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बायोगैस प्राकृतिक रूप से बन सकती है या मानवीय सरलता से इसे बनने में मदद मिल सकती है। अनिवार्य रूप से, जब भी जैविक पदार्थ ऑक्सीजन से वंचित होता है, तो बैक्टीरिया उसके संघटन को विघटित करके उस पर कार्य करते हैं। प्रतिक्रियाओं की इस श्रृंखला के अंत में, मीथेन (CH₄), CO₂ और कुछ अन्य गैसीय यौगिक निकलते हैं। ये ही वह हैं जिसे हम बायोगैस कहते हैं। ऊर्जा के उद्देश्यों के लिए कार्यकारी गैस मीथेन है। जब अन्य गैसें असमान रूप से मौजूद होती हैं, तो वे CH₄ के इष्टतम प्रदर्शन को बाधित करती हैं। कुछ तो सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए गंभीर खतरा भी पैदा करती हैं। जैविक पदार्थ — जैसे खाद, मृत पत्तियाँ, घास की कटाई, जानवरों के शव, भोजन के टुकड़े, गाद और अपशिष्ट जल — से मीथेन प्राप्त करने की प्रक्रिया को एनारोबिक पाचन (अवायवीय पाचन) कहा जाता है। एक अच्छी तरह से इंजीनियर किया गया एनारोबिक डाइजेस्टर ऐसी स्थितियों को नियंत्रित कर सकता है जिससे बायोगैस उत्पादन तेज हो जाता है और बायोगैस को व्यावहारिक उपयोग के लिए पकड़ा जाता है।
जैसा कि उल्लेख किया गया है, बायोगैस मुख्य रूप से मीथेन और कार्बन डाइऑक्साइड से बनी होती है। इसके अतिरिक्त, जल वाष्प, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, अमोनिया और हाइड्रोजन सल्फाइड भी मौजूद होते हैं। ये द्वितीयक तत्व और यौगिक आमतौर पर बायोगैस सामग्री का 10 प्रतिशत से अधिक नहीं होते हैं। फिर भी, समस्या पैदा करने या नुकसान पहुंचाने के लिए उन्हें अत्यधिक सांद्रित होने की आवश्यकता नहीं होती है। कई गैसें बायोगैस के ताप मूल्य को कम करती हैं जबकि ऑक्सीजन विस्फोट का कारण बन सकती है। हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) मानव स्वास्थ्य के लिए जहरीला और पाइपलाइनों के साथ-साथ भंडारण टैंकों के लिए भी विनाशकारी है। इसलिए, इस ऊर्जा को जनता तक पहुंचाने से पहले बायोगैस उपचार अनिवार्य है।
बायोगैस शुद्धिकरण कई रूप ले सकता है। CO₂ और H₂S, CH₄ की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील होते हैं। संपर्क से पहले, बायोगैस को दबाव में संपीड़ित किया जाता है। मीथेन, या कम से कम उसका बड़ा हिस्सा, विलयन के शीर्ष पर उठ जाता है जहाँ उसे बाद में एकत्र किया जाता है (जल स्क्रबरिंग)। अवांछित गैसें उच्च दबाव में दबाव स्विंग अधिशोषण (PSA) के तहत एक पात्र द्वारा अधिशोषित की जाती हैं — यह बायोगैस शुद्धिकरण तकनीक CH₄ को शीर्ष पर एकत्र करती है जिसके बाद दबाव कम किया जाता है जिससे CO₂, N₂ और O₂ निकल जाते हैं — इसे उस फ्लाई पेपर की तरह समझें जो आदेश पर चिपक जाएगा और फिर निकल जाएगा। एमाइन सॉल्वेंट बायोगैस को एमाइंस वाले एक स्तंभ से गुजारते हैं, यानी अमोनिया के व्युत्पन्न जो, सॉल्वेंट के रूप में, CO₂ को पकड़ते और अवशोषित करते हैं। शुद्ध CH₄ को अलग करने के बाद, CO₂-संतृप्त सॉल्वेंट को उच्च तापमान पर भाप से धोया जाता है ताकि उन्हें फिर से इस्तेमाल किया जा सके। मेम्ब्रेन परमीशन मीथेन की कम पारगम्यता का लाभ उठाता है: विशिष्ट दबाव स्थितियों के तहत, कम वांछनीय गैसें गुजरती हैं जबकि मीथेन को प्रतिबंधित किया जाता है और एक बेलनाकार स्तंभ के अंत में एकत्र किया जाता है।
गैस यूटिलिटीज और सार्वजनिक नियामकों की बायोगैस की शुद्धता के संबंध में अलग-अलग विशिष्टताएं होती हैं जिन्हें वे अपनी पाइपलाइनों में अनुमति देते हैं। विसंगतियों के जवाब में, अमेरिकन बायोगैस काउंसिल (ABC) अधिक समान मानकों के उद्देश्य से दिशानिर्देश प्रकाशित करती है। उदाहरण के लिए, पाइपलाइन बायोगैस का ताप मूल्य 960 और 1,100 BTUs प्रति क्यूबिक फुट के बीच होना चाहिए। CO₂ सामग्री कभी भी दो मोल प्रतिशत से ऊपर नहीं जानी चाहिए; ऑक्सीजन, 0.4 मोल प्रतिशत; सिलोक्सेन, एक पार्ट प्रति मिलियन; और हाइड्रोजन सल्फाइड, .25 ग्राम प्रति 100 क्यूबिक फुट से अधिक नहीं। ABC वाहनों में बायोगैस के लिए भी दिशानिर्देश जारी करती है। यदि और जब तक गुणवत्ता माप मानकीकृत नहीं हो जाते, बायोगैस उपचार प्रणाली ऑपरेटरों को क्रेता द्वारा निर्धारित मानदंडों के बारे में जागरूक रहना चाहिए।
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