BIOMAN – બાયોમાસના પાચન માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ
- બાયોગેસમાંથી ઉત્પન્ન થતી ઊર્જા સૌથી મહત્વપૂર્ણ નવીનીકરણીય સંસાધનોમાંનું એક છે અને તે ખેતીલાયક જમીનના જવાબદાર ઉપયોગ તથા ખાદ્ય અને પશુઆહારના સુરક્ષિત ઉત્પાદન સાથે સુસંગત સબસ્ટ્રેટ અને કચરારૂપ સામગ્રીના પુરવઠા પર નિર્ભર છે.
- BIOMAN એ બાયોગેસ સંયંત્રો માટે અનેક ભૌતિક અને ઉત્સેચકીય પૂર્વસારવાર વ્યૂહરચનાઓ અને ટેકનોલોજીના અભ્યાસ માટે યુરોપિયન યુનિયન દ્વારા ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવતો પ્રોજેક્ટ છે.
- ઉચ્ચ શક્તિનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બાયોમાસનું પાચન સુધારવા અને તેના દ્વારા બાયોગેસની ઉપજમાં નોંધપાત્ર વધારો કરવા માટેની એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે.
પુનઃઇન્જેક્શન લૂપ સાથે બાયોગેસનું ઉત્પાદન
BIOMAN
છાણ અને કૃષિ અવશેષો જેવી જૈવિક કચરારૂપ સામગ્રી યુરોપમાં અને વિશ્વભરમાં ઉત્પાદન માટે વિપુલ સંસાધન પૂરું પાડે છે. જોકે, આ સબસ્ટ્રેટમાં ઓછી મિથેન ઉત્પાદન ક્ષમતા ધરાવતા રેસાનું પ્રમાણ ઊંચું હોવાથી (શુષ્ક પદાર્થના પ્રમાણના 5–80%), પ્રતિ ટન બાયોગેસની ઓછી ઉપજને કારણે બાયોગેસ સંયંત્રના સંચાલનથી મળતા આર્થિક લાભો ઘણીવાર આર્થિક રીતે નફાકારક બનવા માટે અપૂરતા હોય છે. બાયોગેસની ઉપજ સુધારવા માટે પૂર્વસારવારો (દા.ત. યાંત્રિક, ઉષ્મીય, રાસાયણિક અને જૈવિક) લાભદાયી હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl et al., 2007). Bioman પ્રોજેક્ટમાં, કચરારૂપ બાયોમાસના પ્રતિ ટન દીઠ બાયોગેસની ઉપજ વધારવાના હેતુથી પુનઃઇન્જેક્શન લૂપ માટેની સારવારની એક સંકલ્પનાનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, જેમાં આર્થિક ટકાઉપણું સુનિશ્ચિત કરવા માટે સારવારના લાભો સંચાલન ખર્ચ કરતાં વધારે હોવા એ પૂર્વશરત છે.
BIOMAN અનેક નાના અને મધ્યમ ઉદ્યોગો (SMEs) માટે બાયોગેસ સંયંત્રો માટેની ભૌતિક અને ઉત્સેચકીય પૂર્વસારવાર વ્યૂહરચનાઓ અને ટેકનોલોજી વિકસાવશે. તેનાથી સંઘના નાના અને મધ્યમ ઉદ્યોગ સભ્યો સંપૂર્ણ ઉકેલો બજારમાં લાવી શકશે અને કૃષિ ક્ષેત્ર ઢોરના છાણ અને પરાળ પર સીધાં જ બાયોગેસ સંયંત્રો ચલાવી શકશે.
પુનઃઇન્જેક્શન લૂપ
“પુનઃઇન્જેક્શન લૂપ” ́ વિવિધ યાંત્રિક અને ઉત્સેચકીય સારવારોને સંયોજિત કરીને લિગ્નોસેલ્યુલોઝનું ઊંચું પ્રમાણ ધરાવતા, વિઘટનને પ્રતિરોધક, ઓછી ઊર્જાવાળા સબસ્ટ્રેટમાંથી બાયોગેસ ઉત્પન્ન કરવા માટે છે, આકૃતિ 1 જુઓ. કદ ઘટાડવું, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને ઉત્સેચકીય સારવારો પુનઃઇન્જેક્શન લૂપમાં ઉપયોગમાં લેવાની ટેકનોલોજીઓ છે અને બાયોગેસ રિએક્ટરમાં ફરી પરિભ્રમણ કરાવતાં પહેલાં પૂર્વપાચિત અને જળમુક્ત કરેલા બાયોમાસ પર લાગુ કરવામાં આવશે; સમગ્ર પ્રક્રિયાનું આર્થિક ટકાઉપણું મુખ્ય કેન્દ્રબિંદુ છે (Uellendahl et al. 2013).
આભાર
BIOMANને યુરોપિયન યુનિયનના સાતમા ફ્રેમવર્ક કાર્યક્રમ હેઠળ ભંડોળ પૂરું પાડવામાં આવે છે, જેનું સંચાલન REA – સંશોધન કાર્યકારી એજન્સી કરે છે: (FP7/2007-2013) અનુદાન કરાર n0 FP7-SME-2012, 315664, “BIOMAN” હેઠળ.
જાણવા યોગ્ય તથ્યો
બાયોગેસ શું છે અને તે શેનો બનેલો છે?
બાયોગેસ એ ઓક્સિજનની ગેરહાજરીમાં કાર્બનિક પદાર્થના વિઘટનથી ઉત્પન્ન થતા વાયુઓનું મિશ્રણ છે. તેના મુખ્ય ઘટકો મિથેન (CH₄) અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) છે. બાયોગેસના મુખ્ય ઘટકો મિથેન (CH₄) અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO₂) છે. બાયોગેસ કૃષિ કચરો, છાણ, નગરપાલિકાનો કચરો, વનસ્પતિજન્ય સામગ્રી, ગંદું પાણી, લીલો કચરો અથવા ખાદ્ય કચરા જેવા કાચા માલમાંથી ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. તે નવીનીકરણીય ઊર્જાસ્રોત છે અને ઘણા કિસ્સાઓમાં તેની કાર્બન પદચિહ્ન ખૂબ જ નાની હોય છે.
મિથેન, હાઇડ્રોજન અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO)નું ઓક્સિજન સાથે દહન અથવા ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે, તેથી બાયોગેસનો ઉપયોગ નવીનીકરણીય ઊર્જાસ્રોત તરીકે થાય છે. આ ઊર્જાનો મોટાભાગે ઇંધણ તરીકે અને ગરમી મેળવવાના હેતુઓ માટે ઉપયોગ થાય છે અથવા ગેસ એન્જિન દ્વારા તેનું વીજળી અને ગરમીમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
બાયોગેસના ઉત્પાદન માટે પૂર્વસારવાર શા માટે જરૂરી છે?
છાણ અને કૃષિ અવશેષો જેવી જૈવિક કચરારૂપ સામગ્રીમાં ઓછી મિથેન ઉત્પાદન ક્ષમતા ધરાવતા રેસાનું પ્રમાણ ઊંચું હોય છે (શુષ્ક પદાર્થના 5–80%), જે પ્રતિ ટન બાયોગેસની ઓછી ઉપજને કારણે ઘણીવાર બાયોગેસ સંયંત્રોને બિનનફાકારક બનાવે છે. ઉપજ સુધારવા માટે પૂર્વસારવારો (યાંત્રિક, ઉષ્મીય, રાસાયણિક અને જૈવિક)નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
બાયોમાસના પાચનમાં ઉચ્ચ શક્તિનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ શું ભૂમિકા ભજવે છે?
ઉચ્ચ શક્તિનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બાયોમાસનું પાચન સુધારવા અને બાયોગેસની ઉપજમાં નોંધપાત્ર વધારો કરવા માટેની એક પ્રમાણિત પદ્ધતિ છે. પુનઃઇન્જેક્શન લૂપમાં, કદ ઘટાડવા અને ઉત્સેચકીય સારવારોની સાથે લાગુ કરવામાં આવતી મુખ્ય વિખંડન ટેકનોલોજીઓમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો સમાવેશ થાય છે.
હું મારી પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ કેવી રીતે શોધી શકું?
Hielscher પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક સ્તરના અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો (16,000 W સુધી) પૂરા પાડે છે અને તમારી પાચન અથવા પૂર્વસારવાર વ્યવસ્થાને અનુરૂપ સિસ્ટમ પૂરી પાડવા માટે તમારી ચોક્કસ જરૂરિયાતો વિશે ચર્ચા કરશે.
શું સોનિકેશન વધારાના સક્રિય કાદવનું વાયુજીવી પાચન સુધારે છે?
સોનિકેશન કાદવનું પાચન વધારવાની એક અસરકારક રીત છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોષભિત્તિના ભંગ અને સબસ્ટ્રેટની જૈવઉપલબ્ધતામાં વધારો કરીને પ્રક્રિયા સુધારે છે, જે અવાયુજીવી પાચનમાં કચરારૂપ બાયોમાસના પ્રતિ ટન દીઠ મિથેનની ઉપજ વધારે છે. વધારાના સક્રિય કાદવ (WAS)ના વાયુજીવી પાચન માટે, સોનિકેશનની આ જ ક્રિયાપદ્ધતિ વિખંડન અને જળવિભાજનને પણ વેગ આપે છે અને કાદવનું કદ ઘટાડી શકે છે. WASના વાયુજીવી પાચનમાં અલ્ટ્રાસોનિક સારવારના લાભો જાણો!
સાહિત્ય/સંદર્ભો
- Karaalp, Duygu (2014): Enhancement of Biogas Production from Laying Hen Manure via Sonolysis as Pretreatment. Journal of Bioprocessing & Biotechniques 04(06), January 2014.
- Kavitha S., Jessin Brindha G.M., Sally Gloriana A., Rajashankar K., Yeom I.T., Rajesh Banu J. (2016): Enhancement of aerobic biodegradability potential of municipal waste activated sludge by ultrasonic aided bacterial disintegration. Bioresource Technology 2016 Jan;200:161-169.
- C. M. Braguglia, G. Mininni, A. Gianico (2008): Is sonication effective to improve biogas production and solids reduction in excess sludge digestion? Water Science Technology 1 March 2008; 57 (4): 479–483.
- Uellendahl, H., Njoku, S.I., Kragelund, C., Ottosen, L.,Ruiz , B.(2013): Boosting the economy of manure based biogas plants. Proceedings of the International Anaerobic Digestion Symposium at BiogasWorld 2013, April 23- 25, Berlin.
Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા ધરાવતા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધી બનાવે છે.