डू-इट-योर बायोगैस प्लांट। बायोगैस का स्व-उत्पादन अपने घर के लिए बायोगैस संयंत्र कैसे बनाएं

जोखिम वर्ग 1 से 5 तक कचरे को हटाना, प्रसंस्करण और निपटान

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खेतों के लिए खाद का निपटान करना आसान नहीं है। इसका उत्पादन अधिक मात्रा में होता है और इसे हटाने तथा निस्तारण पर काफी पैसा खर्च करना पड़ता है। छोटे निजी खेतों में, खाद का सक्रिय रूप से एक मुफ्त और प्रभावी उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह पता चला है कि इस कच्चे माल का उपयोगी उपयोग करने का एक और तरीका है, जो प्राकृतिक गैस प्राप्त करना संभव बनाता है।

कई फार्म पहले से ही पर्यावरण के अनुकूल तकनीक का उपयोग करके खाद से बायोगैस का उत्पादन कर रहे हैं जो उन्हें एक मूल्यवान उत्पाद प्राप्त करने की अनुमति देता है। खाद से प्राप्त बायोमीथेन उच्च गुणवत्ता का होता है, यही कारण है कि इसका उपयोग कई देशों में किया जाता है।

बायोगैस क्या है

खाद से प्राप्त बायोगैस एक पर्यावरण अनुकूल ईंधन है। अपनी विशेषताओं के अनुसार, यह प्राकृतिक गैस के करीब है, जिसे औद्योगिक रूप से पृथ्वी के आंत्र से निकाला जाता है।

बायोगैस पारंपरिक ईंधन का एक विकल्प हो सकता है, क्योंकि यह जानवरों और पक्षियों के अपशिष्ट से बनता है, जो किसी भी कृषि में प्रचुर मात्रा में पाया जा सकता है। कच्चे माल के उचित प्रसंस्करण से, आप बिना किसी विशिष्ट गंध के रंगहीन बायोगैस प्राप्त कर सकते हैं, जिसमें कम से कम 70% मीथेन होता है।

बायोगैस में अच्छे गुण होते हैं। खाद से इस तरह के ईंधन का एक घन मीटर डेढ़ किलोग्राम कोयले के बराबर गर्मी पैदा करता है।

प्रक्रिया लाभ

सोवियत काल में बायोगैस बनाने के लिए खाद को संसाधित किया जाता था। आज, कई देश इस प्रकार के उद्योग में लगे हुए हैं, क्योंकि यह लाभदायक है, आसान है और पर्यावरण के लिए खतरा पैदा नहीं करता है।

ऐसे वैकल्पिक बायोगैस के उत्पादन के लिए कच्चे माल के श्रम-गहन निष्कर्षण की आवश्यकता नहीं होती है, इसके निर्माण की प्रक्रिया अपेक्षाकृत सस्ती है, और पर्यावरण में कोई जहरीला पदार्थ जारी नहीं होता है।

निःसंदेह, यदि खेत में केवल कुछ गायें हों तो खाद का उपयोग केवल उर्वरक के रूप में किया जा सकता है। सैकड़ों पशुधन वाले बड़े किसानों के लिए यह अधिक कठिन है, क्योंकि हर साल उन्हें कई टन खाद से छुटकारा पाना पड़ता है।

खाद को उच्च गुणवत्ता वाला उर्वरक बनाने के लिए इसे नियंत्रित तापमान पर संग्रहित किया जाना चाहिए। लेकिन इसके लिए अतिरिक्त खर्च की आवश्यकता होती है, इसलिए अधिकांश किसान इसे बस एक निश्चित स्थान पर एकत्र करते हैं और फिर इसे कृषि योग्य भूमि पर ले जाते हैं।

यदि अनुचित तरीके से भंडारण किया जाता है, तो खाद अपने नाइट्रोजन यौगिकों का लगभग आधा हिस्सा और अधिकांश फॉस्फोरस खो देता है, इसलिए इसका प्रदर्शन बहुत खराब हो जाता है। खाद से मीथेन गैस लगातार वायुमंडल में छोड़ी जाती है, जिससे पर्यावरण की स्थिति खराब हो जाती है।

बायोमीथेन के उत्पादन की नवीनतम प्रौद्योगिकियां कच्चे माल को इस तरह से संसाधित करना संभव बनाती हैं कि परिणामस्वरूप बायोगैस का पर्यावरण पर विषाक्त प्रभाव नहीं पड़ता है। बायोगैस जलाने पर अविश्वसनीय मात्रा में ऊर्जा निकलती है, और गर्म खाद, इसके उपयोग के बाद, एक बहुत मूल्यवान अवायवीय उर्वरक बन जाती है।

बायोगैस प्रौद्योगिकी

बायोगैस का उत्पादन बैक्टीरिया का उपयोग करके किया जा सकता है, जिसे कार्य करने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, बायोगैस का उत्पादन करने के लिए सीलबंद कंटेनर बनाना आवश्यक है जिसमें कच्चे माल का किण्वन होगा। निकास पाइपों को कंटेनरों में इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि बाहरी वातावरण से हवा अंदर लीक न हो सके।

सबसे पहले, जलाशय को तरल कच्चे माल से भर दिया जाता है और तापमान को आवश्यक स्तर तक बढ़ा दिया जाता है ताकि दुनिया के जीव काम करना शुरू कर दें। मीथेन तरल खाद से ऊपर उठती है और विशेष टैंकों में जमा होती है जिसमें यह निस्पंदन चरण से गुजरती है। फिर इसे गैस सिलेंडर में इकट्ठा किया जाता है. प्रयुक्त खाद का ढेर कंटेनरों के निचले हिस्से में जमा हो जाता है, जहां से उन्हें समय-समय पर हटा दिया जाता है और अन्य स्थानों पर संग्रहीत किया जाता है। अपशिष्ट द्रव को बाहर निकालने के बाद, टैंक में नई खाद की आपूर्ति की जाती है।

बैक्टीरिया के कामकाज का तापमान शासन

मीथेन को खाद से तभी छोड़ा जा सकता है जब इसके लिए उपयुक्त तापमान व्यवस्था बनाई जाए। खाद में अलग-अलग बैक्टीरिया होते हैं जो सक्रिय होते हैं और अलग-अलग तापमान और अलग-अलग गति से बायोगैस छोड़ते हैं:

• मेसोफिलिक बैक्टीरिया. यदि परिवेश का तापमान 30 डिग्री से ऊपर बढ़ जाता है तो वे काम करना शुरू कर देते हैं। बायोगैस का उत्पादन बहुत धीरे-धीरे होता है - उत्पादों को आधे महीने के बाद एकत्र किया जा सकता है।
• थर्मोफिलिक बैक्टीरिया. इन्हें सक्रिय करने के लिए 50-65 डिग्री तापमान की आवश्यकता होती है। बायोगैस मात्र तीन दिन में एकत्रित की जा सकती है। विशेष महत्व का है कीचड़ - तेज ताप के बाद खाद का कचरा। यह एक उपयोगी उर्वरक है और, सबसे महत्वपूर्ण बात, हानिरहित है - गर्म करने पर कोई भी कृमि, खरपतवार के बीज, रोगजनक सूक्ष्मजीव नष्ट हो जाते हैं।
• एक अन्य प्रकार का थर्मोफिलिक बैक्टीरिया भी है जो 90 डिग्री के तापमान तक गर्म होने पर जीवित रहता है। इन्हें अतिरिक्त रूप से खाद में शामिल किया जाता है ताकि किण्वन तेजी से हो।

जैसे-जैसे तापमान गिरता है, सभी प्रकार के बैक्टीरिया कम सक्रिय हो जाते हैं। एक छोटे से खेत में, आमतौर पर मेसोफिल्स का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस मामले में अतिरिक्त हीटिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, प्राथमिक बायोगैस का उपयोग खाद को कृत्रिम रूप से गर्म करने और थर्मोफिलिक बैक्टीरिया को सक्रिय करने के लिए किया जा सकता है।

कच्चे माल के भंडारण का नुकसान यह है कि उन पर तापमान में उतार-चढ़ाव नहीं होना चाहिए। इसलिए सर्दियों में खाद भंडारण के लिए गर्म कमरे का ध्यान रखना जरूरी है।

रिएक्टर में डालने के लिए कच्चे माल की तैयारी

एक नियम के रूप में, सूक्ष्मजीवों के साथ खाद को और समृद्ध करने की कोई आवश्यकता नहीं है, क्योंकि वे पहले से ही इसमें निहित हैं। बस खाद का घोल ठीक से तैयार करना, तापमान की निगरानी करना और बायोरिएक्टर में कच्चे माल को समय पर बदलना है।

कच्चे माल में नमी की मात्रा कम से कम 90% (तरल खट्टा क्रीम की स्थिरता) होनी चाहिए। इसलिए, उपयोग से पहले, सूखी बूंदों (बकरियां, भेड़, घोड़े, खरगोश) को पानी में मिलाया जाता है। सुअर की खाद में मूत्र की मात्रा अधिक होने के कारण उसे पतला करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

यह भी महत्वपूर्ण है कि खाद सजातीय और ठोस कणों से मुक्त हो। आउटलेट पर उत्पादित बायोगैस की मात्रा अंशों की सुंदरता पर निर्भर करती है। इस कारण से, उपकरण के अंदर एक लगातार चलने वाला मिक्सर स्थापित किया जाता है, जो कच्चे माल की सतह पर कठोर परत को नष्ट कर देता है और मीथेन की रिहाई को रोकता है।

अत्यधिक अम्लीय अपशिष्ट (सूअर और गाय का गोबर) इस प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त है।जब अम्लता का स्तर कम हो जाता है, तो बैक्टीरिया अपना काम धीमा कर देते हैं, इसलिए पहली बार यह पता लगाना महत्वपूर्ण है कि खाद के घोल के एक हिस्से को पूरी तरह से संसाधित करने में कितना समय लगता है, और उसके बाद ही इसे फिर से भरें।

परिणामी उत्पाद में लगभग सत्तर प्रतिशत मीथेन, एक प्रतिशत अशुद्धियाँ (हाइड्रोजन सल्फाइड और कुछ अस्थिर तत्व) और केवल तीस प्रतिशत से कम कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

अशुद्धियों से शुद्धिकरण के बाद ही इसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है। हाइड्रोजन सल्फाइड यौगिकों को विशेष फिल्टर का उपयोग करके हटा दिया जाता है। ऐसा इस कारण से किया जाना चाहिए कि ऐसा पदार्थ, पानी के साथ एसिड बनाकर, धातुओं, पाइपों, टैंकों और पूरे बायोगैस संयंत्र, यदि वह धातु है, की संक्षारण प्रक्रियाओं को तेज करता है।

कार्बन डाइऑक्साइड को भी ईंधन से निकालने की आवश्यकता होती है, लेकिन इसमें बहुत समय लगता है:

• सबसे पहले, बायोगैस को उच्च दबाव में संपीड़ित किया जाता है।
• पानी को कंटेनर में भेजा जाता है, जिसमें अशुद्धता घुल जाएगी।

यदि बायोगैस का उत्पादन बड़े पैमाने पर किया जाता है, तो चूने, सक्रिय कार्बन और विशेष फिल्टर से शुद्धिकरण किया जाता है।

नमी की मात्रा कम करना

इस स्तर पर कच्चे माल का शुद्धिकरण विभिन्न तरीकों से किया जाता है।

पहली विधि मूनशाइन स्टिल के संचालन के समान है। बायोगैस को ठंडी नलियों के माध्यम से ऊपर की ओर निर्देशित किया जाता है। पानी घनीभूत हो जाता है और ट्यूब से नीचे बह जाता है, जबकि मीथेन को आगे के भंडारण के लिए जलाशय में भेज दिया जाता है।

दूसरा तरीका वॉटर सील का उपयोग करना है. परिणामी बायोगैस को पानी के साथ मिलाया जाता है, जहां सभी अशुद्धियाँ रह जाती हैं। इस विधि से सफाई के लिए कम समय की आवश्यकता होती है, क्योंकि पानी से अतिरिक्त तरल और अनावश्यक तत्वों दोनों से छुटकारा मिल जाता है।

खेतों के पास एक इंस्टॉलेशन के निर्माण के लिए, एक डिज़ाइन जिसे बाद में आसानी से अलग किया जा सकता है और दूसरे क्षेत्र में ले जाया जा सकता है, सबसे उपयुक्त है। संपूर्ण स्थापना का मुख्य उपकरण एक बायोरिएक्टर है - खाद डालने और उसे किण्वित करने के लिए एक कंटेनर। बड़े उद्यम 50 घन मीटर के टैंक का उपयोग करते हैं।

छोटे निजी फार्म टैंकों के बजाय भूमिगत जलाशय का उपयोग करते हैं। इसे खोदे गए गड्ढे में ईंटों के साथ बिछाया जाता है। जकड़न और मजबूती के लिए, सब कुछ सीमेंट द्रव्यमान के साथ तय किया गया है। मात्रा प्रतिदिन उत्पादित खाद की मात्रा पर निर्भर करती है।

जमीन के ऊपर स्थापना के लिए प्लास्टिक, धातु या पॉलीविनाइल क्लोराइड से बने टैंक का उपयोग किया जा सकता है।

संस्थापन या तो स्वचालित हो सकते हैं (जिसमें पूरी प्रक्रिया मानव हस्तक्षेप के बिना होती है) या यांत्रिक (आपको पंप करना होगा, कच्चा माल जोड़ना होगा, बायोगैस लेना होगा, दबाव और तापमान की निगरानी स्वयं करनी होगी)।

एक छोटे से खेत में, इलेक्ट्रिक पंप, मिक्सर और ग्राइंडर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, जो खाद की सतह पर पपड़ी की उपस्थिति को रोक देगा और कचरे की संरचना को साफ कर देगा।

सबसे महत्वपूर्ण नियम रिएक्टर में ऑक्सीजन की अनुपस्थिति है। यदि मौजूद हो तो विस्फोट हो सकता है।

रिएक्टर के ढक्कन को उच्च दबाव से उड़ने से बचाने के लिए, टैंकों और ढक्कनों के बीच काउंटरवेट और सुरक्षात्मक गैसकेट की आवश्यकता होती है।

जलाशय कभी भी पूरा नहीं भरना चाहिए। इसकी मात्रा का पांचवां हिस्सा खाली छोड़ने की सलाह दी जाती है।

स्थापना से पहले साइट पर, उपकरण को यह करना होगा:

• सही स्थान चुनें (अधिमानतः आवासीय भवन से यथासंभव दूर)
• उत्पादित खाद की दैनिक मात्रा की गणना करें
• पाइपों के लिए एक स्थान चुनें (शिपिंग, लोडिंग, संघनक)
• खाद अपशिष्ट के लिए जगह खोजें
• एक गड्ढा खोदो
• टैंक के लिए एक कंटेनर खरीदें और इसे गड्ढे के नीचे सुरक्षित करें
• सभी जोड़ों को सील करें
• रिएक्टर के निरीक्षण के लिए एक हैच का निर्माण करें (हैच और रिएक्टर के बीच एक गैस्केट रखना सुनिश्चित करें)

यदि स्थापना ठंडी जलवायु में होती है, तो आपको निश्चित रूप से इसे गर्म करने के तरीकों पर विचार करना चाहिए।

निर्माण का अंतिम चरण लीक के लिए उपकरण की जाँच कर रहा है।

गैस मात्रा की गणना

औसतन, एक टन खाद मालिक को सैकड़ों घन मीटर बायोगैस प्रदान करेगी। उत्पादित बायोगैस की मात्रा की गणना करने के लिए, प्रत्येक पशुधन से खाद के दैनिक द्रव्यमान को जानवरों की संख्या से गुणा करना आवश्यक है।

स्वाभाविक रूप से, अलग-अलग जानवर और पक्षी अलग-अलग मात्रा में खाद पैदा करते हैं:

• पोल्ट्री (मुख्य रूप से मुर्गियां) - प्रति दिन 150-170 ग्राम
• गाय - 34-36 किग्रा
• बकरी - 900 - 1100 ग्राम
• घोड़ा - 14-16 किग्रा
• भेड़ - 900 - 1100 ग्राम
• सुअर - 4-6 किग्रा

सुअर और गाय का गोबर अधिक ईंधन प्रदान करता है। जारी बायोगैस की मात्रा को मिश्रण में बाजरा, चुकंदर, दलदली पौधे, शैवाल या मक्का मिलाकर बढ़ाया जा सकता है (बायोमास में क्लोरोफिल की उपस्थिति मीथेन रिलीज में सुधार करती है)।

गैस उत्पादन के बाद बायोमास अपशिष्ट

खाद को गर्म करने के बाद जो कीचड़ बनता है उसका उपयोग संपूर्ण कृषि क्षेत्र में उर्वरक के रूप में किया जाता है।

उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड को आमतौर पर शुद्ध किया जाता है, लेकिन जब इसे पानी में घोला जाता है, तो एक उपयोगी तरल प्राप्त होता है।

बायोगैस संयंत्र उत्पादों का पूर्ण उपयोग

खाद के तर्कसंगत उपयोग से बायोगैस बनने के बाद बिल्कुल भी अपशिष्ट नहीं हो सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग सब्जी फसलों के लिए उर्वरक के रूप में किया जाता है।

कीचड़ का उपयोग जड़ पोषण के लिए भी किया जाता है।

इसलिए, यदि आपके पास बायोगैस के उत्पादन के लिए एक छोटी स्थापना है, तो बायोग्रीनहाउस स्थापित करना उपयोगी होगा, जो उर्वरकों और परिणामी ऊर्जा के कारण पूरे वर्ष काम कर सकता है।

खेतों को हीटिंग सिस्टम, बिजली पैदा करने और अन्य दैनिक जरूरतों के लिए ईंधन की आवश्यकता होती है। चूँकि ऊर्जा की कीमतें साल-दर-साल लगातार बढ़ रही हैं, हर घर या छोटे व्यवसाय के मालिक ने कम से कम एक बार सोचा है कि घर पर बायोगैस का उत्पादन कैसे किया जाए।

बायोगैस संयंत्रों का उपयोग खेतों में तेजी से किया जा रहा है, जिससे उन्हें हीटिंग पर पैसे बचाने की अनुमति मिलती है

एक निजी घर के लिए बायोगैस संयंत्र आपको सीधे अपने यार्ड में बायोगैस के उत्पादन को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है, जो ईंधन की समस्या को हल करता है। चूँकि गाँव के निवासियों का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत वेल्डिंग और प्लंबिंग उपकरणों के साथ काम करने में कौशल रखता है, इसलिए गैस उत्पादन संयंत्र के स्व-निर्माण का प्रश्न तर्कसंगत लगता है। इस तरह यदि आप तात्कालिक साधनों का उपयोग करते हैं तो आप न केवल काम पर, बल्कि सामग्री पर भी बचत कर सकते हैं।

बायोगैस क्या है और यह कैसे बनती है: प्राप्त करना और उत्पादन

बायोगैस जैविक कचरे के किण्वन के दौरान बनने वाला एक पदार्थ है, जिसमें ईंधन के रूप में उपयोग करने के लिए पर्याप्त मात्रा में मीथेन होता है। जलाए जाने पर, बायोगैस गर्मी छोड़ती है, जो एक घर को गर्म करने या कार में ईंधन भरने के लिए पर्याप्त है। ऊर्जा का स्रोत खाद है, जो आसानी से सुलभ और सस्ता है या मुफ़्त भी है अगर हम पशुधन उद्यम या बड़े निजी फार्म के बारे में बात कर रहे हैं।

बायोगैस एक पर्यावरण अनुकूल जैव ईंधन है जिसे आप अपने हाथों से उत्पादित कर सकते हैं; जैविक गैस प्राकृतिक गैस से संबंधित है। गैस का उत्पादन अवायवीय बैक्टीरिया द्वारा अपशिष्ट को संसाधित करके किया जाता है। किण्वन एक वायुहीन कंटेनर में होता है जिसे बायोरिएक्टर कहा जाता है। बायोगैस उत्पादन की दर बायोजेनरेटर में लोड किए गए कचरे की मात्रा पर निर्भर करती है। बैक्टीरिया के प्रभाव में, कच्चे माल से अन्य गैसीय पदार्थों के कुछ मिश्रण के साथ मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड का मिश्रण निकलता है। परिणामी गैस को बायोरिएक्टर से हटा दिया जाता है, शुद्ध किया जाता है और अपनी जरूरतों के लिए उपयोग किया जाता है। प्रक्रिया पूरी होने पर संसाधित कच्चा माल उर्वरक बन जाता है, जिसका उपयोग मिट्टी की उर्वरता में सुधार के लिए किया जाता है। बायोगैस का उत्पादन उन पशुधन उद्यमों के लिए फायदेमंद है जिनकी मुफ्त खाद और अन्य जैविक कचरे तक पहुंच है।

हीटिंग के लिए खाद (फार्म उर्वरक) से ईंधन जलाने के लाभ: मीथेन से बिजली

ईंधन के रूप में बायोगैस के लाभों में शामिल हैं:

• कुशल और पर्यावरण के अनुकूल अपशिष्ट पुनर्चक्रण
• ग्रामीण क्षेत्रों में गैस उत्पादन हेतु कच्चे माल की उपलब्धता
• खाद से गैस और उर्वरकों के अपशिष्ट-मुक्त उत्पादन के एक बंद चक्र को व्यवस्थित करने की संभावना
• कच्चे माल का कभी न ख़त्म होने वाला, स्वयं पुनःपूर्ति करने वाला स्रोत

अपने हाथों से बायोरिएक्टर (इंस्टॉलेशन) कैसे बनाएं

खाद से गैस का उत्पादन करने वाले बायोगैस संयंत्रों को आपकी अपनी साइट पर आसानी से अपने हाथों से इकट्ठा किया जा सकता है। खाद के प्रसंस्करण के लिए बायोरिएक्टर को इकट्ठा करने से पहले, यह चित्र बनाने और सभी बारीकियों का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने के लायक है, क्योंकि बड़ी मात्रा में विस्फोटक गैस वाला कंटेनर बड़े खतरे का स्रोत हो सकता है यदि इसका गलत तरीके से उपयोग किया जाता है या यदि स्थापना के डिजाइन में त्रुटियां हैं।

बायोगैस उत्पादन योजना

बायोरिएक्टर की क्षमता की गणना मीथेन का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल की मात्रा के आधार पर की जाती है। परिचालन की स्थिति इष्टतम होने के लिए, रिएक्टर की क्षमता कम से कम दो-तिहाई कचरे से भरी होती है। इन उद्देश्यों के लिए गहरे गड्ढे का उपयोग किया जाता है। उच्च जकड़न सुनिश्चित करने के लिए, गड्ढे की दीवारों को कंक्रीट से मजबूत किया जाता है या प्लास्टिक से मजबूत किया जाता है, और कभी-कभी गड्ढे में कंक्रीट के छल्ले स्थापित किए जाते हैं। दीवारों की सतह को नमी-रोधी समाधानों से उपचारित किया जाता है। स्थापना के कुशल संचालन के लिए जकड़न एक आवश्यक शर्त है। कंटेनर जितना बेहतर इंसुलेटेड होगा, गुणवत्ता और मात्रा उतनी ही अधिक होगी। इसके अलावा, अपशिष्ट विखंडन उत्पाद जहरीले होते हैं और अगर लीक हो जाएं तो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकते हैं।

अपशिष्ट कंटेनर में एक स्टिरर स्थापित किया गया है। यह किण्वन के दौरान अपशिष्ट मिश्रण, कच्चे माल के असमान वितरण और परत के गठन को रोकने के लिए जिम्मेदार है। मिक्सर के बाद, खाद में एक जल निकासी संरचना स्थापित की जाती है, जो भंडारण टैंक में गैस को हटाने की सुविधा प्रदान करती है और रिसाव को रोकती है। सुरक्षा कारणों से गैस को हटाना आवश्यक है, साथ ही प्रसंस्करण के बाद रिएक्टर में बचे उर्वरकों की गुणवत्ता में सुधार करना भी आवश्यक है। के लिए रिएक्टर के तल में एक छेद बनाया जाता है। छेद एक तंग ढक्कन से सुसज्जित है ताकि उपकरण सील रहे।

जनरेटर और अन्य उपकरणों का उपयोग करके घर पर बायोमास का सक्रिय किण्वन कैसे सुनिश्चित करें: अपशिष्ट प्रसंस्करण, संरचना और निष्कर्षण

बायोरिएक्टर में प्रसंस्करण प्रक्रिया को तेजी से आगे बढ़ाने के लिए हीटिंग आवश्यक है। बाहरी मदद के बिना खाद प्रसंस्करण के लिए परिवेश का तापमान पर्याप्त है। लेकिन प्रतिकूल मौसम की स्थिति में, सर्दियों में, एक मिनी-बायोगैस संयंत्र को अतिरिक्त ताप स्रोत की आवश्यकता होती है, अन्यथा गैस उत्पादन असंभव हो जाता है। बैक्टीरिया द्वारा कचरे को गैस में बदलने के लिए रिएक्टर में तापमान 38 डिग्री सेल्सियस से ऊपर होना चाहिए। अपने हाथों से बायोगैस प्राप्त करना मुश्किल नहीं है, मुख्य बात कुछ विनिर्माण नियमों को जानना है।

कंटेनर को एक कॉइल का उपयोग करके गर्म किया जाता है, जो रिएक्टर के नीचे स्थित होता है, या जलाशय को सीधे गर्म करने के लिए इलेक्ट्रिक हीटर स्थापित करके। , जो कचरे को गैस में परिवर्तित करते हैं, पहले से ही कच्चे माल में मौजूद हैं। सूक्ष्मजीवों को सक्रिय करने और बायोगैस उत्पादन की प्रक्रिया शुरू करने के लिए, कंटेनर में तापमान किण्वन के लिए पर्याप्त होना चाहिए। तापमान की स्थिति के अनुपालन को नियंत्रित करना आसान बनाने के लिए, स्वचालित हीटिंग रिएक्टर से जुड़ा हुआ है। जब इसमें वांछित तापमान पर ईंधन डाला जाता है तो यह कंटेनर को गर्म कर देता है और जब थर्मामीटर पर वांछित निशान पहुंच जाता है तो हीटिंग बंद कर देता है। एक तापमान नियंत्रण उपकरण, जो गैस उपकरण स्टोर में आसानी से मिल जाता है, एक स्वचालित हीटर की भूमिका निभा सकता है।

तापमान नियंत्रण मॉड्यूल. इसे किसी भी हार्डवेयर स्टोर पर खरीदा जा सकता है

बायोरिएक्टर से सही गैस निष्कासन: चित्र, प्रौद्योगिकी का उपयोग

टैंक से बनी गैस को आसानी से निकालने के लिए, बायोगैस संयंत्र कई उपकरणों से सुसज्जित हैं:

1. कच्चे माल से गैस को अलग करने की सुविधा के लिए बड़ी संख्या में छेद वाले प्लास्टिक पाइप लंबवत रूप से व्यवस्थित होते हैं। पाइप का शीर्ष अपशिष्ट द्रव्यमान के ऊपर फैला होना चाहिए, जिससे गैस स्वतंत्र रूप से बाहर निकल सके।
2. कंटेनर के ऊपर एक फिल्म बिछाई गई और एक प्रकार का ग्रीनहाउस प्रभाव पैदा किया गया। यह कंटेनर के अंदर वांछित तापमान बनाए रखता है और गैस को हवा में मिलने से भी रोकता है।
   

   कभी-कभी कंटेनर को कंक्रीट या अन्य सामग्री से बने गुंबद से ढक दिया जाता है। परिणामी गैस के दबाव में ऐसे गुंबद को उड़ने से रोकने के लिए, इसे सावधानीपूर्वक संरचना से जोड़ा जाता है और केबलों से बांधा जाता है।

3. रिएक्टर के शीर्ष पर एक गैस निकास पाइप लगाया जाता है। पाइप एक टाइट लॉकिंग तंत्र से सुसज्जित है ताकि संरचना की जकड़न का उल्लंघन न हो। आउटलेट पाइप में प्रवेश करने वाली नई जारी बायोगैस जल वाष्प से संतृप्त होती है और इसमें कई अशुद्धियाँ होती हैं। संघनन द्वारा होता है: जब परिवेश के तापमान तक ठंडा किया जाता है, तो पानी पाइप की दीवारों पर संघनन के रूप में जमा हो जाता है। संक्षारण से बचने के लिए, डिस्चार्ज पाइप को इस तरह से स्थापित किया जाता है ताकि विभाजक के माध्यम से कंडेनसेट को हटाने की सुविधा मिल सके।
4. बायोगैस से हाइड्रोजन सल्फाइड अशुद्धियों को हटाने के लिए, भंडारण सुविधा के रास्ते पर विशेष रूप से उपचारित सक्रिय कार्बन से बना एक फिल्टर स्थापित किया जाता है, जिसमें मिश्रण को सल्फर में ऑक्सीकरण किया जाता है और सॉर्बेंट में जमा किया जाता है।

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एक स्व-इकट्ठा बायोगैस संयंत्र, घर पर खाद को बायोगैस में संसाधित करके, हीटिंग और बिजली की लागत को काफी कम कर देता है। इस तरह की स्थापना से निजी घर को गर्मी प्रदान करने की लागत कम हो जाएगी, कृषि उत्पादों की लागत कम हो जाएगी, जिससे खेत की लाभप्रदता बढ़ जाएगी। - कचरे को ऊर्जा के स्रोत और प्राकृतिक गैस के विकल्प में बदलने की क्षमता। बायोगैस पर्यावरण के अनुकूल और आधुनिक है।

बायोगैस उत्पादन तकनीक. आधुनिक पशुधन प्रजनन परिसर उच्च उत्पादन संकेतक सुनिश्चित करते हैं। उपयोग किए गए तकनीकी समाधान परिसरों के परिसर में वर्तमान स्वच्छता और स्वच्छता मानकों की आवश्यकताओं का पूरी तरह से अनुपालन करना संभव बनाते हैं।

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

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

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

बायोमास का अपघटन रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाओं और बैक्टीरिया के 3 मुख्य समूहों की सहजीवी जीवन 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 है, दूसरा एसिड बनाने वाला है, तीसरा मीथेन बनाने वाला है।

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

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

• सुअर और मवेशी का गोबर, मुर्गी का कूड़ा;
• मवेशी परिसरों की भोजन तालिका से अवशेष;
• सब्जी में सबसे ऊपर;
• अनाज और सब्जियों, चुकंदर, मक्का की घटिया फसल;
• गूदा और गुड़;
• आटा, खर्चा हुआ अनाज, छोटा अनाज, रोगाणु;
• शराब बनानेवाला अनाज, माल्ट स्प्राउट्स, प्रोटीन कीचड़;
• स्टार्च और सिरप उत्पादन से अपशिष्ट;
• फल और सब्जी पोमेस;
• सीरम;
• वगैरह।

कच्चे माल का स्रोत	कच्चे माल का प्रकार	प्रति वर्ष कच्चे माल की मात्रा, एम3 (टन)	बायोगैस की मात्रा, एम3
1 दूध देने वाली गाय	अस्वच्छ तरल खाद
1 मोटा सुअर	अस्वच्छ तरल खाद
1 मोटा बैल	कूड़ा ठोस खाद
1 घोड़ा	कूड़ा ठोस खाद
100 मुर्गियां	सूखी बूंदें
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि	ताजा मकई सिलेज
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि	मीठे चुक़ंदर
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि	ताजा अनाज साइलेज
1 हेक्टेयर कृषि योग्य भूमि	ताजा घास सिलेज

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

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

• एक अलग उद्यम से अपशिष्ट से बायोगैस उत्पादन (उदाहरण के लिए, पशुधन फार्म से खाद, एक चीनी कारखाने से खोई, एक डिस्टिलरी से स्टिलेज);
• विभिन्न उद्यमों के अपशिष्ट पर आधारित बायोगैस उत्पादन, एक अलग उद्यम या एक अलग स्थित केंद्रीकृत बायोगैस संयंत्र से जुड़ी परियोजना के साथ;
• अलग-अलग स्थित बायोगैस संयंत्रों में ऊर्जा संयंत्रों के प्राथमिक उपयोग के साथ बायोगैस उत्पादन।

बायोगैस के ऊर्जा उपयोग का सबसे आम तरीका मिनी-सीएचपी के हिस्से के रूप में गैस पिस्टन इंजन में दहन है, जिससे बिजली और गर्मी पैदा होती है।

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

एक विशिष्ट बायोगैस संयंत्र के मुख्य संरचनात्मक तत्व हैं:

• सबस्ट्रेट्स प्राप्त करने और प्रारंभिक तैयारी के लिए प्रणाली;
• स्थापना के भीतर सब्सट्रेट परिवहन 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 सॉफ्टवेयर नियंत्रण और स्वचालन के लिए प्रणाली।

बायोगैस संयंत्रों की तकनीकी योजनाएं संसाधित सब्सट्रेट्स के प्रकार और संख्या, अंतिम लक्ष्य उत्पादों के प्रकार और गुणवत्ता, तकनीकी समाधान प्रदान करने वाली कंपनी द्वारा उपयोग की जाने वाली विशेष जानकारी और कई अन्य कारकों के आधार पर भिन्न होती हैं। आज सबसे आम कई प्रकार के सबस्ट्रेट्स के एकल-चरण किण्वन वाली योजनाएं हैं, जिनमें से एक आमतौर पर खाद है।

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

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

तरल खाद उत्पादन परिसर से एक टैंक में आती है, एक सबमर्सिबल मिक्सर का उपयोग करके समरूप बनाया जाता है, और एक सबमर्सिबल पंप द्वारा पृथक्करण कार्यशाला में बरमा विभाजकों में आपूर्ति की जाती है। तरल अंश एक अलग टैंक में जमा हो जाता है। ठोस अंश को ठोस कच्चे माल फीडर में लोड किया जाता है।

सब्सट्रेट को किण्वक में लोड करने के कार्यक्रम के अनुसार, विकसित कार्यक्रम के अनुसार, पंप को समय-समय पर चालू किया जाता है, किण्वक को तरल अंश की आपूर्ति की जाती है और साथ ही ठोस कच्चे माल लोडर को चालू किया जाता है। एक विकल्प के रूप में, तरल अंश को एक ठोस कच्चे माल लोडर में डाला जा सकता है जिसमें मिश्रण कार्य होता है, और फिर तैयार मिश्रण को विकसित लोडिंग प्रोग्राम के अनुसार किण्वक में डाला जाता है। समावेशन अल्पकालिक होते हैं। यह किण्वक में कार्बनिक सब्सट्रेट के अत्यधिक सेवन को रोकने के लिए किया जाता है, क्योंकि इससे पदार्थों का संतुलन बिगड़ सकता है और किण्वक में प्रक्रिया अस्थिर हो सकती है। साथ ही, पंपों को भी चालू किया जाता है, जो किण्वक और किण्वक के अतिप्रवाह को रोकने के लिए किण्वक से किण्वक तक और किण्वक से डाइजेस्ट भंडारण टैंक (लैगून) तक डाइजेस्ट को पंप करते हैं।

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

जबकि सब्सट्रेट किण्वक में होता है, बायोगैस संयंत्र द्वारा उत्पादित कुल बायोगैस का 80% तक बैक्टीरिया छोड़ता है। बायोगैस का शेष भाग डाइजेस्टर में छोड़ा जाता है।

जारी बायोगैस की एक स्थिर मात्रा सुनिश्चित करने में किण्वक और किण्वक के अंदर तरल का तापमान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एक नियम के रूप में, प्रक्रिया 41-43ᴼС के तापमान के साथ मेसोफिलिक मोड में आगे बढ़ती है। एक स्थिर तापमान बनाए रखना किण्वकों और किण्वकों के अंदर विशेष ट्यूबलर हीटरों के उपयोग के साथ-साथ दीवारों और पाइपलाइनों के विश्वसनीय थर्मल इन्सुलेशन द्वारा प्राप्त किया जाता है। डाइजेस्ट से निकलने वाली बायोगैस में सल्फर की मात्रा अधिक होती है। बायोगैस को विशेष बैक्टीरिया का उपयोग करके सल्फर से शुद्ध किया जाता है जो किण्वकों और किण्वकों के अंदर लकड़ी के बीम वॉल्ट पर रखे गए इन्सुलेशन की सतह पर निवास करता है।

बायोगैस एक गैस धारक में जमा होती है, जो डाइजेस्ट की सतह और शीर्ष पर किण्वक और किण्वक को कवर करने वाली लोचदार, उच्च शक्ति वाली सामग्री के बीच बनती है। सामग्री में बहुत अधिक खिंचाव (बिना ताकत कम किए) करने की क्षमता होती है, जो बायोगैस जमा होने पर गैस धारक की क्षमता में काफी वृद्धि करती है। गैस टैंक को ओवरफ्लो होने और सामग्री के फटने से बचाने के लिए एक सुरक्षा वाल्व होता है।

इसके बाद, बायोगैस सह-उत्पादन संयंत्र में प्रवेश करती है। सह-उत्पादन इकाई (सीजीयू) एक ऐसी 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 का डिज़ाइन पारंपरिक गैस जनरेटर इंजन से भिन्न होता है, क्योंकि बायोगैस एक अत्यधिक ख़त्म होने वाला ईंधन है। जनरेटरों द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा बीएसयू के विद्युत उपकरणों को शक्ति प्रदान करती है, और इसके अलावा सब कुछ आसपास के उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है। कोजेनरेटर को ठंडा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल की ऊर्जा बॉयलर उपकरणों में उत्पन्न तापीय ऊर्जा शून्य हानि है। उत्पन्न तापीय ऊर्जा का उपयोग आंशिक रूप से किण्वकों और किण्वकों को गर्म करने के लिए किया जाता है, और शेष भाग को आस-पास के उपभोक्ताओं को भी भेजा जाता है। प्रवेश करती है

बायोगैस को प्राकृतिक गैस के स्तर तक शुद्ध करने के लिए अतिरिक्त उपकरण स्थापित करना संभव है, हालांकि, यह महंगा उपकरण है और इसका उपयोग केवल तभी किया जाता है जब बायोगैस संयंत्र का उद्देश्य थर्मल और विद्युत ऊर्जा का उत्पादन नहीं है, बल्कि ईंधन का उत्पादन है गैस पिस्टन इंजन. सिद्ध और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली बायोगैस शुद्धिकरण प्रौद्योगिकियाँ जलीय अवशोषण, दबावयुक्त सोखना, रासायनिक अवक्षेपण और झिल्ली पृथक्करण हैं।

बायोगैस बिजली संयंत्रों की ऊर्जा दक्षता काफी हद तक चुनी गई तकनीक, सामग्री और मुख्य संरचनाओं के डिजाइन के साथ-साथ उस क्षेत्र की जलवायु परिस्थितियों पर निर्भर करती है जहां वे स्थित हैं। समशीतोष्ण जलवायु क्षेत्र में बायोरिएक्टरों को गर्म करने के लिए तापीय ऊर्जा की औसत खपत कोजेनरेटर (सकल) द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का 15-30% है।

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

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

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

डाइजेस्टेट को आमतौर पर स्क्रू सेपरेटर का उपयोग करके तरल और ठोस अंशों में अलग किया जाता है। तरल अंश को लैगून में भेजा जाता है, जहां यह मिट्टी में लगाने की अवधि तक जमा रहता है। ठोस अंश का उपयोग उर्वरक के रूप में भी किया जाता है। यदि ठोस अंश पर अतिरिक्त सुखाने, दानेदार बनाने और पैकेजिंग को 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 द्वारा उचित और पुष्टि किए गए कई फायदे हैं, अर्थात्:

1. नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत (आरईएस)। नवीकरणीय बायोमास का उपयोग बायोगैस के उत्पादन के लिए किया जाता है।
2. बायोगैस के उत्पादन के लिए उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल की विस्तृत श्रृंखला उन क्षेत्रों में लगभग हर जगह बायोगैस संयंत्रों के निर्माण की अनुमति देती है जहां कृषि उत्पादन और तकनीकी रूप से संबंधित उद्योग केंद्रित हैं।
3. बायोगैस के ऊर्जा उपयोग के तरीकों की बहुमुखी प्रतिभा, इसके गठन के स्थान पर विद्युत और/या तापीय ऊर्जा के उत्पादन के लिए, और गैस परिवहन नेटवर्क से जुड़ी किसी भी सुविधा पर (इस नेटवर्क को शुद्ध बायोगैस की आपूर्ति के मामले में) ), साथ ही कारों के लिए मोटर ईंधन।
4. पूरे वर्ष बायोगैस से बिजली उत्पादन की स्थिरता नेटवर्क में चरम भार को कवर करना संभव बनाती है, जिसमें अस्थिर नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करने के मामले भी शामिल हैं, उदाहरण के लिए, सौर और पवन ऊर्जा संयंत्र।
5. बायोमास आपूर्तिकर्ताओं से लेकर ऊर्जा सुविधाओं के संचालन कर्मियों तक एक बाजार श्रृंखला के गठन के माध्यम से नौकरियों का सृजन।
6. बायोगैस रिएक्टरों में नियंत्रित किण्वन के माध्यम से कचरे के पुनर्चक्रण 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 उत्पादन परियोजनाएँ वायुमंडल में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करती हैं।
7. कृषि क्षेत्रों पर बायोगैस रिएक्टरों में किण्वित द्रव्यमान का उपयोग करने का कृषि संबंधी प्रभाव मिट्टी की संरचना में सुधार, पुनर्जनन और कार्बनिक मूल के पोषक तत्वों की शुरूआत के कारण उनकी उर्वरता बढ़ाने में प्रकट होता है। बायोगैस रिएक्टरों में बड़े पैमाने पर संसाधित उर्वरकों 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

बीजीयू 75 किलोवाट। ~9.000 €/kWel.

बीजीयू 150 किलोवाट। ~ 6.500 €/किलोवाट।

बीजीयू 250 किलोवाट। ~ 6.000 €/kWel.

बीजीयू बीआईएस 500 किलोवाट। ~4.500 €/kWel.

बीजीयू 1 मेगावाट। ~3.500 €/kWel.

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

बायोगैस संयंत्र एक विशेष इकाई है जो आपको कृषि और खाद्य उद्योग के कचरे को जैविक उर्वरकों और जैविक गैस में संसाधित करने की अनुमति देती है।

इस तरह की स्थापना का उपयोग आपको विभिन्न प्रकार की खाद (पक्षियों की बूंदों सहित), पौधों के अवशेषों (ओवरविन्ड साइलेज, खाद्य फसलों के शीर्ष, आदि) से छुटकारा पाने और बूचड़खानों और पोल्ट्री फार्मों से जैविक कचरे का कुशलतापूर्वक निपटान करने की अनुमति देता है। जैविक अपशिष्ट और गैस प्राप्त करने का समय संसाधित सामग्रियों के घनत्व और उनकी मात्रा पर निर्भर करता है।

ऐसे प्रतिष्ठान जर्मनी और हॉलैंड जैसे देशों में सबसे अधिक व्यापक हैं। हाल के वर्षों में, बड़ी संख्या में चीनी खेतों और खाद्य उत्पादन संयंत्रों को भी अपने स्वयं के उत्पादन के बायोगैस संयंत्रों से सुसज्जित किया गया है।

बायोगैस संयंत्र का निर्माण. यह कहा जाना चाहिए कि बायोगैस संयंत्रों का डिज़ाइन बहुत सरल है। ऐसे प्रतिष्ठानों के आधुनिक मॉडलों में पर्याप्त मात्रा में स्वचालन होता है और इसके लिए न्यूनतम मानव नियंत्रण की आवश्यकता होती है। तो, एक आधुनिक बायोगैस संयंत्र में निम्न शामिल हैं:

• एक संक्रमण कंटेनर जिसमें कच्चे माल को गर्म करने के लिए प्रसंस्करण की शुरुआत में ही प्रवेश किया जाता है।
• घास और खाद के बड़े कणों को पीसने के लिए मिक्सर।
• एक गैस कंटेनर (गैस धारक), जिसमें परिणामी गैस संग्रहीत होती है, सिस्टम में भंडार और दबाव बनाए रखने के लिए आवश्यक है।
• बायोरिएक्टर बायोगैस संयंत्र का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है, जिसमें कच्चे माल का किण्वन होता है और गैस का उत्पादन होता है।
• गैस प्रणाली, परिणामी गैस की आपूर्ति और निर्वहन के लिए पाइप और होसेस का एक सेट।
• विभाजक संसाधित कच्चे माल को ठोस और तरल उर्वरकों में क्रमबद्ध करते हैं।
• कच्चे माल और पानी पंप करने के लिए पंप।
• रिएक्टर में दबाव और हीटिंग तरल के तापमान को मापने और निगरानी करने के लिए उपकरण।
• एक सह-उत्पादन स्टेशन परिणामी गैस को वितरित करने का कार्य करता है।
• रिएक्टर और गैस टैंक से अतिरिक्त गैस निकालने के लिए आपातकालीन बर्नर एक दिए गए दबाव को बनाए रखने के लिए आवश्यक हैं।

पहली नज़र में, ऐसा लगता है कि बायोगैस संयंत्र का डिज़ाइन बहुत जटिल और भ्रमित करने वाला है, और इसमें महंगी इकाइयाँ और घटक शामिल हैं। हालाँकि, वास्तव में यह मामले से बहुत दूर है। अधिकांश घटकों के नाम खतरनाक हैं, लेकिन वास्तव में वे रोजमर्रा की वस्तुओं पर आधारित हैं। किसी भी मामले में, इसी तरह के डिज़ाइन का उपयोग दुनिया भर के लोगों द्वारा कई वर्षों से किया जाता रहा है, जिसका अर्थ है कि स्थापना के संचालन के सिद्धांत को बिना किसी कठिनाई के समझा जा सकता है।

बायोगैस संयंत्र का संचालन सिद्धांत। बायोगैस संयंत्र के संचालन सिद्धांत की विस्तृत जांच के लिए आगे बढ़ने से पहले, यह कहा जाना चाहिए कि यह उपकरण पूरी तरह से किण्वन और अपघटन की प्रक्रियाओं के कारण दिखाई दिया। जैसा कि आप जानते हैं, कोई भी कार्बनिक पदार्थ (समय के साथ और उपयुक्त परिस्थितियों में) सरल रासायनिक पदार्थों में टूट जाता है, जिनमें से एक बायोगैस है। किण्वन और क्षय के सिद्धांतों पर ही कोई भी बायोगैस संयंत्र बनाया जाता है, और अतिरिक्त घटकों और संयोजनों में सहायक या नियंत्रित कार्य होते हैं।

बायोगैस संयंत्र के संचालन के चरण।

• 1. प्रसंस्कृत उत्पादों और कचरे की स्थापना तक डिलीवरी। यदि अपशिष्ट तरल है, तो इसे विशेष पंपों का उपयोग करके रिएक्टर तक पहुंचाने की सलाह दी जाती है। अधिक ठोस अपशिष्ट को मैन्युअल रूप से या कन्वेयर बेल्ट के माध्यम से रिएक्टर तक पहुंचाया जा सकता है। कुछ मामलों में, बायोरिएक्टर में किण्वन और क्षय की दर को बढ़ाने के लिए कचरे को गर्म करने की सलाह दी जाती है। कचरे को गर्म करने के लिए एक ट्रांज़िशन टैंक का उपयोग किया जाता है, जिसमें संसाधित उत्पादों को आवश्यक तापमान पर लाया जाता है।
• 2. रिएक्टर में प्रसंस्करण। संक्रमण टैंक के बाद, तैयार (और गर्म!) कचरा रिएक्टर में प्रवेश करता है। एक उच्च-गुणवत्ता वाला बायोरिएक्टर एक विशेष एंटी-एसिड कोटिंग के साथ विशेष रूप से मजबूत स्टील या कंक्रीट से बनी एक सीलबंद संरचना है। बिना किसी असफलता के, रिएक्टर में आदर्श थर्मल और गैस इन्सुलेशन होना चाहिए। यहां तक ​​कि हवा का थोड़ा सा प्रवेश या तापमान में कमी भी किण्वन और क्षय की प्रक्रिया को रोक देगी। रिएक्टर को गर्म पानी की नलियों का उपयोग करके गर्म किया जाता है। प्रणाली स्वायत्त है. उत्पादित बायोगैस का उपयोग करके पानी को गर्म किया जाता है। रिएक्टर ऑक्सीजन की पहुंच के बिना, पूरी तरह से बंद वातावरण में संचालित होता है। दिन में कई बार, एक पंप का उपयोग करके, आप इसमें संसाधित पदार्थ के नए हिस्से जोड़ सकते हैं। रिएक्टर के लिए इष्टतम तापमान व्यवस्था लगभग 40 डिग्री सेल्सियस है। यदि तापमान कम है, तो किण्वन प्रक्रिया काफी धीमी हो जाएगी। यदि आप तापमान बढ़ाते हैं, तो पानी का तेजी से वाष्पीकरण होगा, जो कचरे को पूरी तरह से विघटित नहीं होने देगा। किण्वन प्रक्रिया को तेज करने के लिए, एक विशेष मिक्सर का उपयोग किया जाता है। यह उपकरण एक निश्चित समय के बाद पदार्थ को रिएक्टर में मिला देता है।
• 3. तैयार उत्पाद का आउटपुट। एक निश्चित समय (कई घंटों से लेकर कई दिनों तक) के बाद, किण्वन के पहले परिणाम सामने आते हैं। ये बायोगैस और जैविक उर्वरक हैं। परिणामस्वरूप, परिणामी बायोगैस एक गैस धारक (गैस भंडारण टैंक) में समाप्त हो जाती है। गैस टैंकों में गैस का दबाव वाल्वों का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। अत्यधिक दबाव के मामले में, आपातकालीन बर्नर सक्रिय हो जाएंगे, जो अतिरिक्त गैस को जला देंगे, जिससे दबाव स्थिर हो जाएगा। परिणामी बायोगैस को सुखाने की जरूरत है। इसके बाद ही इसे सामान्य प्राकृतिक गैस की तरह इस्तेमाल किया जा सकेगा. अलग से, यह कहा जाना चाहिए कि बायोगैस संयंत्र के संचालन को बनाए रखने के लिए उत्पादित गैस का लगभग 15% आवश्यक है। बदले में, जैविक उर्वरक एक विभाजक के साथ विशेष रूप से तैयार टैंक में समाप्त हो जाते हैं। ठोस (वर्मीकम्पोस्ट) और तरल उर्वरकों में विभाजन है। वर्मीकम्पोस्ट प्राप्त उर्वरक की कुल मात्रा का लगभग 5% ही बनाता है। दरअसल, उर्वरकों का उपयोग तुरंत उनके इच्छित उद्देश्य के लिए किया जा सकता है। उन्हें अतिरिक्त प्रसंस्करण की आवश्यकता नहीं है. इसके अलावा, यूरोप में संपूर्ण उत्पादन लाइनें हैं जो परिणामी जैविक उर्वरकों को प्लास्टिक कंटेनरों में पैक करती हैं। ऐसे उर्वरकों का व्यापार काफी लाभदायक व्यवसाय है। बायोगैस संयंत्र का संचालन निरंतर जारी है। सीधे शब्दों में कहें तो, संसाधित सामग्री के नए हिस्से लगातार रिएक्टर में प्रवेश कर रहे हैं, और गैस और जैविक उर्वरक भी लगातार गैस धारक और विभाजक टैंक में प्रवेश कर रहे हैं।

बायोगैस संयंत्र का संचालन एवं स्थापना। बायोगैस संयंत्र की स्थापना पूरी तरह से व्यक्तिगत है। आप बस सभी घटकों को ला और इकट्ठा नहीं कर सकते। प्रारंभिक कार्यों की एक पूरी श्रृंखला को अंजाम देना, कई बड़े गड्ढे खोदना और रिएक्टर का उच्च-गुणवत्ता वाला इन्सुलेशन करना आवश्यक है। किसी खेत या उद्यम की सभी व्यक्तिगत विशेषताओं को ध्यान में रखना और बायोगैस संयंत्र को विशिष्ट कार्यों के लिए प्रासंगिक बनाना आवश्यक है। एक व्यक्ति बायोगैस संयंत्र की निगरानी कर सकता है, क्योंकि प्रसंस्करण प्रक्रिया पूरी तरह से स्वचालित है। स्थापना के संचालन के लिए बड़े खर्चों की आवश्यकता नहीं होती है। अच्छी देखभाल और समय पर रखरखाव के साथ, ऐसी स्थापना को बनाए रखने की वार्षिक लागत इसकी मूल लागत का 5% से अधिक नहीं होगी।

बायोगैस संयंत्र का उपयोग करने के लाभ. बायोगैस संयंत्र वास्तव में एक जादुई उपकरण है जो आपको औद्योगिक कचरे और खाद से वास्तव में आवश्यक चीजें प्राप्त करने की अनुमति देता है। विशेष रूप से, आप प्राप्त कर सकते हैं:

• बायोगैस
• जैविक खाद
• विद्युत एवं तापीय ऊर्जा
• कारों के लिए ईंधन.

बायोगैस को विद्युत और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए, संस्थापन को अतिरिक्त इकाइयों से सुसज्जित करना आवश्यक है। इससे इंस्टॉलेशन की लागत ही बढ़ जाती है, लेकिन आपको उपयोगिताओं से महत्वपूर्ण स्वायत्तता प्राप्त करने और बिलों को काफी कम करने की अनुमति मिलती है। यदि कार गैस उपकरण से सुसज्जित है, तो इसे बायोगैस संयंत्र द्वारा उत्पादित गैस से ईंधन भरा जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, जैविक गैस को अतिरिक्त शुद्धिकरण की आवश्यकता होगी, जो कार्बन डाइऑक्साइड को फ़िल्टर कर देगी। इसके बाद कार बायोगैस प्लांट से निकलने वाली गैस से चल सकेगी। इससे गैसोलीन की खरीद पर महत्वपूर्ण बचत करने में मदद मिलती है, जो मौजूदा ईंधन कीमतों पर बहुत लाभदायक है।

बायोगैस संयंत्र की आवश्यकता किसे है?

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बायोगैस संयंत्र एक तकनीकी रूप से जटिल उपकरण है जिसके लिए पेशेवर स्थापना और समय पर रखरखाव की आवश्यकता होती है।

इसलिए, एक छोटा किसान जिसके खेत में एक दर्जन गायें और कई हेक्टेयर भूमि है, उसे निश्चित रूप से ऐसे उपकरणों की आवश्यकता नहीं है। बायोगैस संयंत्र को चौबीसों घंटे चलाने और महत्वपूर्ण आय उत्पन्न करने के लिए उसके पास पर्याप्त खाद और अन्य उर्वरक नहीं हैं। और अगर हम किसी बड़े फार्म, पोल्ट्री फार्म या मांस प्रसंस्करण संयंत्र के बारे में बात करें तो यह बिल्कुल अलग मामला है। ये उद्योग प्रतिदिन सैकड़ों किलोग्राम विभिन्न अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं, जिनका कहीं जाना ही नहीं है। उनके लिए, बायोगैस संयंत्र खरीदना अपशिष्ट निपटान की समस्या को हल करने का लगभग एकमात्र तरीका है, और साथ ही मुफ्त गैस, बिजली और जैविक उर्वरक प्राप्त करना है।

जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, ऐसे बायोगैस सिस्टम स्थापना के 2 साल के भीतर अपने लिए भुगतान करना शुरू कर देते हैं। यह ध्यान में रखते हुए कि किसी इंस्टॉलेशन का औसत सेवा जीवन 25 वर्ष है, ऐसे उपकरण से होने वाले लाभ की गणना करना मुश्किल नहीं है।

ऊर्जा की बढ़ती कीमतें हमें स्वयं ऊर्जा उपलब्ध कराने की संभावना के बारे में सोचने पर मजबूर करती हैं। एक विकल्प बायोगैस संयंत्र है। इसकी सहायता से खाद, गोबर और पौधों के अवशेषों से बायोगैस प्राप्त की जाती है, जिसे शुद्ध करने के बाद गैस उपकरणों (स्टोव, बॉयलर) के लिए उपयोग किया जा सकता है, सिलेंडर में पंप किया जा सकता है और कारों या इलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, खाद को बायोगैस में संसाधित करने से घर या खेत की सभी ऊर्जा जरूरतों को पूरा किया जा सकता है।

बायोगैस संयंत्र का निर्माण स्वतंत्र रूप से ऊर्जा संसाधन उपलब्ध कराने का एक तरीका है

सामान्य सिद्धांतों

बायोगैस एक ऐसा उत्पाद है जो कार्बनिक पदार्थों के अपघटन से प्राप्त होता है। सड़न/किण्वन की प्रक्रिया के दौरान गैसें निकलती हैं, जिन्हें इकट्ठा करके आप अपने घर की ज़रूरतें पूरी कर सकते हैं। जिस उपकरण में यह प्रक्रिया होती है उसे "बायोगैस संयंत्र" कहा जाता है।

बायोगैस निर्माण की प्रक्रिया अपशिष्ट में निहित विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण होती है। लेकिन उन्हें सक्रिय रूप से "काम" करने के लिए, उन्हें कुछ स्थितियाँ बनाने की आवश्यकता है: आर्द्रता और तापमान। इन्हें बनाने के लिए बायोगैस प्लांट बनाया जा रहा है। यह उपकरणों का एक जटिल है, जिसका आधार एक बायोरिएक्टर है, जिसमें अपशिष्ट अपघटन होता है, जो गैस निर्माण के साथ होता है।

खाद को बायोगैस में संसाधित करने के तीन तरीके हैं:

• साइकोफिलिक मोड. बायोगैस संयंत्र में तापमान +5°C से +20°C तक होता है। ऐसी परिस्थितियों में, अपघटन प्रक्रिया धीमी होती है, बहुत अधिक गैस बनती है और इसकी गुणवत्ता कम होती है।
• मेसोफिलिक। इकाई +30°C से +40°C के तापमान पर इस मोड में प्रवेश करती है। इस मामले में, मेसोफिलिक बैक्टीरिया सक्रिय रूप से प्रजनन करते हैं। इस मामले में, अधिक गैस बनती है, प्रसंस्करण प्रक्रिया में कम समय लगता है - 10 से 20 दिनों तक।
• थर्मोफिलिक। ये बैक्टीरिया +50°C से तापमान पर गुणा करते हैं। प्रक्रिया सबसे तेज़ (3-5 दिन) चलती है, गैस उत्पादन सबसे बड़ा होता है (आदर्श परिस्थितियों में, 1 किलो डिलीवरी से आप 4.5 लीटर तक गैस प्राप्त कर सकते हैं)। प्रसंस्करण से गैस की उपज के लिए अधिकांश संदर्भ तालिकाएँ विशेष रूप से इस मोड के लिए दी गई हैं, इसलिए अन्य मोड का उपयोग करते समय एक छोटा समायोजन करना उचित है।

बायोगैस संयंत्रों में लागू करने वाली सबसे कठिन चीज़ थर्मोफिलिक मोड है। इसके लिए बायोगैस संयंत्र के उच्च गुणवत्ता वाले थर्मल इन्सुलेशन, हीटिंग और तापमान नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकता होती है। लेकिन आउटपुट पर हमें बायोगैस की अधिकतम मात्रा प्राप्त होती है। थर्मोफिलिक प्रसंस्करण की एक अन्य विशेषता अतिरिक्त लोडिंग की असंभवता है। शेष दो मोड - साइकोफिलिक और मेसोफिलिक - आपको प्रतिदिन तैयार कच्चे माल का एक नया हिस्सा जोड़ने की अनुमति देते हैं। लेकिन, थर्मोफिलिक मोड में, कम प्रसंस्करण समय बायोरिएक्टर को ज़ोन में विभाजित करना संभव बनाता है जिसमें उनके हिस्से के कच्चे माल को अलग-अलग लोडिंग समय के साथ संसाधित किया जाएगा।

बायोगैस संयंत्र आरेख

बायोगैस संयंत्र का आधार एक बायोरिएक्टर या बंकर होता है। इसमें किण्वन प्रक्रिया होती है और परिणामी गैस इसमें जमा हो जाती है। एक लोडिंग और अनलोडिंग हॉपर भी है; उत्पन्न गैस को ऊपरी हिस्से में डाले गए पाइप के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। इसके बाद गैस उपचार प्रणाली आती है - इसकी सफाई करना और गैस पाइपलाइन में दबाव को काम करने के दबाव तक बढ़ाना।

मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक मोड के लिए, आवश्यक मोड तक पहुंचने के लिए बायोरिएक्टर हीटिंग सिस्टम की भी आवश्यकता होती है। इस प्रयोजन के लिए, आमतौर पर उत्पादित ईंधन पर चलने वाले गैस बॉयलर का उपयोग किया जाता है। इससे एक पाइपलाइन सिस्टम बायोरिएक्टर तक जाता है। आमतौर पर ये पॉलिमर पाइप होते हैं, क्योंकि ये आक्रामक वातावरण में रहने का सबसे अच्छा सामना करते हैं।

बायोगैस संयंत्र को पदार्थ के मिश्रण के लिए एक प्रणाली की भी आवश्यकता होती है। किण्वन के दौरान, शीर्ष पर एक कठोर परत बन जाती है, और भारी कण नीचे बैठ जाते हैं। यह सब मिलकर गैस बनने की प्रक्रिया को ख़राब कर देते हैं। संसाधित द्रव्यमान की एक सजातीय स्थिति बनाए रखने के लिए मिक्सर की आवश्यकता होती है। वे यांत्रिक या मैनुअल भी हो सकते हैं। इन्हें टाइमर द्वारा या मैन्युअल रूप से प्रारंभ किया जा सकता है। यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि बायोगैस संयंत्र कैसे बनाया जाता है। एक स्वचालित प्रणाली स्थापित करना अधिक महंगा है, लेकिन संचालन के दौरान न्यूनतम ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

स्थान के प्रकार के अनुसार बायोगैस संयंत्र हो सकता है:

• भूमि के ऊपर.
• अर्ध-अवकासित।
• धँसा हुआ।

धँसे हुए को स्थापित करना अधिक महंगा है - बड़ी मात्रा में उत्खनन कार्य की आवश्यकता होती है। लेकिन जब हमारी परिस्थितियों में उपयोग किया जाता है, तो वे बेहतर होते हैं - इन्सुलेशन को व्यवस्थित करना आसान होता है, और हीटिंग लागत कम होती है।

क्या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है

बायोगैस संयंत्र अनिवार्य रूप से सर्वाहारी है - किसी भी कार्बनिक पदार्थ को संसाधित किया जा सकता है। कोई भी खाद और मूत्र, पौधे के अवशेष उपयुक्त हैं। डिटर्जेंट, एंटीबायोटिक्स और रसायन इस प्रक्रिया पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। उनका सेवन कम से कम करने की सलाह दी जाती है, क्योंकि वे उन वनस्पतियों को नष्ट कर देते हैं जो उन्हें संसाधित करती हैं।

मवेशी का खाद आदर्श माना जाता है, क्योंकि इसमें बड़ी मात्रा में सूक्ष्मजीव होते हैं। यदि खेत में गायें नहीं हैं, तो बायोरिएक्टर लोड करते समय, सब्सट्रेट को आवश्यक माइक्रोफ्लोरा से भरने के लिए कुछ खाद जोड़ने की सलाह दी जाती है। पौधों के अवशेषों को पहले से कुचल दिया जाता है और पानी से पतला कर दिया जाता है। बायोरिएक्टर में पौधों की सामग्री और मलमूत्र को मिलाया जाता है। इस "भरने" की प्रक्रिया में अधिक समय लगता है, लेकिन दिन के अंत में, सही मोड के तहत, हमारे पास उच्चतम उत्पाद उपज होती है।

स्थान निर्धारण

प्रक्रिया के आयोजन की लागत को कम करने के लिए, बायोगैस संयंत्र को कचरे के स्रोत के करीब - इमारतों के पास, जहां मुर्गी या जानवरों को रखा जाता है, स्थापित करना समझ में आता है। डिज़ाइन को विकसित करने की सलाह दी जाती है ताकि लोडिंग गुरुत्वाकर्षण द्वारा हो। खलिहान या सुअरबाड़े से, आप ढलान पर एक पाइपलाइन बिछा सकते हैं जिसके माध्यम से खाद गुरुत्वाकर्षण द्वारा बंकर में प्रवाहित होगी। इससे रिएक्टर को बनाए रखने और खाद हटाने का कार्य बहुत सरल हो जाता है।

बायोगैस संयंत्र स्थापित करना सबसे उचित है ताकि खेत से अपशिष्ट गुरुत्वाकर्षण द्वारा प्रवाहित हो सके

आमतौर पर, जानवरों वाली इमारतें आवासीय भवन से कुछ दूरी पर स्थित होती हैं। इसलिए, उत्पन्न गैस को उपभोक्ताओं को हस्तांतरित करने की आवश्यकता होगी। लेकिन खाद के परिवहन और लोडिंग के लिए लाइन व्यवस्थित करने की तुलना में एक गैस पाइप बिछाना सस्ता और आसान है।

बायोरिएक्टर

खाद प्रसंस्करण टैंकों के लिए काफी सख्त आवश्यकताएँ हैं:

बायोगैस संयंत्र के निर्माण के लिए इन सभी आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए, क्योंकि वे सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं और खाद को बायोगैस में संसाधित करने के लिए सामान्य स्थिति बनाते हैं।

इसे किन सामग्रियों से बनाया जा सकता है?

आक्रामक वातावरण का प्रतिरोध उन सामग्रियों की मुख्य आवश्यकता है जिनसे कंटेनर बनाए जा सकते हैं। बायोरिएक्टर में सब्सट्रेट अम्लीय या क्षारीय हो सकता है। तदनुसार, जिस सामग्री से कंटेनर बनाया जाता है उसे विभिन्न वातावरणों को अच्छी तरह से सहन करना चाहिए।

बहुत सारी सामग्रियाँ इन अनुरोधों को पूरा नहीं करतीं। पहली चीज़ जो मन में आती है वह है धातु। यह टिकाऊ है और इसका उपयोग किसी भी आकार के कंटेनर बनाने के लिए किया जा सकता है। अच्छी बात यह है कि आप तैयार कंटेनर - किसी पुराने टैंक - का उपयोग कर सकते हैं। ऐसे में बायोगैस प्लांट के निर्माण में बहुत कम समय लगेगा। धातु का नुकसान यह है कि यह रासायनिक रूप से सक्रिय पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है और नष्ट होने लगता है। इस नुकसान को बेअसर करने के लिए, धातु को एक सुरक्षात्मक कोटिंग के साथ लेपित किया जाता है।

एक उत्कृष्ट विकल्प पॉलिमर से बना बायोरिएक्टर कंटेनर है। प्लास्टिक रासायनिक रूप से तटस्थ है, सड़ता नहीं है, जंग नहीं खाता है। आपको बस उन सामग्रियों को चुनने की ज़रूरत है जो ठंड और हीटिंग से लेकर काफी उच्च तापमान तक का सामना कर सकें। रिएक्टर की दीवारें मोटी होनी चाहिए, अधिमानतः ग्लास फाइबर प्रबलित। ऐसे कंटेनर सस्ते नहीं होते, लेकिन लंबे समय तक चलते हैं।

एक सस्ता विकल्प ईंटों, कंक्रीट ब्लॉकों या पत्थर से बने कंटेनर वाला बायोगैस संयंत्र है। चिनाई को उच्च भार का सामना करने के लिए, चिनाई को मजबूत करना आवश्यक है (प्रत्येक 3-5 पंक्तियों में, दीवार की मोटाई और सामग्री के आधार पर)। दीवार निर्माण प्रक्रिया पूरी करने के बाद, पानी और गैस अभेद्यता सुनिश्चित करने के लिए, अंदर और बाहर दोनों जगह दीवारों का बहु-परत उपचार आवश्यक है। दीवारों को सीमेंट-रेत संरचना के साथ एडिटिव्स (एडिटिव्स) के साथ प्लास्टर किया गया है जो आवश्यक गुण प्रदान करते हैं।

रिएक्टर का आकार

खाद को बायोगैस में संसाधित करने के लिए रिएक्टर की मात्रा चयनित तापमान पर निर्भर करती है। सबसे अधिक बार, मेसोफिलिक को चुना जाता है - इसे बनाए रखना आसान होता है और यह रिएक्टर को दैनिक रूप से पुनः लोड करने की संभावना की अनुमति देता है। सामान्य स्थिति (लगभग 2 दिन) तक पहुंचने के बाद बायोगैस उत्पादन स्थिर होता है, बिना किसी उछाल या गिरावट के (जब सामान्य स्थिति बनती है)। इस मामले में, प्रति दिन खेत पर उत्पन्न खाद की मात्रा के आधार पर बायोगैस संयंत्र की मात्रा की गणना करना समझ में आता है। औसत सांख्यिकीय डेटा के आधार पर हर चीज़ की गणना आसानी से की जाती है।

मेसोफिलिक तापमान पर खाद के अपघटन में 10 से 20 दिन लगते हैं। तदनुसार, मात्रा की गणना 10 या 20 से गुणा करके की जाती है। गणना करते समय, पानी की मात्रा को ध्यान में रखना आवश्यक है जो सब्सट्रेट को एक आदर्श स्थिति में लाने के लिए आवश्यक है - इसकी आर्द्रता 85-90% होनी चाहिए। पाया गया आयतन 50% बढ़ गया है, क्योंकि अधिकतम भार टैंक की मात्रा के 2/3 से अधिक नहीं होना चाहिए - गैस छत के नीचे जमा होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, एक फार्म में 5 गायें, 10 सूअर और 40 मुर्गियाँ हैं। परिणाम 5 * 55 किग्रा + 10 * 4.5 किग्रा + 40 * 0.17 किग्रा = 275 किग्रा + 45 किग्रा + 6.8 किग्रा = 326.8 किग्रा है। चिकन खाद को 85% आर्द्रता पर लाने के लिए, आपको 5 लीटर से थोड़ा अधिक पानी (यानि 5 किलोग्राम) मिलाना होगा। कुल वजन 331.8 किलोग्राम है। 20 दिनों में प्रसंस्करण के लिए आपको चाहिए: 331.8 किग्रा * 20 = 6636 किग्रा - केवल सब्सट्रेट के लिए लगभग 7 घन मीटर। हम पाए गए आंकड़े को 1.5 से गुणा करते हैं (50% की वृद्धि), हमें 10.5 घन मीटर मिलते हैं। यह बायोगैस संयंत्र के रिएक्टर वॉल्यूम का परिकलित मूल्य होगा।

लोडिंग और अनलोडिंग हैच सीधे बायोरिएक्टर टैंक में ले जाते हैं। सब्सट्रेट को पूरे क्षेत्र में समान रूप से वितरित करने के लिए, उन्हें कंटेनर के विपरीत छोर पर बनाया जाता है।

बायोगैस संयंत्र को गहराई से स्थापित करते समय, लोडिंग और अनलोडिंग पाइप एक तीव्र कोण पर शरीर के पास आते हैं। इसके अलावा, पाइप का निचला सिरा रिएक्टर में तरल स्तर से नीचे होना चाहिए। यह हवा को कंटेनर में प्रवेश करने से रोकता है। इसके अलावा, पाइपों पर रोटरी या शट-ऑफ वाल्व लगाए जाते हैं, जो सामान्य स्थिति में बंद होते हैं। ये केवल लोडिंग या अनलोडिंग के दौरान ही खुलते हैं।

चूंकि खाद में बड़े टुकड़े (कूड़े के तत्व, घास के तने आदि) हो सकते हैं, छोटे व्यास के पाइप अक्सर बंद हो जाएंगे। इसलिए, लोडिंग और अनलोडिंग के लिए, उनका व्यास 20-30 सेमी होना चाहिए। उन्हें बायोगैस प्लांट को इन्सुलेट करने पर काम शुरू होने से पहले स्थापित किया जाना चाहिए, लेकिन कंटेनर स्थापित होने के बाद।

बायोगैस संयंत्र के संचालन का सबसे सुविधाजनक तरीका सब्सट्रेट की नियमित लोडिंग और अनलोडिंग है। यह ऑपरेशन दिन में एक बार या हर दो दिन में एक बार किया जा सकता है। खाद और अन्य घटकों को पहले एक भंडारण टैंक में एकत्र किया जाता है, जहां उन्हें आवश्यक अवस्था में लाया जाता है - कुचल दिया जाता है, यदि आवश्यक हो, सिक्त किया जाता है और मिश्रित किया जाता है। सुविधा के लिए, इस कंटेनर में एक यांत्रिक स्टिरर हो सकता है। तैयार सब्सट्रेट को प्राप्तकर्ता हैच में डाला जाता है। यदि आप प्राप्त कंटेनर को धूप में रखते हैं, तो सब्सट्रेट पहले से गरम हो जाएगा, जिससे आवश्यक तापमान बनाए रखने की लागत कम हो जाएगी।

प्राप्तकर्ता हॉपर की स्थापना गहराई की गणना करने की सलाह दी जाती है ताकि कचरा गुरुत्वाकर्षण द्वारा इसमें प्रवाहित हो। यही बात बायोरिएक्टर में उतारने पर भी लागू होती है। सबसे अच्छा मामला यह है कि तैयार सब्सट्रेट गुरुत्वाकर्षण द्वारा चलता है। और तैयारी के दौरान एक शटर इसे बंद कर देगा।

बायोगैस संयंत्र की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए, प्राप्त हॉपर और अनलोडिंग क्षेत्र में हैच में सीलिंग रबर सील होनी चाहिए। कंटेनर में जितनी कम हवा होगी, आउटलेट पर गैस उतनी ही साफ होगी।

बायोगैस का संग्रहण एवं निष्कासन

बायोगैस को रिएक्टर से एक पाइप के माध्यम से निकाला जाता है, जिसका एक सिरा छत के नीचे होता है, दूसरा आमतौर पर पानी की सील में डाला जाता है। यह पानी से भरा एक कंटेनर है जिसमें परिणामी बायोगैस को छोड़ा जाता है। जल सील में एक दूसरा पाइप है - यह तरल स्तर से ऊपर स्थित है। इसमें स्वच्छ बायोगैस निकलती है। उनके बायोरिएक्टर के आउटलेट पर एक गैस शट-ऑफ वाल्व स्थापित किया गया है। सबसे अच्छा विकल्प एक गेंद है।

गैस संचरण प्रणाली के लिए किन सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है? गैल्वनाइज्ड धातु पाइप और एचडीपीई या पीपीआर से बने गैस पाइप। उन्हें जकड़न सुनिश्चित करनी चाहिए; साबुन के झाग का उपयोग करके सीम और जोड़ों की जाँच की जाती है। पूरी पाइपलाइन एक ही व्यास के पाइप और फिटिंग से इकट्ठी की गई है। कोई संकुचन या विस्तार नहीं.

अशुद्धियों से सफाई

परिणामी बायोगैस की अनुमानित संरचना है:

• मीथेन - 60% तक;
• कार्बन डाइऑक्साइड - 35%;
• अन्य गैसीय पदार्थ (हाइड्रोजन सल्फाइड सहित, जो गैस को एक अप्रिय गंध देता है) - 5%।

बायोगैस गंधहीन हो और अच्छी तरह से जल सके, इसके लिए इसमें से कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड और जल वाष्प को निकालना आवश्यक है। यदि संस्थापन के निचले हिस्से में बुझा हुआ चूना डाला जाए तो कार्बन डाइऑक्साइड को पानी की सील में हटा दिया जाता है। इस तरह के बुकमार्क को समय-समय पर बदलना होगा (जैसे ही गैस खराब होने लगे, इसे बदलने का समय आ गया है)।

गैस सुखाने का काम दो तरीकों से किया जा सकता है - गैस पाइपलाइन में पानी की सील बनाकर - पानी की सील के नीचे पाइप में घुमावदार खंड डालकर, जिसमें घनीभूत जमा हो जाएगा। इस पद्धति का नुकसान पानी की सील को नियमित रूप से खाली करने की आवश्यकता है - यदि बड़ी मात्रा में पानी एकत्र है, तो यह गैस के मार्ग को अवरुद्ध कर सकता है।

दूसरा तरीका सिलिका जेल वाला फिल्टर लगाना है। सिद्धांत पानी की सील के समान है - गैस को सिलिका जेल में आपूर्ति की जाती है, और ढक्कन के नीचे से सुखाया जाता है। बायोगैस सुखाने की इस विधि से सिलिका जेल को समय-समय पर सुखाना चाहिए। ऐसा करने के लिए आपको इसे कुछ देर के लिए माइक्रोवेव में गर्म करना होगा। यह गर्म हो जाता है और नमी वाष्पित हो जाती है। आप इसे भरकर दोबारा इस्तेमाल कर सकते हैं.

हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने के लिए धातु की छीलन से भरे फिल्टर का उपयोग किया जाता है। आप पुराने मेटल स्कॉरर्स को कंटेनर में लोड कर सकते हैं। शुद्धिकरण ठीक उसी तरह होता है: धातु से भरे कंटेनर के निचले हिस्से में गैस की आपूर्ति की जाती है। जैसे-जैसे यह गुजरता है, यह फिल्टर के ऊपरी मुक्त हिस्से में एकत्रित हाइड्रोजन सल्फाइड से साफ हो जाता है, जहां से इसे दूसरे पाइप/नली के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है।

गैस टैंक और कंप्रेसर

शुद्ध बायोगैस एक भंडारण टैंक - एक गैस धारक - में प्रवेश करती है। यह एक सीलबंद प्लास्टिक बैग या प्लास्टिक कंटेनर हो सकता है। मुख्य स्थिति गैस की जकड़न है; आकार और सामग्री कोई मायने नहीं रखती। गैस धारक बायोगैस की आपूर्ति संग्रहीत करता है। इसमें से, कंप्रेसर की मदद से, एक निश्चित दबाव (कंप्रेसर द्वारा निर्धारित) के तहत गैस उपभोक्ता को - गैस स्टोव या बॉयलर को आपूर्ति की जाती है। इस गैस का उपयोग जनरेटर का उपयोग करके बिजली उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है।

कंप्रेसर के बाद सिस्टम में स्थिर दबाव बनाने के लिए, एक रिसीवर स्थापित करने की सलाह दी जाती है - दबाव बढ़ने को समतल करने के लिए एक छोटा उपकरण।

मिश्रण उपकरण

बायोगैस संयंत्र को सामान्य रूप से संचालित करने के लिए, बायोरिएक्टर में तरल को नियमित रूप से मिलाना आवश्यक है। यह सरल प्रक्रिया कई समस्याओं का समाधान करती है:

• भार के एक ताजा हिस्से को बैक्टीरिया की एक कॉलोनी के साथ मिलाता है;
• उत्पादित गैस की रिहाई को बढ़ावा देता है;
• गर्म और ठंडे क्षेत्रों को छोड़कर, तरल के तापमान को बराबर करता है;
• सब्सट्रेट की एकरूपता बनाए रखता है, कुछ घटकों को जमने या तैरने से रोकता है।

आमतौर पर, एक छोटे घरेलू बायोगैस संयंत्र में यांत्रिक आंदोलनकारी होते हैं जो मांसपेशियों की शक्ति से संचालित होते हैं। बड़ी मात्रा वाली प्रणालियों में, आंदोलनकारियों को मोटरों द्वारा संचालित किया जा सकता है जो एक टाइमर द्वारा सक्रिय होते हैं।

दूसरी विधि तरल में कुछ उत्पन्न गैस प्रवाहित करके उसे हिलाना है। ऐसा करने के लिए, मेटाटैंक से बाहर निकलने के बाद, एक टी लगाई जाती है और गैस का कुछ हिस्सा रिएक्टर के निचले हिस्से में प्रवाहित होता है, जहां यह छेद वाली ट्यूब के माध्यम से बाहर निकलता है। गैस के इस हिस्से को खपत नहीं माना जा सकता, क्योंकि यह अभी भी सिस्टम में फिर से प्रवेश करता है और परिणामस्वरूप, गैस टैंक में समाप्त हो जाता है।

मिश्रण की तीसरी विधि सब्सट्रेट को निचले हिस्से से पंप करने और शीर्ष पर डालने के लिए फ़ेकल पंप का उपयोग करना है। इस पद्धति का नुकसान बिजली की उपलब्धता पर इसकी निर्भरता है।

हीटिंग सिस्टम और थर्मल इन्सुलेशन

संसाधित तरल को गर्म किए बिना, साइकोफिलिक बैक्टीरिया कई गुना बढ़ जाएगा। इस मामले में प्रसंस्करण प्रक्रिया में 30 दिन लगेंगे, और गैस उत्पादन छोटा होगा। गर्मियों में, यदि थर्मल इन्सुलेशन और लोड की प्रीहीटिंग होती है, तो तापमान 40 डिग्री तक पहुंचना संभव है, जब मेसोफिलिक बैक्टीरिया का विकास शुरू होता है, लेकिन सर्दियों में ऐसी स्थापना व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय होती है - प्रक्रियाएं बहुत धीमी गति से आगे बढ़ती हैं . +5°C से नीचे के तापमान पर वे व्यावहारिक रूप से जम जाते हैं।

क्या गर्म करना है और कहां रखना है

सर्वोत्तम परिणामों के लिए, हीटिंग का उपयोग करें। बॉयलर से पानी गर्म करना सबसे तर्कसंगत है। बॉयलर बिजली, ठोस या तरल ईंधन पर चल सकता है, और आप इसे उत्पादित बायोगैस पर भी चला सकते हैं। पानी को गर्म करने के लिए अधिकतम तापमान +60°C है। अधिक गर्म पाइपों के कारण कण सतह पर चिपक सकते हैं, जिससे हीटिंग दक्षता कम हो जाती है।

आप प्रत्यक्ष हीटिंग का भी उपयोग कर सकते हैं - हीटिंग तत्व डालें, लेकिन सबसे पहले, मिश्रण को व्यवस्थित करना मुश्किल है, दूसरे, सब्सट्रेट सतह पर चिपक जाएगा, जिससे गर्मी हस्तांतरण कम हो जाएगा, हीटिंग तत्व जल्दी से जल जाएंगे

एक बायोगैस संयंत्र को मानक हीटिंग रेडिएटर्स का उपयोग करके गर्म किया जा सकता है, बस एक कॉइल में घुमाए गए पाइप, या वेल्डेड रजिस्टर। पॉलिमर पाइप - धातु-प्लास्टिक या पॉलीप्रोपाइलीन का उपयोग करना बेहतर है। नालीदार स्टेनलेस स्टील पाइप भी उपयुक्त हैं; उन्हें स्थापित करना आसान है, खासकर बेलनाकार ऊर्ध्वाधर बायोरिएक्टर में, लेकिन नालीदार सतह तलछट चिपकने को उत्तेजित करती है, जो गर्मी हस्तांतरण के लिए बहुत अच्छा नहीं है।

हीटिंग तत्वों पर कणों के जमने की संभावना को कम करने के लिए, उन्हें स्टिरर क्षेत्र में स्थित किया जाता है। केवल इस मामले में सब कुछ डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि मिक्सर पाइप को छू न सके। अक्सर ऐसा लगता है कि हीटरों को तल पर रखना बेहतर होता है, लेकिन अभ्यास से पता चला है कि तल पर तलछट के कारण ऐसा तापन अप्रभावी होता है। इसलिए बायोगैस संयंत्र के मेटाटैंक की दीवारों पर हीटर लगाना अधिक तर्कसंगत है।

जल तापन के तरीके

पाइप व्यवस्था की विधि के आधार पर, हीटिंग बाहरी या आंतरिक हो सकता है। जब आंतरिक रूप से स्थापित किया जाता है, तो हीटिंग प्रभावी होता है, लेकिन सिस्टम को रोकने और पंप करने के बिना हीटर की मरम्मत और रखरखाव असंभव है। इसलिए, सामग्री के चयन और कनेक्शन की गुणवत्ता पर विशेष ध्यान दिया जाता है।

तापन से बायोगैस संयंत्र की उत्पादकता बढ़ती है और कच्चे माल के प्रसंस्करण का समय कम हो जाता है

जब हीटर बाहरी रूप से स्थित होते हैं, तो अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है (बायोगैस संयंत्र की सामग्री को गर्म करने की लागत बहुत अधिक होती है), क्योंकि दीवारों को गर्म करने में बहुत अधिक गर्मी खर्च होती है। लेकिन सिस्टम हमेशा मरम्मत के लिए उपलब्ध रहता है, और हीटिंग अधिक समान होती है, क्योंकि दीवारों से वातावरण गर्म होता है। इस समाधान का एक अन्य लाभ यह है कि स्टिरर हीटिंग सिस्टम को नुकसान नहीं पहुंचा सकते हैं।

इंसुलेट कैसे करें

सबसे पहले, गड्ढे के तल पर रेत की एक समतल परत डाली जाती है, फिर एक गर्मी-इन्सुलेट परत। यह भूसे और विस्तारित मिट्टी, स्लैग के साथ मिश्रित मिट्टी हो सकती है। इन सभी घटकों को मिश्रित करके अलग-अलग परतों में डाला जा सकता है। उन्हें क्षितिज पर समतल किया जाता है और बायोगैस संयंत्र की क्षमता स्थापित की जाती है।

बायोरिएक्टर के किनारों को आधुनिक सामग्रियों या क्लासिक पुराने जमाने के तरीकों से इन्सुलेट किया जा सकता है। पुराने ज़माने के तरीकों में से एक है मिट्टी और पुआल से कोटिंग करना। कई परतों में लगाएं.

आधुनिक सामग्रियों में उच्च घनत्व वाले एक्सट्रूडेड पॉलीस्टाइन फोम, कम घनत्व वाले वातित कंक्रीट ब्लॉक आदि शामिल हैं। इस मामले में तकनीकी रूप से सबसे उन्नत पॉलीयुरेथेन फोम (पीपीयू) है, लेकिन इसके अनुप्रयोग की सेवाएँ सस्ती नहीं हैं। लेकिन परिणाम निर्बाध थर्मल इन्सुलेशन है, जो हीटिंग लागत को कम करता है। एक और गर्मी-इन्सुलेट सामग्री है - फोम ग्लास। यह स्लैब में बहुत महंगा है, लेकिन इसके चिप्स या टुकड़ों की कीमत बहुत कम है, और विशेषताओं के संदर्भ में यह लगभग आदर्श है: यह नमी को अवशोषित नहीं करता है, ठंड से डरता नहीं है, स्थैतिक भार को अच्छी तरह से सहन करता है, और इसमें कम तापीय चालकता होती है।