Biogas - ජීව වයු..
ගෑස් නෑ නේ.. අපි ගෑස් ප්රශ්නෙට විසදුමක් විදියට ජීව වායු පද්ධතියක් හැදුව. ලීටර් 1000 ක බැරල් එකකුයි තව පොඩි පොඩි බට කරාම ටිකක් තමයි පාවිච්චි කලේ. වියදම 35000-40000 අතරෙ ගානක් වියදම් වුනා. දැන් සම්පූර්ණයෙන්ම උයන්න පාවිච්චි කරන්නෙ මේක විතරයි.
හතර පස් දෙනෙක් ඉන්න පවුලකට ලීටර් 1000 එකකින් එන ගෑස් ප්රමාණය හෙදටම ඇති.
මුලින්ම ගොම කිලො 80 ක් වගේ ජලය එක්ක කවලම් කරල දාන්න ඔ්න. ඒ මීතේන් වායුව නිපදවන බැක්ටීරියා එක වර්ධනය කර ගන්න. ඊට පස්සෙ කුස්සියෙන ඉවත් කරන බත් එලවලු ඉදුල් දිරාපත් වන දේවල් භාවිතා කරන්න පුලුවන්.
බැක්ටීරියා එක කන්න කැමති දෙවල් තියෙනව (පගාව) [කෙසෙල් වගේ සීනි තියෙන පළතුරු මස්,මාලු ] ඒවත් ටිකක් වැඩිපුර දුන්නම ගෑස් ටික ඉක්මනට හදල දෙනව.
ගෑස් එකේ අඩංගු වෙනව හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ් (Hydrogen sulfide) වායුව.. මේක ටිකක් ගඳයි. ලිප පත්තු වෙන වෙලාවට කිසිම ගඳක් ඒන්නෙ නෑ.. ගැස් එක ලීක් වුනොත් විතරයි ගඳ එන්නෙ..
ඒකට ෆිල්ටර් එකක් සරලව හදා ගන්න පුලුවන්. එතකොට අවුලක් නෑ. බය වෙන්න දෙයක් නෑ පුපුරන්නෙත් නෑ.
තවත් ප්රයොජනයක් තමයි දියර පොහොර ගන්න පුලුවන් එක. ගෙදර තියෙන පැළ ටිකට හොඳම කාබනික දියර පොහොර ගන්න පුලුවන්.
****************************** වැඩි විස්තර ************************************
(උපුටා ගැනීමකි)
ජීව වායුව ඉන්ධන ප්රභවයකි. සුදුසු පාරිසරික සහ වායුරෝධක තත්ත්ව යටතේ කාබනික ද්රව්ය ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ ක්රියාකාරීත්වය මගින් පැසීමෙන් (Fermented) ජීව වායුව උත්පාදනය වේ. පොකුණු, මඩවගුරු සහ වැසිකිළි වළවල්වලින් මෙම වායුව අධික ලෙස පිටවේ. එම නිසා එය වගුරු වායුව නමින් ද හැඳින්වේ.
මනුෂ්ය සහ සත්ත්ව මලමූත්ර, වල් පැළෑටි, ඉවතලන ආහාර වර්ග සහ 2%කට වඩා වැඩියෙන් කාබනික ද්රව්ය අඩංගු කෘෂිකාර්මික හා කාර්මික අපද්රව්ය මගින් ජීව වායුව උත්පාදනය කළ හැකි ය.
ජීව වායුව වායු මිශ්රණයකි. එහි මීතේන් වායුව 60%-70%ක පමණ ප්රමාණයක් තිබේ. මීට අමතරව කාබන්ඩයොක්සයිඞ් වායුව ද ස්වල්ප වශයෙන් හයිඩ්රජන් සල්පයිඞ්, නයිටි්රජන්, හයිඩ්රජන්, කාබන් මොනොක්සයිඞ් සහ වෙනත් හයිඩ්රො කාබනික සංයෝග වර්ග ද ඇත. මීතේන් වනාහි ගන්ධ, වර්ණ සහ රස රහිත වායුවකි. එහෙත් ජීව වායුවේ වෙනත් වායු වර්ග මඳ වශයෙන් තිබෙන බැවින් කුණු බිත්තර ගන්ධයෙන් යුක්ත වේ. මෙම වායුවේ ජලයේ ද්රාව්යතාව ඉතා අඩු ය.
ජීව වායු මිශ්රණයේ දහනශීලී වායුව මීතේන් ය. මීතේන් පූර්ණ දහනයෙන් විශාල තාපයක් නිකුත් කරයි.
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + AHC = KCal
ජීව වායුව පිළිබඳ මූලික පරීක්ෂණ චීන ජාතිකයන් විසින් පවත්වා ඇති බව වාර්තා වේ. 1810 දී ඔවුන් විසින් එය නිර්වායු පැසීමේ ක්රියාවලියක දී ඇතිවන්නක් බව අනාවරණය කරන ලදි. 1897 දී බොම්බායේ රෝහලක පළමුවරට ජීව වායුව නිපදවා ප්රයෝජනයට ගෙන ඇත. මෙම වකවානුව තුළ දී එංගලන්තයේ ද ජීව වායුව උත්පාදනය කර රැුස් කරගන්නා උපකරණ සාදා ඇතැයි සැලකේ.
පැසීම සංකීර්ණ ජීව රසායනික ක්රියාවලියකි. එම ජීව වායුව උත්පාදනය පියවර දෙකකින් සිදු වේ.
1 වන පියවර
- කාබොහයිඩ්රේට්, පලතුරු, ප්රෝටීන සහ මේද වැනි සංකීර්ණ කාබනික ද්රව්ය බැක්ටීරියා මගින් බිඳීම සිදු වේ. එවිට ඇසිටික් අම්ලය, ලැක්ටික් අම්ලය, ප්රොපනොයික් අම්ලය, බියුටනොයික් අම්ලය, මෙතනෝල්, එතනෝල්, බියුටනෝල් වැනි සරල කාබනික ද්රව්ය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඞ්, නයිටි්රජන්, හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඞ් වායු සහ වෙනත් ද්රව්ය ඇති වේ.
2 වන පියවර
- ඉහත පියවරේ දී සෑදෙන සරල කාබනික ද්රව්ය ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ ක්රියාකාරීත්වයෙන් මීතේන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඞ් බවට පරිවතර්තනය වේ.
(C6H10O5)n + nH2O + බැක්ටීරියා - 3n CH4 + 3nCO2 + තාපය
මෙම පියවර දෙක සිදුවීමේ වේගය ඒවායේ සමතුලිතතාව මත රැඳී ඇත. පළමු පියවර වඩා වේගවත් ව සිදුවුවහොත් බහුල ව අම්ල සෑදීම නිසා පැසීමේ මාධ්යය ආම්ලික වේ. එවිට දෙවන පියවරේ වේගය අඩු වී ක්රමයෙන් ක්රියාවලිය නවතියි.
පැසීම විවිධ නිර්වායු ක්ෂුද්ර ජීවීන් (Anaerobic Micro Organisms) මගින් සිදු වේ. නිර්වායු ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ පැවැත්ම උදෙසා පැසීම වාතය රහිත තත්ත්ව යටතේ සිදු විය යුතු ය. එවිට මීතේන් වායුව උත්පාදනය වේ. එහෙත් මාධ්යයේ වාතය පැවතුණ හොත් ඔක්සිජන් වායුව නිසා කාබනික ද්රව්ය බිඳී කාබන් ඩයොක්සයිඞ් වායුව සෑදෙයි.
පැසීම සිදු කරන ක්ෂුද්ර ජීවීන් උෂ්ණත්වයට ඉතා සංවේදී වේ. ක්ෂණිකව සෙ. 30කට වැඩියෙන් උෂ්ණත්වය වෙනස් වීම ජීව වායු නිෂ්පාදනය කෙරෙහි ප්රබල බලපෑමක් ඇති කරයි. උෂ්ණත්ව පරතරය සෙ. 100ත් සෙ. 550ත් අතර පැවතීම මීතේන් වායුව වැඩිපුර සෑදීමට වඩාත් යෝග්ය වේ.
පැසීම මනාව සිදුවීම පිණිස පැසීම සිදුවන ටැංකිය තුළ ජලය ප්රමාණවත් ලෙස තිබිය යුතු ය. ද්රාවණයේ මුළු බරින් 90%ක් පමණ ජලය තිබීම සහ ද්රාවණ මාධ්යයේ PH අගය 7.0ත් 8.5ත් අතර පවත්වා ගැනීම ක්ෂුද්ර ජීවී වර්ධනයට වඩාත් සුදුසු වේ.
පළමුවෙන් ම ජීව වායු ජනකය තුළට කාබනික ද්රව්ය සහ ජලය එකතු කර වාතය රහිත තත්ත්ව යටතේ දිරාපත් වීමට සලස්වනු ලැබේ. නමුත් සත්ත්ව අශුචි වැනි ද්රව්ය හැර වෙනත් කාබනික ද්රව්ය වායු උත්පාදන ටැංකිය තුළට ඇතුළු කිරීමට ප්රථම සති 4-6 දක්වා කාලයක් දිරාපත් වීමට සැලැස්විය යුතු ය. ජීව වායු ජනකය තුළට නිර්වායු බැක්ටීරියා විනාශ වන ද්රව්ය එක් කිරීම නොකළ යුතු ය.
ගෑස් නෑ නේ.. අපි ගෑස් ප්රශ්නෙට විසදුමක් විදියට ජීව වායු පද්ධතියක් හැදුව. ලීටර් 1000 ක බැරල් එකකුයි තව පොඩි පොඩි බට කරාම ටිකක් තමයි පාවිච්චි කලේ. වියදම 35000-40000 අතරෙ ගානක් වියදම් වුනා. දැන් සම්පූර්ණයෙන්ම උයන්න පාවිච්චි කරන්නෙ මේක විතරයි.
හතර පස් දෙනෙක් ඉන්න පවුලකට ලීටර් 1000 එකකින් එන ගෑස් ප්රමාණය හෙදටම ඇති.
මුලින්ම ගොම කිලො 80 ක් වගේ ජලය එක්ක කවලම් කරල දාන්න ඔ්න. ඒ මීතේන් වායුව නිපදවන බැක්ටීරියා එක වර්ධනය කර ගන්න. ඊට පස්සෙ කුස්සියෙන ඉවත් කරන බත් එලවලු ඉදුල් දිරාපත් වන දේවල් භාවිතා කරන්න පුලුවන්.
බැක්ටීරියා එක කන්න කැමති දෙවල් තියෙනව (පගාව) [කෙසෙල් වගේ සීනි තියෙන පළතුරු මස්,මාලු ] ඒවත් ටිකක් වැඩිපුර දුන්නම ගෑස් ටික ඉක්මනට හදල දෙනව.
ගෑස් එකේ අඩංගු වෙනව හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඩ් (Hydrogen sulfide) වායුව.. මේක ටිකක් ගඳයි. ලිප පත්තු වෙන වෙලාවට කිසිම ගඳක් ඒන්නෙ නෑ.. ගැස් එක ලීක් වුනොත් විතරයි ගඳ එන්නෙ..
ඒකට ෆිල්ටර් එකක් සරලව හදා ගන්න පුලුවන්. එතකොට අවුලක් නෑ. බය වෙන්න දෙයක් නෑ පුපුරන්නෙත් නෑ.
තවත් ප්රයොජනයක් තමයි දියර පොහොර ගන්න පුලුවන් එක. ගෙදර තියෙන පැළ ටිකට හොඳම කාබනික දියර පොහොර ගන්න පුලුවන්.
****************************** වැඩි විස්තර ************************************
(උපුටා ගැනීමකි)
ජීව වායුව ඉන්ධන ප්රභවයකි. සුදුසු පාරිසරික සහ වායුරෝධක තත්ත්ව යටතේ කාබනික ද්රව්ය ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ ක්රියාකාරීත්වය මගින් පැසීමෙන් (Fermented) ජීව වායුව උත්පාදනය වේ. පොකුණු, මඩවගුරු සහ වැසිකිළි වළවල්වලින් මෙම වායුව අධික ලෙස පිටවේ. එම නිසා එය වගුරු වායුව නමින් ද හැඳින්වේ.
මනුෂ්ය සහ සත්ත්ව මලමූත්ර, වල් පැළෑටි, ඉවතලන ආහාර වර්ග සහ 2%කට වඩා වැඩියෙන් කාබනික ද්රව්ය අඩංගු කෘෂිකාර්මික හා කාර්මික අපද්රව්ය මගින් ජීව වායුව උත්පාදනය කළ හැකි ය.
ජීව වායුව වායු මිශ්රණයකි. එහි මීතේන් වායුව 60%-70%ක පමණ ප්රමාණයක් තිබේ. මීට අමතරව කාබන්ඩයොක්සයිඞ් වායුව ද ස්වල්ප වශයෙන් හයිඩ්රජන් සල්පයිඞ්, නයිටි්රජන්, හයිඩ්රජන්, කාබන් මොනොක්සයිඞ් සහ වෙනත් හයිඩ්රො කාබනික සංයෝග වර්ග ද ඇත. මීතේන් වනාහි ගන්ධ, වර්ණ සහ රස රහිත වායුවකි. එහෙත් ජීව වායුවේ වෙනත් වායු වර්ග මඳ වශයෙන් තිබෙන බැවින් කුණු බිත්තර ගන්ධයෙන් යුක්ත වේ. මෙම වායුවේ ජලයේ ද්රාව්යතාව ඉතා අඩු ය.
ජීව වායු මිශ්රණයේ දහනශීලී වායුව මීතේන් ය. මීතේන් පූර්ණ දහනයෙන් විශාල තාපයක් නිකුත් කරයි.
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + AHC = KCal
ජීව වායුව පිළිබඳ මූලික පරීක්ෂණ චීන ජාතිකයන් විසින් පවත්වා ඇති බව වාර්තා වේ. 1810 දී ඔවුන් විසින් එය නිර්වායු පැසීමේ ක්රියාවලියක දී ඇතිවන්නක් බව අනාවරණය කරන ලදි. 1897 දී බොම්බායේ රෝහලක පළමුවරට ජීව වායුව නිපදවා ප්රයෝජනයට ගෙන ඇත. මෙම වකවානුව තුළ දී එංගලන්තයේ ද ජීව වායුව උත්පාදනය කර රැුස් කරගන්නා උපකරණ සාදා ඇතැයි සැලකේ.
පැසීම සංකීර්ණ ජීව රසායනික ක්රියාවලියකි. එම ජීව වායුව උත්පාදනය පියවර දෙකකින් සිදු වේ.
1 වන පියවර
- කාබොහයිඩ්රේට්, පලතුරු, ප්රෝටීන සහ මේද වැනි සංකීර්ණ කාබනික ද්රව්ය බැක්ටීරියා මගින් බිඳීම සිදු වේ. එවිට ඇසිටික් අම්ලය, ලැක්ටික් අම්ලය, ප්රොපනොයික් අම්ලය, බියුටනොයික් අම්ලය, මෙතනෝල්, එතනෝල්, බියුටනෝල් වැනි සරල කාබනික ද්රව්ය සහ කාබන් ඩයොක්සයිඞ්, නයිටි්රජන්, හයිඩ්රජන් සල්ෆයිඞ් වායු සහ වෙනත් ද්රව්ය ඇති වේ.
2 වන පියවර
- ඉහත පියවරේ දී සෑදෙන සරල කාබනික ද්රව්ය ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ ක්රියාකාරීත්වයෙන් මීතේන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඞ් බවට පරිවතර්තනය වේ.
(C6H10O5)n + nH2O + බැක්ටීරියා - 3n CH4 + 3nCO2 + තාපය
මෙම පියවර දෙක සිදුවීමේ වේගය ඒවායේ සමතුලිතතාව මත රැඳී ඇත. පළමු පියවර වඩා වේගවත් ව සිදුවුවහොත් බහුල ව අම්ල සෑදීම නිසා පැසීමේ මාධ්යය ආම්ලික වේ. එවිට දෙවන පියවරේ වේගය අඩු වී ක්රමයෙන් ක්රියාවලිය නවතියි.
පැසීම විවිධ නිර්වායු ක්ෂුද්ර ජීවීන් (Anaerobic Micro Organisms) මගින් සිදු වේ. නිර්වායු ක්ෂුද්ර ජීවීන්ගේ පැවැත්ම උදෙසා පැසීම වාතය රහිත තත්ත්ව යටතේ සිදු විය යුතු ය. එවිට මීතේන් වායුව උත්පාදනය වේ. එහෙත් මාධ්යයේ වාතය පැවතුණ හොත් ඔක්සිජන් වායුව නිසා කාබනික ද්රව්ය බිඳී කාබන් ඩයොක්සයිඞ් වායුව සෑදෙයි.
පැසීම සිදු කරන ක්ෂුද්ර ජීවීන් උෂ්ණත්වයට ඉතා සංවේදී වේ. ක්ෂණිකව සෙ. 30කට වැඩියෙන් උෂ්ණත්වය වෙනස් වීම ජීව වායු නිෂ්පාදනය කෙරෙහි ප්රබල බලපෑමක් ඇති කරයි. උෂ්ණත්ව පරතරය සෙ. 100ත් සෙ. 550ත් අතර පැවතීම මීතේන් වායුව වැඩිපුර සෑදීමට වඩාත් යෝග්ය වේ.
පැසීම මනාව සිදුවීම පිණිස පැසීම සිදුවන ටැංකිය තුළ ජලය ප්රමාණවත් ලෙස තිබිය යුතු ය. ද්රාවණයේ මුළු බරින් 90%ක් පමණ ජලය තිබීම සහ ද්රාවණ මාධ්යයේ PH අගය 7.0ත් 8.5ත් අතර පවත්වා ගැනීම ක්ෂුද්ර ජීවී වර්ධනයට වඩාත් සුදුසු වේ.
පළමුවෙන් ම ජීව වායු ජනකය තුළට කාබනික ද්රව්ය සහ ජලය එකතු කර වාතය රහිත තත්ත්ව යටතේ දිරාපත් වීමට සලස්වනු ලැබේ. නමුත් සත්ත්ව අශුචි වැනි ද්රව්ය හැර වෙනත් කාබනික ද්රව්ය වායු උත්පාදන ටැංකිය තුළට ඇතුළු කිරීමට ප්රථම සති 4-6 දක්වා කාලයක් දිරාපත් වීමට සැලැස්විය යුතු ය. ජීව වායු ජනකය තුළට නිර්වායු බැක්ටීරියා විනාශ වන ද්රව්ය එක් කිරීම නොකළ යුතු ය.
Last edited:
