स्वयं करें बायोगैस संयंत्र: इंटरनेट मिथक और ग्रामीण वास्तविकता। खाद से बायोगैस: यह कितना लाभदायक है और घर पर अपने हाथों से बायोगैस कैसे बनाएं

आवश्यक अनिवार्य सामग्री:

• दो कंटेनर;
• कनेक्टिंग पाइप;
• वाल्व;
• गैस फ़िल्टर;
• जकड़न सुनिश्चित करने के साधन (गोंद, राल, सीलेंट, आदि);

वांछित:

• इलेक्ट्रिक मोटर के साथ स्टिरर;
• तापमान संवेदक;
• दबाव मीटर;

नीचे दिया गया क्रम दक्षिणी क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है। किसी भी परिस्थिति में संचालन के लिए, एक रिएक्टर हीटिंग सिस्टम जोड़ा जाना चाहिए, जो जहाज को 40 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करना सुनिश्चित करेगा और थर्मल इन्सुलेशन बढ़ाएगा, उदाहरण के लिए, ग्रीनहाउस के साथ संरचना को घेरकर। ग्रीनहाउस को काली फिल्म से ढकने की सलाह दी जाती है। पाइपलाइन में घनीभूत जल निकासी उपकरण जोड़ने की भी सलाह दी जाती है।

एक साधारण बायोगैस संयंत्र बनाना:

1. एक भंडारण कंटेनर बनाएं.हम एक टैंक का चयन करते हैं जहां परिणामी बायोगैस संग्रहीत किया जाएगा। जलाशय एक वाल्व के साथ तय किया गया है और एक दबाव नापने का यंत्र से सुसज्जित है। यदि गैस की खपत स्थिर है, तो गैस टैंक की कोई आवश्यकता नहीं है।
2. गड्ढे के अंदर संरचना को इंसुलेट करें।
3. पाइप स्थापित करें.कच्चे माल को लोड करने और कम्पोस्ट ह्यूमस को उतारने के लिए गड्ढे में पाइप बिछाएं। रिएक्टर टैंक में एक इनलेट और आउटलेट छेद बनाया जाता है। रिएक्टर को एक गड्ढे में रखा गया है। पाइप छिद्रों से जुड़े हुए हैं। गोंद या अन्य उपयुक्त साधनों का उपयोग करके पाइपों को कसकर सुरक्षित किया जाता है। 30 सेमी से कम पाइप व्यास उनके अवरुद्ध होने में योगदान देगा। लोडिंग स्थान को धूप वाली तरफ चुना जाना चाहिए।
4. हैच स्थापित करें.हैच से सुसज्जित रेक्टर मरम्मत और रखरखाव के काम को अधिक सुविधाजनक बनाता है। हैच और रिएक्टर पोत को रबर से सील किया जाना चाहिए। आप तापमान, दबाव और कच्चे माल के स्तर के सेंसर भी स्थापित कर सकते हैं।
5. बायोरिएक्टर के लिए एक कंटेनर का चयन करें।चयनित कंटेनर टिकाऊ होना चाहिए - चूंकि किण्वन से बड़ी मात्रा में ऊर्जा निकलती है; अच्छा थर्मल इन्सुलेशन है; हवादार और जलरोधक हो. अंडे के आकार के बर्तन सबसे उपयुक्त होते हैं। यदि ऐसा रिएक्टर बनाना समस्याग्रस्त है, तो गोल किनारों वाला एक बेलनाकार बर्तन एक अच्छा विकल्प होगा। चौकोर आकार के कंटेनर कम कुशल होते हैं क्योंकि कठोर बायोमास कोनों में जमा हो जाएगा, जिससे किण्वन मुश्किल हो जाएगा।
6. गड्ढा तैयार करें.
7. भविष्य की स्थापना के लिए एक स्थान का चयन करें।यह सलाह दी जाती है कि घर से इतनी दूर जगह चुनें कि आप गड्ढा खोद सकें। इसे गड्ढे के अंदर रखने से आप मिट्टी जैसी सस्ती सामग्री का उपयोग करके थर्मल इन्सुलेशन पर काफी बचत कर सकते हैं।
8. परिणामी संरचना की जकड़न की जाँच करें।
9. सिस्टम प्रारंभ करें.
10. कच्चा माल जोड़ें.हम सभी आवश्यक प्रक्रियाएं पूरी होने तक लगभग दो सप्ताह तक प्रतीक्षा करते हैं। गैस दहन के लिए एक आवश्यक शर्त कार्बन डाइऑक्साइड से छुटकारा पाना है। हार्डवेयर स्टोर से एक नियमित फ़िल्टर इसके लिए उपयुक्त रहेगा। सूखी लकड़ी और धातु की छीलन से भरे गैस पाइप के 30 सेमी लंबे टुकड़े से एक घरेलू फिल्टर बनाया जाता है।

रचना एवं प्रकार

बायोगैस एक गैस है जो बायोमास पर तीन चरण की जैव रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होती है, जो सीलबंद स्थितियों में होती है।

बायोमास अपघटन की प्रक्रिया अनुक्रमिक है: पहले यह हाइड्रोलाइटिक बैक्टीरिया, फिर एसिड बनाने वाले बैक्टीरिया और अंत में मीथेन बनाने वाले बैक्टीरिया के संपर्क में आता है। प्रत्येक चरण में सूक्ष्मजीवों के लिए सामग्री पिछले चरण की गतिविधि का उत्पाद है।

आउटपुट पर, बायोगैस की अनुमानित संरचना इस तरह दिखती है:

• मीथेन (50 से 70%);
• कार्बन डाइऑक्साइड (30 से 40%);
• हाइड्रोजन सल्फाइड (~2%);
• हाइड्रोजन (~1%);
• अमोनिया (~1%);

अनुपात की सटीकता प्रयुक्त कच्चे माल और गैस उत्पादन तकनीक से प्रभावित होती है। मीथेन में दहन की क्षमता होती है; इसका प्रतिशत जितना अधिक होगा, उतना बेहतर होगा।

तीन हजार साल से भी अधिक पुरानी प्राचीन संस्कृतियों (भारत, फारस या असीरिया) में ज्वलनशील दलदली गैस का उपयोग करने का अनुभव है। वैज्ञानिक आधार बहुत बाद में बना। मीथेन सीएच 4 का रासायनिक सूत्र वैज्ञानिक जॉन डाल्टन द्वारा खोजा गया था, और दलदल गैस में मीथेन की उपस्थिति हम्फ्री डेवी द्वारा खोजी गई थी। द्वितीय विश्व युद्ध ने वैकल्पिक ऊर्जा उद्योग के विकास में एक प्रमुख भूमिका निभाई, जिससे युद्धरत पक्षों को ऊर्जा संसाधनों की भारी आवश्यकता हुई।

यूएसएसआर के पास तेल और प्राकृतिक गैस के विशाल भंडार होने के कारण अन्य ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकियों की मांग में कमी आई; बायोगैस का अध्ययन मुख्य रूप से अकादमिक विज्ञान के लिए रुचि का विषय था। फिलहाल, स्थिति इतनी बदल गई है कि, विभिन्न प्रकार के ईंधन के औद्योगिक उत्पादन के अलावा, कोई भी अपने स्वयं के प्रयोजनों के लिए बायोगैस संयंत्र बना सकता है।

स्थापना उपकरण

- जैविक कच्चे माल से बायोगैस का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों का एक सेट।

आपूर्ति किए गए कच्चे माल के प्रकार के आधार पर, निम्नलिखित प्रकार के बायोगैस संयंत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• आंशिक भोजन के साथ;
• निरंतर फ़ीड के साथ;

कच्चे माल की निरंतर आपूर्ति वाले बायोगैस संयंत्र अधिक कुशल होते हैं।

कच्चे माल के प्रसंस्करण के प्रकार से:

1. कोई स्वचालित सरगर्मी नहींकच्चे माल और आवश्यक तापमान बनाए रखना - न्यूनतम उपकरणों के साथ परिसर, छोटे खेतों के लिए उपयुक्त (आरेख 1)।
2. स्वचालित सरगर्मी के साथ, लेकिन आवश्यक तापमान बनाए रखे बिना - पिछले प्रकार की तुलना में अधिक कुशलता से छोटे खेतों में भी काम करता है।
3. आवश्यक तापमान के समर्थन के साथ, लेकिन स्वचालित मिश्रण के बिना।
4. कच्चे माल के स्वचालित मिश्रण और तापमान समर्थन के साथ।

संचालन का सिद्धांत

जैविक कच्चे माल को बायोगैस में परिवर्तित करने की प्रक्रिया किण्वन कहलाती है।कच्चे माल को एक विशेष कंटेनर में लोड किया जाता है जो ऑक्सीजन से बायोमास की विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करता है। वह घटना जो ऑक्सीजन के हस्तक्षेप के बिना घटित होती है, अवायवीय कहलाती है।

विशेष जीवाणुओं के प्रभाव में अवायवीय वातावरण में किण्वन होने लगता है। जैसे-जैसे किण्वन बढ़ता है, कच्चा माल पपड़ी से ढक जाता है, जिसे नियमित रूप से नष्ट करना चाहिए। पूर्ण मिश्रण द्वारा विनाश किया जाता है।

प्रक्रिया की कठोरता का उल्लंघन किए बिना, सामग्री को दिन में कम से कम दो बार मिलाना आवश्यक है। परत को हटाने के अलावा, हिलाने से आप कार्बनिक द्रव्यमान के अंदर अम्लता और तापमान को समान रूप से वितरित कर सकते हैं। इन जोड़तोड़ों के परिणामस्वरूप बायोगैस का उत्पादन होता है।

परिणामी गैस को एक गैस टैंक में एकत्र किया जाता है और वहां से इसे पाइप के माध्यम से उपभोक्ता तक पहुंचाया जाता है। फीडस्टॉक के प्रसंस्करण के बाद प्राप्त जैव उर्वरकों का उपयोग जानवरों के लिए खाद्य योज्य के रूप में किया जा सकता है या मिट्टी में मिलाया जा सकता है। इस उर्वरक को कम्पोस्ट ह्यूमस कहा जाता है।

बायोगैस संयंत्र में निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• समरूपीकरण टैंक;
• रिएक्टर;
• हिलाने वाले;
• भंडारण टैंक (गैस धारक);
• तापन और जल मिश्रण परिसर;
• गैस कॉम्प्लेक्स;
• पंप कॉम्प्लेक्स;
• विभाजक;
• नियंत्रण सेंसर;
• विज़ुअलाइज़ेशन के साथ इंस्ट्रुमेंटेशन और स्वचालन;
• सुरक्षा तंत्र;

औद्योगिक प्रकार के बायोगैस संयंत्र का एक उदाहरण चित्र 2 में दिखाया गया है।

कच्चे माल का प्रयोग किया गया

किसी भी जानवर या पौधे के पदार्थ के अपघटन से अलग-अलग डिग्री तक ज्वलनशील गैस निकलेगी। विभिन्न रचनाओं के मिश्रण कच्चे माल के लिए उपयुक्त होते हैं: खाद, पुआल, घास, विभिन्न अपशिष्ट, आदि। रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए 70% आर्द्रता की आवश्यकता होती है, इसलिए कच्चे माल को पानी से पतला होना चाहिए।

कार्बनिक बायोमास में सफाई एजेंटों, क्लोरीन और वाशिंग पाउडर की उपस्थिति अस्वीकार्य है, क्योंकि वे रासायनिक प्रतिक्रियाओं में हस्तक्षेप करते हैं और रिएक्टर को नुकसान पहुंचा सकते हैं। रिएक्टर के लिए शंकुधारी पेड़ों (रेजिन युक्त) के चूरा वाले कच्चे माल भी उपयुक्त नहीं हैं, जिनमें लिग्निन का उच्च अनुपात और 94% की नमी सीमा से अधिक है।

सब्ज़ी।बायोगैस उत्पादन के लिए पादप कच्चे माल उत्कृष्ट हैं। ताजी घास अधिकतम ईंधन उपज देती है - एक टन कच्चे माल से 70% मीथेन हिस्सेदारी के साथ लगभग 250 मीटर 3 गैस प्राप्त होती है। मकई सिलेज थोड़ा छोटा है - 220 एम 3। चुकंदर का शीर्ष - 180 m3।

लगभग किसी भी पौधे, घास या शैवाल का उपयोग बायोमास के रूप में किया जा सकता है। आवेदन का नुकसान उत्पादन चक्र की लंबाई है। बायोगैस प्राप्त करने की प्रक्रिया में दो महीने तक का समय लगता है। कच्चा माल बारीक पिसा हुआ होना चाहिए।

जानवर।प्रसंस्करण संयंत्रों, डेयरी संयंत्रों, बूचड़खानों आदि से निकलने वाला अपशिष्ट। बायोगैस संयंत्र के लिए उपयुक्त. अधिकतम ईंधन उपज पशु वसा द्वारा प्रदान की जाती है - 87% की मीथेन हिस्सेदारी के साथ 1500 मीटर 3 बायोगैस। मुख्य नुकसान कमी है. पशु कच्चे माल को भी पीसना चाहिए।

मलमूत्र.खाद का मुख्य लाभ इसकी सस्ताता और आसान उपलब्धता है। नुकसान - बायोगैस की मात्रा और गुणवत्ता अन्य प्रकार के कच्चे माल की तुलना में कम है। घोड़े और गाय के मल को तुरंत संसाधित किया जा सकता है। उत्पादन चक्र में लगभग दो सप्ताह लगेंगे और 60% मीथेन सामग्री के साथ 60 एम3 का उत्पादन होगा।

चिकन खाद और सुअर खाद का सीधे उपयोग नहीं किया जा सकता क्योंकि वे जहरीले होते हैं। किण्वन प्रक्रिया शुरू करने के लिए, उन्हें साइलेज के साथ मिलाया जाना चाहिए। मानव अपशिष्ट उत्पादों का भी उपयोग किया जा सकता है, लेकिन मल सामग्री कम होने के कारण सीवेज उपयुक्त नहीं है।

कार्य की योजनाएँ

योजना 1 - कच्चे माल के स्वचालित मिश्रण के बिना बायोगैस संयंत्र:

योजना 2 - औद्योगिक बायोगैस संयंत्र:

अंत में, यहां उपयोगी जानकारी की एक सूची दी गई है जो बायोगैस संयंत्र बनाते समय अतिरिक्त समस्याओं से बचने में आपकी मदद करेगी:

1. अभ्यास कहता है कि 50 एम2 क्षेत्र वाले रहने की जगह को गर्म करने के लिए प्रति घंटे 3.5 एम3 गैस की खपत करना आवश्यक है।
2. खाना पकाने के लिए सीधे बायोगैस का उपयोग करना उचित नहीं है, क्योंकि स्वाद बदल सकता है।
3. कच्चे माल में ठोस वस्तुएं (नट, बोल्ट आदि) जाने से बचना जरूरी है, क्योंकि उपकरण खराब हो सकते हैं।

बायोगैस को स्थिर रूप से जलाने के लिए, इसे कुछ मानकों को पूरा करना होगा:

• मीथेन सामग्री कम से कम 65% (इष्टतम सामग्री 90 से 95% तक);
• कोई जल वाष्प, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड नहीं होना चाहिए;
• सामान्य गैस आपूर्ति दबाव 12.5 बार;

यदि दबाव बढ़ने या अन्य कारणों से गैस खत्म हो जाती है और इसकी आपूर्ति जारी रहती है, तो इसके दुखद परिणाम हो सकते हैं। इसलिए, गैस मॉनिटरिंग सेंसर वाले आधुनिक उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए।

DIY बायोगैस प्लांट बिना ज्यादा मेहनत के बनाया जा सकता है। इसके उपयोग से ऊर्जा संसाधनों पर महत्वपूर्ण बचत होगी, जो आज हर समय अधिक से अधिक महंगी होती जा रही हैं। यदि आप स्वतंत्र रूप से ऐसे उपकरण बनाने का निर्णय लेते हैं जो आपको कचरे से बायोगैस प्राप्त करने की अनुमति देता है, तो आप सस्ती ऊर्जा का उपभोग करने में सक्षम होंगे, जिसका उपयोग आपके घर को गर्म करने और अन्य जरूरतों के लिए किया जाएगा।

लाभकारी उपयोग

यदि स्थापना के संचालन के दौरान अतिरिक्त बायोगैस या उर्वरक उत्पन्न होते हैं, तो उन्हें बाजार मूल्य पर बेचना संभव है, जिससे आपके पैरों के नीचे जो कुछ भी पड़ा है वह लाभ में बदल जाता है। यदि आप बड़े किसान हैं, तो आपके पास रेडीमेड बायोगैस उत्पादन स्टेशन खरीदने का अवसर है। फ़ैक्टरी-निर्मित ऐसे इंस्टॉलेशन बहुत महंगे होते हैं, लेकिन इनका जीवनकाल लंबा होता है।

स्वयं करें बायोगैस संयंत्र स्क्रैप सामग्री से बनाया जा सकता है, इसकी लागत बहुत अधिक नहीं होगी और ऐसे उपकरण उसी सिद्धांत पर काम करेंगे। इस मामले में, आप उपलब्ध उपकरणों के साथ-साथ मास्टर के शस्त्रागार में उपलब्ध भागों का भी उपयोग कर सकते हैं।

बायोगैस निर्माण का सिद्धांत

यदि आप एक ऐसा संयंत्र बनाने जा रहे हैं जो जैविक गैस पर चलेगा, तो आपको बायोगैस उत्पादन की तकनीक प्रस्तुत करने की आवश्यकता है। तो, एक विशेष कंटेनर में, जिसे बायोरिएक्टर कहा जाता है, जैविक द्रव्यमान के प्रसंस्करण की प्रक्रिया को अंजाम दिया जाता है, और एनारोबिक बैक्टीरिया इसमें भाग लेते हैं।

बटेर की बूंदों का उपयोग करके घर के लिए स्वयं-निर्मित बायोगैस संयंत्र हवा और किण्वन की अनुपस्थिति की विशेषता वाली स्थितियों को बनाने के सिद्धांत पर काम करता है। यह सब कुछ समय तक चलता है, जिसकी अवधि प्रक्रिया में प्रयुक्त कच्चे माल की मात्रा पर निर्भर करती है।

अंततः गैसों का एक मिश्रण बनता है, जिसमें 60% मीथेन और 35% कार्बन डाइऑक्साइड होता है। शेष गैसीय घटक द्रव्यमान में 5% की मात्रा में निहित होते हैं। उत्तरार्द्ध में, हाइड्रोजन सल्फाइड को कम मात्रा में अलग किया जा सकता है। इस प्रकार बनने वाली गैस को रिएक्टर से लगातार हटाया जाता है, और शुद्धिकरण प्रक्रिया से गुजरने के बाद, इसका उपयोग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए किया जाता है।

सेवा सुविधाएँ

जिस अपशिष्ट का प्रसंस्करण किया गया है वह उच्च गुणवत्ता वाला उर्वरक बन जाता है, जिसे समय-समय पर बायोरिएक्टर से हटाया जाना चाहिए। इन्हें खेतों में बिछाया जा सकता है. यदि आपके पास पशुधन और कृषि सुविधाओं तक पहुंच है तो DIY बायोगैस संयंत्र बिना अधिक प्रयास के किया जा सकता है। इससे पता चलता है कि बायोगैस का उत्पादन आर्थिक रूप से तभी लाभदायक होगा जब पशुधन उत्पादन से खाद और अन्य जैविक कचरे की आपूर्ति का स्रोत होगा।

बायोरिएक्टर के स्व-निर्माण की विशेषताएं

यह समझने के लिए कि बायोगैस संयंत्र स्वयं कैसे बनाया जाए, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि इसमें कौन से भाग होते हैं। आप एक आधार के रूप में उपकरण का सबसे सरल आरेख ले सकते हैं जिसे आप स्वयं बना सकते हैं। डिज़ाइन हीटिंग और मिक्सिंग डिवाइस प्रदान नहीं करता है, लेकिन मुख्य भागों में से एक है - एक रिएक्टर, जिसे डाइजेस्टर के रूप में भी जाना जाता है। खाद प्रसंस्करण के लिए यह घटक आवश्यक है। इसके अलावा, एक बंकर भी है जिसके माध्यम से कच्चा माल लादा जाता है। संरचना को एक प्रवेश द्वार हैच के साथ-साथ पानी की सील से लैस करना आवश्यक है। लेकिन अपशिष्ट कच्चे माल को उतारने में सक्षम होने के लिए, एक पाइप की आवश्यकता होगी। बायोगैस को हटाने की संभावना को साकार करने के लिए एक समान तत्व की आवश्यकता होगी।

बायोगैस संयंत्र का आरेख इस प्रकार दिखता है। ऐसा डिज़ाइन अपने हाथों से बनाना मुश्किल नहीं है। मुफ़्त जैविक ईंधन प्राप्त करने के लिए, आपको साइट पर एक जगह चुननी चाहिए जहाँ आप एक प्रबलित कंटेनर बना सकें, जो कंक्रीट पर आधारित होगा। यह पोत बायोरिएक्टर की तरह काम करेगा। इसके आधार पर एक छेद प्रदान करना आवश्यक है जिसके माध्यम से संसाधित कच्चे माल को हटा दिया जाएगा। यह छेद इस प्रकार बनाना चाहिए कि यह अच्छी तरह से बंद हो सके। यह इस तथ्य के कारण है कि सिस्टम केवल सीलबंद स्थितियों में ही काम कर सकता है।

कंक्रीट डिब्बे के आयामों को एक समय में उपयोग किए जाने वाले जैविक कचरे की मात्रा को ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जा सकता है। आपको यह पता लगाना होगा कि किसी फार्म या निजी फार्म पर प्रतिदिन कितना कच्चा माल आएगा। लेकिन आपको बचत नहीं करनी चाहिए, क्योंकि बायोरिएक्टर का पूर्ण संचालन सुनिश्चित करना तभी संभव होगा जब टैंक उपलब्ध मात्रा के 2/3 तक भर जाए। यदि आप एक बैरल से अपने हाथों से बायोगैस संयंत्र बनाते हैं, तो यह निम्नलिखित सिद्धांत के अनुसार काम करेगा: जैसे ही जैविक कचरा एक अच्छी तरह से बंद बायोरिएक्टर कंटेनर में प्रवेश करता है, जो मिट्टी में गहराई में स्थित है, यह किण्वित होना शुरू हो जाता है, जो बायोगैस के उत्सर्जन की ओर ले जाता है।

कंटेनर निर्माण की विशेषताएं

एक DIY बायोगैस संयंत्र को कचरे की थोड़ी मात्रा के दैनिक उपयोग को ध्यान में रखते हुए बनाया जा सकता है। इस मामले में, प्रबलित कंक्रीट टैंक को स्टील कंटेनर से बदलने की अनुमति है, जो एक बैरल भी हो सकता है। यदि आप ऐसे ही किसी समाधान का सहारा लेने का निर्णय लेते हैं, तो आपको कुछ नियमों द्वारा निर्देशित एक धातु का बर्तन चुनने की आवश्यकता है।

सबसे पहले, आपको वेल्ड पर ध्यान देने की आवश्यकता है, जो पर्याप्त मजबूत और वायुरोधी होना चाहिए। छोटे कंटेनर का उपयोग करते समय, आपको महत्वपूर्ण मात्रा में बायोगैस प्राप्त करने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए। उपज रिएक्टर में एक साथ संसाधित होने वाले जैविक कचरे के द्रव्यमान पर निर्भर करेगी। इस प्रकार, 100 मीटर 3 बायोगैस उत्पन्न करने के लिए, एक टन कचरे को संसाधित करना आवश्यक है।

रिएक्टर हीटिंग उपकरण

घर के लिए स्वयं करें बायोगैस संयंत्र इस प्रकार बनाया जा सकता है कि इसका संचालन अधिक कुशल हो सके। यह तापन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। इस तरह के हेरफेर से जैविक द्रव्यमान के किण्वन की प्रक्रिया में तेजी आएगी। यदि उपकरण दक्षिणी क्षेत्रों में स्थापित किया गया है, तो ऐसी आवश्यकता उत्पन्न नहीं होती है। परिवेश का तापमान किण्वन की प्राकृतिक सक्रियता प्रदान करता है। हालाँकि, यदि संस्थापन ठंडी जलवायु वाले क्षेत्रों में संचालित होता है, तो सर्दियों में बायोगैस उत्पादन उपकरण के संचालन के लिए हीटिंग एक आवश्यक शर्त के रूप में कार्य करता है। यह याद रखना चाहिए कि किण्वन प्रक्रिया 38 o C से अधिक तापमान पर शुरू होती है।

बायोगैस संयंत्र को तापन से सुसज्जित करने की विधियाँ

आपके घर के लिए स्वयं-निर्मित बायोगैस संयंत्र को कई तरीकों का उपयोग करके हीटिंग से सुसज्जित किया जा सकता है। पहले में कॉइल प्रकार का उपयोग करके इंस्टॉलेशन को हीटिंग सिस्टम से कनेक्ट करने की आवश्यकता शामिल है। इसे रिएक्टर के नीचे स्थापित किया जाना चाहिए। दूसरी विधि में टैंक के आधार पर एक विद्युत ताप तत्व स्थापित करना शामिल है। तीसरी विधि की विशेषता इलेक्ट्रिक हीटिंग सिस्टम और गैस उपकरण का उपयोग करके टैंक को सीधे गर्म करना है। घर पर जैविक गैस उत्पादन के सक्रियण को डिब्बे में द्रव्यमान को मिलाने के कार्य के साथ पूरक किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको एक उपकरण डिज़ाइन करना चाहिए जो घरेलू मिक्सर जैसा दिखता हो। इसे ढक्कन में एक छेद के माध्यम से बाहर लाए गए शाफ्ट द्वारा संचालित किया जाएगा; वैकल्पिक समाधान के रूप में, इसे टैंक की दीवारों में रखा जा सकता है।

आउटपुट सिस्टम के साथ संस्थापन के उपकरण

अपने हाथों से डिज़ाइन किया गया एक मिनी बायोगैस प्लांट, गैस निकास प्रणाली के बिना काम नहीं कर सकता। ऐसा करने के लिए, इंस्टॉलेशन में एक विशेष छेद होना चाहिए, जिसे ढक्कन के ऊपरी हिस्से में लगाया जाना चाहिए, बाद वाले को टैंक को अच्छी तरह से कवर करना होगा। हवा के साथ गैस के मिश्रण की संभावना को खत्म करने के लिए, पानी की सील के माध्यम से इसके निष्कासन को सुनिश्चित करना आवश्यक है।

कृषि में जिन समस्याओं का समाधान किया जाना है उनमें से एक है खाद और पौधों के कचरे का निपटान। और यह एक गंभीर समस्या है जिस पर निरंतर ध्यान देने की आवश्यकता है। पुनर्चक्रण में न केवल समय और प्रयास लगता है, बल्कि काफी मात्रा भी लगती है। आज इस सिरदर्द को आय स्रोत में बदलने का कम से कम एक तरीका है: खाद को बायोगैस में संसाधित करना। यह तकनीक खाद और पौधों के अवशेषों में मौजूद बैक्टीरिया के कारण उनके अपघटन की प्राकृतिक प्रक्रिया पर आधारित है। संपूर्ण कार्य सबसे पूर्ण अपघटन के लिए विशेष परिस्थितियाँ बनाना है। ये स्थितियां हैं ऑक्सीजन की पहुंच का अभाव और इष्टतम तापमान (40-50 डिग्री सेल्सियस)।

हर कोई जानता है कि खाद का निपटान किस प्रकार किया जाता है: वे इसे ढेर में डालते हैं, फिर, किण्वन के बाद, इसे खेतों में ले जाते हैं। इस मामले में, परिणामी गैस को वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है, और प्रारंभिक पदार्थ में निहित 40% नाइट्रोजन और अधिकांश फॉस्फोरस भी वहां से निकल जाते हैं। परिणामी उर्वरक आदर्श से बहुत दूर है।

बायोगैस प्राप्त करने के लिए यह आवश्यक है कि खाद के अपघटन की प्रक्रिया ऑक्सीजन की पहुंच के बिना, बंद मात्रा में हो। इस मामले में, नाइट्रोजन और फास्फोरस दोनों अवशिष्ट उत्पाद में रहते हैं, और गैस कंटेनर के ऊपरी हिस्से में जमा हो जाती है, जहां से इसे आसानी से बाहर निकाला जा सकता है। लाभ के दो स्रोत हैं: स्वयं गैस और प्रभावी उर्वरक। इसके अलावा, उर्वरक उच्चतम गुणवत्ता का है और 99% सुरक्षित है: अधिकांश रोगजनक सूक्ष्मजीव और हेल्मिंथ अंडे मर जाते हैं, और खाद में मौजूद खरपतवार के बीज अपनी व्यवहार्यता खो देते हैं। इस अवशेष की पैकेजिंग के लिए भी लाइनें हैं।

खाद को बायोगैस में संसाधित करने की प्रक्रिया के लिए दूसरी शर्त एक इष्टतम तापमान बनाए रखना है। बायोमास में मौजूद बैक्टीरिया कम तापमान पर निष्क्रिय होते हैं। वे +30 डिग्री सेल्सियस के परिवेश के तापमान पर कार्य करना शुरू करते हैं। इसके अलावा, खाद में दो प्रकार के बैक्टीरिया होते हैं:

+43 o C से +52 o C तक तापमान वाले थर्मोफिलिक पौधे सबसे प्रभावी होते हैं: उनमें खाद को 3 दिनों तक संसाधित किया जाता है, और 1 लीटर उपयोगी बायोरिएक्टर क्षेत्र से 4.5 लीटर बायोगैस तक का उत्पादन होता है (यह है) अधिकतम आउटपुट)। लेकिन +50 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है, जो हर जलवायु में लाभदायक नहीं है। इसलिए, बायोगैस संयंत्र अक्सर मेसोफिलिक तापमान पर काम करते हैं। इस मामले में, प्रसंस्करण का समय 12-30 दिन हो सकता है, उपज लगभग 2 लीटर बायोगैस प्रति 1 लीटर बायोरिएक्टर मात्रा है।

गैस की संरचना कच्चे माल और प्रसंस्करण स्थितियों के आधार पर भिन्न होती है, लेकिन यह लगभग इस प्रकार है: मीथेन - 50-70%, कार्बन डाइऑक्साइड - 30-50%, और इसमें थोड़ी मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड (1 से कम) भी होता है %) और बहुत कम मात्रा में अमोनिया, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन यौगिक। संयंत्र के डिज़ाइन के आधार पर, बायोगैस में काफी मात्रा में जलवाष्प हो सकता है, जिसे सुखाने की आवश्यकता होगी (अन्यथा यह जलेगा नहीं)। एक औद्योगिक संस्थापन कैसा दिखता है यह वीडियो में दिखाया गया है।

इसे संपूर्ण गैस उत्पादन संयंत्र कहा जा सकता है। लेकिन एक निजी फार्मस्टेड या छोटे फार्म के लिए ऐसी मात्रा बेकार है। सबसे सरल बायोगैस संयंत्र अपने हाथों से बनाना आसान है। लेकिन सवाल यह है: "बायोगैस को आगे कहाँ भेजा जाना चाहिए?" परिणामी गैस के दहन की गर्मी 5340 kcal/m3 से 6230 kcal/m3 (6.21 - 7.24 kWh/m3) है। इसलिए, इसे गर्मी (हीटिंग और गर्म पानी) उत्पन्न करने के लिए गैस बॉयलर, या बिजली उत्पादन स्थापना, गैस स्टोव आदि में आपूर्ति की जा सकती है। बायोगैस संयंत्र डिजाइनर व्लादिमीर रशीन अपने बटेर फार्म से खाद का उपयोग इस प्रकार करते हैं।

इससे पता चलता है कि यदि आपके पास कम से कम अच्छी मात्रा में पशुधन और मुर्गीपालन है, तो आप अपने खेत की गर्मी, गैस और बिजली की जरूरतों को पूरी तरह से पूरा कर सकते हैं। और यदि आप कारों पर गैस संस्थापन स्थापित करते हैं, तो यह बेड़े के लिए ईंधन भी प्रदान करेगा। यह ध्यान में रखते हुए कि उत्पादन लागत में ऊर्जा संसाधनों की हिस्सेदारी 70-80% है, आप केवल बायोरिएक्टर पर बचत कर सकते हैं, और फिर बहुत सारा पैसा कमा सकते हैं। नीचे एक छोटे खेत के लिए बायोगैस संयंत्र की लाभप्रदता की आर्थिक गणना का स्क्रीनशॉट है (सितंबर 2014 तक)। खेत को छोटा तो नहीं कहा जा सकता, लेकिन बड़ा तो बिल्कुल भी नहीं। हम शब्दावली के लिए क्षमा चाहते हैं - यह लेखक की शैली है।

यह घरेलू बायोगैस संयंत्रों के लिए आवश्यक लागत और संभावित आय योजनाओं का एक अनुमानित विवरण है

घरेलू बायोगैस संयंत्रों की योजनाएँ

बायोगैस संयंत्र की सबसे सरल योजना एक सीलबंद कंटेनर है - एक बायोरिएक्टर, जिसमें तैयार घोल डाला जाता है। तदनुसार, खाद लोड करने के लिए एक हैच और संसाधित कच्चे माल को उतारने के लिए एक हैच है।

बिना किसी घंटियाँ और सीटी के बायोगैस संयंत्र की सबसे सरल योजना

कंटेनर पूरी तरह से सब्सट्रेट से भरा नहीं है: मात्रा का 10-15% गैस इकट्ठा करने के लिए खाली रहना चाहिए। टैंक के ढक्कन में एक गैस आउटलेट पाइप बनाया गया है। चूँकि परिणामी गैस में काफी मात्रा में जलवाष्प होता है, इसलिए यह इस रूप में नहीं जलेगी। इसलिए, इसे सुखाने के लिए इसे पानी की सील से गुजारना जरूरी है। इस सरल उपकरण में, अधिकांश जल वाष्प संघनित हो जाएगा, और गैस अच्छी तरह से जल जाएगी। फिर गैर-ज्वलनशील हाइड्रोजन सल्फाइड से गैस को साफ करने की सलाह दी जाती है और उसके बाद ही इसे गैस धारक - गैस इकट्ठा करने के लिए एक कंटेनर में आपूर्ति की जा सकती है। और वहां से इसे उपभोक्ताओं को वितरित किया जा सकता है: बॉयलर या गैस ओवन को खिलाया जा सकता है। अपने हाथों से बायोगैस संयंत्र के लिए फ़िल्टर कैसे बनाएं, यह देखने के लिए वीडियो देखें।

बड़े औद्योगिक प्रतिष्ठान सतह पर रखे गए हैं। और यह, सिद्धांत रूप में, समझ में आता है - भूमि कार्य की मात्रा बहुत बड़ी है। लेकिन छोटे खेतों में बंकर का कटोरा जमीन में दबा दिया जाता है। यह, सबसे पहले, आपको आवश्यक तापमान बनाए रखने की लागत को कम करने की अनुमति देता है, और दूसरी बात, एक निजी पिछवाड़े में पहले से ही सभी प्रकार के पर्याप्त उपकरण होते हैं।

कंटेनर को तैयार किया हुआ लिया जा सकता है, या खोदे गए गड्ढे में ईंट, कंक्रीट आदि से बनाया जा सकता है। लेकिन इस मामले में, आपको हवा की जकड़न और अभेद्यता का ध्यान रखना होगा: प्रक्रिया अवायवीय है - हवा की पहुंच के बिना, इसलिए ऑक्सीजन के लिए अभेद्य परत बनाना आवश्यक है। संरचना बहुस्तरीय होती है और ऐसे बंकर का उत्पादन एक लंबी और महंगी प्रक्रिया है। इसलिए, तैयार कंटेनर को दफनाना सस्ता और आसान है। पहले, ये आवश्यक रूप से धातु बैरल होते थे, जो अक्सर स्टेनलेस स्टील से बने होते थे। आज, बाजार में पीवीसी कंटेनरों के आगमन के साथ, आप उनका उपयोग कर सकते हैं। वे रासायनिक रूप से तटस्थ हैं, कम तापीय चालकता, लंबी सेवा जीवन और स्टेनलेस स्टील की तुलना में कई गुना सस्ते हैं।

लेकिन ऊपर वर्णित बायोगैस संयंत्र की उत्पादकता कम होगी। प्रसंस्करण प्रक्रिया को सक्रिय करने के लिए हॉपर में स्थित द्रव्यमान का सक्रिय मिश्रण आवश्यक है। अन्यथा, सतह पर या सब्सट्रेट की मोटाई में एक पपड़ी बन जाती है, जो अपघटन प्रक्रिया को धीमा कर देती है, और आउटलेट पर कम गैस उत्पन्न होती है। मिश्रण किसी भी उपलब्ध तरीके से किया जाता है। उदाहरण के लिए, जैसा कि वीडियो में दिखाया गया है। ऐसे में कोई भी ड्राइव बनाई जा सकती है।

परतों को मिलाने का एक और तरीका है, लेकिन यह गैर-यांत्रिक है - बार्बिटेशन: उत्पन्न गैस को खाद के साथ कंटेनर के निचले हिस्से में दबाव में डाला जाता है। ऊपर की ओर उठते हुए गैस के बुलबुले परत को तोड़ देंगे। चूंकि एक ही बायोगैस की आपूर्ति की जाती है, इसलिए प्रसंस्करण स्थितियों में कोई बदलाव नहीं होगा। साथ ही, इस गैस को उपभोग नहीं माना जा सकता - यह फिर से गैस टैंक में समा जाएगी।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, अच्छे प्रदर्शन के लिए ऊंचे तापमान की आवश्यकता होती है। इस तापमान को बनाए रखने पर बहुत अधिक पैसा खर्च न करने के लिए, आपको इन्सुलेशन का ध्यान रखना होगा। बेशक, किस प्रकार का हीट इंसुलेटर चुनना है, यह आप पर निर्भर करता है, लेकिन आज सबसे इष्टतम पॉलीस्टाइन फोम है। यह पानी से डरता नहीं है, कवक और कृन्तकों से प्रभावित नहीं होता है, इसकी लंबी सेवा जीवन और उत्कृष्ट थर्मल इन्सुलेशन प्रदर्शन होता है।

बायोरिएक्टर का आकार भिन्न हो सकता है, लेकिन सबसे आम बेलनाकार है। सब्सट्रेट को मिलाने की जटिलता के दृष्टिकोण से यह आदर्श नहीं है, लेकिन इसका उपयोग अधिक बार किया जाता है क्योंकि लोगों ने ऐसे कंटेनरों के निर्माण में बहुत अनुभव अर्जित किया है। और यदि ऐसे सिलेंडर को एक विभाजन द्वारा विभाजित किया जाता है, तो उन्हें दो अलग-अलग टैंकों के रूप में उपयोग किया जा सकता है जिसमें प्रक्रिया समय में स्थानांतरित हो जाती है। इस मामले में, विभाजन में एक हीटिंग तत्व बनाया जा सकता है, जिससे एक साथ दो कक्षों में तापमान बनाए रखने की समस्या का समाधान हो सकता है।

सबसे सरल संस्करण में, घरेलू बायोगैस संयंत्र एक आयताकार गड्ढे होते हैं, जिनकी दीवारें कंक्रीट से बनी होती हैं, और मजबूती के लिए उन्हें फाइबरग्लास और पॉलिएस्टर राल की एक परत के साथ इलाज किया जाता है। यह कंटेनर एक ढक्कन से सुसज्जित है. इसका उपयोग करना बेहद असुविधाजनक है: किण्वित द्रव्यमान को गर्म करना, मिश्रण करना और हटाना मुश्किल है, और पूर्ण प्रसंस्करण और उच्च दक्षता प्राप्त करना असंभव है।

ट्रेंच बायोगैस खाद प्रसंस्करण संयंत्रों के साथ स्थिति थोड़ी बेहतर है। उनके किनारे उभरे हुए हैं, जिससे ताजा खाद लोड करना आसान हो जाता है। यदि आप तल को ढलान पर बनाते हैं, तो किण्वित द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक तरफ स्थानांतरित हो जाएगा और इसे चुनना आसान हो जाएगा। ऐसे प्रतिष्ठानों में, न केवल दीवारों के लिए, बल्कि ढक्कन के लिए भी थर्मल इन्सुलेशन प्रदान करना आवश्यक है। ऐसे बायोगैस संयंत्र को अपने हाथों से लागू करना मुश्किल नहीं है। परन्तु इसमें पूर्ण प्रसंस्करण एवं गैस की अधिकतम मात्रा प्राप्त नहीं की जा सकती। हीटिंग के साथ भी.

बुनियादी तकनीकी मुद्दों से निपट लिया गया है, और अब आप खाद से बायोगैस उत्पादन के लिए संयंत्र बनाने के कई तरीके जानते हैं। अभी भी तकनीकी बारीकियाँ हैं।

क्या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है और अच्छे परिणाम कैसे प्राप्त किये जा सकते हैं

किसी भी जानवर की खाद में उसके प्रसंस्करण के लिए आवश्यक जीव होते हैं। यह पता चला है कि किण्वन प्रक्रिया और गैस उत्पादन में एक हजार से अधिक विभिन्न सूक्ष्मजीव शामिल हैं। मीथेन बनाने वाले पदार्थ सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह भी माना जाता है कि ये सभी सूक्ष्मजीव मवेशियों के खाद में इष्टतम अनुपात में पाए जाते हैं। किसी भी मामले में, जब इस प्रकार के कचरे को पौधे के पदार्थ के साथ संयोजन में संसाधित किया जाता है, तो सबसे बड़ी मात्रा में बायोगैस निकलती है। तालिका सबसे सामान्य प्रकार के कृषि अपशिष्टों का औसत डेटा दिखाती है। कृपया ध्यान दें कि गैस उत्पादन की यह मात्रा आदर्श परिस्थितियों में प्राप्त की जा सकती है।

अच्छी उत्पादकता के लिए एक निश्चित सब्सट्रेट आर्द्रता बनाए रखना आवश्यक है: 85-90%। लेकिन पानी ऐसा इस्तेमाल करना चाहिए जिसमें बाहरी रसायन न हों। सॉल्वैंट्स, एंटीबायोटिक्स, डिटर्जेंट आदि प्रक्रियाओं पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। इसके अलावा, प्रक्रिया सामान्य रूप से आगे बढ़ने के लिए, तरल में बड़े टुकड़े नहीं होने चाहिए। अधिकतम टुकड़े का आकार: 1*2 सेमी, छोटे वाले बेहतर होते हैं। इसलिए, यदि आप हर्बल सामग्री जोड़ने की योजना बना रहे हैं, तो आपको उन्हें पीसने की ज़रूरत है।

सब्सट्रेट में सामान्य प्रसंस्करण के लिए इष्टतम पीएच स्तर बनाए रखना महत्वपूर्ण है: 6.7-7.6 के भीतर। आमतौर पर पर्यावरण में सामान्य अम्लता होती है, और केवल कभी-कभी एसिड बनाने वाले बैक्टीरिया मीथेन बनाने वाले बैक्टीरिया की तुलना में तेजी से विकसित होते हैं। तब वातावरण अम्लीय हो जाता है, गैस उत्पादन कम हो जाता है। इष्टतम मूल्य प्राप्त करने के लिए, सब्सट्रेट में नियमित चूना या सोडा मिलाएं।

अब खाद को संसाधित करने में लगने वाले समय के बारे में थोड़ा। सामान्य तौर पर, समय निर्मित स्थितियों पर निर्भर करता है, लेकिन किण्वन शुरू होने के तीसरे दिन से ही पहली गैस का प्रवाह शुरू हो सकता है। सबसे सक्रिय गैस निर्माण तब होता है जब खाद 30-33% तक विघटित हो जाती है। आपको समय का एहसास दिलाने के लिए, मान लें कि दो सप्ताह के बाद सब्सट्रेट 20-25% तक विघटित हो जाता है। यानी, इष्टतम रूप से प्रसंस्करण एक महीने तक चलना चाहिए। इस मामले में, उर्वरक उच्चतम गुणवत्ता का है।

प्रसंस्करण के लिए बिन मात्रा की गणना

छोटे खेतों के लिए, इष्टतम स्थापना एक स्थिर स्थापना है - यह तब होता है जब ताजा खाद प्रतिदिन छोटे भागों में आपूर्ति की जाती है और उसी हिस्से में हटा दी जाती है। प्रक्रिया बाधित न हो, इसके लिए दैनिक भार का हिस्सा संसाधित मात्रा के 5% से अधिक नहीं होना चाहिए।

बायोगैस में खाद के प्रसंस्करण के लिए घरेलू प्रतिष्ठान पूर्णता के शिखर पर नहीं हैं, लेकिन काफी प्रभावी हैं

इसके आधार पर, आप घरेलू बायोगैस संयंत्र के लिए आवश्यक टैंक मात्रा आसानी से निर्धारित कर सकते हैं। आपको अपने खेत से खाद की दैनिक मात्रा (पहले से ही 85-90% की आर्द्रता के साथ पतला अवस्था में) को 20 से गुणा करना होगा (यह मेसोफिलिक तापमान के लिए है, थर्मोफिलिक तापमान के लिए आपको 30 से गुणा करना होगा)। परिणामी आंकड़े में आपको गुंबद के नीचे बायोगैस इकट्ठा करने के लिए एक और 15-20% - खाली जगह जोड़ने की जरूरत है। आप मुख्य पैरामीटर जानते हैं. आगे की सभी लागतें और सिस्टम पैरामीटर इस बात पर निर्भर करते हैं कि कार्यान्वयन के लिए कौन सी बायोगैस संयंत्र योजना चुनी गई है और आप सब कुछ कैसे करेंगे। तात्कालिक सामग्रियों से काम चलाना काफी संभव है, या आप टर्नकी इंस्टॉलेशन का ऑर्डर दे सकते हैं। फ़ैक्टरी विकास की लागत 1.5 मिलियन यूरो होगी, कुलिबिन्स से इंस्टॉलेशन सस्ता होगा।

कानूनी पंजीकरण

स्थापना को एसईएस, गैस निरीक्षणालय और अग्निशामकों के साथ समन्वयित करना होगा। आपको चाहिये होगा:

• स्थापना का तकनीकी आरेख.
• स्थापना के संदर्भ में उपकरण और घटकों के लिए लेआउट योजना, थर्मल यूनिट की स्थापना स्थान, पाइपलाइनों और ऊर्जा मेन का स्थान और पंप कनेक्शन। आरेख में बिजली की छड़ और पहुंच सड़कों को दर्शाया जाना चाहिए।
• यदि स्थापना घर के अंदर स्थित होगी, तो एक वेंटिलेशन योजना की भी आवश्यकता होगी, जो कमरे में सभी हवा का कम से कम आठ गुना विनिमय प्रदान करेगी।

जैसा कि हम देखते हैं, यहां नौकरशाही के बिना हमारा काम नहीं चल सकता।

अंत में, इंस्टॉलेशन के प्रदर्शन के बारे में थोड़ा। औसतन, प्रतिदिन एक बायोगैस संयंत्र जलाशय की उपयोगी मात्रा से दोगुनी मात्रा में गैस का उत्पादन करता है। अर्थात्, 40 घन मीटर घोल प्रतिदिन 80 घन मीटर गैस उत्पन्न करेगा। प्रक्रिया को सुनिश्चित करने पर लगभग 30% खर्च किया जाएगा (मुख्य व्यय मद हीटिंग है)। वे। आउटपुट पर आपको प्रतिदिन 56 घन मीटर बायोगैस प्राप्त होगी। आंकड़ों के अनुसार, तीन लोगों के परिवार की जरूरतों को पूरा करने और एक औसत आकार के घर को गर्म करने के लिए 10 मीटर 3 की आवश्यकता होती है। शुद्ध शेष में आपके पास प्रति दिन 46 m3 है। और यह एक छोटी स्थापना के साथ है.

परिणाम

बायोगैस संयंत्र (या तो अपने हाथों से या टर्नकी आधार पर) स्थापित करने में एक निश्चित राशि का निवेश करके, आप न केवल अपनी गर्मी और गैस की जरूरतों को पूरा करेंगे, बल्कि गैस बेचने में भी सक्षम होंगे। साथ ही प्रसंस्करण से प्राप्त उच्च गुणवत्ता वाले उर्वरक।

हर साल हमारे ग्रह पर ऊर्जा संसाधन कम होते जा रहे हैं। यही कारण है कि हमें लगातार ऊर्जा के नए, वैकल्पिक स्रोतों की तलाश करनी पड़ती है। निश्चित रूप से, कुछ समय बाद हमारे ग्रह पर तेल और गैस का भंडार ख़त्म हो जाएगा, और तब दुनिया को ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में बायोगैस के निष्कर्षण (संग्रह) और उपयोग के बारे में गंभीरता से सोचना होगा।

बायोगैस क्या है? बायोगैस उत्पादन के सिद्धांत

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बायोगैस ऊर्जा का एक वैकल्पिक स्रोत है। यह विभिन्न घरेलू कचरे के किण्वन के साथ-साथ जानवरों द्वारा उत्सर्जित कचरे (खाद) के दौरान जारी किया जाता है।

इस पद्धति का उपयोग चीन में प्राचीन काल से किया जाता रहा है, लेकिन बाद में, सदियों बाद, इसे लावारिस बना दिया गया और परिणामस्वरूप इसे भुला दिया गया।

घर पर स्वयं करें बायोगैस उत्पादन

चरण 1: एक बैरल का चयन करना

सबसे पहले हमें एक उपयुक्त बैरल चुनने की ज़रूरत है जिसमें हम "ऊर्जा स्रोत" को संग्रहित करेंगे, यानी, जैसा कि आप समझते हैं, भोजन की बर्बादी और खाद।

चरण 2: छेद बनाना

हम बैरल के इनलेट और आउटलेट पर छेद बनाते हैं। यह एक ड्रिल का उपयोग करके किया जा सकता है, लेकिन इस मामले में, छेद एक गर्म धातु पाइप का उपयोग करके बनाया जाता है।

चरण 3: पाइपों की स्थापना

हम इनलेट और आउटलेट पर उन छेदों में पाइप स्थापित करते हैं जो हमने पहले बनाए थे। हम पाइप डालते हैं और गोंद करते हैं।

चरण 4: "गैस टैंक" होल्डर बनाना और स्थापित करना

हमने 20-लीटर पेंट की बाल्टी ली; इस टैंक में वह गैस होगी जो हम निकालते हैं। टैंक एक वाल्व से सुरक्षित है जिसका उपयोग प्लंबर करते हैं।

चरण 5: गाय की खाद डालें

गोबर (5 किलो प्रति 50 लीटर) मिलाकर पानी डालें। इसे टैंक में रखें.

चरण 6: लगभग पूरा हो गया

आपको पहले 10-15 दिनों तक गैस नहीं मिलेगी, क्योंकि सभी आवश्यक प्रक्रियाओं से गुजरने के लिए यह समय आवश्यक है।

चरण 7: कार्बन डाइऑक्साइड से छुटकारा पाएं

इस गैस को जलाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड से छुटकारा पाना आवश्यक है। इसे एक नियमित फ़िल्टर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिनमें से कई विभिन्न हार्डवेयर स्टोर में उपलब्ध हैं।

चरण 8: हो गया!

आप देखेंगे कि रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होने पर "ईंधन टैंक" कैसे ऊपर उठेगा। फिर वाल्व खोलना और बायोगैस प्राप्त करना आवश्यक है।

बायोगैस का उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए किया जा सकता है। खाना पकाने के लिए बायोगैस का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है, क्योंकि यह स्वाद को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है (यदि स्वाद को हटाया नहीं जाता है)।

वीडियो पाठ: घर पर बायोगैस उत्पादन

उपभोग की पारिस्थितिकी। संपत्ति: क्या निजी भूखंड पर घर पर कम मात्रा में जैव ईंधन का उत्पादन करना लाभदायक है? यदि आपके पास कई धातु बैरल और अन्य लोहे का कबाड़ है, साथ ही बहुत सारा खाली समय है और आप नहीं जानते कि इसे कैसे प्रबंधित किया जाए - हाँ।

मान लीजिए कि आपके गांव में प्राकृतिक गैस नहीं थी और न कभी होगी। और अगर है भी तो इसमें पैसा खर्च होता है। हालाँकि यह बिजली और तरल ईंधन के साथ महंगे हीटिंग की तुलना में काफी सस्ता है। निकटतम गोली उत्पादन कार्यशाला कुछ सौ किलोमीटर दूर है, और परिवहन महंगा है। हर साल जलाऊ लकड़ी खरीदना अधिक कठिन होता जा रहा है, और इसके साथ जलाना भी परेशानी भरा होता जा रहा है। इस पृष्ठभूमि में, अपने पिछवाड़े में खरपतवार, चिकन की बूंदों, अपने पसंदीदा सुअर की खाद या मालिक के आउटहाउस की सामग्री से मुफ्त बायोगैस प्राप्त करने का विचार बहुत आकर्षक लगता है। आपको बस एक बायोरिएक्टर बनाना है! टीवी पर वे इस बारे में बात करते हैं कि कैसे मितव्ययी जर्मन किसान "खाद" संसाधनों से खुद को गर्म रखते हैं और अब उन्हें किसी "गज़प्रोम" की आवश्यकता नहीं है। यह वह जगह है जहां कहावत "मल से फिल्म हटाती है" सच है। इंटरनेट "बायोमास से बायोगैस" और "खुद करो बायोगैस संयंत्र" विषय पर लेखों और वीडियो से भरा पड़ा है। लेकिन हम प्रौद्योगिकी के व्यावहारिक अनुप्रयोग के बारे में बहुत कम जानते हैं: हर कोई घर पर बायोगैस के उत्पादन के बारे में बात कर रहा है, लेकिन कुछ लोगों ने गांव में ठोस उदाहरण देखे हैं, साथ ही सड़क पर प्रसिद्ध यो-मोबाइल भी देखा है। आइए यह जानने का प्रयास करें कि ऐसा क्यों है और ग्रामीण क्षेत्रों में प्रगतिशील जैव ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के लिए क्या संभावनाएं हैं।

बायोगैस क्या है + थोड़ा इतिहास

बायोगैस विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं द्वारा बायोमास के क्रमिक तीन-चरण अपघटन (हाइड्रोलिसिस, एसिड और मीथेन गठन) के परिणामस्वरूप बनता है। उपयोगी दहनशील घटक मीथेन है, और हाइड्रोजन भी मौजूद हो सकता है।

जीवाणु अपघटन की प्रक्रिया जो ज्वलनशील मीथेन उत्पन्न करती है

अधिक या कम हद तक, ज्वलनशील गैसें जानवरों और पौधों की उत्पत्ति के किसी भी अवशेष के अपघटन के दौरान बनती हैं।

बायोगैस की अनुमानित संरचना, घटकों के विशिष्ट अनुपात प्रयुक्त कच्चे माल और प्रौद्योगिकी पर निर्भर करते हैं

लोग लंबे समय से इस प्रकार के प्राकृतिक ईंधन का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं; मध्ययुगीन इतिहास में इस तथ्य का संदर्भ मिलता है कि एक सहस्राब्दी पहले जर्मनी के निचले इलाकों के निवासियों को दलदली घोल में चमड़े के फर को डुबो कर सड़ती हुई वनस्पति से बायोगैस प्राप्त होती थी। अंधेरे मध्य युग और यहां तक ​​कि प्रबुद्ध सदियों में, सबसे प्रतिभाशाली मौसम विज्ञानी, जो विशेष रूप से चयनित आहार के लिए धन्यवाद, समय पर प्रचुर मात्रा में मीथेन फ्लैटस को छोड़ने और प्रज्वलित करने में सक्षम थे, ने हर्षित निष्पक्ष प्रदर्शनों में जनता की निरंतर खुशी को जगाया। 19वीं सदी के मध्य में अलग-अलग सफलता के साथ औद्योगिक बायोगैस संयंत्रों का निर्माण शुरू हुआ। पिछली शताब्दी के 80 के दशक में यूएसएसआर में, उद्योग के विकास के लिए एक राज्य कार्यक्रम अपनाया गया था, लेकिन लागू नहीं किया गया था, हालांकि एक दर्जन उत्पादन सुविधाएं शुरू की गईं थीं। विदेशों में, बायोगैस उत्पादन की तकनीक में सुधार किया जा रहा है और इसे अपेक्षाकृत सक्रिय रूप से बढ़ावा दिया जा रहा है; ऑपरेटिंग प्रतिष्ठानों की कुल संख्या हजारों में है। विकसित देशों (ईईसी, यूएसए, कनाडा, ऑस्ट्रेलिया) में ये अत्यधिक स्वचालित बड़े परिसर हैं, विकासशील देशों (चीन, भारत) में - घरों और छोटे खेतों के लिए अर्ध-हस्तशिल्प बायोगैस संयंत्र।

यूरोपीय संघ में बायोगैस संयंत्रों की संख्या का प्रतिशत। यह स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा है कि तकनीक केवल जर्मनी में सक्रिय रूप से विकसित हो रही है, इसका कारण ठोस सरकारी सब्सिडी और कर प्रोत्साहन हैं

बायोगैस का क्या उपयोग है?

यह स्पष्ट है कि इसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, क्योंकि यह जलता है। औद्योगिक और आवासीय भवनों को गर्म करना, बिजली उत्पादन, खाना पकाना। हालाँकि, सब कुछ उतना सरल नहीं है जितना कि YouTube पर बिखरे हुए वीडियो में दिखाया गया है। गर्मी पैदा करने वाले प्रतिष्ठानों में बायोगैस को स्थिर रूप से जलना चाहिए। ऐसा करने के लिए, इसके गैस पर्यावरण मापदंडों को काफी कड़े मानकों पर लाया जाना चाहिए। मीथेन सामग्री कम से कम 65% (इष्टतम 90-95%) होनी चाहिए, हाइड्रोजन अनुपस्थित होना चाहिए, जल वाष्प हटा दिया गया है, कार्बन डाइऑक्साइड हटा दिया गया है, शेष घटक उच्च तापमान के लिए निष्क्रिय हैं।

आवासीय भवनों में दुर्गंधयुक्त अशुद्धियों से मुक्त न होकर, "जानवरों के गोबर" मूल की बायोगैस का उपयोग करना असंभव है।

सामान्यीकृत दबाव 12.5 बार है; यदि मान 8-10 बार से कम है, तो हीटिंग उपकरण और रसोई उपकरण के आधुनिक मॉडल में स्वचालन गैस की आपूर्ति बंद कर देता है। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि ताप जनरेटर में प्रवेश करने वाली गैस की विशेषताएं स्थिर हों। यदि दबाव सामान्य सीमा से अधिक बढ़ जाता है, तो वाल्व काम करेगा और आपको इसे मैन्युअल रूप से वापस चालू करना होगा। यदि आप पुराने गैस उपकरणों का उपयोग करते हैं जो गैस नियंत्रण प्रणाली से सुसज्जित नहीं हैं तो यह बुरा है। सर्वोत्तम स्थिति में, बॉयलर बर्नर विफल हो सकता है। सबसे बुरी स्थिति तो यह है कि गैस तो खत्म हो जाएगी, लेकिन उसकी आपूर्ति नहीं रुकेगी. और यह पहले से ही त्रासदी से भरा है। आइए संक्षेप में बताएं कि क्या कहा गया है: बायोगैस की विशेषताओं को आवश्यक मापदंडों पर लाया जाना चाहिए, और सुरक्षा सावधानियों का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए। बायोगैस उत्पादन के लिए सरलीकृत तकनीकी श्रृंखला। एक महत्वपूर्ण चरण पृथक्करण और गैस पृथक्करण है

बायोगैस के उत्पादन के लिए किस कच्चे माल का उपयोग किया जाता है?

पौधे और पशु कच्चे माल

• बायोगैस के उत्पादन के लिए पौधों के कच्चे माल उत्कृष्ट हैं: ताजी घास से आप अधिकतम ईंधन उपज प्राप्त कर सकते हैं - कच्चे माल की प्रति टन 250 एम 3 तक, मीथेन सामग्री 70% तक। कुछ हद तक कम, मकई सिलेज से 220 m3 तक, चुकंदर के शीर्ष से 180 m3 तक प्राप्त किया जा सकता है। कोई भी हरे पौधे उपयुक्त हैं, शैवाल और घास अच्छे हैं (प्रति टन 100 एम 3), लेकिन ईंधन के लिए मूल्यवान फ़ीड का उपयोग केवल तभी समझ में आता है जब इसकी स्पष्ट अधिकता हो। रस, तेल और बायोडीजल के उत्पादन के दौरान बनने वाले गूदे से मीथेन की उपज कम है, लेकिन सामग्री भी मुफ़्त है। पादप कच्चे माल की कमी एक लंबा उत्पादन चक्र है, 1.5-2 महीने। सेलूलोज़ और अन्य धीरे-धीरे विघटित होने वाले पौधों के कचरे से बायोगैस प्राप्त करना संभव है, लेकिन दक्षता बेहद कम है, बहुत कम मीथेन का उत्पादन होता है, और उत्पादन चक्र बहुत लंबा है। अंत में, हम कहते हैं कि पौधे के कच्चे माल को बारीक कटा होना चाहिए।
• पशु मूल के कच्चे माल: पारंपरिक सींग और खुर, डेयरियों, बूचड़खानों और प्रसंस्करण संयंत्रों से अपशिष्ट भी उपयुक्त हैं और कुचले हुए रूप में भी। सबसे समृद्ध "अयस्क" पशु वसा है; 87% तक मीथेन सांद्रता के साथ उच्च गुणवत्ता वाले बायोगैस की उपज 1500 एम3 प्रति टन तक पहुंच जाती है। हालाँकि, पशु कच्चे माल की आपूर्ति कम है और, एक नियम के रूप में, उनके लिए अन्य उपयोग पाए जाते हैं।

मलमूत्र से निकलने वाली ज्वलनशील गैस

• खाद सस्ता है और कई खेतों में प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है, लेकिन बायोगैस की उपज और गुणवत्ता अन्य प्रकारों की तुलना में काफी कम है। गाय के पेट और घोड़े के सेब का उपयोग उनके शुद्ध रूप में किया जा सकता है, किण्वन तुरंत शुरू होता है, कम मीथेन सामग्री (60% तक) के साथ बायोगैस की उपज 60 एम 2 प्रति टन कच्चे माल है। उत्पादन चक्र छोटा है, 10-15 दिन। सुअर की खाद और चिकन की बूंदें जहरीली होती हैं - ताकि लाभकारी बैक्टीरिया विकसित हो सकें, इसे पौधों के अपशिष्ट और साइलेज के साथ मिलाया जाता है। एक बड़ी समस्या डिटर्जेंट रचनाओं और सर्फेक्टेंट द्वारा प्रस्तुत की जाती है, जिनका उपयोग पशुधन भवनों की सफाई करते समय किया जाता है। एंटीबायोटिक दवाओं के साथ, जो बड़ी मात्रा में खाद में प्रवेश करते हैं, वे जीवाणु पर्यावरण को रोकते हैं और मीथेन के गठन को रोकते हैं। कीटाणुनाशकों का उपयोग न करना पूरी तरह से असंभव है, और जिन कृषि उद्यमों ने खाद से गैस के उत्पादन में निवेश किया है, उन्हें एक ओर स्वच्छता और पशु रोग पर नियंत्रण और दूसरी ओर बायोरिएक्टर की उत्पादकता बनाए रखने के बीच समझौता करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। अन्य।
• पूर्णतया मुक्त मानव मल भी उपयुक्त है। लेकिन साधारण सीवेज का उपयोग लाभहीन है, मल की सांद्रता बहुत कम है और कीटाणुनाशक और सर्फेक्टेंट की सांद्रता अधिक है। प्रौद्योगिकीविदों का दावा है कि उनका उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब "उत्पाद" केवल शौचालय से सीवर प्रणाली में प्रवाहित होते हैं, बशर्ते कि कटोरा केवल एक लीटर पानी (मानक 4/8 लीटर) से भरा हो। और निस्संदेह, डिटर्जेंट के बिना।

कच्चे माल के लिए अतिरिक्त आवश्यकताएँ

बायोगैस उत्पादन के लिए आधुनिक उपकरण स्थापित करने वाले खेतों में एक गंभीर समस्या यह है कि कच्चे माल में ठोस समावेशन नहीं होना चाहिए; एक पत्थर, नट, तार या बोर्ड का टुकड़ा जो गलती से द्रव्यमान में चला जाता है, पाइपलाइन को अवरुद्ध कर देगा और एक महंगी मल को निष्क्रिय कर देगा। पंप या मिक्सर. यह कहा जाना चाहिए कि कच्चे माल से अधिकतम गैस उपज पर दिया गया डेटा आदर्श प्रयोगशाला स्थितियों के अनुरूप है। वास्तविक उत्पादन में इन आंकड़ों के करीब पहुंचने के लिए, कई शर्तों को पूरा करना होगा: आवश्यक तापमान बनाए रखना, समय-समय पर बारीक पिसे हुए कच्चे माल को हिलाना, किण्वन को सक्रिय करने वाले योजक जोड़ना, आदि। एक अस्थायी स्थापना में, "अपने हाथों से बायोगैस का उत्पादन" पर लेखों की सिफारिशों के अनुसार इकट्ठा किया गया, अधिकतम स्तर का 20% प्राप्त करना मुश्किल से संभव है, जबकि उच्च तकनीक स्थापना आपको 60- के मान प्राप्त करने की अनुमति देती है। 95%.

विभिन्न प्रकार के कच्चे माल के लिए अधिकतम बायोगैस उपज पर काफी वस्तुनिष्ठ डेटा

बायोगैस संयंत्र डिजाइन

क्या बायोगैस का उत्पादन लाभदायक है?

हम पहले ही उल्लेख कर चुके हैं कि विकसित देशों में बड़े औद्योगिक प्रतिष्ठान बनाए जाते हैं, जबकि विकासशील देशों में वे मुख्य रूप से छोटे खेतों के लिए छोटे औद्योगिक प्रतिष्ठान बनाते हैं। आइए बताते हैं ऐसा क्यों है:

क्या घर पर जैव ईंधन का उत्पादन करना उचित है?

क्या घर पर निजी भूखंड पर कम मात्रा में जैव ईंधन का उत्पादन करना लाभदायक है? यदि आपके पास कई धातु बैरल और अन्य लोहे का कबाड़ है, साथ ही बहुत सारा खाली समय है और आप नहीं जानते कि इसे कैसे प्रबंधित किया जाए - हाँ। लेकिन अफ़सोस, बचत बहुत कम है। और कम मात्रा में कच्चे माल और मीथेन उत्पादन के साथ उच्च तकनीक वाले उपकरणों में निवेश करने का किसी भी परिस्थिति में कोई मतलब नहीं है।

घरेलू कुलिबिन से एक और वीडियो

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कच्चे माल को मिलाने और किण्वन प्रक्रिया को सक्रिय किए बिना, मीथेन की उपज संभव के 20% से अधिक नहीं होगी। इसका मतलब यह है कि, सर्वोत्तम स्थिति में, चयनित घास के 100 किलोग्राम (हॉपर लोडिंग) के साथ आप संपीड़न को ध्यान में रखे बिना 5 एम3 गैस प्राप्त कर सकते हैं। और यह अच्छा होगा यदि मीथेन की मात्रा 50% से अधिक हो और यह सच नहीं है कि यह ताप जनरेटर में जल जाएगा। लेखक के अनुसार कच्चा माल प्रतिदिन भरा जाता है अर्थात् उसका उत्पादन चक्र एक दिन का है। वास्तव में, आवश्यक समय 60 दिन है। आविष्कारक द्वारा प्राप्त बायोगैस की मात्रा, 50-लीटर सिलेंडर में निहित थी, जिसे वह ठंढे मौसम में 15 किलोवाट (लगभग 150 एम2 की आवासीय इमारत) की क्षमता वाले हीटिंग बॉयलर के लिए भरने में कामयाब रहा, 2 मिनट के लिए पर्याप्त है .

जो लोग बायोगैस उत्पादन की संभावना में रुचि रखते हैं, उन्हें सलाह दी जाती है कि वे समस्या का सावधानीपूर्वक अध्ययन करें, विशेष रूप से वित्तीय दृष्टिकोण से, और तकनीकी प्रश्नों के लिए ऐसे काम में अनुभव वाले विशेषज्ञों से संपर्क करें। उन खेतों से प्राप्त व्यावहारिक जानकारी जहां बायोएनर्जी प्रौद्योगिकियों का उपयोग पहले से ही कुछ समय से किया जा रहा है, बहुत मूल्यवान होगी। प्रकाशित