के द्रव्यमान का 90% तक प्रवेश करने की आवश्यकता होती है। एक महत्वपूर्ण बिंदु कार्बनिक वातावरण की तटस्थता होगी, इसकी संरचना में घटकों की अनुपस्थिति जो बैक्टीरिया के विकास को रोकती है, जैसे सफाई और धोने वाले पदार्थ, किसी भी एंटीबायोटिक। बायोगैस घरेलू और सब्जी मूल के लगभग किसी भी अपशिष्ट, अपशिष्ट जल, खाद आदि से प्राप्त की जा सकती है।

अवायवीय कार्बनिक किण्वन की प्रक्रिया सबसे अच्छा काम करती है जब पीएच मान 6.8-8.0 की सीमा में होता है - उच्च अम्लता बायोगैस के गठन को धीमा कर देगी, क्योंकि बैक्टीरिया एसिड का सेवन करने और कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करने में व्यस्त होंगे जो अम्लता को बेअसर कर देगा।

बायोरिएक्टर में नाइट्रोजन और कार्बन के अनुपात की गणना 1 से 30 के रूप में की जानी चाहिए - इस मामले में, जीवाणु कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यक मात्रा प्राप्त करेंगे, और बायोगैस में मीथेन की मात्रा उच्चतम होगी।

मीथेन की पर्याप्त उच्च सामग्री के साथ बायोगैस की सर्वोत्तम उपज प्राप्त होती है यदि किण्वित कार्बनिक पदार्थ में तापमान 32-35 डिग्री सेल्सियस की सीमा में होता है, कम और उच्च मूल्यों पर, बायोगैस में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है, इसकी गुणवत्ता घटता है। मीथेन पैदा करने वाले बैक्टीरिया को तीन समूहों में बांटा गया है: साइकोफिलिक, +5 से +20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर प्रभावी; मेसोफिलिक, उनका तापमान शासन +30 से +42 ° С तक है; थर्मोफिलिक, मोड में +54 से +56 ° С तक काम कर रहा है। बायोगैस, मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के उपभोक्ता के लिए, जो उच्च गैस उपज पर कार्बनिक पदार्थ को किण्वित करते हैं, सबसे बड़ी रुचि रखते हैं।

मेसोफिलिक किण्वन, जो इष्टतम तापमान सीमा से कुछ डिग्री तापमान में परिवर्तन के प्रति कम संवेदनशील है, बायोरिएक्टर में कार्बनिक सामग्री को गर्म करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके नुकसान, थर्मोफिलिक किण्वन की तुलना में, कम गैस उत्पादन में हैं, कार्बनिक सब्सट्रेट (लगभग 25 दिन) के पूर्ण प्रसंस्करण की लंबी अवधि, परिणामस्वरूप विघटित कार्बनिक पदार्थ में हानिकारक वनस्पति हो सकती है, क्योंकि कम तापमान में बायोरिएक्टर 100% बाँझपन प्रदान नहीं करता है।

थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के लिए स्वीकार्य स्तर पर इन-रिएक्टर तापमान को बढ़ाने और बनाए रखने से बायोगैस की उच्चतम उपज सुनिश्चित होगी, कार्बनिक पदार्थों का पूर्ण किण्वन 12 दिनों में होगा, कार्बनिक सब्सट्रेट के अपघटन उत्पाद पूरी तरह से बाँझ हैं। नकारात्मक विशेषताएं: थर्मोफिलिक बैक्टीरिया के लिए स्वीकार्य तापमान सीमा से 2 डिग्री अधिक होने से गैस उत्पादन कम हो जाएगा; हीटिंग के लिए उच्च मांग, परिणामस्वरूप - महत्वपूर्ण ऊर्जा लागत।

बायोरिएक्टर की सामग्री को दिन में 2 बार के अंतराल पर हिलाया जाना चाहिए, अन्यथा इसकी सतह पर एक पपड़ी बन जाएगी, जो बायोगैस के लिए अवरोध पैदा करेगी। इसे खत्म करने के अलावा, सरगर्मी आपको कार्बनिक द्रव्यमान के भीतर तापमान और अम्लता के स्तर को बराबर करने की अनुमति देती है।

निरंतर चक्र बायोरिएक्टरों में, उच्चतम बायोगैस उपज तब होती है जब किण्वित ऑर्गेनिक्स को अनलोड किया जाता है और नए ऑर्गेनिक्स को अनलोड किए गए वॉल्यूम के बराबर मात्रा में लोड किया जाता है। छोटे बायोरिएक्टरों में, जो आमतौर पर गर्मियों के कॉटेज में उपयोग किए जाते हैं, हर दिन किण्वन कक्ष की आंतरिक मात्रा के लगभग 5% के बराबर मात्रा में कार्बनिक पदार्थ निकालना और जोड़ना आवश्यक होता है।

बायोगैस उपज सीधे बायोरिएक्टर में डाले गए कार्बनिक सब्सट्रेट के प्रकार पर निर्भर करती है (नीचे सूखे सब्सट्रेट वजन के प्रति किलो औसत डेटा हैं):

  • घोड़े की खाद 0.27 मीटर 3 बायोगैस देती है, मीथेन सामग्री 57% है;
  • मवेशियों (मवेशियों) की खाद 0.3 मीटर 3 बायोगैस देती है, मीथेन की मात्रा 65% है;
  • ताजा मवेशी खाद 68% मीथेन सामग्री के साथ 0.05 मीटर 3 बायोगैस देता है;
  • चिकन खाद - 0.5 मीटर 3, इसमें मीथेन की मात्रा 60% होगी;
  • सुअर की खाद - 0.57 मीटर 3, मीथेन का अनुपात 70% होगा;
  • भेड़ की खाद - 0.6 मीटर 3 70% मीथेन सामग्री के साथ;
  • गेहूं का भूसा - 0.27 मीटर 3, 58% मीथेन सामग्री के साथ;
  • मकई का भूसा - 0.45 मीटर 3, मीथेन सामग्री 58%;
  • घास - 0.55 मीटर 3, 70% मीथेन सामग्री के साथ;
  • पेड़ के पत्ते - 0.27 मीटर 3, मीथेन का अनुपात 58% है;
  • वसा - 1.3 मीटर 3, मीथेन सामग्री 88%।

बायोगैस संयंत्र

इन उपकरणों में निम्नलिखित मुख्य तत्व होते हैं - एक रिएक्टर, एक ऑर्गेनिक्स लोडिंग हॉपर, एक बायोगैस आउटलेट, एक किण्वित ऑर्गेनिक्स अनलोडिंग हॉपर।

निर्माण के प्रकार के अनुसार, बायोगैस संयंत्र निम्न प्रकार के होते हैं:

  • बिना गर्म किए और रिएक्टर में किण्वित ऑर्गेनिक्स को मिलाए बिना;
  • गर्म किए बिना, लेकिन कार्बनिक द्रव्यमान के मिश्रण के साथ;
  • हीटिंग और मिश्रण के साथ;
  • हीटिंग, सरगर्मी और उपकरणों के साथ जो आपको किण्वन प्रक्रिया को नियंत्रित और प्रबंधित करने की अनुमति देते हैं।

पहले प्रकार का बायोगैस संयंत्र एक छोटे से खेत के लिए उपयुक्त है और इसे साइकोफिलिक बैक्टीरिया के लिए डिज़ाइन किया गया है: बायोरिएक्टर की आंतरिक मात्रा 1-10 मीटर 3 (प्रति दिन 50-200 किलोग्राम खाद का प्रसंस्करण), न्यूनतम उपकरण, परिणामी बायोगैस को संग्रहित नहीं किया जाता है - इसका उपभोग करने वाले घरेलू उपकरणों में तुरंत चला जाता है। ऐसी स्थापना का उपयोग केवल दक्षिणी क्षेत्रों में किया जा सकता है, इसे 5-20 डिग्री सेल्सियस के आंतरिक तापमान के लिए डिज़ाइन किया गया है। किण्वित ऑर्गेनिक्स को एक साथ एक नए बैच के लोडिंग के साथ किया जाता है, शिपमेंट को एक कंटेनर में किया जाता है, जिसकी मात्रा बायोरिएक्टर की आंतरिक मात्रा के बराबर या उससे अधिक होनी चाहिए। कंटेनर की सामग्री को इसमें तब तक रखा जाता है जब तक कि इसे निषेचित मिट्टी में पेश नहीं किया जाता है।

दूसरे प्रकार का डिज़ाइन भी एक छोटे से खेत के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसका प्रदर्शन पहले प्रकार के बायोगैस संयंत्रों की तुलना में कुछ अधिक है - उपकरण में एक मैनुअल या मैकेनिकल ड्राइव के साथ एक मिक्सिंग डिवाइस शामिल है।

तीसरे प्रकार के बायोगैस संयंत्र बायोरिएक्टर के मजबूर हीटिंग के साथ मिक्सिंग डिवाइस के अलावा सुसज्जित हैं, जबकि गर्म पानी बॉयलर बायोगैस संयंत्र द्वारा उत्पादित वैकल्पिक ईंधन पर चल रहा है। ऐसे संयंत्रों में मीथेन का उत्पादन मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है, जो रिएक्टर में ताप की तीव्रता और तापमान के स्तर पर निर्भर करता है।

बायोगैस संयंत्र का योजनाबद्ध आरेख: 1 - सब्सट्रेट हीटिंग; 2 - भराव गर्दन; 3 - बायोरिएक्टर की क्षमता; 4 - मैनुअल मिक्सर; 5 - घनीभूत इकट्ठा करने के लिए कंटेनर; 6 - गैस वाल्व; 7 - प्रसंस्कृत द्रव्यमान के लिए टैंक; 8 - सुरक्षा वाल्व; 9 - फ़िल्टर; 10 - गैस बॉयलर; 11 - गैस वाल्व; 12 - गैस उपभोक्ता; 13 - पानी की सील

अंतिम प्रकार के बायोगैस संयंत्र सबसे जटिल हैं और बायोगैस के कई उपभोक्ताओं के लिए डिज़ाइन किए गए हैं; एक विद्युत संपर्क दबाव गेज, एक सुरक्षा वाल्व, एक गर्म पानी बॉयलर, एक कंप्रेसर (कार्बनिक पदार्थ का वायवीय मिश्रण), एक रिसीवर, एक गैस टैंक , एक गैस रिड्यूसर, और वाहनों में बायोगैस लोड करने के लिए एक आउटलेट को संयंत्रों के डिजाइन में पेश किया गया है। ये इकाइयां लगातार काम करती हैं, तीन तापमान शासनों में से किसी एक को ठीक से ट्यून किए गए हीटिंग के लिए धन्यवाद की अनुमति देती हैं, और बायोगैस की निकासी स्वचालित रूप से की जाती है।

DIY बायोगैस संयंत्र

बायोगैस संयंत्रों में उत्पादित बायोगैस का कैलोरी मान लगभग 5,500 किलो कैलोरी/एम 3 के बराबर होता है, जो प्राकृतिक गैस के कैलोरी मान (7,000 किलो कैलोरी/एम 3) से थोड़ा कम होता है। एक 50 मीटर 2 आवासीय भवन को गर्म करने और एक घंटे के लिए चार बर्नर वाले गैस स्टोव का उपयोग करने के लिए औसतन 4 मीटर 3 बायोगैस की आवश्यकता होती है।

रूसी बाजार में पेश किए जाने वाले औद्योगिक बायोगैस संयंत्रों की कीमत 200,000 रूबल से है। - उनकी बाहरी उच्च लागत के साथ, यह ध्यान देने योग्य है कि इन प्रतिष्ठानों की गणना लोड किए गए कार्बनिक सब्सट्रेट की मात्रा के अनुसार की जाती है और वे निर्माताओं की वारंटी द्वारा कवर किए जाते हैं।

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बायोरिएक्टर आकार

इसके लिए सबसे अच्छा आकार अंडाकार (अंडे के आकार का) होगा, लेकिन ऐसा रिएक्टर बनाना बेहद मुश्किल है। एक बेलनाकार बायोरिएक्टर को डिजाइन करना आसान होगा, जिसके ऊपरी और निचले हिस्से शंकु या अर्धवृत्त के रूप में बने होते हैं। ईंट या कंक्रीट से बने चौकोर या आयताकार आकार के रिएक्टर अप्रभावी होंगे, क्योंकि समय के साथ कोनों में दरारें बन जाती हैं, जो सब्सट्रेट के दबाव के कारण होती हैं, वे कठोर कार्बनिक टुकड़े भी जमा करेंगे जो किण्वन प्रक्रिया में बाधा डालते हैं।

बायोरिएक्टर के स्टील टैंक एयरटाइट होते हैं, उच्च दबाव के प्रतिरोधी होते हैं, और निर्माण में मुश्किल नहीं होते हैं। उनका माइनस - जंग के खराब प्रतिरोध में, आंतरिक दीवारों पर एक सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, राल। स्टील बायोरिएक्टर की बाहरी सतह को अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए और दो परतों में रंगा जाना चाहिए।

कंक्रीट, ईंट या पत्थर से बने बायोरिएक्टर टैंक को राल की एक परत के साथ अंदर से सावधानी से लेपित किया जाना चाहिए जो उनकी प्रभावी पानी और गैस अभेद्यता सुनिश्चित कर सके, लगभग 60 डिग्री सेल्सियस के तापमान और हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बनिक अम्लों की आक्रामकता का सामना कर सके। राल के अलावा, पैराफिन को 4% मोटर तेल (नया) या मिट्टी के तेल के साथ पतला और 120-150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जा सकता है, रिएक्टर की आंतरिक सतहों की रक्षा के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है - बायोरिएक्टर की सतहों को लागू करने से पहले एक बर्नर से गरम किया जाना चाहिए उन पर पैराफिन की परत।

बायोरिएक्टर बनाते समय, आप प्लास्टिक के कंटेनरों का उपयोग कर सकते हैं जो जंग के अधीन नहीं हैं, लेकिन केवल कठोर से पर्याप्त मजबूत दीवारों के साथ। शीतल प्लास्टिक का उपयोग केवल गर्म मौसम में ही किया जा सकता है, क्योंकि ठंड के मौसम की शुरुआत के साथ उस पर इन्सुलेशन को ठीक करना मुश्किल होगा, इसके अलावा, इसकी दीवारें पर्याप्त मजबूत नहीं होती हैं। प्लास्टिक बायोरिएक्टर का उपयोग केवल कार्बनिक पदार्थों के साइक्रोफिलिक किण्वन के लिए किया जा सकता है।

बायोरिएक्टर का स्थान

साइट पर मुक्त स्थान, आवासीय भवनों से दूरी, कचरे और जानवरों के स्थान आदि के आधार पर इसकी नियुक्ति की योजना बनाई गई है। भू-आधारित, पूरी तरह या आंशिक रूप से जलमग्न बायोरिएक्टर की योजना बनाना भूजल स्तर, इनपुट और आउटपुट में आसानी पर निर्भर करता है। टैंक रिएक्टर में कार्बनिक सब्सट्रेट की। रिएक्टर पोत को जमीनी स्तर से नीचे रखना इष्टतम होगा - जैविक सब्सट्रेट की शुरूआत के लिए उपकरणों पर बचत प्राप्त की जाती है, थर्मल इन्सुलेशन में काफी वृद्धि होती है, जिसे सस्ती सामग्री (पुआल, मिट्टी) का उपयोग करके सुनिश्चित किया जा सकता है।

बायोरिएक्टर उपकरण

रिएक्टर पोत को एक हैच से सुसज्जित किया जाना चाहिए, जिसके माध्यम से मरम्मत और रखरखाव कार्य करना संभव है। बायोरिएक्टर के शरीर और मैनहोल कवर के बीच, रबर गैसकेट या सीलेंट की एक परत रखना आवश्यक है। तापमान, आंतरिक दबाव और जैविक सब्सट्रेट स्तर के लिए बायोरिएक्टर को सेंसर से लैस करना वैकल्पिक है, लेकिन बेहद सुविधाजनक है।

बायोरिएक्टर का थर्मल इन्सुलेशन

इसकी अनुपस्थिति बायोगैस संयंत्र को पूरे वर्ष संचालित करने की अनुमति नहीं देगी, केवल गर्म मौसम में। मिट्टी, पुआल, सूखी खाद और लावा का उपयोग किसी दबे हुए या अर्ध-दबे हुए बायोरिएक्टर को बचाने के लिए किया जाता है। इन्सुलेशन परतों में रखा गया है - दफन रिएक्टर स्थापित करते समय, गड्ढे को पीवीसी फिल्म की एक परत के साथ कवर किया जाता है, जो मिट्टी के साथ गर्मी-इन्सुलेट सामग्री के सीधे संपर्क को रोकता है। बायोरिएक्टर की स्थापना से पहले, पुआल को गड्ढे के तल पर डाला जाता है, उसके ऊपर मिट्टी की एक परत रखी जाती है, फिर बायोरिएक्टर को उजागर किया जाता है। उसके बाद, रिएक्टर टैंक और पीवीसी फिल्म के साथ रखे गड्ढे के बीच के सभी मुक्त क्षेत्रों को टैंक के लगभग अंत तक पुआल से ढक दिया जाता है, मिट्टी की 300 मिमी परत को स्लैग के साथ मिश्रित किया जाता है।

कार्बनिक सब्सट्रेट को लोड करना और उतारना

बायोरिएक्टर में लोड करने और उससे उतारने के लिए पाइपों का व्यास कम से कम 300 मिमी होना चाहिए, अन्यथा वे दब जाएंगे। उनमें से प्रत्येक, रिएक्टर के अंदर अवायवीय स्थितियों को बनाए रखने के लिए, पेंच या आधा-मोड़ वाल्व से सुसज्जित होना चाहिए। जैविक आपूर्ति के लिए हॉपर की मात्रा, बायोगैस संयंत्र के प्रकार के आधार पर, इनपुट कच्चे माल की दैनिक मात्रा के बराबर होनी चाहिए। फीड हॉपर को बायोरिएक्टर के धूप वाले हिस्से में स्थित होना चाहिए, क्योंकि इससे पेश किए गए कार्बनिक सब्सट्रेट में तापमान में वृद्धि होगी, किण्वन प्रक्रियाओं में तेजी आएगी। यदि बायोगैस संयंत्र सीधे खेत से जुड़ा है, तो बंकर को इसकी संरचना के नीचे रखा जाना चाहिए ताकि गुरुत्वाकर्षण बल के प्रभाव में कार्बनिक सब्सट्रेट इसमें प्रवेश कर सके।

कार्बनिक सब्सट्रेट को लोड करने और उतारने के लिए पाइपलाइनों को बायोरिएक्टर के विपरीत किनारों पर स्थित होना चाहिए - इस मामले में, इनपुट कच्चे माल को समान रूप से वितरित किया जाएगा, और किण्वित कार्बनिक पदार्थ को गुरुत्वाकर्षण बल और द्रव्यमान के प्रभाव में आसानी से हटा दिया जाएगा। ताजा सब्सट्रेट। स्थापना स्थल पर बायोरिएक्टर स्थापित करने से पहले और उस पर थर्मल इन्सुलेशन की परतें लगाने से पहले कार्बनिक पदार्थों की लोडिंग और अनलोडिंग के लिए पाइप लाइन के छेद और स्थापना की जानी चाहिए। बायोरिएक्टर की आंतरिक मात्रा की जकड़न इस तथ्य से प्राप्त होती है कि पाइप प्रविष्टियाँ एक तीव्र कोण पर स्थित होती हैं, जबकि रिएक्टर के अंदर तरल स्तर पाइप प्रवेश बिंदुओं से अधिक होता है - हाइड्रोलिक सील वायु पहुंच को अवरुद्ध करता है।

अतिप्रवाह सिद्धांत के अनुसार नए की शुरूआत और किण्वित कार्बनिक पदार्थों की निकासी सबसे आसानी से की जाती है, यानी, जब एक नया हिस्सा पेश किया जाता है तो रिएक्टर के अंदर कार्बनिक पदार्थ के स्तर को ऊपर उठाने से निर्वहन पाइप के माध्यम से एक मात्रा में सब्सट्रेट को हटा दिया जाएगा। इनपुट सामग्री की मात्रा के बराबर।

यदि कार्बनिक पदार्थ की तेजी से लोडिंग की आवश्यकता है, और इलाके में खामियों के कारण गुरुत्वाकर्षण इंजेक्शन की दक्षता कम है, तो पंपों की आवश्यकता होगी। दो तरीके हैं: सूखा, जिसमें पंप को लोडिंग पाइप के अंदर स्थापित किया जाता है और जैविक पदार्थ, एक ऊर्ध्वाधर पाइप के माध्यम से पंप में प्रवेश करते हुए, इसके द्वारा पंप किया जाता है; गीला, जिसमें पंप लोडिंग बंकर में स्थापित है, यह बंकर (तंग आवास में) या शाफ्ट के माध्यम से स्थापित मोटर द्वारा संचालित होता है, जबकि मोटर बंकर के बाहर स्थापित होता है।

बायोगैस कैसे एकत्रित करें

इस प्रणाली में एक गैस पाइपलाइन शामिल है जो उपभोक्ताओं को गैस वितरित करती है, शटऑफ वाल्व, घनीभूत संग्रह टैंक, एक सुरक्षा वाल्व, एक रिसीवर, एक कंप्रेसर, एक गैस फिल्टर, एक गैस टैंक और गैस खपत उपकरण। स्थान पर बायोरिएक्टर की पूर्ण स्थापना के बाद ही सिस्टम की स्थापना की जाती है।

बायोगैस एकत्र करने के लिए आउटपुट रिएक्टर के उच्चतम बिंदु पर किया जाता है, निम्नलिखित श्रृंखला में इससे जुड़े होते हैं: घनीभूत एकत्र करने के लिए एक सीलबंद कंटेनर; एक सुरक्षा वाल्व और एक पानी की सील - पानी के साथ एक कंटेनर, जिसमें प्रवेश करने वाली गैस पाइपलाइन जल स्तर से नीचे बनाई गई है, आउटलेट अधिक है (पानी की सील के सामने गैस पाइपलाइन का पाइप मुड़ा हुआ होना चाहिए ताकि पानी अंदर न जाए) रिएक्टर में), जो गैस को विपरीत दिशा में जाने की अनुमति नहीं देगा।

कार्बनिक सब्सट्रेट के किण्वन के दौरान बनने वाली बायोगैस में जल वाष्प की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जो गैस पाइपलाइन की दीवारों के साथ घनीभूत होती है और कुछ मामलों में उपभोक्ताओं को गैस के प्रवाह को अवरुद्ध करती है। चूंकि गैस पाइपलाइन का निर्माण इस तरह से करना मुश्किल है कि इसकी पूरी लंबाई के साथ रिएक्टर की ओर एक ढलान है, जहां कंडेनसेट बहेगा, इसके प्रत्येक निचले हिस्से में पानी के कंटेनर के रूप में पानी की सील स्थापित करना आवश्यक है। खंड। बायोगैस संयंत्र के संचालन के दौरान, समय-समय पर उनमें से पानी का हिस्सा निकालना आवश्यक होता है, अन्यथा इसका स्तर गैस के प्रवाह को पूरी तरह से अवरुद्ध कर देगा।

गैस पाइपलाइन को समान व्यास और समान प्रकार के पाइपों के साथ बनाया जाना चाहिए, सिस्टम के सभी वाल्वों और तत्वों का व्यास भी समान होना चाहिए। 12 से 18 मिमी के व्यास वाले स्टील पाइप छोटे और मध्यम क्षमता के बायोगैस संयंत्रों के लिए लागू होते हैं, इन व्यास के पाइपों के माध्यम से आपूर्ति की जाने वाली बायोगैस की प्रवाह दर 60 मीटर से अधिक लंबाई के लिए 1 मीटर 3/एच 12 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए)। गैस पाइपलाइन में प्लास्टिक पाइप का उपयोग करने पर भी यही स्थिति लागू होती है, इसके अलावा, इन पाइपों को जमीनी स्तर से 250 मिमी नीचे रखा जाना चाहिए, क्योंकि उनका प्लास्टिक सूर्य के प्रकाश के प्रति संवेदनशील होता है और सौर विकिरण के प्रभाव में ताकत खो देता है।

गैस पाइपलाइन बिछाते समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि कोई रिसाव न हो और जोड़ गैस-टाइट हों - जाँच साबुन के घोल से की जाती है।

गैस फिल्टर

बायोगैस में थोड़ी मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड होता है, जिसके पानी के साथ संयोजन से एक एसिड बनता है जो धातु को सक्रिय रूप से संक्षारित करता है - इस कारण से, अनफ़िल्टर्ड बायोगैस का उपयोग आंतरिक दहन इंजनों के लिए नहीं किया जा सकता है। इस बीच, हाइड्रोजन सल्फाइड को एक साधारण फिल्टर के साथ गैस से हटाया जा सकता है - धातु और लकड़ी की छीलन के सूखे मिश्रण से भरा गैस पाइप का 300 मिमी का टुकड़ा। बायोगैस के प्रत्येक 2,000 मीटर 3 के बाद इस तरह के एक फिल्टर से गुजरने के बाद, इसकी सामग्री को निकालना और इसे लगभग एक घंटे के लिए खुली हवा में रखना आवश्यक है - चिप्स पूरी तरह से सल्फर से साफ हो जाएंगे और इसका पुन: उपयोग किया जा सकता है।

वाल्व और वाल्व बंद करो

बायोरिएक्टर के तत्काल आसपास के क्षेत्र में, मुख्य गैस वाल्व स्थापित है; गैस प्रणाली के लिए सबसे अच्छे नल क्रोम-प्लेटेड बॉल वाल्व हैं; प्लंबिंग सिस्टम के लिए डिज़ाइन किए गए नल का उपयोग गैस सिस्टम में नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक गैस उपभोक्ता पर, बॉल वाल्व की स्थापना अनिवार्य है।

यांत्रिक हलचल

छोटी मात्रा के बायोरिएक्टरों के लिए, हाथ से संचालित आंदोलनकारी सबसे उपयुक्त होते हैं - वे डिजाइन में सरल होते हैं और ऑपरेशन के दौरान किसी विशेष स्थिति की आवश्यकता नहीं होती है। एक यांत्रिक रूप से संचालित एजीटेटर को निम्नानुसार डिज़ाइन किया गया है: रिएक्टर के अंदर केंद्रीय धुरी के साथ एक क्षैतिज या लंबवत शाफ्ट रखा जाता है, ब्लेड उस पर तय होते हैं, बैक्टीरिया में समृद्ध कार्बनिक पदार्थ के द्रव्यमान को किण्वित सब्सट्रेट को लोडिंग के स्थान पर उतारने की जगह से घूर्णन करते हैं। एक ताजा भाग। सावधान रहें - आंदोलक को केवल अनलोडिंग क्षेत्र से लोडिंग क्षेत्र में मिश्रण की दिशा में घूमना चाहिए, मीथेन बनाने वाले बैक्टीरिया को परिपक्व सब्सट्रेट से नए आपूर्ति किए गए एक में स्थानांतरित करने से ऑर्गेनिक्स की परिपक्वता और बायोगैस के उत्पादन में तेजी आएगी मीथेन की एक उच्च सामग्री।

बायोरिएक्टर में कार्बनिक सब्सट्रेट को कितनी बार हिलाया जाना चाहिए? अवलोकन द्वारा आवृत्ति निर्धारित करना आवश्यक है, बायोगैस की रिहाई पर ध्यान केंद्रित करना - अत्यधिक सरगर्मी किण्वन को बाधित करेगा, क्योंकि यह बैक्टीरिया की गतिविधि में हस्तक्षेप करेगा, इसके अलावा, यह असंसाधित कार्बनिक पदार्थों को हटाने का कारण होगा। औसतन, मिश्रण के बीच का समय अंतराल 4 से 6 घंटे का होना चाहिए।

एक बायोरिएक्टर में एक कार्बनिक सब्सट्रेट का ताप

हीटिंग के बिना, रिएक्टर केवल साइकोफिलिक मोड में बायोगैस का उत्पादन कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कम गैस का उत्पादन होता है और उच्च तापमान मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक ऑपरेटिंग मोड की तुलना में खराब उर्वरक गुणवत्ता होती है। सब्सट्रेट हीटिंग दो तरीकों से किया जा सकता है: स्टीम हीटिंग; गर्म पानी के साथ ऑर्गेनिक्स का कनेक्शन या हीट एक्सचेंजर के साथ हीटिंग जिसमें गर्म पानी फैलता है (कार्बनिक सामग्री के साथ मिश्रित किए बिना)।

स्टीम हीटिंग (डायरेक्ट हीटिंग) का एक गंभीर नुकसान बायोगैस प्लांट में स्टीम जनरेशन सिस्टम को शामिल करने की आवश्यकता है, जिसमें इसमें मौजूद नमक से जल शोधन प्रणाली शामिल है। एक भाप उत्पादन संयंत्र केवल वास्तव में बड़ी स्थापनाओं के लिए फायदेमंद है जो बड़ी मात्रा में सब्सट्रेट, जैसे कि अपशिष्ट जल को संसाधित करता है। इसके अलावा, भाप के साथ हीटिंग कार्बनिक पदार्थों के ताप तापमान के सटीक नियंत्रण की अनुमति नहीं देगा, परिणामस्वरूप, यह ज़्यादा गरम हो सकता है।

बायोरिएक्टर संयंत्र के अंदर या बाहर रखे हीट एक्सचेंजर्स रिएक्टर के अंदर कार्बनिक पदार्थ के अप्रत्यक्ष ताप का उत्पादन करते हैं। तुरंत फर्श (नींव) के माध्यम से हीटिंग के विकल्प को त्यागने के लायक है, क्योंकि बायोरिएक्टर के तल पर ठोस तलछट का संचय इसे रोकता है। सबसे अच्छा विकल्प रिएक्टर के अंदर हीट एक्सचेंजर को पेश करना होगा, हालांकि, इसे बनाने वाली सामग्री पर्याप्त रूप से मजबूत होनी चाहिए और इसके मिश्रण के दौरान कार्बनिक पदार्थों के दबाव का सफलतापूर्वक सामना करना चाहिए। एक बड़ा क्षेत्र हीट एक्सचेंजर ऑर्गेनिक्स को बेहतर और अधिक समान रूप से गर्म करेगा, जिससे किण्वन प्रक्रिया में सुधार होगा। बाहरी हीटिंग, दीवारों की गर्मी के नुकसान के कारण इसकी कम दक्षता के साथ, आकर्षक है क्योंकि बायोरिएक्टर के अंदर कुछ भी सब्सट्रेट की गति में हस्तक्षेप नहीं करेगा।

हीट एक्सचेंजर में इष्टतम तापमान लगभग 60 ° C होना चाहिए, हीट एक्सचेंजर्स स्वयं रेडिएटर सेक्शन, कॉइल, समानांतर वेल्डेड पाइप के रूप में बने होते हैं। शीतलक तापमान को 60 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखने से निलंबन के कणों के हीट एक्सचेंजर की दीवारों से चिपके रहने का जोखिम कम हो जाएगा, जिसके संचयन से गर्मी हस्तांतरण में काफी कमी आएगी। हीट एक्सचेंजर के लिए इष्टतम स्थान मिश्रण ब्लेड के पास है, जिस स्थिति में इसकी सतह पर कार्बनिक कणों के अवसादन का खतरा न्यूनतम होता है।

बायोरिएक्टर की हीटिंग पाइपलाइन एक पारंपरिक हीटिंग सिस्टम के समान बनाई और सुसज्जित है, अर्थात, सिस्टम के सबसे निचले बिंदु पर ठंडा पानी की वापसी के लिए शर्तों को पूरा किया जाना चाहिए, इसके ऊपरी बिंदुओं पर वायु रिलीज वाल्व की आवश्यकता होती है। बायोरिएक्टर के अंदर कार्बनिक द्रव्यमान के तापमान का नियंत्रण एक थर्मामीटर से किया जाता है, जिसे रिएक्टर से सुसज्जित किया जाना चाहिए।

बायोगैस एकत्र करने के लिए गैस धारक

निरंतर गैस की खपत के साथ, उनकी कोई आवश्यकता नहीं है, जब तक कि उनका उपयोग गैस के दबाव को बराबर करने के लिए नहीं किया जा सकता है, जो दहन प्रक्रिया में काफी सुधार करेगा। छोटी क्षमता के बायोरिएक्टर संयंत्रों के लिए, बड़ी मात्रा में ऑटोमोबाइल कक्ष, जो एक दूसरे के साथ समानांतर में जुड़े जा सकते हैं, गैस धारकों की भूमिका के लिए उपयुक्त हैं।

अधिक गंभीर गैस टैंक, स्टील या प्लास्टिक, एक विशिष्ट बायोरिएक्टर संयंत्र के लिए चुने जाते हैं - सबसे अच्छे मामले में, गैस टैंक में दैनिक बायोगैस उत्पादन की मात्रा होनी चाहिए। गैस धारक की आवश्यक क्षमता उसके प्रकार और दबाव पर निर्भर करती है, जिसके लिए इसे डिजाइन किया गया है, एक नियम के रूप में, इसकी मात्रा बायोरिएक्टर की आंतरिक मात्रा का 1/5...1/3 है।

स्टील गैस टैंक। स्टील से बने तीन प्रकार के गैस धारक हैं: कम दबाव, 0.01 से 0.05 किग्रा / सेमी 2; मध्यम, 8 से 10 किग्रा/सेमी 2; उच्च, 200 किग्रा / सेमी 2 तक। स्टील के कम दबाव वाले गैस टैंकों का उपयोग करना उचित नहीं है, उन्हें प्लास्टिक गैस टैंकों से बदलना बेहतर है - वे महंगे हैं और केवल तभी लागू होते हैं जब बायोगैस संयंत्र और उपभोक्ता उपकरणों के बीच महत्वपूर्ण दूरी हो। बायोगैस के दैनिक उत्पादन और इसकी वास्तविक खपत के बीच अंतर को बराबर करने के लिए मुख्य रूप से कम दबाव वाले गैस धारकों का उपयोग किया जाता है।

बायोगैस को एक कंप्रेसर द्वारा मध्यम और उच्च दबाव के स्टील गैसहोल्डर्स में पंप किया जाता है; उनका उपयोग केवल मध्यम और बड़ी क्षमता वाले बायोरिएक्टरों में किया जाता है।

गैस धारकों को निम्नलिखित इंस्ट्रूमेंटेशन से लैस होना चाहिए: एक सुरक्षा वाल्व, एक पानी की सील, एक दबाव कम करने वाला और एक दबाव नापने का यंत्र। स्टील से बने गैस होल्डर्स को ग्राउंड किया जाना चाहिए!

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घर पर बायोगैस का उत्पादन आपको घरेलू गैस की खपत को बचाने और खरपतवारों से खाद प्राप्त करने की अनुमति देगा। यह ट्यूटोरियल लेख दिखाता है कि कैसे एक सामान्य व्यक्ति सरल चरणों के साथ एक प्रभावी बायोगैस खरपतवार निष्कर्षण प्रणाली बना सकता है।



यह सरल चरण-दर-चरण निर्देश भारतीय एंटोनी राज द्वारा सुझाया गया था। उन्होंने खरपतवारों के अवायवीय पाचन से ऊर्जा के उत्पादन के साथ लंबे समय तक प्रयोग किया। और यहाँ इससे क्या निकला।

चरण 1: हम बायोजेनरेटर के लिए एक कंटेनर का चयन करते हैं।



अवायवीय पाचन (परिभाषा के अनुसार) प्रक्रियाओं का एक समूह है, जिसके परिणामस्वरूप सूक्ष्मजीव, ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, बायोगैस को मुक्त करके बायोमैटेरियल को पूरी तरह से नष्ट कर देते हैं।

शुरू करने के लिए, हम बायोजेनरेटर को कुचले हुए खरपतवार से भर देते हैं। साथ ही, हम किण्वन के परिणामस्वरूप निकलने वाली बायोगैस की मात्रा और ऊर्जा की मात्रा के बारे में जानकारी एकत्र करेंगे।
आप बायोजेनरेटर एंथनी के बारे में ही पढ़ सकते हैं।

चरण 2: मातम इकट्ठा करना



किण्वन टैंक की क्षमता 750 लीटर है। 50 लीटर रिजर्व में छोड़ देते हैं। हम 2.5 किलो ताजे कटे हुए खरपतवार को पर्याप्त पानी के साथ 20 लीटर पतला "बायोमैटेरियल" के साथ समाप्त करने के लिए प्रजनन करते हैं। मिश्रण को लगभग 35 दिनों तक किण्वित करना चाहिए। ठोस बायोमैटेरियल को हटाने के बाद पानी का उपयोग बगीचे में पौधों के लिए उर्वरक के रूप में किया जा सकता है। 4 किलो ताजा कटे हुए खरपतवार से, जड़ों और टहनियों को काटने के बाद, आप लगभग 2.5 किलो सामग्री प्राप्त कर सकते हैं। कच्चे माल को 3-4 दिन तक स्टोर किया जा सकता 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

कच्चा माल श्रेणी 1 टन बुनियादी कच्चे माल से बायोगैस उत्पादन (एम 3)।
गाँय का गोबर 39-51
मवेशियों की खाद को भूसे में मिलाया जाता है 70
सूअर की खाद 51-87
भेड़ की खाद 70
पक्षियों की बीट 46-93
वसा ऊतक 1290
बूचड़खाने से निकलने वाला कचरा 240-510
एमएसडब्ल्यू 180-200
मल और सीवेज 70
शराब के बाद का ठहराव 45-95
चीनी उत्पादन से जैविक अपशिष्ट 115
सिलेज 210-410
आलू के टॉप्स 280-490
चुकंदर का गूदा 29-41
चुकंदर सबसे ऊपर है 75-200
सब्जी का कचरा 330-500
भुट्टा 390-490
घास 290-490
ग्लिसरॉल 390-595
बीयर की गोली 39-59
राई की कटाई से निकलने वाला कचरा 165
लिनन और भांग 360
जई का डंठल 310
तिपतिया घास 430-490
दूध सीरम 50
भुट्टे का चारा 250
आटा, रोटी 539
मछली का कचरा 300

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, एक पपड़ी 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, विभिन्न प्रकार के कच्चे माल को सब्सट्रेट के गुहिकायन प्रसंस्करण के माध्यम से 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।

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