उद्योग संबंधी विषय
लगभग तीन दशकों से, पर्यावरण वैज्ञानिक, कार्यकर्ता और व्यापारिक नेता वायुमंडलीय प्रदूषण और जलवायु परिवर्तन के मुद्दों से जूझ रहे हैं। एक सहमति बनी कि जीवाश्म ईंधन के व्यवहार्य विकल्प होने चाहिए जो स्वच्छ हवा, पानी और जमीन को बनाए रखते हुए अर्थव्यवस्थाओं को शक्ति प्रदान कर सकें। बायोमास को ऐसे ही एक ऊर्जा स्रोत के रूप में पहचाना गया और — उसके तुरंत बाद — प्रौद्योगिकी ने इसका साधन प्रदान किया: अवायवीय पाचन बायोगैस उत्पादन। बायोगैस के साथ, न केवल वाहनों को ईंधन दिया जा सकता है, बल्कि पूरे समुदायों को बिजली भी मिल सकती है। इसका सबसे आशाजनक पहलू यह है कि क्षितिज पर बायोमास की कोई कमी नहीं है।
वास्तव में, जो कोई भी अपने पिछवाड़े में खाद का ढेर लगाता है, वह अवायवीय पाचन में सहायता और उकसावा दे रहा है। जब बायोडिग्रेडेबल सामग्री से ऑक्सीजन अनुपस्थित होती है, तो भौतिक और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है, जिससे सड़ने वाला पदार्थ टूट जाता है, जिससे मीथेन, CO₂ और — कम मात्रा में — नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड युक्त बायोगैस निकलती है। अमेरिकन बायोगैस काउंसिल के अनुसार, घटनाओं के इस क्रम में तीन बैक्टीरिया सक्रिय होते हैं: एसिडोजेनिक बैक्टीरिया — जो अमीनो एसिड और शर्करा को कार्बनिक एसिड, हाइड्रोजन, अमोनिया और CO₂ में परिवर्तित करते हैं। एसीटोजेनिक बैक्टीरिया — जो कार्बनिक एसिड लेते हैं और उन्हें अमोनिया, CO₂ और हाइड्रोजन के साथ एसिटिक एसिड में परिवर्तित करते हैं। मीथेनोजेन — जो इन रसायनों का उपयोग मीथेन और CO₂ उत्पन्न करने के लिए करते हैं।
यू.एस. एनवायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजेंसी (EPA) अवायवीय बायोगैस डाइजेस्टर द्वारा उत्पादित गैस का वर्णन आगे के उपचार के लिए एक सुविधा की ओर निर्देशित के रूप में करती है या, यदि उपयोग योग्य है, तो बायोगैस पर चलने के लिए डिज़ाइन किए गए वाहन या मशीन की ओर। अतिरिक्त प्रसंस्करण दहन के उद्देश्य से अतिरिक्त नमी निकालने में मदद करता है। अन्य मामलों में, गैस में बहुत अधिक हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) स्पष्ट होता है। यह यौगिक भंडारण और दहन पात्रों के लिए संक्षारक होता है, इसलिए इसे भी निकालना होगा।
वह अवायवीय बायोमास जो पाचन से गुजरता है — जिसे सबस्ट्रेट के रूप में भी जाना जाता है — विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों से युक्त हो सकता है। आदर्श रूप से, एक अवायवीय मीथेन डाइजेस्टर को ऐसे सबस्ट्रेट को संसाधित करना चाहिए जो सबसे अधिक और शुद्ध मीथेन उत्पन्न करता है। एक उत्कृष्ट सबस्ट्रेट पशुधन खाद है (बायोगैस उत्पादन के लिए गोबर का अवायवीय पाचन)। अपशिष्ट प्रबंधन लंबे समय से किसानों के लिए एक अभिशाप रहा है — और आसपास रहने वालों के लिए एक हानिकारक परेशानी। जब एक अवायवीय रिएक्टर के माध्यम से संसाधित किया जाता है, तो जो कभी अतिरिक्त उर्वरक था, वह अब अवायवीय मीथेन उत्पादन के माध्यम से गर्मी और बिजली का एक शक्तिशाली स्रोत है। इसके अलावा, बची हुई राख कभी-कभी कच्चे खाद से भी बेहतर मिट्टी को पोषण दे सकती है। एक और लाभदायक सबस्ट्रेट अपशिष्ट जल है। बढ़ती संख्या में जल उपचार सुविधाएं एक अवायवीय डाइजेस्टर अपशिष्ट जल डिजाइन को शामिल करती हैं। यहां, पानी को उसकी ठोस सामग्री से अलग किया जाता है, जिसे तब अवायवीय कीचड़ उपचार के अधीन किया जाता है। एक बार जब अपशिष्ट विघटित हो जाता है और बायोगैस निकल जाती है, तो गैस का उपयोग संयंत्र के बॉयलरों के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए किया जाता है। कभी-कभी, बायोगैस में दूषित पदार्थ होते हैं जिन्हें EPA दिशानिर्देशों के अनुसार, प्रभावी ढंग से उपयोग करने से पहले साफ़ करना होता है। सबस्ट्रेट के उपयोग का एक तीसरा उदाहरण खाद्य अपशिष्ट शामिल है। अवायवीय पाचन बायोगैस उत्पादन आसानी से किण्वित खाद्य पदार्थों, गोले, छिलके आदि पर लागू होता है। ये चीजें आसानी से उपलब्ध और कार्बनिक पदार्थ में उच्च होती हैं। सबसे अच्छी बात यह है कि उनके बायोमीथेन रिलीज प्रचुर मात्रा में होते हैं।
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सूअर, गोजातीय और कुक्कुट खाद के पाचन से प्राप्त राख अपने आप में एक सबसे पौष्टिक उर्वरक है — दूरगामी सुगंध के बिना। कुछ पचे हुए पदार्थों को खाद बनाया जाता है, या डेयरी गोजातीय बिस्तर के लिए उपयोग किया जाता है या अन्य पदार्थ में परिवर्तित किया जाता है। इस तरह, सबस्ट्रेट घटकों के कुशल उपयोग से अवायवीय डाइजेस्टर लागत कम हो जाती है। वास्तव में, अवायवीय अपशिष्ट लगभग विरोधाभासी है। जबकि अभी निर्णय नहीं आया है, कुछ शोध बताते हैं कि डाइजेस्टेट बायोफर्टिलाइजर कुछ फसलों पर लागू होने पर खनिज उर्वरक से बेहतर प्रदर्शन करता है। एक अध्ययन में जो टमाटर पर केंद्रित था, डाइजेस्टेट ने खनिजों की तुलना में अधिक उपज दी।
एक अवायवीय रिएक्टर की लागत रिएक्टर के प्रकार (जैसे अपफ्लो एनारोबिक स्लज ब्लैंकेट या एनारोबिक बैफल्ड रिएक्टर), इसकी संसाधित करने की क्षमता, उपचारित किए जाने वाले अपशिष्ट के प्रकार, आवश्यक पूर्व-उपचार के स्तर और प्रणाली की जटिलता जैसे कारकों के आधार पर काफी भिन्न हो सकती है। सितंबर 2021 में मेरे ज्ञान कट-ऑफ के अनुसार, छोटे, बुनियादी प्रणालियों के लिए लागत कई हजार डॉलर से लेकर बड़े, जटिल औद्योगिक प्रतिष्ठानों के लिए लाखों डॉलर तक हो सकती है। चल रही परिचालन और रखरखाव लागत पर भी विचार करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि रिएक्टर के जीवनकाल में ये महत्वपूर्ण हो सकती हैं। इन कारकों में श्रम, ऊर्जा, कीचड़ निपटान और पुर्जों का आवधिक प्रतिस्थापन शामिल है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अवायवीय रिएक्टरों की आर्थिक व्यवहार्यता अक्सर उनके द्वारा उत्पादित बायोगैस का उपयोग और बिक्री करके सुधारी जा सकती है। इन विविधताओं के कारण, संभावित उपयोगकर्ताओं को Gazpack जैसी अवायवीय डाइजेस्टर कंपनियों से अधिक सटीक लागत अनुमान के लिए विस्तृत उद्धरण प्राप्त करने की दृढ़ता से सलाह दी जाती है।
विशेषज्ञ से बात करें
आपकी सुविधा के लिए अवायवीय पाचन के बारे में प्रश्न?
