مرغی کے فضلے سے گیس پیدا کرنے کا عمل

Thread Content

مرغی کا گوبر ایک معیاری نامیاتی کھاد ہے؛ اس میں خالص نائٹروجن، فاسفورس (P2O5)، اور پوٹاشیم (K2O) کی مقدار بالترتیب تقریباً 1.63٪، 1.54٪، اور 0.085٪ ہے۔ مرغی کے فضلہ کو استعمال کرنے سے پہلے اسے مناسب طریقے سے ہضم کرنا ضروری ہے؛ تاکہ فضلہ میں موجود پرجیوی اور ان کے انڈے، نیز دیگر متعدی بیکٹیریا، ہضم کے عمل کے دوران ختم ہو جائیں۔ چونکہ مرغی کے فضلے کے ہضم ہونے کے دوران اعلی درجہ حرارت پیدا ہوتی ہے، اس لیے نائٹروجن کا نقصان ہونے کا خطرہ رہتا ہے۔ لہذا، کھاد کو پختہ ہونے سے پہلے مناسب مقدار میں پانی دینا ضروری ہے، نیز 5٪ فاسفورک ایسیڈ بھی شامل کرنا چاہیے؛ اس سے کھاد کی افادیت مزید بہتر ہو جاتی ہے۔ کھاد بنانے کے لئے، مرغیوں کی فضلہ مادہ کو گٹر میں ڈال کر تحلیل کیا جاسکتا ہے، یا پھر اس کی سطح پر مٹی ڈال کر بھی اسے تحلیل کیا جاسکتا ہے۔ مرغی کا گوبر، جب مکمل طور پر ہضم ہو جاتا ہے، تو یہ فصلوں کی کاشت کے لئے ایک بہترین کھاد بن جاتا ہے؛ یا پھر پھلدار درختوں کی کاشت میں، اسے موسم سرما میں استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ پورے سال بھر اس کا فائدہ اٹھایا جا سکے۔ 　　مرغیوں کی جسمانی خصوصیات کو مدِ نظر رکھتے ہوئے، مرغیاں جو خوراک کھاتی ہیں، اس کا مکمل طور پر ہضم و جذب نہیں ہوپاتا؛ تقریباً 40 فیصد سے 70 فیصد غذائی عناصر جسم سے باہر خارج ہو جاتے ہیں۔ اسی وجہ سے مرغیوں کا فضلہ، تمام پولٹریوں کے فضلے میں سب سے زیادہ غذائیت رکھتا ہے۔ لیکن اگر مرغی کا گوبر بغیر کسی عملدرآمد یا ہضم کیے براہِ راست فصلوں پر ڈال دیا جائے، تو اس سے بہت نقصانات پہنچ سکتے ہیں۔ براہِ راست زمین میں ڈالنے سے مناسب حالات میں یہ گوبر سڑنا شروع ہو جاتا ہے، جس سے بہت زیادہ حرارت پیدا ہوتی ہے، اور اس حرارت کی وجہ سے فصلوں کی جڑیں تباہ ہو جاتی ہیں۔ ساتھ ہی، مرغی کا گوبر خود بھی بہت سے جراثیم سے بھرپور ہوتا ہے، جس کی وجہ سے فصلوں کو بیماریوں کا خطرہ لاحق ہو جاتا ہے۔ لہذا، مرغی کے فضلے کو بےضرر بنانے اور مکمل طور پر گلانے کے بعد ہی فصلوں پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ 　 　　روایتی طریقے میں، مرغی کے فضلے کو بند جگہ پر رکھ کر بغیر ہوا کے حالات میں ہی تحلیل کیا جاتا ہے؛ اس عمل میں عام طور پر 3-4 ماہ لگتے ہیں۔ لیکن اب بائیولوجیکل ٹیکنالوجی کے ذریعے، ہوا کی موجودگی میں ہی تحلیل کیا جاتا ہے، جس سے تحلیل کی رفتار روایتی طریقے کے مقابلے میں 10-20 گنا تیز ہو جاتی ہے۔ اس طریقے سے مرغی کے فضلے میں موجود پروٹین جیسے بڑے مالیکیول چھوٹے مالیکیولوں میں تقسیم ہو جاتے ہیں، اور فصلیں انہیں براہِ راست جذب کر سکتی ہیں۔ مکمل طور پر ہضم شدہ مرغی کا گوبر تقریباً بے بو ہوتا ہے۔ بائیو گیس کا بنیادی جزو میتھین ہے۔ بائیو گیس، 50٪ سے 80٪ میتھین (CH4)، 20٪ سے 40٪ کاربن ڈائی آکسائیڈ (CO2)، 0٪ سے 5٪ نائٹروجن (N2)، 1٪ سے کم ہائڈروجن (H2)، 0.4٪ سے کم آکسیجن (O2)، اور 0.1٪ سے 3٪ ہائڈروجن سلفائیڈ (H2S) جیسی گیسوں سے مل کر بنتی ہے۔ چونکہ بائیو گیس میں تھوڑی مقدار میں ہائڈروجن سلفائڈ موجود ہوتا ہے، اس لیے اس میں ہلکی بو ہوتی اس کی خصوصیات قدرتی گیس جیسی ہی ہیں۔ جب فضا میں 8.6 سے 20.8 فیصد (حجم کے لحاظ سے) بائیوگیس موجود ہوتی ہے، تو اس سے دھماکہ خیز مرکب گیس تشکیل پاتی ہے۔ 1. بائیوگیس فرمنٹیشن کے مائکروبز (بیکٹیریا کے درمیان تعلقات: فروغ، روک تھام، مقابلہ وغیرہ)
بائیوگیس فرمنٹیشن کے مائکروبز ایک عمومی اصطلاح ہے؛ اس میں فرمنٹیشن کرنے والے بیکٹیریا، ہائڈروجن اور ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا، ہائڈروجن استعمال کرکے ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا، ہائڈروجن کو استعمال کرکے میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، اور ایسیٹک ایسڈ کو استعمال کرکے میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا شامل ہیں۔ بیکٹیریا کے پانچ بڑے گروہ، ایک خوراکی زنجیر کی تشکیل کرتے ہیں۔ مختلف بیکٹیریائی گروہوں کے فزیولوجیکل عملوں کے نتیجے میں پیدا ہونے والے مادوں، یا ان کی سرگرمیوں کے باعث فرمنٹیشن محلول کے pH قدر پر پڑنے والے اثرات کی بنیاد پر، گیس پیدا کرنے کے عمل کو ہائڈرولیسس، ایسڈ پیدا کرنے، اور میتھین پیدا کرنے کے مراحل میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ پہلی تین قسم کے بیکٹیریا کی سرگرمیوں کی وجہ سے نامیاتی مادے مختلف قسم کے نامیاتی تیزابوں میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اس لیے انہیں “میتھین پیدا نہ کرنے والے بیکٹیریا” کہا جاتا ہے۔ آخری دو قسم کے بیکٹیریا، مختلف نامیاتی تیزابوں کو میتھین میں تبدیل کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں؛ اس لیے انہیں مجموعی طور پر “میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا” کہا جاتا ہے۔ 　　(1) میتھین پیدا نہ کرنے والے بیکٹیریا: میتھین پیدا نہ کرنے والے بیکٹیریا، پیچیدہ بڑے سالماتی مرکبات کو سادہ، چھوٹے وزن والے مرکبات میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ ان کی اقسام بہت زیادہ ہیں؛ کام کرنے والے ماحول کے لحاظ سے، انہیں ریشہ توڑنے والے بیکٹیریا، نیم ریشہ توڑنے والے بیکٹیریا، سٹارچ توڑنے والے بیکٹیریا، پروٹین توڑنے والے بیکٹیریا، چربی توڑنے والے بیکٹیریا، اور کچھ خاص قسم کے بیکٹیریا جیسے ہائڈروجن پیدا کرنے والے بیکٹیریا، ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا وغیرہ میں تقسیم کیا جاتا ہے۔ 　　(2) میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا: میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، بائیوگیس کی تخلیق میں اہم کردار ادا کرتے ہیں؛ یعنی یہی وہ بیکٹیریا ہیں جو میتھین پیدا کرتے ہیں۔ یہ بائیوگیس تخلیق کرنے والے مائکروبوں کا بنیادی جزو ہیں؛ یہ مکمل طور پر بے آکسیجنی حالات میں ہی زندہ رہ سکتے ہیں، اور آکسیجن اور آکسیڈائزنگ عناصر کے لئے بہت حساس ہیں۔ ان کے لئے سب سے مناسب pH درجہ، نیوٹرل یا ہلکا الکلائن ہے۔ یہ کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ہائڈروجن پر بڑھتے ہیں، اور فضلے کی شکل میں میتھین خارج کرتے ہیں؛ یہ وہ سب سے آسان مائکروب ہیں جن کے لئے نشوونما کے لئے خاص مواد کی ضرورت نہیں ہوتی۔ 　　۲۔ بائیوگیس فرمنٹیشن کا اصول (مائکروبز کی نشوونما اور میٹابولزم سے متعلق)
بائیوگیس فرمنٹیشن، جسے آنائروبک ڈائجیسٹشن بھی کہا جاتا ہے، دراصل مختلف قسم کے نامیاتی مواد کے، آنائروبک حالات میں، مختلف بائیوگیس فرمنٹیشن مائکروبز کے ذریعہ تحلیل ہوکر بائیوگیس میں تبدیل ہونے کے عمل کو کہا جاتا ہے۔ فی الحال، بائیوگیس تخلیق کے عمل کو جو طریقہ استعمال کیا جاتا ہے، وہ درج ذیل شکل میں دکھایا گیا ہے:
(وضاحت: ① I، II تین مراحل پر مبنی نظریہ ہے؛ ② I، II، III، IV چار گروہوں پر مبنی نظریہ ہے۔)
3. تین مراحل پر مبنی نظریہ
3.1 بائیوگیس تخلیق کے عمل کا مائعیکرن کا مرحلہ
بائیوگیس تخلیق کے لئے استعمال ہونے والے نامیاتی مواد کی اقسام بہت زیادہ ہیں، جیسے پرندوں اور جانوروں کا فضلہ، فصلوں کے ڈنڈے، خوراک کی پروسیسنگ سے پیدا ہونے والا فضلہ، فضلہ پانی، اور الکحل کا فضلہ وغیرہ۔ ان کے بنیادی کیمیائی اجزاء پولی سیکرائڈز، پروٹینز، اور چربیاں ہیں۔ ان میں سے، پولی سیکرائڈز، فرمنٹیشن کے عمل میں استعمال ہونے والے بنیادی اجزاء ہیں؛ ان میں سٹارچ، سیلولوز، ہاف سیلولوز، پیکٹین وغیرہ شامل ہیں۔ ان پیچیدہ نامیاتی مرکبات میں سے زیادہ تر پانی میں حل نہیں ہوتے؛ لہذا انہیں پہلے فرمنٹیشن بیکٹیریا کی جانب سے خارج کیے گئے انزائموں کی مدد سے ہضم کرکے قابلِ حل شکر، پیپٹائڈز، امینو ایسڈز اور فیٹی ایسڈز میں تبدیل کرنا ضروری ہے، تب ہی یہ مرکبات مائکروبز کے لئے قابلِ استعمال ہو جاتے ہیں۔ فرمنٹنگ بیکٹیریا، اوپر بیان کیے گئے حل شدہ مادوں کو اپنے خلیوں میں جذب کرتے ہیں، پھر فرمنٹیشن کے عمل کے ذریعہ انہیں ایسیٹک ایسڈ، پروپیونک ایسڈ، بیوٹیرک ایسڈ جیسے فیٹی ایسڈز، الکحلز، نیز مقدار میں ہائڈروجن اور کاربن ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل کر دیتے ہیں۔ بائیو گیس فرمنٹیشن کے عمل میں، فرمنٹڈ محلول میں موجود ایسیٹک ایسڈ، پروپیوک ایسڈ، بیوٹیرک ایسڈ کی کُل مقدار کو “مڈ وولیٹائل ایسڈز” (TVA) کہا جاتا ہے۔ پروٹین جیسے مرکبات، فرمنٹیں بیکٹیریا کے ذریعہ امائنو ایسڈز میں تقسیم ہو جاتے ہیں؛ پھر یہ امائنو ایسڈز بیکٹیریا کے لئے خلیاتی مواد کی تخلیق میں استعمال ہوتے ہیں۔ جب ان کی مقدار زیادہ ہو جاتی ہے، تو انہیں مزید تقسیم کرکے فیٹی ایسڈ، امونیا اور ہائڈروجن سلفائڈ جیسے مرکبات حاصل کئے جا سکتے ہیں۔ پروٹین کی مقدار، براہِ راست گیسوں میں امونیا اور ہائڈروجن سلفائڈ کی مقدار پر اثر ڈالتی ہے۔ جب امائنو ایسڈز ٹوٹتے ہیں، تو اس سے حاصل ہونے والے نامیاتی ایسڈ، مزید تبدیلیوں کے ذریعہ میتھین، کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی میں تبدیل ہو جاتے ہیں۔ چربی والے مرکبات، بیکٹیریا کے چربی ہضم کرنے والے انزائموں کے ذریعہ پہلے گلیسرول اور فیٹی ایسڈز میں تقسیم ہو جاتے ہیں۔ گلیسرول کو مزید شکر کے چیمیائی عمل کے ذریعہ تقسیم کیا جا سکتا ہے، جبکہ فیٹی ایسڈز کو مائکروبز دوبارہ مختلف ایسیٹک ایسڈز میں تقسیم کر دیتے ہیں۔ 　　3.2 سیوریج گیس کے فرمنٹیشن عمل میں تیزاب پیدا ہونے کا مرحلہ
3.2.1 ہائڈروجن اور ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا
فرمنٹیشن کرنے والے بیکٹیریا، پیچیدہ نامیاتی مادوں کو توڑ کر نامیاتی تیزاب اور الکحل پیدا کرتے ہیں۔ فارمیک ایسڈ، ایسیٹک ایسڈ اور میتھانول کے علاوہ، باقی تمام تیزابوں کو میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا استعمال نہیں کر سکتے؛ لہذا ان تیزابوں کو ہائڈروجن اور ایسیٹک ایسڈ، نیز کاربن ڈائی آکسائیڈ میں تبدیل کرنے کے لئے ہائڈروجن اور ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا ضروری ہیں۔ 　　3.2.2 ہائڈروجن استعمال کرکے ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا: ہائڈروجن استعمال کرکے ایسیٹک ایسڈ پیدا کرنے والے بیکٹیریا کو “ہوموٹروپک ایسیٹک بیکٹیریا” بھی کہا جاتا ہے۔ یہ ایسے بیکٹیریا ہیں جو خود سے غذا حاصل کرنے کے ساتھ ساتھ دوسرے ذرائع سے بھی غذا حاصل کر سکتے ہیں؛ یعنی یہ مخلوط وہ Hz+c0z کا استعمال کرکے ایسیٹک ایسڈ تیار کر سکتے ہیں، نیز وہ خود بھی ایسیٹک ایسڈ کو میٹابولائز کرکے پیدا کر سکتے ہیں۔ مذکورہ بالا مائکروبوں کی سرگرمیوں کے ذریعہ، مختلف پیچیدہ نامیاتی مرکبات سے نامیاتی تیزاب اور Hz/c0z جیسے مرکبات پیدا ہوتے ہیں۔ 　　3.3 بھورے گیس کے فرمنٹیشن عمل میں میتھین پیدا ہونے کا مرحلہ
3.3.1 میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی اقسام
میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا دو بڑی اقسام میں تقسیم ہوتے ہیں: ہائڈروجن کھانے والے میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، اور ایسیٹک ایسڈ کھانے والے میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا۔ بائیوگیس کی تخلیق کے عمل میں، میتھین کی پیداوار، انتہائی خصوصیات رکھنے والے قدیم بیکٹیریا، یعنی میتھانوجنز کی وجہ سے ہوتی ہے۔ میتھانوجنز میں ہائڈروجن کھانے والے میتھانوجنز اور ایسیٹک ایسڈ کھانے والے میتھانوجنز شامل ہیں۔ یہ بیکٹیریا، بغیر آکسیجن کے ہونے والے ہضمی عمل میں خوراک کی زنجیر کے آخری حصے میں واقع ہوتے ہیں۔ اگرچہ ان کی شکلیں مختلف ہوتی ہیں، لیکن خوراک کی زنجیر میں ان کی حیثیت کی وجہ سے ان میں کچھ مشترکہ فزیولوجیکل خصوصیات بھی ہوتی ہیں۔ یہ، بغیر کسی بیرونی ہائڈروجن فراہم کنے والے کے، بے آکسیجنی حالات میں پہلے تین گروہوں کے بیکٹیریا کے میٹابولک مصنوعات کو استعمال کرتے ہوئے ایسیٹک ایسڈ اور H2/CO2 پیدا کرتے ہیں۔ یہ گیسوں میں تبدیل ہوکر –CH4/CO2 پیدا کرتا ہے، جس سے بے آکسیجنی حالات میں نامیاتی مادوں کا ٹوٹنا آسانی سے ممکن ہو جاتا ہے۔ فی الحال، معلوم کاربن ڈائی آکسائیڈ پیدا کرنے کے عمل، اوپر بیان کیے گئے دو مختلف قسم کے کاربن ڈائی آکسائیڈ پیدا کرنے والے جرثوموں کے ذریعہ انجام پاتا 　　① C02 اور H2 سے میتھین کی تخلیق کا ردِعمل یہ ہے: C02 + 4H2 → CH4 + H2O
② ایسیٹک ایسڈ یا اس کے مرکبات سے میتھین کی تخلیق کا ردِعمل یہ ہے:
CH3COOH → CH4 + CO2؛ CH3COONH4 + H2O → CH4 + NH4HCO3

3.3.2 میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی فزیولوجیکل خصوصیات
① میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی نشوونما کے لئے سخت آنائروبک ماحول ضروری ہے۔
میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، پانی کی تہوں میں موجود تلچھٹوں اور جانوروں کے ہضمی نظام جیسے انتہائی آنائروبک ماحولوں میں پائے جاتے ہیں۔ 　　② میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کے لئے خوراک سادہ ہوتی ہے؛ یہ بیکٹیریا صرف چند مخصوص کاربنی مرکبات کو ہی استعمال کرکے میتھین پیدا کر سکتے ہیں۔ 　　③ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، pH قدر کے نیوٹرل حالات میں زندہ رہنے کے لئے مناسب ہیں۔
④ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی نشوونما سست ہوتی ہے۔
نیچے دی گئی تصویر میں، بائیوگیس فرمنٹیشن کے عمل میں خوراک کی زنجیر اور توانائی کی تقسیم کو دکھایا گیا ہے۔
“چار گروہوں کا نظریہ”: کچھ لوگ، بائیوکیمیائی تبدیلی کے عمل کی بنیاد پر فرمنٹیشن کے عمل کو درج ذیل گروہوں میں تقسیم کرتے ہیں:
① ہائڈرولیسس: بیکٹیریا جیسے بیکٹیریوم اور پروبیوبیکٹرم، کاربوہائیڈریٹس اور پروٹین جیسے بڑے مالیکیولیاتی نامیاتی مرکبات کو چھوٹے مالیکیولیاتی نامیاتی مرکبات میں تبدیل کرتے ہیں، جیسے گلوکوز، امائنو ایسڈ وغیرہ۔ ； 　　②فرمنٹیشن کا عمل: سوب ٹیلس، بیسیلس اور دیگر بیکٹیریا (جیسے لیکٹک ایسڈ بیکٹیریا، پروپیونیک ایسڈ بیکٹیریا وغیرہ)، ہائڈرولائزڈ مصنوعات کو مزید تقسیم کرکے چھوٹے مولیکیولوں والے الکحل، نامیاتی ایسڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ، ہائڈروجن، امونیا وغیرہ میں تبدیل کرتے ہیں۔ ； 　　③ایسیٹک ایسڈ اور ہائڈروجن کی پیداوار: فرمنٹیشن کے عمل سے پیدا ہونے والے چھوٹے مولیکیولر الکحلز اور کچھ فیٹی ایسڈز کو ایسیٹک ایسڈ، فارمک ایسڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ اور ہائڈروجن میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ لوگوں کو اس قسم کے بیکٹیریا کے بارے میں بہت کم معلومات ہیں، یہاں تک کہ ان کی انواع اور جنسیں بھی واضح نہیں ہیں۔ لیکن یہ بات یقینی ہے کہ اس قسم کے بیکٹیریا کی جانب سے پیدا ہونے والا ہائڈروجن، ان کی مزید نشوونما اور تولید کو روکنے میں مددگار ثابت ہوتا ہے۔ لہٰذا، ایسے بیکٹیریا جو ایسیٹک ایسڈ اور ہائڈروجن پیدا کرتے ہیں، انہیں ان بیکٹیریا کے ساتھ مل کر رہنا پڑتا ہے جو ہائڈروجن کا استعمال کر سکتے ہیں، جیسے میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا اور باکٹیریم ایسیٹیکم وغیرہ۔ ； 　　④میتھین پیدا کرنے کا عمل: میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، پہلے تین مراحل میں پیدا ہونے والی ہائڈروجن، کاربن ڈائی آکسائیڈ، فارمک ایسڈ، ایسیٹک ایسڈ، میتھانول اور میتھائل امائن جیسے مرکبات کو میتھین میں تبدیل کرتے ہیں۔ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کی شکلیں مختلف ہوتی ہیں، لیکن ان کی فعلی خصوصیات تقریباً یکساں ہوتی ہیں؛ یعنی کم آکسیجن کی حالت میں، یہ سب بیکٹیریا میتھین کو اپنا بنیادی میٹابولک پروڈکٹ کے طور پر پیدا کرتے ہیں۔ 　　بائیوگیس فرمنٹیشن میں مائکروبز کے درمیان تعلقات
بائیوگیس فرمنٹیشن کے عمل میں، میتھین پیدا نہ کرنے والے بیکٹیریا اور میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا ایک دوسرے پر منحصر ہیں؛ وہ ایک دوسرے کے لئے زندگی بسرنے کے لئے ضروری مثبت ماحولیاتی حالات فراہم کرتے ہیں۔ لیکن ساتھ ہی وہ ایک دوسرے پر پابندیاں بھی عائد کرتے ہیں، اور فرمنٹیشن کے عمل میں ہمیشہ توازن قائم رہتا ہے۔ ان دونوں قسم کے بیکٹیریا کے درمیان بنیادی تعلقات درج ذیل پہلوؤں میں ظاہر ہوتے ہیں:
① وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا نہیں کرتے، وہ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کے لئے نشوونما اور میتھین پیدا کرنے کے لئے ضروری ماحول فراہم کرتے ہیں۔
② وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا نہیں کرتے، وہ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کے لئے مناسب آکسیکیشن-ریڈکشن حالات پیدا کرتے ہیں۔
③ وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا نہیں کرتے، وہ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا کے لئے نقصان دہ مواد کو دور کرتے ہیں۔
④ میتھین پیدا کرنے والے بیکٹیریا، وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا نہیں کرتے، ان کے بائیوکیمیائی عملوں میں رکاوٹوں کو دور کرتے ہیں۔
⑤ وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا نہیں کرتے، اور وہ بیکٹیریا جو میتھین پیدا کرتے ہیں، مل کر ماحول میں مناسب pH قدر کو برقرار رکھتے ہیں۔

5. فرمنٹیشن کا عمل
فرمنٹیشن کے لئے استعمال کیے جانے والے طریقے، فرمنٹیشن کے خام مواد اور حالات کے لحاظ سے مختلف ہوتے ہیں۔ 　　5.1 بائیوگیس تخلیق کا بنیادی عملیاتی فریم ورک
کسی بھی بڑے یا درمیانے حجم کے بائیوگیس تخلیق کے پلانٹ میں، اس کے سائز سے قطع نظر، مندرجہ ذیل عملیات شامل ہوتی ہیں: خام مواد (فضلہ پانی) کا جمع کرنا، اس کی پیشگی تیاری، ڈائجیسٹر (بائیوگیس ٹینک) کا استعمال، خروجی مواد کی پروسیسنگ، اور بائیوگیس کی صفائی اور ذخیرہ کرنا۔ یہ سب کچھ نیچے دیے گئے چارٹ میں دکھایا گیا ہے۔

5.2 بائیوگیس تخلیق کے لئے بنیادی شرائط
(مائکروبوں کی کاشت کے لئے مناسب حالات اور کاشت کے لئے استعمال ہونے والے مواد کی تیاری)
(1) مناسب تخمیر کا درجہ حرارت
بائیوگیس ٹینک میں درجہ حرارت کی شرائط درج ذیل ہیں: ① معمولی درجہ حرارت پر تخمیر (جسے کم درجہ حرارت پر تخمیر بھی کہا جاتا ہے)، یعنی 10℃ سے 30℃ کے درمیان۔ اس درجہ حرارت پر بائیوگیس کی پیداوار کی شرح 0.15 سے 0.3 m3/m3•دن ہوتی ہے۔ ② درمیانی درجہ حرارت پر فرمنٹیشن، 30℃ سے 45℃ کے درمیان ہوتی ہے؛ اس درجہ حرارت کے تحت، ٹینک سے حاصل ہونے والی گیس کی مقدار تقریباً 1 مکعب میٹر/مکعب میٹر•دن ہوتی ہے۔ ③زیادہ درجہ حرارت پر فرمنٹیشن 45℃ سے 60℃ کے درمیان ہوتی ہے، اور اس درجہ حرارت کے تحت، ٹینک سے حاصل ہونے والی گیس کی مقدار تقریباً 2 سے 2.5 مکعب میٹر/مکعب میٹر•دن ہوتی ہے۔ بائیو گیس کی تخمیر کے لئے سب سے مناسب درجہ حرارت 35 ڈگری سیلسیس ہے، یعنی یہ درمیانی درجہ حرارت پر ہی تخمیر ہوتا ہے۔ 　　(2) مناسب فرمنٹیشن محلول کی کثافت: فرمنٹیشن محلول کی کثافت 2 سے 30% کے درمیان ہوتی ہے۔ جتنی زیادہ کثافت ہوگی، اتنی ہی زیادہ گیس پیدا ہ جب فرمنٹیشن محلول کی کثافت 20% سے زیادہ ہوتی ہے، تو اسے “خشک فرمنٹیشن” کہا جاتا ہے۔ دیہاتی گھروں میں استعمال ہونے والے سیڈم ٹینکوں میں موجود فرمنٹیشن مائع کی کثافت، خام مواد کی مقدار، گیس کی ضرورت، اور موسمی تغیرات کے حساب سے تبدیل کی جا سکتی ہے۔ موسم گرما میں، گرمجوشی بخش اجزاء کی کثافت 5 سے 6 فیصد ہوتی ہے۔ ； سردیوں میں، درجہ حرارت کو برقرار رکھنے کے لئے 10 سے 12 فیصد تک اضافی حرارت فراہم 　　(3) فرمنٹیشن کے لئے استعمال ہونے والے خام مواد میں کاربن اور نائٹروجن کا مناسب تناسب (C:N) – بائیوگیس پیدا کرنے والے مائکروبوں کو کاربن کی سب سے زیادہ ضرورت ہوتی ہے، اس کے بعد نائٹروجن کی ضرورت ہوتی ہے۔ مائکروبوں کی کاربن اور نائٹروجن کی ضروریات کے درمیان تناسب کو “کاربن-نائٹروجن تناسب” کہا جاتا ہے، اور اسے C:N سے ظاہر کیا جاتا ہے۔ فی الحال عموماً C:N کا تناسب 25:1 رکھا جاتا ہے۔ لیکن یہ اتنا سخت قاعدہ نہیں ہے؛ 20:1، 25:1، 30:1 کے تناسب میں بھی فرمنٹیشن عام طور پر ہو سکتی ہے۔ 　　(4) مناسب تیزابیت/الکلینیٹی (pH قدر): بائیوگیس کی تخلیق کے لئے مناسب تیزابیت/الکلینیٹی کی حد pH=6.5 سے 7.5 ہے۔ pH کی سطح، انزائموں کی سرگرمی پر اثر ڈالتی ہے؛ اس لیے یہ فرمنٹیشن کی رفتار کو بھی متاثر کرتی ہے۔ 　　(5) کافی مقدار میں بیکٹیریا: بائیوگیس تیار کرنے کے عمل میں بیکٹیریا کی تعداد اور ان کی کوالٹی، بائیوگیس کی پیداوار اور معیار پر براہِ راست اثر ڈالتی ہے۔ عام طور پر، فرمنٹیشن کے عمل کے لئے ضروری ہے کہ فرمنٹنگ مواد کی کُل مقدار کا 10 سے 30 فیصد حصہ استعمال کیا جائے؛ تاکہ عمل صحیح طریقے سے شروع ہو سکے اور گیس کی پیداوار بھی مناسب رہے۔ 　　(6) کم آکسیکرن-ریڈکشن پوٹینشل (بے آکسیجن ماحول): بائیوگیس پیدا کرنے والے میتھانوبیکٹیریا کو اسی صورت میں بڑھ سکتے ہیں، جب آکسیکرن-ریڈکشن پوٹینشل -330 میلی وولٹ سے زیادہ ہو۔ یہ شرط یہ ہے: سخت بے آکسیجنی ماحول۔ لہذا، گیس ٹینک کو محفوظ رکھنا ضروری ہے۔