बायोगैस भंडारण टैंक झिल्ली तकनीक प्रमुख चुनौतियों का सामना करती है

कल्पना कीजिए कि एक विशाल "बैलून" एक बायोगैस डाइजेस्टर के ऊपर तैर रहा है, जो बाह्य हवा और बारिश का सामना करते हुए बिना लीक के आंतरिक गैस दबाव को सहन करता है।यह बायोगैस भंडारण में झिल्ली कवर प्रौद्योगिकी की चुनौती को दर्शाता हैजैसे-जैसे बायोगैस ऊर्जा का प्रचलन बढ़ता जा रहा है, ऐसे सरल ढक्कनों का डिजाइन, सामग्री और रखरखाव महत्वपूर्ण हो गया है।

जैव गैस प्रौद्योगिकी में अग्रणी जर्मनी ने व्यापक व्यावहारिक अनुभव जुटाया है। झिल्ली कवर आमतौर पर पूर्व-डिजेस्टर, किण्वक, माध्यमिक डिजेस्टर,और डाइजेस्टेट भंडारण सुविधाएंये प्रणाली कम दबाव वाली इकाइयों के रूप में काम करती हैं, आमतौर पर 200-500 पास्कल (Pa) के आंतरिक दबाव को बनाए रखती हैं। असाधारण मामलों में दबाव आकार, भंडारण क्षमता के आधार पर 1,000 Pa तक पहुंच सकता है।,समुद्र तल पर वायुमंडलीय दबाव (101,325 Pa) की तुलना में, यह भार का केवल 0.2%~0.5% का प्रतिनिधित्व करता है।

झिल्ली कवर स्टील, प्रबलित कंक्रीट, या फाइबरग्लास जैसे पारंपरिक कठोर सामग्रियों से बेहतर प्रदर्शन करते हैंः

• हल्का निर्माण
• समायोज्य भंडारण क्षमता
• कम उत्पादन लागत
• तेजी से स्थापना

उनकी लचीलापन विभिन्न भरने के स्तर के अनुकूल होने की अनुमति देता है। आम सामग्रियों में एसिड / क्षार प्रतिरोधी पॉलिमर शामिल हैं। दो प्राथमिक संरचनात्मक प्रकार हावी हैंः

1. यांत्रिक रूप से पूर्व तनावित उच्च बिंदु प्रणाली
2. आंतरिक दबाव समर्थित (pneumatic) प्रणाली

तीन दशकों में, इन डिजाइनों ने मुख्यधारा के विकल्प के रूप में कठोर कवर को विस्थापित कर दिया है।

आरंभिक झिल्ली कवरों में बुनियादी डिजाइन और स्थापना का सामना करना पड़ा, विशेष ज्ञान की कमी थी।शुरुआती फिल्म और लेपित कपड़े ✓ टेंट या ट्रक के पट्टी से पुनः उपयोग ✓ टिकाऊपन की मांग करने वाले बायोगैस अनुप्रयोगों के लिए अपर्याप्त साबित हुए, दीर्घायु, और हवा की चुस्तता। सरलीकृत गणनाओं ने अक्सर दोषों का कारण बना।

सुरक्षा को ध्यान में रखते हुए, जर्मनी ने 2016 में जैव गैस झिल्ली मानकों को पेश किया, जिसमें वास्तुशिल्प झिल्ली विशेषज्ञता शामिल है। प्रमुख सिद्धांतों में शामिल हैंः

• झिल्ली केवल तन्यता तनाव का सामना करती है; दबाव या कतरनी झुर्रियों और भार सहन करने में विफलता का कारण बनती है
• ज्यामितीय आकारों को पूर्व तनाव या आंतरिक दबाव के माध्यम से विपरीत तन्यता तनावों को संतुलित करना चाहिए
• द्विध्रुवीय वक्रता (डबल घुमावदार सतहें) वायु प्रतिरोध को अधिकतम करती हैं और पानी के जमा होने से रोकती हैं

बायोगैस संगत सामग्री सीमित हैं। आम विकल्पों में शामिल हैंः

• फ़िल्में:अम्ल प्रतिरोधी पीई-एलडी (0.2~0.8 मिमी मोटाई) या ईपीडीएम (2 मिमी)
• लेपित वस्त्र:पीवीसी लेपित पॉलिएस्टर, हालांकि प्रदर्शन में काफी भिन्नता है

मल्टी-लेयर डिजाइन (2 ′′ 3 स्वतंत्र झिल्ली) स्थायित्व में सुधार करते हैं लेकिन लीक का पता लगाने में जटिलताएं हैं, जो अक्सर विघटन के बाद ही दिखाई देती हैं।

15 मीटर व्यास के परीक्षण टैंक का उपयोग करने वाले शोध में महत्वपूर्ण व्यवहारों का पता चलाः

• लेजर मापों ने दबाव परिवर्तन के तहत झिल्ली ज्यामिति शिफ्ट दिखाया
• सिस्टम जड़ता गैस उत्पादन सिमुलेशन के दौरान देरी दबाव प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है
• गैस निष्कर्षण के दौरान नकारात्मक दबाव के जोखिम होते हैं, जो संभावित रूप से समर्थन संरचनाओं पर अत्यधिक दबाव डालते हैं

भरने के स्तर की निगरानी में या तोः

1. गैस झिल्ली पर भारित पट्टियों के साथ केबल विंच
2. हाइड्रोस्टैटिक दबाव मीटर (गैस एच मीटर)

दोनों को माप बिंदुओं पर झुर्रियों से बचने के लिए पर्याप्त आंतरिक दबाव की आवश्यकता होती है।

बायोगैस स्थितियों में सामग्री का व्यवहार एक महत्वपूर्ण फोकस बना हुआ हैः

• सल्फर जमाव और अत्यधिक पीएच झिल्ली को नष्ट कर देता है
• प्रारंभिक लोडिंग चक्रों के बाद स्थायी बढ़ाव होता है
• warp/weft दिशाओं के बीच असमान तनाव वितरण

दबाव समर्थित प्रणालियों में, गैस मात्रा, दबाव और झिल्ली ज्यामिति के बीच जटिल बातचीत को समय से पहले विफलता को रोकने के लिए निरंतर अनुकूलन की आवश्यकता होती है।