सभी प्रकार के कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए आधुनिक प्रौद्योगिकियां सीधे घर पर खाद से जैव ईंधन प्राप्त करने की समस्या को सफलतापूर्वक हल करने की संभावना को खोलती हैं। इसके अलावा, अपशिष्ट प्रसंस्करण के नए सिद्धांतों के लिए घर पर अपने हाथों से जैव ईंधन बनाना, आप एक साथ कृषि वृक्षारोपण के लिए उर्वरकों का उत्पादन कर सकते हैं।
और इसके लिए क्या आवश्यक है और एक बायोरिएक्टर को सही तरीके से कैसे बनाया जाए - हम अपने लेख में इन मुद्दों पर विस्तार से विचार करेंगे। हम बायोगैस उत्पादन के लिए सबसे अच्छा कच्चा माल चुनने के बारे में सिफारिशें देंगे, हम घरेलू जरूरतों के लिए परिणामस्वरूप ईंधन के उपयोग की सुविधाओं का विश्लेषण करेंगे।
बेशक, सबसे आसान तरीका तैयार किए गए औद्योगिक पौधों को खरीदना है। हालांकि, उनकी उच्च लागत उन्हें अपने हाथों से उत्पादन प्रणालियों के निर्माण के विकल्पों पर विचार करती है।
बायोगैस की परिभाषा के बारे में संक्षेप में
वैज्ञानिक परिभाषाओं के अनुसार, बायोगैस एक उत्पाद है जिसे जैविक कचरे के एक बड़े पैमाने पर किण्वन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, किण्वन का उत्पाद मीथेन या हाइड्रोजन है।
मीथेन (या हाइड्रोजन) का निर्माण तीन प्रकार के जीवाणुओं की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है:
- हाइड्रोलिसिस;
- एसिड बनाने;
- मीथेन का निर्माण।
किण्वन उत्पाद की गुणवत्ता गैस मिश्रण की संरचना है, जिसकी सामग्री अनुपात में वितरित की जाती है: 50-85% मीथेन, 15-50% कार्बन डाइऑक्साइड, और 5% से अधिक हाइड्रोजन सल्फाइड।
वैकल्पिक ऊर्जा उत्पादन का संरचनात्मक आरेख कुछ इस तरह दिखता है। इसी समय, कच्चे माल के स्रोत, रोजमर्रा की जिंदगी के लिए पारंपरिक, सफलतापूर्वक उपयोग किए जाते हैं जो वैकल्पिक ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयुक्त हैं - जैव ईंधन
सीओ को हटाने के लिए इस गैस मिश्रण को फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है।2 और वह2एस, जिसके बाद शुद्ध जैविक मीथेन रहता है। ऐसी गैस घरेलू और औद्योगिक क्षेत्रों में इस्तेमाल होने वाली प्राकृतिक गैस से अलग नहीं है।
उच्च गुणवत्ता वाले जैविक गैस मिश्रण प्राप्त करने के लिए कच्चे माल आमतौर पर हैं:
- खाद और पक्षी की बूंदें;
- शराब उत्पादन की बर्बादी (बार्ड);
- अधिशेष शराब बनाने वाले उद्योग (शराब बनाने वाले के अनाज);
- मल पदार्थ और मछली अपशिष्ट;
- चुकंदर का गूदा, घरेलू कचरा, घास और बहुत कुछ।
यह उपयोग के लिए सभी स्वीकार्य कच्चे माल का केवल एक हिस्सा है। लेकिन यहां तक कि इस सूची से पता चलता है: कच्चे माल की सूची कितनी विविध है ताकि निरंतर आधार पर बायोगैस उत्पादन स्थापित करने में सक्षम हो सके।
एक जैव ईंधन उत्पादन इकाई जो कई मौजूदा खेतों में से एक की जरूरतों के लिए निर्मित है। एक छोटा स्टेशन, लेकिन एक निजी खेत की जरूरतों को पूरी तरह से संतोषजनक
गैस मिश्रण के उत्पादन के वॉल्यूमेट्रिक संकेतक सीधे उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल के प्रकार और उसमें सूखे पदार्थों की सामग्री पर निर्भर करते हैं। इसलिए, यदि हम व्यवसाय में पशु खाद लागू करते हैं, तो हम वास्तव में एक टन खाद से 50-60 मीटर प्राप्त कर सकते हैं3 60% मीथेन युक्त जैव ईंधन।
यह माना जाता है कि उच्च कच्चे माल के साथ सबसे अच्छा कच्चा माल बेकार है। एक क्लासिक बायोफ्यूल प्लांट के माध्यम से एक टन वसा कचरे का प्रसंस्करण 1300 मीटर तक हो सकता है3 गैस मिश्रण, जहां मीथेन सामग्री 90% तक पहुंच जाती है।
प्रोसेसिंग फार्म मॉड्यूल कैसे बनाएं?
जैव ईंधन में कचरे के प्रसंस्करण के लिए एक प्रणाली बनाने के लिए, कम से कम आपको ऐसे उपकरणों के संचालन के सिद्धांत के बारे में पता होना चाहिए, साथ ही साथ सर्किटरी का भी विचार होना चाहिए।
बायोरिएक्टर इंस्टॉलेशन की योजना: 1 - बायोरिएक्टर; 2 - मिक्सर; 3 - हीटर; 4 - पंप; 5 - फिल्टर तत्व; 6 - गैस कंप्रेसर; 7 - गैस धारक; 8 - खाद का एक संग्रह; 9 - उर्वरकों का उत्पादन (कीचड़); 10 - हीटिंग कंट्रोल पैनल
दोनों पर विचार करें, लेकिन यह ध्यान दिया जाना चाहिए: एक पूर्ण स्थापना का निर्माण एक परेशानी और महंगा व्यवसाय है। घर पर, एक नियम के रूप में, प्रसंस्करण स्टेशनों के समान ही कुछ किया जा सकता है। हालाँकि, कुछ प्रयास सफल होते हैं।
बायोस्टेशन का सिद्धांत
बायोफ्यूल उत्पादन तकनीक, एक नियम के रूप में, निम्नलिखित व्यवस्थित दृष्टिकोण का समर्थन करती है:
- बायोरिएक्टर (टैंक) खाद से भरा हुआ है।
- एक निश्चित समय के दौरान, एक किण्वन प्रक्रिया रिएक्टर के अंदर होती है।
- एक गैसीय माध्यम बनता है।
- रिएक्टर से गैसों का उत्पादन।
- गैस मिश्रण को साफ किया जाता है और ईंधन के रूप में उपयोग के लिए भेजा जाता है।
परिणामस्वरूप गैस मिश्रण की संरचना को विभिन्न पदार्थों के साथ पर्याप्त रूप से उच्च संतृप्ति द्वारा विशेषता है। अधिकांश प्रतिशत घटक में मिथेन (60%), कार्बन डाइऑक्साइड (35%) और हाइड्रोजन सल्फाइड (5%) सहित अन्य पदार्थ होते हैं।
इस तरह मिश्रण का गैस वितरण आरेख दिखता है: 1 - मीथेन सामग्री लगभग 63-65%; 2 - कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री लगभग 30-33%; 3 - हाइड्रोजन सल्फाइड की सामग्री लगभग 2% है; 4 - लगभग 1% की अमोनिया सामग्री; 5 - हाइड्रोजन सामग्री लगभग 1%
इस बीच, घरेलू उत्पादन के गैस-उत्पादक स्टेशन के कुशल संचालन के लिए, पशु कचरे के महत्वपूर्ण भंडार की आवश्यकता है।
इसलिए, घर (कॉटेज) की स्थिति में जैव ईंधन प्राप्त करने की समस्या को हल करते समय आपको पहली चीज पर ध्यान देना चाहिए, प्रसंस्करण संयंत्र के लिए कच्चे माल के स्रोतों की उपलब्धता है।
DIY बायोरिएक्टर विनिर्माण
कच्चे माल के स्रोतों पर निर्णय लेने के बाद, आपको घर (या देश) बायोरिएक्टर के स्थान पर निर्णय लेने की आवश्यकता है। रिएक्टर अपने आप में एक सील बर्तन है, जो काफी मजबूत है, प्रसंस्करण के लिए खाद की दैनिक आपूर्ति के आधार पर एक मात्रा है (संदर्भ के लिए: 100 मीटर प्राप्त करने के लिए3 गैस मिश्रण के लिए लगभग 1 टन खाद की आवश्यकता होती है)।
खाद के प्रकार और उत्पादित बायोगैस की मात्रा की तालिका
उत्पादित गैस की मात्रा के संदर्भ में एक विशेष प्रकार के जैविक कचरे की प्रभावशीलता दिखाने वाली तालिका। जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, सबसे प्रभावी सुअर खाद है, जो जैव ईंधन की सबसे बड़ी मात्रा का उत्पादन कर सकता है
इस तरह के कंटेनर को एक मजबूत नींव पर स्थापित करना होगा, जो शास्त्रीय योजना के अनुसार शट-ऑफ वाल्व और अन्य तकनीकी विशेषताओं से सुसज्जित है। पोत का ऊपरी हिस्सा अधिमानतः हटाने योग्य है, बोल्ट फास्टनरों और एक गैसकेट के साथ।
चक्र की निरंतरता सुनिश्चित करने के लिए, भंडारण टैंक को एक कृत्रिम हीटिंग मॉड्यूल से सुसज्जित किया जाना चाहिए। यदि गर्मियों की अवधि में खाद की किण्वन की दक्षता और गैस उत्पादन की दर बाहरी तापमान की स्थिति से पूरी तरह से सुनिश्चित हो जाती है, तो सर्दियों में स्थिति बदल जाती है।
बायोरिएक्टर के शीतकालीन संचालन के लिए, कृत्रिम हीटिंग निश्चित रूप से आवश्यक है, शून्य से ऊपर 4-10 डिग्री सेल्सियस पर पहले से ही किण्वन बैक्टीरिया की गतिविधि की समाप्ति को देखते हुए। तदनुसार, टैंक में एक अच्छी तरह से बनाया थर्मल इन्सुलेशन होना चाहिए। इसके लिए, खनिज ऊन के साथ इन्सुलेट करने की क्लासिक विधि अच्छी तरह से अनुकूल है।
इसके संचालन के लिए एक बायोरिएक्टर को अलग करने का एक अच्छा उदाहरण है। खनिज ऊन का उपयोग यहां एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में किया गया था। कपास ऊन की शीर्ष परत पन्नी सामग्री के साथ कवर की जाती है।
हीटिंग के आयोजन के लिए कई विकल्प हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक हीटर या वाटर कूलेंट (पानी की जैकेट) पर हीटिंग सिस्टम का उपयोग।
एक प्रभावी बायोमास किण्वन प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए आवश्यक 25-40 डिग्री सेल्सियस के रिएक्टर के अंदर इष्टतम तापमान मानदंड के आधार पर हीटिंग सर्किट की शक्ति की गणना की जानी चाहिए।
हीटर के अलावा, ठहराव की डिग्री बायोमास किण्वन की गतिविधि को प्रभावित करती है। वास्तव में, टैंक के अंदर, खाद लगातार गति में होनी चाहिए। बायोमास की गति किण्वन प्रक्रिया को बढ़ाती है और गैस घटक को प्राप्त करने के समय को कम करती है।
खाद और जैव ईंधन के प्रसंस्करण के लिए एक ग्रीष्मकालीन संयंत्र का वेरिएंट। इस मामले में, हीटिंग कंक्रीट के पानी के स्नान के रूप में किया जाता है, जहां रिएक्टर पोत डूब जाता है। हालाँकि, यह संस्थापन सर्दियों में संचालित नहीं किया जा सकता है।
आंदोलन के आयोजन की समस्या को बायोरिएक्टर डिजाइन में एक विशेष यांत्रिक मिक्सर को पेश करके हल किया जाता है। इस उपकरण का शाफ्ट एक कम-गति मोटर के शाफ्ट से जुड़ा हुआ है, जो रोटेशन की कार्रवाई करता है। मिक्सिंग प्रक्रिया को चालू और बंद करना मैन्युअल या स्वचालित रूप से किया जा सकता है।
हमारी साइट पर एक और लेख है जो एक निजी घर की जरूरतों के लिए बायोगैस उत्पादन के लिए एक संयंत्र स्थापित करने के निर्देश प्रदान करता है।
बायोगैस और उर्वरक प्राप्त करने की प्रक्रिया
तकनीकी रूप से घर में जैव ईंधन उत्पादन प्रणाली के डिजाइन में क्षमता के लगभग 1/3 पर खाद के साथ पोत को लोड करना शामिल है। खाद लोड करने के लिए, एक भली भांति बंद दरवाजे के साथ एक लोडिंग हैच बनाया जाता है। बायोरिएक्टर के शेष ऊपरी क्षेत्र का उपयोग उत्सर्जित गैसों को संचित करने के लिए किया जाता है।
घर-निर्मित लघु बायोरिएक्टर, पारंपरिक 200-लीटर बैरल के आधार पर बनाया गया है। सिद्धांत रूप में, जैव ईंधन में मामूली जरूरतों को पूरा करने के लिए यह निजी क्षेत्र में उपयोग के लिए काफी उपयुक्त है। यह बहुत ही डिज़ाइन है जो वास्तव में जैव ईंधन प्राप्त करने के लिए घर पर किया जा सकता है।
पोत के ऊपरी और निचले स्तर पर, आपको निकास छेद बनाने की आवश्यकता है। शीर्ष पर एक गैस आउटलेट है, नीचे उपचारित खाद (उर्वरकों) के निर्वहन के लिए एक आउटलेट है। इसके अलावा पोत के ऊपरी क्षेत्र के क्षेत्र में, प्रक्रिया की निगरानी के लिए एक देखने वाली खिड़की को माउंट करना वांछनीय है।
गैस मिश्रण के आउटपुट के लिए पाइप एक सील पाइप द्वारा एक डिवाइस से जुड़ा होता है जो एक साथ एक विभाजक और एक पानी की सील के कार्यों को करता है। संचार के लिए, एक छोटे व्यास (25-32 मिमी) के एक पाइप (धातु या पॉलीइथाइलीन) का उपयोग किया जाता है।
विभाजक स्वयं पानी से भरी अपेक्षाकृत छोटी क्षमता का एक पोत है। पानी के स्तंभ से गुजरने वाली गैस को शुद्ध किया जाता है, गैस टैंक में उतारा जाता है और फिर उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है।
दो-चरण विभाजक डिवाइस का एक उदाहरण - बायोरिएक्टर से आने वाले गैस मिश्रण की आपूर्ति के लिए एक हाइड्रोलिक शटर। यह निस्पंदन विकल्प उच्च गुणवत्ता वाले शुद्ध उत्पाद प्राप्त करने की अनुमति देता है।
रिएक्टर पर निचले पाइप (खर्च किए गए खाद - कीचड़ की निकासी के लिए) सबसे बड़ा संभव व्यास बनाने के लिए वांछनीय है। शटऑफ वाल्व (गेट वाल्व) इससे जुड़े होते हैं और कीचड़ को इकट्ठा करने के लिए टैंक में एक नल बनाया जाता है। खेत में अपशिष्ट द्रव्यमान को उर्वरक के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है।
आवश्यक क्षमता की मात्रा के निर्धारण पर विस्तृत जानकारी, साथ ही बायोरिएक्टर दक्षता की गणना और बायोगैस का उपयोग करने की उपयुक्तता पर, हमने अगले लेख में विचार किया।
गोबर द्रव्यमान की संरचना क्या होनी चाहिए?
बायोरिएक्टर के अंदर खाद के लोड करने योग्य द्रव्यमान को किसी भी गुणवत्ता में उपयुक्त कच्चे माल के रूप में नहीं माना जाना चाहिए। पदार्थ का घटक किण्वन प्रक्रिया के लिए मूलभूत महत्व का है। व्यवहार में, यह ध्यान दिया गया कि सब्सट्रेट कणों में कमी बेहतर प्रक्रिया दक्षता के साथ है।
सब्सट्रेट की स्पष्ट रेशेदार प्रकृति और बैक्टीरिया के संपर्क के क्षेत्र में वृद्धि मुख्य मानदंड हैं जो खाद के तेजी से अपघटन में योगदान करते हैं। इस अवस्था में, जब गर्म और मिश्रित किया जाता है, तो खाद सतह पर एक अवक्षेप या फिल्म नहीं बनाता है, जो गैस मिश्रण के निस्पंदन को बहुत सरल करता है।
रिएक्टर में लोड करने के लिए खाद तैयार करना। इस प्रक्रिया पर सभी चीजों की तुलना में कम ध्यान नहीं दिया जाता है यदि आप कम समय में बायोफ्यूल की महत्वपूर्ण मात्रा प्राप्त करना चाहते हैं।
कच्चे माल की पीसने की डिग्री किण्वन की अवधि निर्धारित करती है, जो बदले में उत्पादित गैस की मात्रा को प्रभावित करती है। इस प्रकार, किण्वन के समय को कम करने के लिए, कच्चे माल को अच्छी तरह से पीसना आवश्यक है: बेहतर पीसने की गुणवत्ता, किण्वन की अवधि जितनी कम हो।
घरेलू जरूरतों के लिए बायोगैस के उपयोग की विशेषताएं
इस प्रकार की ऊर्जा का दायरा काफी व्यापक है। ईंधन के रूप में बायोगैस के उपयोग के लिए धन्यवाद, वे विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करते हैं, गर्म पानी या भाप का उत्पादन करते हैं। अभ्यास से कई उदाहरण हैं जहां जैव परिवहन ईंधन को ईंधन के लिए उपयोग किया जाता है।
लेकिन, ताकि अर्थव्यवस्था को इस तरह के ईंधन का उपयोग करते समय समस्याएं न हों, प्राप्त बायोगैस के लिए भंडारण से लैस करना बहुत महत्वपूर्ण है, साइट पर गैस टैंक के लिए सही जगह आवंटित करना।
इस प्रकार के बायोगैस संयंत्र वे उपकरण हैं जो अपशिष्ट-मुक्त उत्पादन सुविधाएं बनाने की संभावना को खोलते हैं। इस संबंध में, पश्चिमी यूरोप के अलग-अलग देशों द्वारा एक अच्छा उदाहरण प्रदर्शित किया जाता है।
उदाहरण के लिए, डेनमार्क में, इस प्रकार के ईंधन का उत्पादन देश में ऊर्जा संसाधनों के कुल द्रव्यमान के लगभग 20% के स्तर तक पहुंच गया है। दुनिया के बड़े क्षेत्रों में - भारत और चीन - बायोगैस संयंत्रों का खर्च सैकड़ों हजारों में जाता है।
शक्तिशाली औद्योगिक जैव ईंधन उत्पादन संयंत्र। इस तरह के डिजाइन जैव ईंधन के साथ बड़े कृषि संरचनाओं को पूरी तरह से प्रदान करने में सक्षम हैं। दुनिया भर में बड़ी संख्या में ऐसी प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। और मात्रात्मक विकास सक्रिय रूप से जारी है
इतना ही नहीं, बायोगैस उत्पादन प्रक्रियाओं में दुनिया भर में रुचि में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।
यह उन ऊर्जा विकल्पों में से एक है जो वैकल्पिक स्रोतों के लिए जिम्मेदार हैं और जिसके लिए वे भविष्य देखते हैं, इसलिए किसानों और आवास और सांप्रदायिक सेवा प्रबंधक, निजी घरों के मालिक और छोटे उद्यम प्रौद्योगिकी के विकास की बारीकी से निगरानी कर रहे हैं।
बायोगैस संयंत्र का अवलोकन, जिसके निर्माण में 127 लीटर का एक प्लास्टिक टैंक इस्तेमाल किया गया था। डिवाइस की विशेषताएं और ऑपरेटिंग टिप्स।
विशेष रुचि रेस्तरां और गैस्ट्रोनॉमिक क्षेत्र के मालिकों के बीच प्रतिष्ठानों का उपयोग है, जहां खाद्य अपशिष्ट प्रसंस्करण का विषय प्रासंगिक बना हुआ है। इस आधार पर, खेतों के लाभ के लिए जैविक कचरे की सस्ती रीसाइक्लिंग बनाने का एक अच्छा अवसर है। अंत में, जैव ईंधन उत्पादन तकनीक पर्यावरण का वास्तविक संरक्षण है, जिसे अन्य बिजली इंजीनियरों के उत्पादन के बारे में नहीं कहा जा सकता है।
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