Paprasta biodujų gamyklos schema. Biodujos ir biodujų gamyklos. Vaizdo įrašas – „Pasidaryk pats“ biodujų gamykla

Technologija nėra nauja. Jis pradėjo vystytis dar XVIII amžiuje, kai chemikas Janas Helmontas atrado, kad mėšlas išskiria degias dujas.

Jo tyrimus tęsė Alessandro Volta ir Humphrey Davy, kurie dujų mišinyje rado metano. XIX amžiaus pabaigoje Anglijoje gatvių šviestuvuose buvo naudojamos biodujos iš mėšlo. XX amžiaus viduryje buvo atrastos bakterijos, gaminančios metaną ir jo pirmtakus.

Faktas yra tas, kad mėšle pakaitomis dirba trys mikroorganizmų grupės, maitinančios ankstesnių bakterijų atliekomis. Pirmosios pradeda veikti acetogeninės bakterijos, kurios srutose ištirpdo angliavandenius, baltymus ir riebalus.

Anaerobiniais mikroorganizmais apdorojus maistinių medžiagų tiekimą susidaro metanas, vanduo ir anglies dioksidas. Dėl vandens buvimo biodujos šiame etape negali degti – jas reikia išvalyti, todėl jos perduodamos per valymo įrenginius.

Kas yra biometanas

Dujos, gautos skaidant mėšlo biomasę, yra gamtinių dujų analogas. Jis beveik 2 kartus lengvesnis už orą, todėl visada kyla aukštyn. Tai paaiškina dirbtinę gamybos technologiją: viršuje paliekama laisvos vietos, kad medžiaga galėtų išsiskirti ir kauptis, iš kurios vėliau išpumpuojama naudoti savo reikmėms.

Metanas daro didelę įtaką šiltnamio efektui – daug daugiau nei anglies dioksidas – 21 kartą. Todėl mėšlo perdirbimo technologija yra ne tik ekonomiškas, bet ir aplinką tausojantis būdas sutvarkyti gyvulinės kilmės atliekas.

Biometanas naudojamas šiems poreikiams:

• maisto gaminimas;

• automobilių vidaus degimo varikliuose;

• privataus namo šildymui.

Biodujos gamina daug šilumos. 1 kubinis metras prilygsta 1,5 kg anglies sudeginimui.

Kaip gaminamas biometanas?

Jo galima gauti ne tik iš mėšlo, bet ir dumblių, augalinių medžiagų, riebalų ir kitų gyvulinių atliekų, žaliavų perdirbimo likučių iš žuvies parduotuvių. Priklausomai nuo žaliavos kokybės ir energijos talpos, priklauso galutinė dujų mišinio išeiga.

Minimalus gaunamų dujų kiekis – 50 kubinių metrų vienai tonai galvijų mėšlo. Maksimalus – 1300 kubinių metrų perdirbus gyvulinius riebalus. Metano kiekis yra iki 90%.

Viena iš biologinių dujų rūšių yra sąvartyno dujos. Jis susidaro irstant šiukšlėms priemiesčių sąvartynuose. Vakarai jau turi įrangą, kuri apdoroja gyventojų atliekas ir paverčia jas kuru. Kaip verslo rūšis, ji turi neribotus išteklius.

Jo žaliavų bazę sudaro:

• maisto pramone;

• gyvulininkystė;

• paukštininkystė;

• žuvininkystės ir perdirbimo įmonės;

• pieninės;

• alkoholinių ir nealkoholinių gėrimų gamyba.

Bet kuri pramonė yra priversta išmesti savo atliekas – tai brangu ir nepelninga. Namuose, nedidelio savadarbio instaliacijos pagalba galite vienu metu išspręsti kelias problemas: nemokamas namo šildymas, žemės tręšimas kokybiškomis maistinėmis medžiagomis, likusiomis po mėšlo apdorojimo, vietos atlaisvinimas ir kvapų pašalinimas.

Biokuro gamybos technologija

Visos biodujų formavime dalyvaujančios bakterijos yra anaerobinės, tai yra, joms funkcionuoti nereikia deguonies. Tam sukonstruojamos visiškai sandarios fermentacijos talpyklos, kurių išleidimo vamzdžiai taip pat nepraleidžia oro iš išorės.

Supylus žaliavinį skystį į baką ir pakėlus temperatūrą iki reikiamos vertės, bakterijos pradeda veikti. Pradeda išsiskirti metanas, kuris kyla nuo srutų paviršiaus. Jis siunčiamas į specialias pagalves ar rezervuarus, po to filtruojamas ir patenka į dujų balionus.

Skystos bakterijų atliekos kaupiasi apačioje, iš kur jos periodiškai išsiurbiamos ir siunčiamos saugoti. Po to į rezervuarą pumpuojama nauja mėšlo dalis.

Bakterijų veikimo temperatūros režimas

Norint mėšlą perdirbti į biodujas, būtina sudaryti tinkamas sąlygas bakterijoms veikti. kai kurie iš jų aktyvuojasi aukštesnėje nei 30 laipsnių temperatūroje – mezofiliniai. Tuo pačiu procesas yra lėtesnis ir pirmąjį produktą galima gauti po 2 savaičių.

Termofilinės bakterijos veikia nuo 50 iki 70 laipsnių temperatūroje. Laikas, reikalingas biodujoms iš mėšlo gauti, sutrumpėja iki 3 dienų. Šiuo atveju atliekos yra fermentuotas dumblas, kuris naudojamas laukuose kaip trąša žemės ūkio pasėliams. Dumble nėra patogeninių mikroorganizmų, helmintų ir piktžolių, nes veikiant aukštai temperatūrai jie žūva.

Yra speciali termofilinių bakterijų rūšis, galinti išgyventi iki 90 laipsnių įkaitintoje aplinkoje. Jų dedama į žaliavas, kad paspartėtų fermentacijos procesas.

Temperatūros sumažėjimas lemia termofilinių arba mezofilinių bakterijų aktyvumo sumažėjimą. Privačiuose namų ūkiuose mezofilai naudojami dažniau, nes jiems nereikia specialaus skysčio šildymo, o dujų gamyba yra pigesnė. Vėliau, kai gaunama pirmoji dujų partija, jas galima panaudoti reaktoriui šildyti termofiliniais mikroorganizmais.

Svarbu! Metanogenai netoleruoja staigių temperatūros pokyčių, todėl žiemą juos būtina nuolat šiltai laikyti.

Kaip paruošti žaliavas pilti į reaktorių

Norint iš mėšlo gaminti biodujas, nebūtina į skystį specialiai įterpti mikroorganizmų, nes jų jau randama gyvūnų ekskrementuose. Tiesiog reikia palaikyti temperatūrą ir laiku įpilti naujo mėšlo tirpalo. Jis turi būti tinkamai paruoštas.

Tirpalo drėgnumas turi būti 90% (skystos grietinės konsistencija), Todėl pirmiausia vandeniu užpilamos sausos ekskrementų rūšys – triušių išmatos, arklių išmatos, avių išmatos, ožkų išmatos. Kiaulių mėšlo gryno pavidalo skiesti nereikia, nes jame yra daug šlapimo.

Kitas žingsnis – mėšlo kietųjų dalelių suskaidymas. Kuo smulkesnė frakcija, tuo geriau bakterijos apdoros mišinį ir išsiskirs daugiau dujų. Šiuo tikslu įrenginiuose naudojama nuolat veikianti maišyklė. Sumažina kietos plutos susidarymo ant skysčio paviršiaus riziką.

Biodujų gamybai tinka tos mėšlo rūšys, kurių rūgštingumas didžiausias. Jie dar vadinami šaltais – kiauliena ir karve. Rūgštingumo sumažėjimas sustabdo mikroorganizmų veiklą, todėl pradžioje reikia stebėti, kiek laiko jie visiškai apdoroja rezervuaro tūrį. Tada pridėkite kitą dozę.

Dujų valymo technologija

Mėšlą perdirbant į biodujas gaunama:

• 70% metano;

• 30% anglies dioksido;

• 1% vandenilio sulfido ir kitų lakiųjų junginių priemaišų.

Kad biodujos taptų tinkamos naudoti ūkyje, jos turi būti išvalytos nuo nešvarumų. Norėdami pašalinti vandenilio sulfidą, naudojami specialūs filtrai. Faktas yra tas, kad lakieji vandenilio sulfido junginiai, ištirpę vandenyje, sudaro rūgštį. Tai prisideda prie rūdžių atsiradimo ant vamzdžių ar rezervuarų sienelių, jei jie pagaminti iš metalo.

• Susidariusios dujos suspaudžiamos 9–11 atmosferų slėgiu.

• Jis tiekiamas į vandens rezervuarą, kur priemaišos ištirpsta skystyje.

Pramoniniu mastu valymui naudojamos kalkės arba aktyvuota anglis, taip pat specialūs filtrai.

Kaip sumažinti drėgmės kiekį

Yra keletas būdų, kaip patiems atsikratyti dujose esančių vandens priemaišų. Vienas iš jų – moonshine still principas.Šaltasis vamzdis nukreipia dujas aukštyn. Skystis kondensuojasi ir teka žemyn. Norėdami tai padaryti, vamzdis klojamas po žeme, kur temperatūra natūraliai mažėja. Jai kylant kyla ir temperatūra, o išdžiūvusios dujos patenka į saugyklą.

Antrasis variantas yra vandens sandariklis. Išėjusios dujos patenka į talpą su vandeniu ir ten išvalomos nuo nešvarumų. Šis būdas vadinamas vienpakopiu, kai biodujos iš karto išvalomos nuo visų lakiųjų medžiagų ir drėgmės naudojant vandenį.

Vandens sandarinimo principas

Kokie įrenginiai naudojami biodujoms gaminti?

Jei įrenginį planuojama įrengti šalia ūkio, geriausias pasirinkimas būtų sulankstoma konstrukcija, kurią būtų galima lengvai pervežti į kitą vietą. Pagrindinis įrenginio elementas – bioreaktorius, į kurį pilamos žaliavos ir vyksta fermentacijos procesas. Didelės įmonės naudoja cisternas tūris 50 kubinių metrų.

Privačiuose ūkiuose požeminiai rezervuarai statomi kaip bioreaktorius. Jie klojami iš plytų į paruoštą skylę ir padengiami cementu. Betonas padidina konstrukcijos saugumą ir neleidžia patekti orui. Tūris priklauso nuo to, kiek žaliavos gaunama iš naminių gyvulių per dieną.

Paviršiaus sistemos taip pat populiarios namuose. Jei pageidaujama, įrenginį galima išardyti ir perkelti į kitą vietą, skirtingai nei stacionarų požeminį reaktorių. Kaip talpyklos naudojamos plastikinės, metalinės ar polivinilchlorido statinės.

Pagal valdymo tipą yra:

• automatinės stotys, kuriose atliekų žaliavos pilamos ir išpumpuojamos be žmogaus įsikišimo;

• mechaninis, kai visas procesas valdomas rankiniu būdu.

Naudodami siurblį galite palengvinti bako, į kurį patenka atliekos po fermentacijos, ištuštinimą. Kai kurie meistrai naudoja siurblius dujoms iš pagalvių (pavyzdžiui, automobilio kamerų) pumpuoti į gydymo įstaigą.

Naminio įrenginio biodujoms iš mėšlo gaminti schema

Prieš statydami biodujų gamyklą savo vietoje, turite susipažinti su galimais pavojais, dėl kurių gali sprogti reaktorius. Pagrindinė sąlyga yra deguonies nebuvimas.

Metanas yra sprogios dujos ir gali užsidegti, tačiau norint tai padaryti, jis turi būti įkaitintas virš 500 laipsnių. Jei biodujos susimaišys su oru, atsiras viršslėgis, dėl kurio reaktorius suardys. Betonas gali įtrūkti ir nebus tinkamas tolesniam naudojimui.

Vaizdo įrašas: Biodujos iš paukščių išmatų

Kad slėgis nenuplėštų dangčio, naudokite atsvarą, apsauginę tarpinę tarp dangčio ir bako. Talpykla nėra pilnai užpildyta – turėtų būti bent 10% tūrio dujų išleidimui. Geriau – 20 proc.

Taigi, norėdami savo svetainėje sukurti bioreaktorių su visais priedais, turite:

• Gerai pasirinkti vietą, kad ji būtų atokiau nuo būsto (niekada negali žinoti).

• Apskaičiuokite apskaičiuotą mėšlo kiekį, kurį gyvūnai pagamina per dieną. Kaip skaičiuoti - skaitykite toliau.

• Nuspręskite, kur nutiesti pakrovimo ir iškrovimo vamzdžius, taip pat vamzdį, skirtą susidariusiose dujose kondensuotis drėgmei.

• Nuspręskite dėl atliekų rezervuaro vietos (numatytoji trąša).

• Iškaskite duobę pagal žaliavų kiekio skaičiavimus.

• Pasirinkite konteinerį, kuris bus mėšlo rezervuaras, ir įdėkite jį į duobę. Jeigu planuojamas betoninis reaktorius, tai duobės dugnas užpilamas betonu, sienos išklotos plytomis ir tinkuojamos betono skiediniu. Po to turite duoti laiko išdžiūti.

• Reaktoriaus ir vamzdžių jungtys taip pat sandarinamos rezervuaro klojimo etape.

• Įrenkite liuką reaktoriaus apžiūrai. Tarp jo dedama sandari tarpinė.

Jei klimatas šaltas, prieš betonuodami ar įrengdami plastikinį rezervuarą, pagalvokite apie jo šildymo būdus. Tai gali būti šildymo įrenginiai arba juosta, naudojama "šiltų grindų" technologijoje.

Darbo pabaigoje patikrinkite, ar reaktoriuje nėra nuotėkio.

Dujų kiekio apskaičiavimas

Iš vienos tonos mėšlo galima gauti apie 100 kubinių metrų dujų. Klausimas: Kiek kraiko per dieną išaugina augintiniai?

• vištiena – 165 g per dieną;

• karvė – 35 kg;

• ožka - 1 kg;

• arklys – 15 kg;

• avis – 1 kg;

• kiaulė – 5 kg.

Padauginkite šiuos skaičius iš galvų skaičiaus ir gausite apdorotų ekskrementų paros dozę.

Daugiau dujų gaunama iš karvių ir kiaulių. Jei į mišinį pridėsite energetiškai galingų augalų, tokių kaip kukurūzai, burokėlių viršūnės, soros, biodujų kiekis padidės. Pelkių augalai ir dumbliai turi didelį potencialą.

Didžiausia – mėsos perdirbimo įmonių atliekoms. Jeigu šalia yra tokių fermų, tai galime kooperuotis ir įrengti po vieną reaktorių kiekvienam. Bioreaktoriaus atsipirkimo laikotarpis yra 1–2 metai.

Biomasės atliekos po dujų gamybos

Apdorojant mėšlą reaktoriuje, šalutinis produktas yra biologinis dumblas. Anaerobinio atliekų apdorojimo metu bakterijos ištirpdo apie 30% organinių medžiagų. Likusi dalis išleidžiama nepakitusi.

Skysta medžiaga taip pat yra metano fermentacijos šalutinis produktas, taip pat naudojama žemės ūkyje šaknims maitinti.

Anglies dioksidas yra atliekų frakcija, kurią biodujų gamintojai stengiasi pašalinti. Bet jei ištirpinsite jį vandenyje, šis skystis taip pat gali būti naudingas.

Visiškas biodujų augalinių produktų panaudojimas

Norint visiškai panaudoti perdirbus mėšlą gautus produktus, būtina prižiūrėti šiltnamį. Pirma, organines trąšas galima naudoti ištisus metus auginant daržoves, kurių derlius bus stabilus.

Antra, anglies dioksidas naudojamas kaip tręšimas – šaknis ar lapija, o jo išeiga yra apie 30 proc. Augalai sugeria anglies dvideginį iš oro ir tuo pačiu geriau auga bei įgyja žaliąją masę. Jei pasikonsultuosite su šios srities specialistais, jie padės sumontuoti įrangą, kuri anglies dioksidą iš skysto pavidalo paverčia lakia medžiaga.

Vaizdo įrašas: Biodujos per 2 dienas

Faktas yra tas, kad gyvulininkystės ūkiui išlaikyti energijos išteklių gali būti daug, ypač vasarą, kai nereikia šildyti tvarto ar kiaulidės.

Todėl rekomenduojama užsiimti kita pelninga veikla – aplinkai draugišku šiltnamiu. Likę produktai gali būti laikomi šaldomose patalpose – naudojant tą pačią energiją. Šaldymo ar bet kuri kita įranga gali veikti naudojant dujinio akumuliatoriaus pagamintą elektros energiją.

Naudoti kaip trąšas

Bioreaktorius ne tik gamina dujas, bet ir naudingas, nes atliekos naudojamos kaip vertingos trąšos, kuriose sulaikomas beveik visas azotas ir fosfatai. Į dirvą įpylus mėšlo, negrįžtamai prarandama 30–40 % azoto.

Siekiant sumažinti azoto medžiagų praradimą, į dirvą įpilama šviežių ekskrementų, tačiau tuomet išsiskiriantis metanas pažeidžia augalų šaknų sistemą. Apdorojus mėšlą, metanas panaudojamas savo reikmėms, išsaugomos visos maisto medžiagos.

Po fermentacijos kalis ir fosforas pereina į chelatinę formą, kurią augalai pasisavina 90%. Jei pažvelgsite apskritai, tada 1 tona fermentuoto mėšlo gali pakeisti 70 - 80 tonų paprastų gyvulių ekskrementų.

Anaerobinio apdorojimo metu išsaugomas visas mėšle esantis azotas, paverčiamas amonio forma, o tai padidina bet kurio pasėlio derlių 20%.

Ši medžiaga nepavojinga šaknų sistemai ir gali būti naudojama likus 2 savaitėms iki pasėlių sodinimo atvirame lauke, kad organines medžiagas spėtų apdoroti dirvožemio aerobiniai mikroorganizmai.

Prieš naudojimą biotrąšos praskiedžiamos vandeniu. santykiu 1:60. Tam tinka ir sausos, ir skystos frakcijos, kurios po fermentacijos taip pat patenka į atliekų žaliavos rezervuarą.

Vienam hektarui reikia nuo 700 iki 1000 kg/l neskiestų trąšų. Atsižvelgiant į tai, kad iš vieno kubinio metro reaktoriaus ploto per parą gaunama iki 40 kg trąšų, per mėnesį parduodant organines medžiagas galite aprūpinti ne tik savo, bet ir kaimyno sklypą.

Kokių maistinių medžiagų galima gauti perdirbus mėšlą?

Pagrindinė fermentuoto mėšlo, kaip trąšos, vertė yra huminių rūgščių, kurios, kaip ir apvalkalas, sulaiko kalio ir fosforo jonus. Oksiduodami ore ilgai laikant, mikroelementai praranda savo naudingas savybes, o anaerobinio apdorojimo metu, priešingai, įgyja.

Humatai teigiamai veikia fizinę ir cheminę dirvožemio sudėtį. Pridėjus organinių medžiagų, net ir sunkiausios dirvos tampa pralaidesnės drėgmei. Be to, organinės medžiagos aprūpina maistą dirvožemio bakterijoms. Jie toliau apdoroja likučius, kurių nesuvalgė anaerobai, ir išskiria humino rūgštis. Dėl šio proceso augalai gauna maistinių medžiagų, kurios visiškai pasisavinamos.

Be pagrindinių – azoto, kalio ir fosforo – biotrąšoje yra mikroelementų. Tačiau jų kiekis priklauso nuo žaliavos – augalinės ar gyvūninės kilmės.

Dumblo laikymo būdai

Raugintą mėšlą geriausia laikyti sausą. Taip patogiau pakuoti ir transportuoti. Sausoji medžiaga praranda mažiau naudingų savybių ir gali būti laikoma uždaryta. Nors per metus tokios trąšos visiškai nesugenda, vėliau jas reikia sandariai supakuoti į maišelį ar indą.

Skystos formos turi būti laikomos uždarose talpyklose su sandariu dangteliu, kad neišbėgtų azotas.

Pagrindinė biotrąšų gamintojų problema – rinkodara žiemą, kai augalai snaudžia. Pasaulinėje rinkoje tokios kokybės trąšų kaina svyruoja apie 130 USD už toną. Jei sukursite koncentratų pakavimo liniją, už reaktorių galėsite sumokėti per dvejus metus.

Ar jums patiko straipsnis? Pasidalinkite su draugais:

Sveiki, mieli skaitytojai! Esu projekto Fertilizers.NET kūrėjas. Džiaugiuosi matydamas kiekvieną iš jūsų jos puslapiuose. Tikiuosi, kad informacija iš straipsnio buvo naudinga. Visada atviras bendravimui – komentarams, pasiūlymams, ką dar norite matyti svetainėje ir net kritikai, galite man rašyti VKontakte, Instagram ar Facebook (apvalios piktogramos apačioje). Ramybės ir laimės visiems! 🙂

Jums taip pat gali būti įdomu paskaityti:

Mažus įrenginius galima montuoti ir namuose. Atskirai pasakysiu, kad biodujų gamyba savo rankomis nėra kažkoks naujas išradimas. Net senovėje biodujos buvo aktyviai gaminamos namuose Kinijoje. Ši šalis vis dar pirmauja pagal biodujų įrenginių skaičių. Bet čia kaip savo rankomis pasidaryti biodujų gamyklą, ko tam reikia, kiek tai kainuos - pabandysiu visa tai papasakoti šiame ir tolesniuose straipsniuose.

Preliminarus biodujų gamyklos skaičiavimas

Prieš pradėdami pirkti ar savarankiškai montuoti biodujų gamyklą, turite adekvačiai įvertinti žaliavų prieinamumą, jų rūšį, kokybę ir nepertraukiamo tiekimo galimybę. Ne kiekviena žaliava yra tinkama biodujoms gaminti. Netinkamos žaliavos:

• žaliavos su dideliu lignino kiekiu;
• žaliavos, kuriose yra spygliuočių medžių pjuvenų (su dervomis)
• kai drėgmė viršija 94 %
• pūvantis mėšlas, taip pat žaliavos, kuriose yra pelėsių arba sintetinių ploviklių.

Jei žaliava tinkama perdirbti, galite pradėti nustatyti bioreaktoriaus tūrį. Bendras mezofilinio režimo (biomasės temperatūra svyruoja nuo 25-40 laipsnių, dažniausias režimas) žaliavų tūris neviršija 2/3 reaktoriaus tūrio. Paros dozė yra ne didesnė kaip 10% visos pakrautos žaliavos.

Bet kuriai žaliavai būdingi trys svarbūs parametrai:

• tankis;
• pelenų kiekis;
• drėgmės.

Paskutiniai du parametrai nustatomi pagal statistines lenteles. Žaliava skiedžiama vandeniu, kad būtų pasiekta 80-92% drėgmė. Vandens ir žaliavų santykis gali svyruoti nuo 1:3 iki 2:1. Tai daroma siekiant suteikti substratui reikiamą sklandumą. Tie. užtikrinti pagrindo praėjimą per vamzdžius ir galimybę jį maišyti. Mažoms biodujų gamykloms substrato tankis gali būti lygus vandens tankiui.

Pabandykime nustatyti reaktoriaus tūrį naudodami pavyzdį.

Tarkime, ūkyje yra 10 galvijų, 20 kiaulių ir 35 vištos. Per parą susidaro šie ekskrementai: 1 galvijai 55 kg, 1 kiaulė 4,5 kg ir vištiena 0,17 kg. Paros atliekų tūris bus: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Suapvalinkime iki 646 kg. Kiaulių ir galvijų ekskrementų drėgnumas – 86 proc., vištų išmatų – 75 proc. Kad vištienos mėšle būtų 85 % drėgmės, reikia įpilti 3,9 litro vandens (apie 4 kg).

Pasirodo, paros žaliavos pakrovimo dozė bus apie 650 kg. Pilna reaktoriaus apkrova: OS=10x0,65=6,5 tonos, o reaktoriaus tūris AR=1,5x6,5=9,75 m³. Tie. mums reikės 10 m³ tūrio reaktoriaus.

Biodujų išeigos skaičiavimas

Lentelė biodujų išeigai apskaičiuoti priklausomai nuo žaliavos rūšies.

Žaliavos tipas	Dujų išeiga, m³ 1 kg sausos medžiagos	Dujų išeiga m³ 1 tonai esant 85% drėgnumui
Galvijų mėšlas	0,25-0,34	38-51,5
Kiaulių mėšlas	0,34-0,58	51,5-88
Paukščių išmatos	0,31-0,62	47-94
Arklio mėšlas	0,2-0,3	30,3-45,5
Avių mėšlas	0,3-0,62	45,5-94

Jei imtume tą patį pavyzdį, tada kiekvienos rūšies žaliavos masę padauginus iš atitinkamų lentelės duomenų ir susumavus visus tris komponentus, gauname maždaug 27-36,5 m³ per dieną biodujų išeiga.

Norint susidaryti supratimą apie reikiamą biodujų kiekį, pasakysiu, kad vidutinei 4 asmenų šeimai maisto ruošimui reikės 1,8-3,6 m³. 100 m² patalpai šildyti – 20 m³ biodujų per dieną.

Reaktoriaus montavimas ir gamyba

Kaip reaktorius gali būti naudojamas metalinis rezervuaras, plastikinis konteineris arba jis gali būti pastatytas iš plytų ar betono. Kai kuriuose šaltiniuose teigiama, kad pageidaujama forma yra cilindras, tačiau kvadratinėse konstrukcijose, pastatytose iš akmens ar plytų, dėl žaliavų slėgio susidaro įtrūkimai. Nepriklausomai nuo formos, medžiagos ir įrengimo vietos, reaktorius turi:

• būti nepralaidūs vandeniui ir dujoms. Oro ir dujų maišymas reaktoriuje neturėtų vykti. Tarp dangtelio ir korpuso turi būti tarpiklis, pagamintas iš sandarios medžiagos;
• būti šilumos izoliacija;
• atlaikyti visas apkrovas (dujų slėgį, svorį ir kt.);
• turi liuką remonto darbams atlikti.

Reaktoriaus formos montavimas ir parinkimas atliekamas individualiai kiekvienam ūkiui.

Gamybos tema „Pasidaryk pats“ biodujų gamykla labai platus. Todėl šiame straipsnyje aš sutelksiu dėmesį į tai. Kitame straipsnyje kalbėsime apie likusių biodujų gamyklos elementų pasirinkimą, kainas ir kur jį galima įsigyti.

Pigų energijos šaltinį galite gauti patys, namuose – tereikia surinkti biodujų gamyklą. Jei suprantate jo veikimo principą ir struktūrą, tai padaryti nėra sunku. Jo gaminamame mišinyje yra daug metano (priklausomai nuo kraunamos žaliavos – iki 70 proc.), todėl jis turi platų panaudojimo spektrą.

Automobilių balionų, varomų dujomis kaip kuro šildymo katilams, papildymas nėra visas galimų gatavo produkto naudojimo variantų sąrašas. Mūsų istorija yra apie tai, kaip savo rankomis įrengti biodujų gamyklą.

Yra keletas įrenginio konstrukcijų. Renkantis konkretų inžinerinį sprendimą, turite suprasti, kaip šis įrenginys tinka vietinėms sąlygoms. Tai yra pagrindinis montavimo galimybių vertinimo kriterijus. Be to, jūs turite savo galimybes, tai yra, kokio tipo žaliavas ir kiek galite naudoti, ką galite padaryti savo rankomis.

Biodujos susidaro skaidant organines medžiagas, tačiau jų „išeiga“ (tūrine prasme), taigi ir įrenginio efektyvumas priklauso nuo to, kas tiksliai į jas įpilama. Lentelėje pateikiama aktuali informacija (orientaciniai duomenys), kuri padės nustatyti konkretaus inžinerinio sprendimo pasirinkimą. Tam tikra aiškinamoji grafika taip pat būtų naudinga.

Dizaino parinktys

Rankiniu būdu kraunant žaliavas, nekaitinant ir nemaišant

Buitiniam naudojimui šis modelis laikomas patogiausiu. Kai reaktoriaus talpa nuo 1 iki 10 m³, kasdien reikės apie 50–220 kg mėšlo. Nuo to ir reikia vadovautis sprendžiant dėl ​​konteinerio dydžio.

Instaliacija montuojama žemėje, todėl reikės nedidelės duobės. Vieta svetainėje parenkama pagal apskaičiuotus jos matmenis. Visų grandinės elementų sudėtis ir paskirtis nėra sunku suprasti.

Diegimo funkcija

Įrengus reaktorių vietoje, būtina patikrinti jo sandarumą. Tada metalas turi būti nudažytas (geriausia su šalčiui atsparia kompozicija) ir izoliuotas.

• Atliekos pašalinamos natūraliai – arba įpilant naują porciją, arba kai reaktoriuje yra dujų perteklius, kai vožtuvas uždarytas. Todėl atliekų surinkimo konteinerio talpa turi būti ne mažesnė nei darbinio.
• Nepaisant prietaiso paprastumo ir patrauklumo montuoti „pasidaryk pats“, dėl to, kad masės maišymas ir šildymas nenumatytas, šią montavimo galimybę patartina naudoti regionuose, kuriuose yra švelnus klimatas, ty daugiausia Rusijos pietuose. Nors naudojant aukštos kokybės šilumos izoliaciją, esant giliems požeminio vandens sluoksniams, ši konstrukcija yra gana tinkama vidurinei zonai.

Nekaitinant, bet maišant

Beveik tas pats, tik nedidelis pakeitimas, kuris žymiai padidina įrenginio našumą.

Kaip sukurti mechanizmą? Pavyzdžiui, tiems, kurie jį surinko savo rankomis, tai nėra problema. Reaktoryje turės būti sumontuota velenas su mentėmis. Todėl būtina sumontuoti atraminius guolius. Gerai naudoti grandinę kaip perdavimo grandį tarp veleno ir svirties.

Biodujų jėgainė gali būti eksploatuojama beveik visuose regionuose, išskyrus šiaurinius regionus. Tačiau skirtingai nuo ankstesnio modelio, jam reikia priežiūros.

Maišymas + kaitinimas

Šiluminis poveikis biomasei padidina joje vykstančių skilimo ir rūgimo procesų intensyvumą. Biodujų agregatas yra universalesnis, nes gali veikti dviem režimais - mezofiliniu ir termofiliniu, tai yra, temperatūros diapazone (apie 25–65 ºС) (žr. diagramas aukščiau).

Aukščiau pateiktoje diagramoje katilas veikia gautomis dujomis, nors tai nėra vienintelė galimybė. Biomasės šildymas gali būti atliekamas įvairiais būdais, priklausomai nuo to, kaip savininkui patogiau jį organizuoti.

Automatinės parinktys

Skirtumas tarp šios schemos yra tas, kad ji yra prijungta prie įrenginio. Tai leidžia kaupti dujų atsargas, o ne naudoti jas iš karto pagal paskirtį. Naudojimo paprastumą lemia ir tai, kad intensyviai fermentacijai tinka beveik bet koks temperatūros režimas.

Šis įrengimas yra dar produktyvesnis. Panašiu reaktoriaus tūriu jis gali perdirbti iki 1,3 tonos žaliavų per dieną. Pakrovimas, maišymas – už tai atsakinga pneumatika. Išleidimo kanalas leidžia išvežti atliekas arba į bunkerį trumpalaikiam saugojimui, arba į mobilius konteinerius, kad būtų galima nedelsiant išvežti. Pavyzdžiui, laukams tręšti.

Šie biodujų jėgainių variantai vargu ar tinkami naudoti buityje. Jų montavimas, ypač savo rankomis, yra daug sunkesnis. Tačiau mažam ūkiui tai geras sprendimas.

Mechanizuota biodujų jėgainė

Skirtumas nuo ankstesnių modelių yra papildomame rezervuare, kuriame vyksta išankstinis žaliavos masės paruošimas.

Suslėgtos biodujos tiekiamos į pakrovimo bunkerį, o po to į reaktorių. Jis taip pat naudojamas šildymui.

Vienintelis dalykas, kurio reikia renkant bet kurį įrenginį savo rankomis, yra tikslūs inžineriniai skaičiavimai. Gali tekti pasikonsultuoti su specialistu. Priešingu atveju viskas yra gana paprasta. Jei bent vienas iš skaitytojų susidomės biodujų agregatu ir pats jį įsirengia, vadinasi, autorius prie šio straipsnio dirbo ne veltui. Sėkmės!

Štai Serbijoje ir visoje Europoje žmonės nenori priklausyti nuo energetikos ir dujų įmonių, todėl stengiasi įsigyti alternatyvių energijos šaltinių. Ar tai būtų saulės kolektoriai, šilumos kolektoriai ar biodujų įrenginiai.

Kažkada savo žurnale jau kalbėjau apie pramonines biodujų jėgaines, dabar mano istorija apie naminę gamyklą, kuri gali gaminti dujas jūsų namams ar kotedžui. Veikimo principas aiškus iš paveikslo. Aš tik pateiksiu keletą paaiškinimų ir papasakosiu kai kurių elementų paskirtį.

Norėdami atlikti diegimą, jums reikės:

*Dvi plastikinės statinės po 200 litrų (Serbijoje tokiose statinėse sūdomi kopūstai), bet gali būti ir metalinių statinių dyzeliniam kurui.

* Penkios adapterio jungiamosios detalės, skirtos elementams sujungti su bent 13 mm storio žarna.

* Plastikinė žarna (ilgis priklauso nuo montavimo poreikių).

* Plastikinis kibiras.

* Plastikinis 3 - 5 litrų kanistras (automobilinei alyvai su užsukamu dangteliu) avariniam vožtuvui.

* Du plastikiniai vamzdeliai, kurių skersmuo 5 cm.

1 elementas - paveikslėlyje BIO dujų generatorius

Jį sudaro: sandari statinė, du plastikiniai vamzdžiai ir biodujų išleidimo anga.

Generatoriuje irimo proceso metu organinė masė suyra, išskirdama 60 % metano ir 40 % SO2.

Per pirmąjį plastikinį vamzdelį su piltuvu supilamos smulkiai susmulkintos biomasės atliekos ir sumaišomos su vandeniu santykiu 10% biomasės ir 90% lietaus vandens (minkšto vandens).

Būtų gerai, jei galėtume įpilti ir natūralaus šviežio karvių, kiaulių ir paukščių mėšlo mišinio, taip įvedant mikroorganizmus, nuo kurių priklauso biodujų gamyba. Jei to nepadarysite, galite įpilti šiek tiek purvo iš upės ar tvenkinio, kad pagreitintumėte procesą.

Procesas trunka apie 3 savaites, kol susidaro dujos. Anksti pastebėsite, kad išsiskiria dujos, tačiau atminkite, kad tai yra SO2 – anglies dioksidas, kuris nėra degus. Tik praėjus 3 savaitėms, susidaro metanas, arba biodujos.

Laikui bėgant konteinerio apačioje atsiranda likučių, kurie yra puiki natūrali trąša daržovėms sodininkystėje.

Ideali temperatūra yra nuo 12 iki 36 laipsnių, saugokite statinę nuo tiesioginių saulės spindulių pavėsyje, o žiemą - nuo užšalimo. Atminkite, kad tai yra „gyva“ statinė, ty joje yra milijardai mikroorganizmų, dirbančių biomasės skilimo procese.

Jei BIO dujų generatorių „perkepsite“ arba „užšaldysite“, mikroorganizmai išnyks, todėl visą procesą teks pradėti iš naujo.

2 elementas paveikslėlyje yra konteineris biodujoms surinkti ir vandens sandariklis

Jį sudaro atvira plastikinė statinė, kibiras ir dvi jungiamosios detalės (vožtuvas) dujų srautui ir svoriui (žyma).

Šioje talpykloje – 200 litrų statinėje, surenkamos dujos, kaip parodyta paveikslėlyje. Tai paprastas ir lankstus sprendimas, neeikvodamas dujų. Be to, vanduo taip pat veikia kaip filtras, išvalantis metaną nuo priemaišų.

Atkreipkite dėmesį, kad dujos pakėlė vandens talpą ir tai rodo surinktų dujų kiekį.

Svorio svoris padės užtikrinti pakankamą dujų slėgį, kuris vėliau siunčiamas į avarinį vožtuvą, elementą Nr. 4.

Šią talpyklą laikykite pripildytą vandens ir apsaugokite nuo užšalimo.

3 elementas – degiklis

4 elementas – avarinis vožtuvas

Avarinį vožtuvą sudaro plastikinis vandens balionėlis su užsukamu dangteliu ir du adapteriai.

Tuščios alyvos skardinės automobiliui – gera improvizacija.

Apsauginis vožtuvas skirtas sulaikyti liepsną, kad sustabdytų atvirkštinį efektą. Avarinis vožtuvas yra tarp 3 elemento - degiklio ir dujų surinkimo talpyklos, 2 elemento.

Būtina įrengti avarinį vožtuvą, kad dujų bakas neužsidegtų, nesukeltų avarijos ar sprogimo.

Ūkininkai kasmet susiduria su mėšlo šalinimo problema. Jo išvežimui ir užkasimui organizuoti reikalingos nemažos lėšos yra iššvaistomos. Tačiau yra būdas, leidžiantis ne tik sutaupyti pinigų, bet ir padaryti, kad šis natūralus produktas pasitarnautų jūsų naudai.

Taupūs savininkai jau seniai taiko ekologinę technologiją, leidžiančią iš mėšlo gauti biodujų ir panaudoti jas kaip kurą.

Todėl savo medžiagoje kalbėsime apie biodujų gamybos technologiją, taip pat kalbėsime apie tai, kaip statyti bioenergetinę.

Reikiamo tūrio nustatymas

Reaktoriaus tūris nustatomas pagal ūkyje pagaminamo mėšlo paros kiekį. Taip pat būtina atsižvelgti į žaliavos rūšį, temperatūrą ir fermentacijos laiką. Kad įrenginys veiktų pilnai, bakas pripildomas iki 85-90% tūrio, mažiausiai 10% turi likti laisvos dujos, kad galėtų išeiti.

Organinių medžiagų skilimo procesas mezofiliniame įrenginyje, esant vidutinei 35 laipsnių temperatūrai, trunka nuo 12 dienų, po to pašalinami fermentuoti likučiai ir reaktorius užpildomas nauja substrato dalimi. Kadangi atliekos prieš siunčiant į reaktorių praskiedžiamos vandeniu iki 90%, nustatant paros apkrovą taip pat reikia atsižvelgti į skysčio kiekį.

Remiantis pateiktais rodikliais, reaktoriaus tūris bus lygus paruošto substrato (mėšlo su vandeniu) paros kiekiui, padaugintam iš 12 (laikas, reikalingas biomasei irti) ir padidintam 10% (laisvas konteinerio tūris).

Požeminio statinio statyba

Dabar pakalbėkime apie paprasčiausią diegimą, leidžiantį jį įsigyti mažiausia kaina. Apsvarstykite galimybę sukurti požeminę sistemą. Norint jį pagaminti, reikia iškasti duobę, jos pagrindas ir sienos užpilamos gelžbetonio keramzitbetoniu.

Priešingose ​​kameros pusėse yra įleidimo ir išleidimo angos, kuriose sumontuoti pasvirę vamzdžiai substratui tiekti ir atliekų masei išpumpuoti.

Maždaug 7 cm skersmens išleidimo vamzdis turėtų būti beveik pačiame bunkerio apačioje, kitas jo galas sumontuotas stačiakampėje kompensacinėje talpoje, į kurią bus pumpuojamos atliekos. Pagrindo tiekimo vamzdynas yra maždaug 50 cm atstumu nuo apačios ir jo skersmuo yra 25-35 cm. Viršutinė vamzdžio dalis patenka į žaliavų priėmimo skyrių.

Reaktorius turi būti visiškai sandarus. Kad būtų išvengta oro patekimo, konteineris turi būti padengtas bituminės hidroizoliacijos sluoksniu

Viršutinė bunkerio dalis yra dujų laikiklis, kuris yra kupolo arba kūgio formos. Jis pagamintas iš metalo lakštų arba stogo dangos. Taip pat galite užbaigti konstrukciją plytų mūriu, kuris vėliau padengiamas plieniniu tinkleliu ir tinkuojamas. Dujų bako viršuje turite padaryti sandarų liuką, nuimti dujų vamzdį, einantį per vandens sandariklį, ir sumontuoti vožtuvą, kad sumažintumėte dujų slėgį.

Norėdami maišyti substratą, galite įrengti drenažo sistemą, veikiančią burbuliavimo principu. Norėdami tai padaryti, vertikaliai pritvirtinkite plastikinius vamzdžius konstrukcijos viduje, kad jų viršutinis kraštas būtų virš pagrindo sluoksnio. Padarykite juose daug skylių. Slėgio dujos kris žemyn, o kildamos aukštyn dujų burbuliukai maišys biomasę konteineryje.

Jei nenorite statyti betoninio bunkerio, galite nusipirkti gatavą PVC konteinerį. Norint išsaugoti šilumą, ji turi būti apjuosta šilumos izoliacijos sluoksniu – putų polistirenu. Duobės dugnas užpilamas 10 cm gelžbetonio sluoksniu. Galima naudoti rezervuarus iš polivinilchlorido, jei reaktoriaus tūris neviršija 3 m3.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Pažiūrėję vaizdo įrašą sužinosite, kaip padaryti paprasčiausią montavimą iš paprastos statinės:

Paprasčiausias reaktorius gali būti pagamintas per kelias dienas savo rankomis, naudojant turimas medžiagas. Jei ūkis didelis, tuomet geriausia įsigyti jau paruoštą instaliaciją arba kreiptis į specialistus.