Microbes in Production of Biogas Questions in Hindi

(A) खाद (Compost manure) का निर्माण सड़ी हुई वनस्पति,कचरे,सीवेज स्लज और जानवरों के अवशेषों जैसे कार्बनिक पदार्थों के अपघटन द्वारा होता है। अपघटन की प्रक्रिया के दौरान,पोषक तत्वों की मात्रा बढ़ाने के लिए अक्सर इन सामग्रियों में थोड़ी मात्रा में रासायनिक उर्वरक मिलाए जाते हैं।

(A) गोबर का प्राथमिक और सबसे उपयुक्त उपयोग खाद के रूप में किया जाता है।
खाद एक अर्ध-अपघटित कार्बनिक पदार्थ है जिसे मिट्टी की उर्वरता,संरचना,वातन और जल धारण क्षमता को बनाए रखने के लिए मिट्टी में मिलाया जाता है।
यह पशु अपशिष्ट,कृषि अवशेषों और सड़े हुए वनस्पति पदार्थों से प्राप्त होता है।

(B) मिथेनोजेन्स आर्किबैक्टीरिया का एक समूह है जो अनिवार्य रूप से अवायवीय (anaerobic) होते हैं।
ये दलदली क्षेत्रों में और गाय तथा भैंस जैसे जुगाली करने वाले पशुओं के आमाशय (rumen) में पाए जाते हैं।
ये बैक्टीरिया इन पशुओं के गोबर से मीथेन (बायोगैस) के उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है (मुख्य रूप से $CH_4$),जो मिथेनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न होता है।
मिथेनोजेन्स,जैसे कि $Methanobacterium$,अवायवीय बैक्टीरिया हैं जो जुगाली करने वाले पशुओं के गोबर में मौजूद सेल्युलोसिक सामग्री पर पनपते हैं।
ये बैक्टीरिया अवायवीय परिस्थितियों में गोबर में मौजूद कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करके बायोगैस उत्पन्न करते हैं,जिसमें मीथेन,$CO_2$ और $H_2$ शामिल होते हैं।

(A) मिथेनोजन्स अवायवीय बैक्टीरिया का एक समूह है जो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में चयापचय के उप-उत्पाद के रूप में मीथेन $(CH_4)$ का उत्पादन करते हैं।
ये बैक्टीरिया आमतौर पर मवेशियों के रूमेन (आमाशय) में और अवायवीय कीचड़ या सीवेज उपचार संयंत्रों में पाए जाते हैं।
बायोगैस संयंत्र में,मिथेनोजन्स सेल्युलोसिक सामग्री और अन्य कार्बनिक कचरे को तोड़कर बायोगैस का उत्पादन करते हैं,जो मुख्य रूप से मीथेन से बना होता है।
इसलिए,मिथेनोजन्स सही उत्तर है।

(C) बायोगैस अवायवीय पाचन के दौरान सेल्युलोसिक सामग्री पर मेथनोजेन्स (जैसे,Methanobacterium) की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है।
इसमें मुख्य रूप से $CH_4$ (मीथेन) होता है,जो आमतौर पर कुल आयतन का $50-70\%$ होता है।
अन्य घटकों में $CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड),$H_2$ (हाइड्रोजन) और $H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड) की अल्प मात्रा शामिल है।
अतः,मुख्य घटक मीथेन है।

(C) भारत में, बायोगैस उत्पादन के लिए तकनीक मुख्य रूप से भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान $(IARI)$ और खादी एवं ग्रामोद्योग आयोग $(KVIC)$ द्वारा विकसित की गई थी।
बायोगैस संयंत्र अक्सर ग्रामीण क्षेत्रों में स्थापित किए जाते हैं जहाँ पशुओं का गोबर आसानी से उपलब्ध होता है।
गोबर के अलावा, बायोगैस उत्पादन के लिए जलकुंभी $(Eichhornia \text{ } crassipes)$ का उपयोग करने की भी सिफारिश की जाती है क्योंकि यह जलाशयों में बहुत तेजी से बढ़ती है और इसे एकत्रित करके मीथेन-समृद्ध बायोगैस प्राप्त करने के लिए संसाधित किया जा सकता है।

(C) ब्राजील वाहनों के लिए जैव-ईंधन के रूप में इथेनॉल (अल्कोहल) के उपयोग में विश्व में अग्रणी है। इस देश ने एक सफल कार्यक्रम लागू किया है,जिसमें उनके वाहनों का एक बड़ा हिस्सा गन्ने से प्राप्त इथेनॉल या पेट्रोल और इथेनॉल के मिश्रण पर चलता है। यह पहल जीवाश्म ईंधन पर देश की निर्भरता को कम करने में बहुत महत्वपूर्ण साबित हुई है।

(B) बायोगैस उत्पादन में मेथनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थों का अवायवीय (anaerobic) अपघटन शामिल है।
सेलुलोज एक जटिल पॉलीसेकेराइड है और पादप कोशिका भित्ति का एक प्रमुख घटक है।
चूंकि सेलुलोज को तोड़ना कठिन होता है,इसलिए यह बायोगैस उत्पादन की अवायवीय पाचन प्रक्रिया में दर को सीमित करने वाले कारक (rate-limiting factor) के रूप में कार्य करता है।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(C) मेथेनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा बायोगैस का उत्पादन एक $3$-चरणीय प्रक्रिया है:
$1$. विलेयकरण (Solubilization): सेल्युलोज और प्रोटीन जैसे जटिल कार्बनिक पॉलिमर को बाह्यकोशिकीय एंजाइमों द्वारा सरल मोनोमर्स जैसे शर्करा और अमीनो एसिड में तोड़ा जाता है।
$2$. एसिडोजेनेसिस (Acidogenesis): मोनोमर्स को एसिड बनाने वाले बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक एसिड (जैसे एसिटिक एसिड) और $CO_2$ में परिवर्तित किया जाता है।
$3$. मेथेनोजेनेसिस (Methanogenesis): मेथेनोजेनिक बैक्टीरिया (जैसे $Methanobacterium$) अवायवीय परिस्थितियों में इन कार्बनिक एसिड को मीथेन $(CH_4)$ और $CO_2$ में परिवर्तित करते हैं।

(D) बायोगैस मीथेनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है,जो अवायवीय बैक्टीरिया होते हैं और सेल्युलोसिक सामग्री पर पनपते हैं।
बायोगैस में मुख्य रूप से $CH_4$ (मीथेन) होता है,जो आमतौर पर कुल संरचना का $50-70\%$ होता है।
कम मात्रा में मौजूद अन्य गैसों में $CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड),$H_2$ (हाइड्रोजन),$N_2$ (नाइट्रोजन) और $H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड) शामिल हैं।
इसलिए,बायोगैस में सबसे अधिक मात्रा मीथेन की होती है।

(A) बायोगैस कार्बनिक कचरे के अवायवीय अपघटन के दौरान मेथनोजेन्स (जैसे,मेथनोबैक्टीरियम) की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है।
इसमें मुख्य रूप से मीथेन $(CH_4)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ होते हैं,साथ ही हाइड्रोजन $(H_2)$,नाइट्रोजन $(N_2)$ और हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ जैसी अन्य गैसें अल्प मात्रा में होती हैं।
अतः,सही संरचना $CH_4 + CO_2$ है।

(C) बायोगैस संयंत्र में,गोबर जैसे कार्बनिक पदार्थों का अवायवीय अपघटन मिथेनोजेन्स नामक बैक्टीरिया के एक समूह द्वारा किया जाता है।
ये बैक्टीरिया,विशेष रूप से $Methanobacterium$,गोबर में मौजूद सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं।
इस चयापचय प्रक्रिया के परिणामस्वरूप,वे बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ का उत्पादन करते हैं,जो सामूहिक रूप से बायोगैस का निर्माण करते हैं।

(D) बायोगैस का उत्पादन मिथेनोजेन्स द्वारा कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन से होता है।
यह निम्नलिखित कारणों से फायदेमंद है:
$1$. यह ऊर्जा का एक अत्यधिक कुशल और नवीकरणीय स्रोत है।
$2$. बायोगैस उत्पादन के बाद बची हुई स्लरी पोषक तत्वों से भरपूर होती है और एक उत्कृष्ट जैविक उर्वरक के रूप में कार्य करती है।
$3$. अवायवीय पाचन की प्रक्रिया कचरे में मौजूद कई रोगजनकों को मार देती है,जिससे बीमारियों का प्रसार रुक जाता है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प सही हैं।

(B) बायोगैस मिथेनोजेन्स (जैसे,मिथेनोबैक्टीरियम) की सूक्ष्मजैविक गतिविधि द्वारा कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन के दौरान उत्पन्न गैसों का मिश्रण है।
इसमें मुख्य रूप से मिथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ शामिल होते हैं।
अतः,सही संरचना $CH_4, CO_2, H_2$ है।

(A) गोबर गैस प्लांट में अवायवीय जीवाणुओं,विशेष रूप से $Methanogens$ (जैसे $Methanobacterium$) का उपयोग किया जाता है।
ये जीवाणु गोबर में मौजूद सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय परिस्थितियों में वृद्धि करते हैं।
ये बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ का उत्पादन करते हैं,जो सामूहिक रूप से बायोगैस का निर्माण करते हैं।

(C) भारत में बायोगैस उत्पादन की तकनीक मुख्य रूप से भारतीय कृषि अनुसंधान संस्थान $(IARI)$ और खादी एवं ग्रामोद्योग आयोग $(KVIC)$ के प्रयासों के कारण विकसित हुई थी।
इन संस्थानों ने ग्रामीण क्षेत्रों में ऊर्जा और जैविक खाद का एक स्थायी स्रोत प्रदान करने के लिए बायोगैस संयंत्रों को बढ़ावा देने और उन्हें लागू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

(D) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है (जिसमें मुख्य रूप से मीथेन होता है) जो कार्बनिक कचरे पर मेथनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित होता है।
अवायवीय किण्वन के दौरान,मेथनोजेन्स (जैसे $Methanobacterium$) सेल्युलोसिक सामग्री और अन्य कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं।
बायोगैस की संरचना में आमतौर पर $CH_4$ (मीथेन),$CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) और सूक्ष्म मात्रा में $H_2$ (हाइड्रोजन),$H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड) और $N_2$ (नाइट्रोजन) शामिल होते हैं।
इसलिए,बायोगैस में ऊपर सूचीबद्ध सभी घटक मौजूद होते हैं।

(D) बायोगैस सूक्ष्मजीवों की गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों (जिसमें मुख्य रूप से $CH_4$ होता है) का मिश्रण है। बायोगैस की संरचना सबस्ट्रेट के रूप में उपयोग किए जाने वाले जैविक कचरे के प्रकार और अवायवीय पाचन प्रक्रिया में शामिल सूक्ष्मजीवों (मिथेनोजेन्स) के विशिष्ट प्रकार पर निर्भर करती है। इसलिए,सूक्ष्मजीवों का प्रकार और जैविक कचरे का प्रकार दोनों ही उत्पादित गैस की प्रकृति को निर्धारित करते हैं।

(B) बायोगैस कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय अपघटन के दौरान मिथेनोजेन्स (जैसे,$Methanobacterium$) की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न गैसों का मिश्रण है। बायोगैस के मुख्य घटक मीथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ हैं। मीथेन मुख्य दहनशील घटक है,जबकि कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन कम मात्रा में मौजूद होते हैं।

(B) बायोगैस उत्पादन में मिथेनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थों का अवायवीय अपघटन शामिल है।
कार्बनिक कचरे में आमतौर पर सेल्यूलोज,हेमीसेल्यूलोज और लिग्निन जैसे जटिल पॉलिमर होते हैं।
जबकि सेल्यूलोज और हेमीसेल्यूलोज ऐसे पॉलीसैकराइड हैं जिन्हें अवायवीय पाचन के दौरान सूक्ष्मजीव एंजाइमों द्वारा तोड़ा जा सकता है,लिग्निन एक जटिल फेनोलिक पॉलिमर है जो अवायवीय परिस्थितियों में सूक्ष्मजीव अपघटन के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है।
इसलिए,बायोगैस संयंत्र में लिग्निन काफी हद तक अपघटित नहीं होता है।

(D) सीवेज के द्वितीयक उपचार के दौरान,अवायवीय बैक्टीरिया कीचड़ (sludge) में मौजूद कार्बनिक पदार्थों का पाचन करते हैं। इस प्रक्रिया को अवायवीय पाचन (anaerobic digestion) के रूप में जाना जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान,अवायवीय बैक्टीरिया गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं,जिसमें मुख्य रूप से मीथेन $(CH_4)$,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ और कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ शामिल होते हैं। मीथेन को आमतौर पर मार्श गैस के रूप में जाना जाता है। इसलिए,सही उत्तर मार्श गैस है।

(D) हाइड्रोजन $(H_2)$ को एक स्वच्छ और कुशल ऊर्जा ईंधन माना जाता है। यह दहन पर बड़ी मात्रा में ऊर्जा छोड़ता है और उप-उत्पाद के रूप में केवल पानी $(H_2O)$ उत्पन्न करता है,जो इसे पर्यावरण के अनुकूल बनाता है। सूक्ष्मजीवों के संदर्भ में,बायोगैस संयंत्रों में मेथनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक कचरे के अवायवीय पाचन के दौरान भी हाइड्रोजन गैस का उत्पादन होता है।

(D) एथेनॉल $(C_2H_5OH)$ का उपयोग व्यापक रूप से जैव-ईंधन (biofuel) के रूप में या वाहनों को चलाने के लिए गैसोलीन में एक योजक (additive) के रूप में किया जाता है।
यह यीस्ट $(Saccharomyces \ cerevisiae)$ जैसे सूक्ष्मजीवों द्वारा शर्करा के किण्वन (fermentation) की प्रक्रिया के माध्यम से उत्पादित होता है।
एथेनॉल को पारंपरिक जीवाश्म ईंधन की तुलना में एक स्वच्छ ईंधन माना जाता है,जो ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने में मदद करता है।

(A) मिथेनोजेन्स अवायवीय बैक्टीरिया का एक समूह है जो अवायवीय स्थितियों में चयापचय उप-उत्पाद के रूप में मीथेन $(CH_4)$ का उत्पादन करते हैं।
ये बैक्टीरिया आमतौर पर सीवेज उपचार के दौरान अवायवीय कीचड़ में और मवेशियों के रूमेन (पेट का एक हिस्सा) में पाए जाते हैं।
रूमेन में,ये बैक्टीरिया सेल्युलोज के टूटने में मदद करते हैं,जो मवेशियों द्वारा खाए जाने वाले भोजन का एक प्रमुख घटक है,और $CO_2$ तथा $H_2$ के साथ बड़ी मात्रा में मीथेन का उत्पादन करते हैं।

(D) रूमेन जुगाली करने वाले पशुओं जैसे मवेशियों के आमाशय का पहला भाग होता है।
रूमेन में $Methanogens$ (मिथेनोजेन्स) नामक बैक्टीरिया की एक बड़ी आबादी मौजूद होती है।
ये बैक्टीरिया अवायवीय (anaerobic) होते हैं और सेल्युलोज के पाचन में मदद करते हैं,जो मवेशियों द्वारा खाए जाने वाले भोजन (घास/चारा) का एक प्रमुख घटक है।
इस किण्वन प्रक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में,$Methanogens$ बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$ गैस उत्पन्न करते हैं,इसीलिए ये बायोगैस उत्पादन में भी शामिल होते हैं।

(A) बायोगैस कार्बनिक कचरे पर मेथनोजेन्स (अवायवीय बैक्टीरिया) की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है।
बायोगैस के मुख्य घटक निम्नलिखित हैं:
$1$. मीथेन $(CH_4)$: मुख्य दहनशील घटक।
$2$. कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$: उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होती है।
$3$. हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$: कम मात्रा में मौजूद होती है।
अतः,सही संयोजन $(i), (ii)$ और $(iii)$ है।

(C) बायोगैस कार्बनिक कचरे पर मेथनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है। बायोगैस के मुख्य घटक $CH_4$ (मीथेन),$CO_2$ (कार्बन डाइऑक्साइड) और अल्प मात्रा में $H_2S$ (हाइड्रोजन सल्फाइड),$H_2$ (हाइड्रोजन) और $N_2$ (नाइट्रोजन) हैं। कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ बायोगैस का एक सामान्य घटक नहीं है। इसलिए,कार्बन मोनोऑक्साइड विषम है।

(C) $STPs$ (सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट्स) में,प्राथमिक बहिःस्राव को बड़े वातन (एरेशन) टैंकों में भेजा जाता है जहाँ इसे यांत्रिक रूप से हिलाया जाता है और इसमें हवा पंप की जाती है। यह वायवीय सूक्ष्मजीवों की वृद्धि को फ्लॉक्स (flocs) के रूप में होने देता है। इसके बाद,बहिःस्राव को एक निसादन टैंक में भेजा जाता है जहाँ जीवाणु फ्लॉक्स नीचे बैठ जाते हैं। इस अवसाद को सक्रियित आपंक (activated sludge) कहा जाता है। सक्रियित आपंक का एक छोटा हिस्सा वापस वातन टैंक में पंप किया जाता है,और शेष मुख्य हिस्सा बड़े टैंकों में पंप किया जाता है जिन्हें अवायवीय स्लज डाइजेस्टर कहा जाता है। इन डाइजेस्टर में,अन्य प्रकार के जीवाणु,जो अवायवीय रूप से विकसित होते हैं,आपंक में मौजूद जीवाणुओं और कवकों का पाचन करते हैं। इस पाचन के दौरान,जीवाणु मीथेन,हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड जैसी गैसों का मिश्रण उत्पन्न करते हैं,जो बायोगैस का निर्माण करती हैं।

(D) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है (जिसमें मुख्य रूप से $CH_4$ होता है) जो मिथेनोजेनिक बैक्टीरिया की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न होता है।
ये मिथेनोजेन सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं।
उत्पन्न बायोगैस की विशिष्ट संरचना इस बात पर निर्भर करती है कि किस प्रकार के सब्सट्रेट (कार्बनिक कचरे) का पाचन किया जा रहा है और डाइजेस्टर में कौन सा विशिष्ट सूक्ष्मजीवी समुदाय (बैक्टीरिया) मौजूद है।
इसलिए,बैक्टीरिया और सब्सट्रेट का प्रकार दोनों ही अंतिम गैस संरचना को निर्धारित करते हैं।

(C) बायोगैस के उत्पादन के दौरान,मेथनोजेनिक बैक्टीरिया (मेथनोजेन्स) कार्बनिक कचरे में मौजूद सेल्युलोसिक सामग्री पर कार्य करते हैं।
ये बैक्टीरिया सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं और बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$ उत्पन्न करते हैं,साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ भी उत्पन्न होते हैं।
इसलिए,बायोगैस में मीथेन मुख्य और सबसे प्रचुर मात्रा में उत्पन्न होने वाली गैस है।

(B) खादी और ग्रामोद्योग आयोग भारत सरकार द्वारा संसद के '$1956$ के खादी और ग्रामोद्योग आयोग अधिनियम' के तहत गठित एक वैधानिक निकाय है।
इसे आमतौर पर $KVIC$ के रूप में संक्षिप्त किया जाता है।
यह संगठन खादी और ग्रामोद्योगों के विकास और प्रचार में शामिल है,जो अक्सर ग्रामीण विकास के लिए अन्य एजेंसियों के साथ समन्वय में काम करता है,जिसमें ग्रामीण क्षेत्रों में बायोगैस कार्यक्रमों का कार्यान्वयन भी शामिल है।

(B) $Biogas$ (बायोगैस) प्लांट एक ऐसी सुविधा है जो अवायवीय पाचन (anaerobic digestion) के माध्यम से जैविक कचरे को संसाधित करती है।
यह प्रक्रिया $Biogas$ (मुख्य रूप से $CH_4$) उत्पन्न करती है,जो खाना पकाने और प्रकाश के लिए ऊर्जा के नवीकरणीय स्रोत के रूप में कार्य करती है।
पाचन प्रक्रिया के बाद बचा हुआ अवशेष (slurry) पोषक तत्वों से भरपूर होता है और इसका उपयोग फसलों के लिए उच्च गुणवत्ता वाले जैविक उर्वरक के रूप में किया जाता है।

(B) बायोगैस उत्पादन की प्रक्रिया में,कार्बनिक पदार्थों के अवायवीय पाचन (anaerobic digestion) के बाद बचे हुए अपशिष्ट पदार्थ को 'स्पेंट स्लरी' कहा जाता है। यह स्पेंट स्लरी नाइट्रोजन,फास्फोरस और पोटेशियम से भरपूर होती है,जो इसे फसलों के लिए एक उत्कृष्ट जैविक खाद बनाती है। इसलिए,इसे बायोगैस संयंत्र से बाहर निकालकर खेतों में खाद के रूप में उपयोग किया जाता है।

(B) बायोगैस ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में सूक्ष्मजीवों की गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है (जिसमें मुख्य रूप से $CH_4$ होता है)।
मिथेनोजेन्स,जैसे कि $Methanobacterium$,अवायवीय बैक्टीरिया हैं जो सेल्युलोसिक सामग्री पर बढ़ते हैं।
ये बैक्टीरिया आमतौर पर सीवेज उपचार के दौरान अवायवीय कीचड़ (sludge) में और मवेशियों के रूमेन (पेट का एक हिस्सा) में पाए जाते हैं।
रूमेन में,ये बैक्टीरिया सेलुलोज के टूटने में मदद करते हैं और मवेशियों के पोषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
इसलिए,मिथेनोजेन्स प्राथमिक जीव हैं जिनका उपयोग बायोगैस संयंत्रों में जैविक कचरे से मीथेन गैस का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।

(D) बायोगैस संयंत्र में एक कंक्रीट की टंकी (पाचक) होती है जिसमें जैव-कचरा एकत्र किया जाता है और गोबर की स्लरी (मिश्रण) डाली जाती है।
$1$. कंक्रीट की टंकी को गाय के गोबर और जैविक कचरे (कृषि अपशिष्ट,पौधों के अवशेष,आदि) की स्लरी से भरा जाता है।
$2$. मिथेनोजेन्स (जैसे $Methanobacterium$) अवायवीय बैक्टीरिया हैं जो इस स्लरी में पनपते हैं और बायोगैस का उत्पादन करते हैं।
$3$. इसलिए,टंकी में भरी जाने वाली प्राथमिक सामग्री गाय का गोबर और जैविक कचरा है,जो मिथेनोजेनिक बैक्टीरिया के लिए सब्सट्रेट के रूप में कार्य करते हैं।
$4$. अतः,सही संयोजन $(ii)$ और $(iv)$ है।

(B) ग्रामीण क्षेत्रों में $Biogas$ (बायोगैस) संयंत्र आर्थिक और स्वच्छता दोनों दृष्टिकोणों से अत्यंत महत्वपूर्ण है।
$1$. आर्थिक महत्व: यह खाना पकाने और प्रकाश के लिए ऊर्जा का एक सस्ता और नवीकरणीय स्रोत (मीथेन) प्रदान करता है,जिससे लकड़ी या महंगे ईंधन पर निर्भरता कम हो जाती है।
$2$. स्वच्छता: यह पशुओं के गोबर और कृषि अपशिष्ट का प्रभावी ढंग से प्रबंधन करता है,जो ग्रामीण वातावरण में स्वच्छता बनाए रखने और बीमारियों के प्रसार को रोकने में मदद करता है।
$3$. उर्वरक: बायोगैस उत्पादन के बाद बचा हुआ अवशेष (slurry) फसलों के लिए एक उत्कृष्ट जैविक उर्वरक के रूप में कार्य करता है,जिससे मिट्टी की उर्वरता में सुधार होता है।

(A) $1$. बायोगैस सूक्ष्मजीवों की गतिविधि द्वारा उत्पादित गैसों का मिश्रण है (मुख्य रूप से $CH_4$)।
$2$. कुछ बैक्टीरिया,जो सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं,बड़ी मात्रा में $CH_4$,$CO_2$ और $H_2$ का उत्पादन करते हैं। इन बैक्टीरिया को सामूहिक रूप से मिथेनोजेन्स कहा जाता है।
$3$. मिथेनोजेन्स आमतौर पर सीवेज उपचार के दौरान अवायवीय कीचड़ में और मवेशियों के रूमेन (पेट का एक हिस्सा) में पाए जाते हैं।
$4$. मवेशियों का मल (गोबर),जिसे आमतौर पर 'गोबर' कहा जाता है,इन बैक्टीरिया से भरपूर होता है। इसलिए,बायोगैस के उत्पादन के लिए गोबर का उपयोग किया जाता है।
$5$. इस प्रकार,कथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं,और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(B) बायोगैस उत्पादन की प्रक्रिया में,अवायवीय बैक्टीरिया (मिथेनोजेन्स) सेलुलोज,हेमी-सेलुलोज और लिपिड जैसे कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं। हालाँकि,$Lignin$ (लिग्निन) एक जटिल कार्बनिक बहुलक है जो अवायवीय परिस्थितियों में सूक्ष्मजीवों द्वारा अपघटन के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होता है। इसलिए,यह बायोगैस संयंत्र की स्लरी में मुख्य रूप से अपचित रहता है।

(C) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है (मुख्य रूप से $CH_4$) जो मिथेनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न होता है।
मिथेनोजेन्स अवायवीय बैक्टीरिया हैं जो अवायवीय स्थितियों में विकसित होते हैं,जैसे कि मवेशियों के रूमेन (आमाशय) में और सीवेज उपचार संयंत्रों में।
वे सेल्युलोसिक सामग्री को तोड़कर बड़ी मात्रा में $CH_4$,$CO_2$ और $H_2$ उत्पन्न करते हैं।
अतः,सही विकल्प $C$ है।

(C) गोबर गैस, जिसे बायोगैस के रूप में भी जाना जाता है, का उत्पादन मीथेनोजेनिक बैक्टीरिया द्वारा कार्बनिक पदार्थों (जैसे पशुओं के गोबर) के अवायवीय अपघटन से होता है। इस गैस का मुख्य घटक मीथेन $(CH_4)$ है, जो आमतौर पर कुल आयतन का $50-70\%$ होता है। अन्य घटकों में कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$, हाइड्रोजन $(H_2)$ और हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ के अंश शामिल होते हैं।

(A) $1$. शाकाहारी प्राणी,जैसे कि मवेशी,सेल्युलोज से भरपूर आहार लेते हैं।
$2$. इन जानवरों के रूमेन (आमाशय का एक भाग) में मिथेनोजेन्स (जैसे,Methanobacterium) नामक बैक्टीरिया मौजूद होते हैं।
$3$. ये मिथेनोजेन्स अवायवीय रूप से सेल्युलोज का अपघटन करते हैं,जिससे $CO_2$ और $H_2$ के साथ-साथ बड़ी मात्रा में मीथेन $(CH_4)$ गैस उत्पन्न होती है।
$4$. यह मीथेन गैस जानवर के पाचन तंत्र के माध्यम से वातावरण में छोड़ दी जाती है।
$5$. अतः,कथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं और कारण $R$,कथन $A$ की सही व्याख्या है।

(B) बायोगैस संयंत्र ग्रामीण क्षेत्रों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दो मुख्य उद्देश्यों को पूरा करता है:
$1$. आर्थिक: यह खाना पकाने और प्रकाश के लिए ऊर्जा का एक सस्ता और नवीकरणीय स्रोत (मीथेन) प्रदान करता है।
$2$. स्वच्छता: यह पशुओं के गोबर और कृषि अपशिष्ट का प्रभावी ढंग से उपयोग करता है,जो स्वच्छता बनाए रखने और पर्यावरण में रोगजनकों के प्रसार को कम करने में मदद करता है।

(A) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है,जिसमें मुख्य रूप से मीथेन $(CH_4)$ होती है। यह सेल्युलोसिक सामग्री के अवायवीय अपघटन के दौरान मिथेनोजेन्स (जैसे,मिथेनोबैक्टीरियम) की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न होती है। ये बैक्टीरिया सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं और $CO_2$ तथा $H_2$ के साथ बड़ी मात्रा में मीथेन का उत्पादन करते हैं। इसलिए,मीथेन मुख्य घटक है।

(D) बायोगैस मीथेनोजेन्स नामक अवायवीय बैक्टीरिया की सूक्ष्मजीवी गतिविधि द्वारा उत्पन्न गैसों का मिश्रण है।
ये बैक्टीरिया सेल्युलोसिक पदार्थों पर पनपते हैं और बड़ी मात्रा में मीथेन,$CO_2$ और $H_2$ का उत्पादन करते हैं।
अतः,बायोगैस मुख्य रूप से मीथेन $(CH_4)$,कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ से बनी होती है।

(B) बायोगैस के उत्पादन के लिए जिम्मेदार बैक्टीरिया के समूह को $Methanogens$ (मिथेनोजेन्स) कहा जाता है।
ये बैक्टीरिया अवायवीय (anaerobic) होते हैं और आमतौर पर सीवेज उपचार के दौरान अवायवीय कीचड़ (anaerobic sludge) में और मवेशियों के रूमेन (rumen) में पाए जाते हैं।
ये सेल्युलोसिक सामग्री के अवायवीय अपघटन के परिणामस्वरूप $CH_4$ (मिथेन) के साथ $CO_2$ और $H_2$ का उत्पादन करते हैं।

(B) बायोगैस गैसों का एक मिश्रण है (जिसमें मुख्य रूप से $CH_4$ होता है) जो सूक्ष्मजीवों की गतिविधि द्वारा उत्पन्न होता है और इसका उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है।
पशुओं के गोबर में मेथनोजेन्स प्रचुर मात्रा में होते हैं,जो ऐसे बैक्टीरिया हैं जो सेल्युलोसिक सामग्री पर अवायवीय रूप से विकसित होते हैं और बड़ी मात्रा में $CH_4$,$CO_2$ और $H_2$ का उत्पादन करते हैं।
चूंकि भारत में पशुओं के गोबर को सामान्यतः 'गोबर' कहा जाता है,इसलिए इससे उत्पन्न बायोगैस को लोकप्रिय रूप से 'गोबर गैस' के नाम से जाना जाता है।

(B) बायोगैस संयंत्र में एक कंक्रीट की टंकी (पाचक) होती है जो $10-15$ फीट गहरी होती है,जिसमें जैव-अपशिष्ट एकत्र किए जाते हैं और गोबर की स्लरी डाली जाती है। स्लरी के ऊपर एक तैरता हुआ कवर रखा जाता है,जो मेथेनोजेन्स की सूक्ष्मजीवी गतिविधि के कारण टंकी में गैस उत्पन्न होने पर ऊपर उठता रहता है। मीट्रिक इकाइयों में,यह गहराई लगभग $3$ से $5$ मीटर होती है।

(D) बायोगैस संयंत्र में एक कंक्रीट का टैंक (डाइजेस्टर) होता है जिसमें जैविक कचरा एकत्र किया जाता है और गोबर का घोल (स्लरी) डाला जाता है।
जैविक कचरे और गोबर का यह मिश्रण मेथेनोजेनिक बैक्टीरिया के लिए सब्सट्रेट के रूप में कार्य करता है।
ये बैक्टीरिया अवायवीय परिस्थितियों में कार्बनिक पदार्थों को तोड़कर बायोगैस का उत्पादन करते हैं,जो $CH_4$,$CO_2$ और $H_2$ जैसी गैसों का मिश्रण है।
इसलिए,इस प्रक्रिया में जैविक कचरा और गोबर दोनों का उपयोग किया जाता है।