Biogasproduktionsprocess, Arbetsprinciper, Anläggningskostnad

En steg-för-steg-guide för biogasproduktionsprocessen i Indien.

I dag, vi diskuterar ämnet för biogasproduktionsprocessen tillsammans med typer av biogasanläggningar, arbetsprinciper för biogas, kostnad för biogasanläggning i Indien, fördelarna med biogas. Vi inkluderar också ett biogasanläggningsdiagram för din referens. varför vänta, låt oss dyka in i stegen som är involverade i biogasproduktionsprocessen.

Hur man sätter upp en biogasanläggning i Indien

Biogas är ett biobränsle och det avser normalt gasen som produceras av organiskt material eftersom den bryts ned på biologisk väg. Biogas kan produceras av anaerob matsmältning eller jäsning av biologiskt nedbrytbara material som biomassa, gödsel, avlopp, kommunalt avfall, boskapsdynga, grönt avfall och energigrödor. De produktion av biogas kan framställas naturligt från nedbrytning av organiskt avfall. När organiskt material, som matrester och djuravfall, bryts ner i en anaerob miljö, vilket innebär att en miljö utan syre frigör en blandning av gaser, främst metan och koldioxid.

Biogasen som bildas från en rötkammare består främst av metan, koldioxid, och andra spårgaser. A biogasanläggning genererar biogas från organiska ämnen som boskapsdynga, och andra biologiskt nedbrytbara material såsom biomassa från gårdar, trädgårdar, kök och nattjordsavfall, etc. Den process för biogasgenerering kallas anaerob matsmältning (AD).

Biogasproduktion i Indien

Biogasproduktionen är främst metan och koldioxid. Det kan ha små mängder svavelvätefukt och siloxaner. De primära gaserna metan, väte och kolmonoxid kan förbrännas eller oxideras med syre. Detta energiutsläpp gör att biogas kan användas som bränsle; den kan användas för alla uppvärmningsfunktioner, som matlagning. Biogas kan användas i en gasmotor för att omvandla energin i gasen till el och värme.

Ungefär, de produktion av biogas i Indien är ca 20, 757 lakh kubikmeter 2014-15. Detta motsvarar 6,6 crores inhemska flaskor för flytande petroleumgas (LPG). Detta motsvarar 5 % av den totala gasolförbrukningen i Indien idag.

Inom stater, Maharashtra toppar produktionen av biogas med 3578 lakh kubikmeter medan Andhra Pradesh kommer nästa med 2165 lakh kubikmeter.

Principen för biogas:

De principen om biogas produktion kommer att ges nedan;

Biogas bildas som ett resultat av anaerob jäsning av biomassa i närvaro av vatten.

Fördelar med biogasteknik:

Några av fördelarna med biogastekniken ges nedan;

• Biogas ger rent gasformigt bränsle för matlagning och belysning.
• Man kan göra sig av med kemiska gödselmedel eftersom den rötade flytgödseln som bildas från biogasanläggningarna kan användas som berikad biogödsel .
• Biogas är bra för klimatet och för sanitetsproblem eftersom toaletter kan kopplas direkt till biogasanläggningar.
• Dessa biogasanläggningar har skapat miljontals jobb i de flesta länder, särskilt inom området avfallsinsamling och biogasgenerering. Till exempel, i Indien, industrin för biogasanläggningar skapar mer än 10 miljoner arbetsdagar varje år på landsbygden.
• Det är en grön energikälla i form av el och värme för det lokala nätet.
• Biogas är en miljövänlig återcirkulation av organiskt avfall från industri och hushåll.
• Biogas kan vara särskilt användbart på landsbygden eller i fattigare områden på grund av den låga kostnaden för installation och tillgången på avfallsmaterial.
• Avfallsinsamling och avfallshantering förbättras avsevärt i områden med biogasanläggningar. Fler engagerar sig i sophämtning för att skaffa sig en inkomstkälla. Denna effekt leder till övergripande sanitet och hygien i områdena.
• De process för biogasgenerering lämnar efter sig berikad organisk gödsel, som är ett bra komplement eller ersättning för kemiska gödningsmedel .

Du kanske också gillar Solar subvention, Lånesystem för tak och lantbruk .

Typer av biogasanläggningar

Det är främst två typer av biogasanläggningar används för produktion av biogas. Dessa är:

1. Den fasta kupoltypen av biogasanläggning
2. Den flytande gashållaren av biogasanläggning.

1. Fast kupolliknande biogasanläggning

De biogasanläggning av fast kupoltyp bestå av en sluten underjordisk rötkammare som består av tegel och har ett kupolformat tak som består av tegel. Detta kupolformade tak på rötkammaren fungerar som en gashållare och har ett utloppsrör upptill för att ge gas till hemmen.

Uppslamningen bildas genom att blanda in vatten boskapsdynga i lika stor andel i blandningstank. Den bildade slurryn skickas sedan in i rötkammaren med hjälp av inloppskammaren. Det måste noteras att flytgödsel matas in i rötkammaren fram till den punkt där takets kupol börjar. Inne i rötkammaren, de komplexa kolföreningarna som finns i boskapsdynga bryter ner i enklare material genom inverkan av anaeroba mikroorganismer i närvaro av vatten. Denna anaeroba nedbrytning av komplexa kolföreningar som finns i boskapsdynga producerar biogas och blir klar på cirka 60 dagar. Den producerade biogasen börjar samlas i det kupolformade taket på biogasanläggningen och tillförs hem genom rör. Den förbrukade slurryn ersätts med färsk slurry då och då och fortsätt produktion av biogas .

2. Den flytande gashållaren av biogasanläggning

De flytande gashållare typ biogasanläggning består av en kupolformad gashållare av stål och för uppsamling av biogas. Denna gashållare är inte fast utan är flyttbar och flyter över flytgödseln som finns i röttanken. På grund av denna förklaring, denna biogasanläggning kallas biogasanläggningen av typen flytande gashållare.

Uppslamningen bildas genom att blanda vatten i boskapsdynga i lika proportioner i blandningstanken. Uppslamningen sprutas sedan in i en kokartank med hjälp av inloppsröret. Rötkammaren är en stängd underjordisk tank förberedd av tegel. Inne i rötkammaren, kolföreningarna som finns i boskapsdynga bryts till enklare föreningar genom inverkan av anaeroba mikroorganismer i närvaro av vatten. Denna anaeroba nedbrytning av komplexa kolföreningar som finns i boskapsdynga genererar biogas och blir klar på cirka 60 dagar. Biogasen börjar samlas i flytande gashållare och tillförs bostäder genom rör. Och den förbrukade flytgödseln ersätts med färsk flytgödsel för att fortsätta produktionen av biogas.

Råvaror som krävs i biogasproduktionsprocessen:

Viktig råvaror för biogasproduktion ges nedan;

• Djurdynga
• Fjäderfäavfall
• Växtavfall (Husk, gräs, ogräs, etc.)
• Mänskligt avföring
• Jordbruksavfall
• Industriavfall (sågspån, avfall från livsmedelsindustrin)
• Hushållsavfall (grönsaksskal, matavfall)

Biogasproduktionsprocess:

Biogas produceras antingen;

• Som deponigas (LFG), som bildas genom nedbrytning av biologiskt nedbrytbart avfall inuti en deponi på grund av kemiska reaktioner och mikrober, eller
• Som smält gas, bildas inuti en anaerob kokare.

Biogasens ekologi:

Biogas är känt som en miljövänlig energikälla eftersom den lindrar två huvudsakliga miljöproblem samtidigt:

1. Den globala avfallsepidemin som släpper ut farliga stadier av metangas varje dag
2. Beroendet på fossil energi för att möta den globala energiefterfrågan

Genom att omvandla organiskt avfall till energi, biogas utnyttjar naturens eleganta tendens att återvinna ämnen till användbara resurser. Biogasgenerering återvinner avfallsmaterial som annars skulle kunna förorena deponier; förhindrar användningen av giftiga kemikalier i avloppsreningsverk, och sparar pengar, energi, och material genom att behandla avfall på plats. Också, biogasanvändning kräver inte utvinning av fossila bränslen för att producera energi.

Istället, biogas tar en problematisk gas och ändrar den till en mycket säkrare form. Mer specifikt, metanhalten där i sönderfallande avfall omvandlas till koldioxid. Metangas har ungefär 20 till 30 gånger så mycket värmefångande förmåga som koldioxid. Det betyder att när ett ruttnande bröd förvandlas till biogas, limpans miljöpåverkan blir cirka tio gånger mindre potent än om den lämnades att ruttna på en soptipp.

Du kan också kolla Mejeridjursfoder, Nutrition Management .

Biologisk nedbrytning:

För att producera biogas, organiska jäser med hjälp av bakteriesamhällen. Fyra stadier av jäsning flytta det organiska materialet från sin primära sammansättning till sitt biogastillstånd.

1. Det första steget i rötningsförfarandet är hydrolyssteget. I hydrolysfasen, olösliga organiska polymerer (som kolhydrater) bryts ner, gör den tillgänglig för nästa steg av bakterier som kallas acidogena bakterier.
2. De acidogena bakterierna omvandlar sockerarter och aminosyror omvandlas till koldioxid, väte, ammoniak, och organiska syror.
3. I den tredje fasen, de acetogena bakterierna omvandlar de organiska syrorna till ättiksyra, väte, ammoniak, och koldioxid, vilket möjliggör det sista stadiet - metanogener.
4. Metanogenerna omvandlar dessa sista komponenter till metan och koldioxid - som sedan kan användas som brandfarliga, grön energi.

Processen för biogasproduktion:

Biogasanläggningen tar emot alla typer av organiskt avfall och typiskt stallgödsel och organiskt industriavfall. Det torra fasta materialet i stallgödsel innehåller kol, bland annat, och i processen, kolet omvandlas till biogas, en förening av metan (CH4) och koldioxid (CO2).

Gödseln och avfallet blandas i anläggningens mottagningstank innan det värms upp till 38 till 52°C eller 100-125,6°F och pumpas in i rötkammaren där biogasen produceras. Biomassan stannar i rötkammaren i 2 till 3 veckor och den jästa slurryn kan därefter användas som växtgödsel. Detta gödselmedel har bättre egenskaper som färre luktbesvär vid spridning av flytgödseln och betydande minskning av växthusgaser.

Byggande av en biogasanläggning

Biogasanläggningen är en tegel- och cementstruktur med följande fem sektioner:

1. Blandningstank finns över marknivån.
2. Inloppskammare: I dessa mynnar blandningstanken under jord till en sluttande inloppskammare.
3. Rötkammare: Inloppskammaren öppnar sig underifrån in i kokaren som är en enorm tank med ett kupolliknande tak. Rötkammarens innertak har ett utlopp med ventil för produktion av biogas.
4. Utloppskammare: I dessa, kokaren mynnar underifrån i en utloppskammare.
5. Överströmningstank: I dessa, utloppskammaren öppnar uppifrån i en liten överströmningstank.

Drift av en biogasanläggning

Låt oss diskutera drift av en biogasanläggning ;

Vid drift av biogasanläggningar lagras först den färska djurgödseln i en uppsamlingstank och innan den bearbetas till homogeniseringstanken som förbereds med en blandare för att underlätta homogenisering av avfallsströmmen. Det jämnt blandade avfallet leds genom en macerator för att få en enhetlig partikelstorlek på 5-10 mm och pumpas in i anaeroba kokare med lämplig kapacitet där stabilisering av organiskt avfall sker.

Vid anaerob matsmältning, organiskt material omvandlas till biogas genom att en rad bakterier omsätts till metan och koldioxid. Majoriteten av kommersiellt verksamma rötkammare är proppflödes- och komplettblandningsreaktorer som arbetar vid mesofila temperaturer. Typen av rötkammare som används ändras med råvarans konsistens och torrsubstanshalt, med kapitalinvesteringsfaktorer och med det primära syftet med anaerob matsmältning .

Biogas kan användas för att driva en dubbelbränslemotor för att ersätta upp till 80 % av dieseloljan. Dieselmotorer har modifierats för att drivas till 100 procent på biogasproduktion. Bensin- och CNG-motorer kan enkelt modifieras för att använda biogas. En speciell adapter kan monteras på LPG Generset för att möjliggöra process med biogas. Att importera en liten biogasgenerator direkt från Bangladesh kan vara det billigare alternativet tills en lämplig produkt utvecklas i Indien.

Nedanstående punkter förklaras om drift av biogasanläggning ;

• De olika former av biomassa blandas med samma mängd vatten i blandningstanken. Detta bildar slurryn.
• Uppslamningen matas in i kokaren under inloppskammaren.
• När kokaren är måttligt fylld med slurryn, införandet av flytgödsel stoppas och växten lämnas oanvänd i cirka två månader.
• Under dessa två månader, en anaerob bakterie som finns i slurryn bryter ner eller jäser biomassan i närvaro av vatten.
• Som en effekt av anaerob jäsning, biogas bildas, som börjar samlas i kupolen på kokaren.
• När allt mer biogas börjar samlas in, trycket som biogasen utövar tvingar den förbrukade slurryn in i utloppskammaren.
• I utloppskammaren, den förbrukade slurryn rinner över i bräddavloppstanken.
• Den förbrukade flytgödseln avlägsnas manuellt från bräddavloppstanken och används som gödsel för växter.
• Gasventilen ansluten till en struktur av rörledningar öppnas när tillförsel av biogas krävs.
• För att få en kontinuerlig tillförsel av biogas, en fungerande anläggning kan matas kontinuerligt med den beredda slurryn.

Du kan också referera till Teknik för brikettering .

Omvandling av biogas till el:

Teoretiskt sett, biogas kan omvandlas till el genom att använda en bränslecell. Dock, denna procedur kräver mycket ren gas och dyra bränsleceller. Därav, detta alternativ är fortfarande en fråga för forskning och är för närvarande inte ett praktiskt alternativ. De omvandling av biogas till elkraft av ett generatorset är mer praktiskt. Till skillnad från naturgas, biogas kännetecknas av hög slagmotstånd och kan därför användas i förbränningsmotorer med hög kompressionshastighet.

I de flesta fallen, biogas används som bränsle för förbränningsmotorer, som omvandlar den till mekanisk energi, driva en elektrisk generator för att skapa elektricitet. De design av en elektrisk generator är relaterad till konstruktionen av en elmotor. De flesta generatorer skapar alternerande AC-elektricitet; de kallas därför också generatorer eller dynamoer. Lämpliga elektriska generatorer finns att köpa i praktiskt taget alla länder och i alla storlekar. Tekniken är välkänd och underhållet är mycket enkelt. Förbränningsmotorn använder biogasen som bränsle. I teorin, biogas kan användas som bränsle i nästan alla typer av förbränningsmotorer, såsom gasmotorer eller Ottomotorer, dieselmotorer, gasturbiner, och Stirlingmotorer, etc.

Kostnad för biogasanläggningen i Indien:

De kostnad för biogasanläggning förändringar från plats till plats och storleken på växten. Den genomsnittliga kostnaden för en biogasanläggning på två kubikmeter är cirka Rs. 17, 000/-. Det är normalt högt cirka 30 procent mer i kuperade områden och cirka 50 procent mer i de nordöstra regionstaterna.

Lagring av biogas

Biogas produceras vanligtvis inte vid den tidpunkt eller i den kvantitet som krävs för att tillgodose den omvandlingssystembelastning som den betjänar. När detta inträffar, lagringssystem används för att jämna ut variationer i gasproduktion, gaskvalitet, och gasförbrukning. Lagringskomponenten fungerar som en reservoar, tillåter nedströmsutrustning att arbeta vid ett konstant tryck.

Ett brett urval av material har använts för att tillverka biogaslagringskärl. Medel- och högtryckskärl är normalt tillverkade av mjukt stål medan lågtryckslagringskärl kan vara tillverkade av stål, betong, och plaster. Den nyaste förstärkta plasten har polyesterväv som verkar vara lämplig för flexibla kokare. Leveranstrycket som krävs för finalen omvandlingssystem för biogas påverkar valet av biogaslagring.

Du kanske också gillar Smart Farming i Indien .

Några fakta om biogasproduktionsprocessen:

• Biogasproduktionsprocessen är enkel. Vem som helst kan ställa in en biogasanläggning.
• De antal biogasanläggningar i Indien kan ökas från 1,23 miljoner år 1990 till cirka 4,54 miljoner år 2012, trots en uppskattad potential på 12,34 miljoner kokare.
• Gaserna som bildas i en biogasanläggningsformel består huvudsakligen av metangas, koldioxid, och spårmängder av kväve, väte, och kolmonoxid.
• Biogas renas, komprimeras och lagras i Liquefied Petroleum Gas (LPG) cylinder som gör den lätt att transportera för användning. En högtrycksgaslagringsstruktur i ett tryckkärl för lagring av komprimerad gas som lågkostnadsenergi.
• Pionjären inom anaerob matsmältning i Indien är S.V. Desai och för hans första experiment med biogasproduktion 1939. Detta ledde till utvecklingen av den första indiska biogasanläggningen 1951, Gramalaxi-anläggningen i Khadi och Village Industries Commission (KVIC), bättre känd som KVIC-rötkammaren.
• Naturligtvis, kostnaden för en odefinierad biogasanläggning varierar från billig till mycket dyr, beroende på omfattning och marknad. En 25 kg per dag kommer att kosta cirka 2,5 lakh, kommer att ge cirka 0,5 kg biogas, och kan användas för matlagning.
• Från 1 kg boskapsgödsel, man kan få 0,24 m3 biogas varav 65 % är metan. Biogas som produceras av 1 kg nötgödsel kan skilja sig mycket eftersom det beror på vattnet och på innehållet av organiskt material.
• Medan biogas sprids ut i luften snabbt eftersom den är lättare än luft och är mycket säkrare i hemmen än komprimerad naturgas (CNG) eller gasol. Biogas är mycket säkrare än gasol. Biogas är en typ av bränsle som kan vara en komplett ersättning för bensin och CNG.
• Teoretiskt sett, biogas kan också omvandlas direkt till el genom att använda en bränslecell. Dock, denna procedur kräver mycket ren gas och dyra bränsleceller. I de flesta fallen, biogas används som bränsle för förbränningsmotorer, som omvandlar den till mekanisk energi, driva en elektrisk generator för att skapa elektricitet.

Det är allt folk om biogasproduktionsprocessen och fördelarna. Fortsätt producera naturlig energi.

Du kanske är intresserad av Odla lök från set och frön .