یک نمودار ساده از یک نیروگاه بیوگاز. نیروگاه های بیوگاز و بیوگاز. ویدئو - کارخانه بیوگاز را خودتان انجام دهید

تکنولوژی جدید نیست. در قرن هجدهم، زمانی که جان هلمونت، شیمیدان، کشف کرد که کود گازی گازهای قابل اشتعال منتشر می کند، شروع به توسعه کرد.

تحقیقات او توسط الساندرو ولتا و هامفری دیوی که متان را در مخلوط گاز یافتند ادامه یافت. در پایان قرن نوزدهم در انگلستان، بیوگاز حاصل از کود در لامپ های خیابانی استفاده می شد. در اواسط قرن بیستم، باکتری هایی کشف شدند که متان و پیش سازهای آن را تولید می کنند.

واقعیت این است که سه گروه از میکروارگانیسم ها به طور متناوب در کود دامی کار می کنند و از مواد زائد باکتری های قبلی تغذیه می کنند. اولین باکتری هایی که شروع به کار می کنند باکتری های استوژن هستند که کربوهیدرات ها، پروتئین ها و چربی ها را در دوغاب حل می کنند.

پس از پردازش مواد مغذی توسط میکروارگانیسم های بی هوازی، متان، آب و دی اکسید کربن تشکیل می شود. به دلیل وجود آب، بیوگاز در این مرحله قادر به سوختن نیست - نیاز به تصفیه دارد، بنابراین از طریق تاسیسات تصفیه عبور می کند.

بیومتان چیست؟

گازی که در نتیجه تجزیه زیست توده کود به دست می آید، مشابه گاز طبیعی است. تقریبا 2 برابر سبکتر از هوا است، بنابراین همیشه بالا می رود. این فناوری تولید مصنوعی را توضیح می‌دهد: فضای آزاد در بالا باقی می‌ماند تا ماده آزاد شود و جمع شود و سپس برای استفاده برای نیازهای خود از آنجا خارج می‌شود.

متان تا حد زیادی بر اثر گلخانه ای - بسیار بیشتر از دی اکسید کربن - 21 برابر تأثیر می گذارد. بنابراین، فناوری پردازش کود نه تنها یک روش اقتصادی، بلکه یک روش سازگار با محیط زیست برای دفع فضولات حیوانی است.

بیومتان برای نیازهای زیر استفاده می شود:

• آشپزی؛

• در موتورهای احتراق داخلی خودروها؛

• برای گرم کردن یک خانه خصوصی

بیوگاز مقدار زیادی گرما تولید می کند. 1 متر مکعب معادل سوزاندن 1.5 کیلوگرم زغال سنگ است.

بیومتان چگونه تولید می شود؟

می توان آن را نه تنها از کود، بلکه از جلبک ها، مواد گیاهی، چربی و سایر فضولات حیوانی و بقایای فرآوری مواد خام از فروشگاه های ماهی نیز به دست آورد. بسته به کیفیت ماده منبع و ظرفیت انرژی آن، بازده نهایی مخلوط گاز بستگی دارد.

حداقل گاز به دست آمده 50 متر مکعب در هر تن کود دامی است. حداکثر - 1300 متر مکعب پس از فرآوری چربی حیوانی. محتوای متان تا 90٪ است.

یکی از انواع گازهای بیولوژیکی، گاز محل دفن زباله است. این در هنگام تجزیه زباله در محل های دفن زباله حومه تشکیل می شود. غرب در حال حاضر تجهیزاتی دارد که زباله های مردم را پردازش کرده و به سوخت تبدیل می کند. به عنوان یک نوع کسب و کار، منابع نامحدودی دارد.

پایه مواد اولیه آن شامل:

• صنایع غذایی؛

• دامپروری؛

• پرورش طیور؛

• کارخانه های شیلات و فرآوری؛

• لبنیات؛

• تولید نوشیدنی های الکلی و کم الکل.

هر صنعتی مجبور است زباله های خود را دفع کند - گران و بی سود است. در خانه، با کمک یک نصب کوچک خانگی، می توانید چندین مشکل را به طور همزمان حل کنید: گرم کردن رایگان خانه، بارور کردن زمین با مواد مغذی با کیفیت بالا که از پردازش کود به جای مانده است، آزاد کردن فضا و از بین بردن بو.

فناوری تولید سوخت زیستی

تمام باکتری هایی که در تشکیل بیوگاز شرکت می کنند، بی هوازی هستند، یعنی برای عملکرد به اکسیژن نیاز ندارند. برای این کار ظروف تخمیر کاملاً مهر و موم شده ساخته می شود که لوله های خروجی آنها نیز اجازه عبور هوای بیرون را نمی دهد.

پس از ریختن مایع خام در مخزن و افزایش دما به مقدار لازم، باکتری ها شروع به کار می کنند. متان شروع به آزاد شدن می کند که از سطح دوغاب بالا می آید. به بالش ها یا مخازن مخصوص فرستاده می شود و پس از آن فیلتر شده و در سیلندرهای گاز قرار می گیرد.

ضایعات مایع ناشی از باکتری ها در پایین تجمع می یابد، از آنجا به طور دوره ای پمپ می شود و همچنین برای ذخیره سازی ارسال می شود. پس از این، بخش جدیدی از کود به مخزن پمپ می شود.

رژیم دمایی عملکرد باکتری ها

برای تبدیل کود به بیوگاز، باید شرایط مناسبی برای فعالیت باکتری ها ایجاد کرد. برخی از آنها در دمای بالای 30 درجه فعال می شوند - مزوفیل. در عین حال، روند کندتر است و اولین محصول را می توان پس از 2 هفته به دست آورد.

باکتری های ترموفیل در دمای 50 تا 70 درجه کار می کنند. زمان لازم برای بدست آوردن بیوگاز از کود به 3 روز کاهش می یابد. در این حالت ضایعات لجن تخمیری است که در مزارع به عنوان کود برای محصولات کشاورزی استفاده می شود. هیچ میکروارگانیسم بیماری زا، کرم و علف های هرز در لجن وجود ندارد، زیرا در معرض دمای بالا می میرند.

نوع خاصی از باکتری های گرمادوست وجود دارند که می توانند در محیطی که تا 90 درجه گرم شده زنده بمانند. آنها برای تسریع فرآیند تخمیر به مواد خام اضافه می شوند.

کاهش دما منجر به کاهش فعالیت باکتری های گرمادوست یا مزوفیل می شود. در خانوارهای خصوصی، مزوفیل ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا نیازی به گرمایش خاصی ندارند و تولید گاز ارزان تر است. پس از آن، هنگامی که اولین دسته گاز دریافت می شود، می توان از آن برای گرم کردن راکتور با میکروارگانیسم های گرما دوست استفاده کرد.

مهم! متانوژن ها تغییرات ناگهانی دما را تحمل نمی کنند، بنابراین در زمستان باید همیشه گرم نگه داشته شوند.

نحوه تهیه مواد اولیه برای ریختن در راکتور

برای تولید بیوگاز از کود، نیازی به وارد کردن میکروارگانیسم‌ها به مایع نیست، زیرا آنها قبلاً در فضولات حیوانات یافت می‌شوند. فقط باید دما را حفظ کنید و به موقع یک محلول کود جدید اضافه کنید. باید درست تهیه شود.

رطوبت محلول باید 90٪ (قوام خامه ترش مایع) باشد.بنابراین، انواع خشک فضولات ابتدا با آب پر می شوند - فضولات خرگوش، فضولات اسب، فضولات گوسفند، فضولات بز.کود خوک به شکل خالص نیازی به رقیق شدن ندارد، زیرا حاوی مقدار زیادی ادرار است.

مرحله بعدی تجزیه مواد جامد کود است. هرچه کسری ریزتر باشد، باکتری ها مخلوط را بهتر پردازش می کنند و گاز بیشتری آزاد می شود. برای این منظور در تاسیسات از همزن استفاده می شود که دائما در حال کار است.خطر تشکیل پوسته سخت روی سطح مایع را کاهش می دهد.

آن دسته از کودهایی که دارای بالاترین اسیدیته هستند برای تولید بیوگاز مناسب هستند. آنها همچنین سرد - گوشت خوک و گاو نامیده می شود. کاهش اسیدیته فعالیت میکروارگانیسم ها را متوقف می کند، بنابراین لازم است در ابتدا نظارت شود که چقدر طول می کشد تا آنها به طور کامل حجم مخزن را پردازش کنند. سپس دوز بعدی را اضافه کنید.

تکنولوژی تصفیه گاز

هنگام پردازش کود به بیوگاز، موارد زیر به دست می آید:

• 70 درصد متان؛

• 30٪ دی اکسید کربن؛

• 1% ناخالصی سولفید هیدروژن و سایر ترکیبات فرار.

برای اینکه بیوگاز برای استفاده در مزرعه مناسب شود، باید از ناخالصی ها پاک شود. برای حذف سولفید هیدروژن از فیلترهای مخصوص استفاده می شود. واقعیت این است که ترکیبات سولفید هیدروژن فرار که در آب حل می شوند اسید را تشکیل می دهند. اگر از فلز ساخته شده باشند باعث ایجاد زنگ زدگی بر روی دیواره لوله ها یا مخازن می شود.

• گاز حاصل تحت فشار 9-11 اتمسفر فشرده می شود.

• به یک مخزن آب وارد می شود، جایی که ناخالصی ها در مایع حل می شوند.

در مقیاس صنعتی، آهک یا کربن فعال و همچنین فیلترهای مخصوص برای تمیز کردن استفاده می شود.

نحوه کاهش رطوبت

راه های مختلفی برای خلاص شدن از شر ناخالصی های آب موجود در گاز وجود دارد. یکی از آنها اصل مهتابی است.لوله سرد گاز را به سمت بالا هدایت می کند. مایع متراکم می شود و به سمت پایین جریان می یابد. برای انجام این کار، لوله در زیر زمین گذاشته می شود، جایی که دما به طور طبیعی کاهش می یابد. با بالا رفتن دما نیز افزایش می یابد و گاز خشک شده وارد انبار می شود.

گزینه دوم آب بند است.گاز پس از خروج وارد ظرفی با آب می شود و در آنجا از ناخالصی ها پاک می شود. این روش یک مرحله ای نامیده می شود که بیوگاز بلافاصله با استفاده از آب از تمام مواد فرار و رطوبت پاک می شود.

اصل آب بندی

برای تولید بیوگاز از چه تاسیساتی استفاده می شود؟

اگر قرار است نصب در نزدیکی مزرعه قرار گیرد، بهترین گزینه ساختاری جمع شونده است که به راحتی به مکان دیگری منتقل شود. عنصر اصلی نصب یک بیوراکتور است که مواد اولیه در آن ریخته می شود و فرآیند تخمیر انجام می شود. شرکت های بزرگ از مخازن استفاده می کنند حجم 50 متر مکعب.

در مزارع خصوصی، مخازن زیرزمینی به عنوان بیوراکتور ساخته می شوند. آنها را از آجر در یک گودال آماده گذاشته شده و با سیمان پوشانده اند. بتن ایمنی سازه را افزایش می دهد و از ورود هوا جلوگیری می کند. حجم بستگی به این دارد که چه مقدار مواد خام در روز از حیوانات اهلی به دست می آید.

سیستم های سطحی نیز در خانه محبوب هستند. در صورت تمایل، بر خلاف یک راکتور ثابت زیرزمینی، نصب می تواند جدا شود و به مکان دیگری منتقل شود. بشکه های پلاستیکی، فلزی یا پلی وینیل کلرید به عنوان مخزن استفاده می شود.

بر اساس نوع کنترل عبارتند از:

• ایستگاه های اتوماتیک که در آنها پر کردن و پمپاژ مواد اولیه زباله بدون دخالت انسان انجام می شود.

• مکانیکی، که در آن کل فرآیند به صورت دستی کنترل می شود.

با استفاده از پمپ می توانید تخلیه مخزنی را که زباله های پس از تخمیر در آن می ریزند تسهیل کنید. برخی از صنعتگران از پمپ ها برای پمپاژ گاز از بالشتک ها (به عنوان مثال، لوله های داخلی خودرو) به یک مرکز تصفیه استفاده می کنند.

طرح یک تاسیسات خانگی برای تولید بیوگاز از کود

قبل از ساختن یک نیروگاه بیوگاز در سایت خود، باید با خطرات بالقوه ای که می تواند باعث انفجار راکتور شود آشنا شوید. شرط اصلی عدم وجود اکسیژن است.

متان یک گاز انفجاری است و می تواند مشتعل شود، اما برای این کار باید آن را بالای 500 درجه گرم کرد. اگر بیوگاز با هوا مخلوط شود، فشار بیش از حد ایجاد می شود که باعث پارگی راکتور می شود. بتن ممکن است ترک بخورد و برای استفاده بیشتر مناسب نخواهد بود.

ویدئو: بیوگاز از فضولات پرندگان

برای جلوگیری از پاره شدن فشار درب، از یک وزنه تعادل، یک واشر محافظ بین درب و مخزن استفاده کنید. ظرف کاملاً پر نشده است - حداقل باید وجود داشته باشد 10 درصد حجم برای انتشار گاز.بهتر - 20٪.

بنابراین، برای ساخت یک بیوراکتور با تمام لوازم جانبی موجود در سایت خود، باید:

• خوب است مکانی را انتخاب کنید که دور از مسکن قرار گیرد (هرگز نمی دانید).

• مقدار تخمینی کودی که حیوانات روزانه تولید می کنند را محاسبه کنید. نحوه شمارش - زیر را بخوانید.

• محل قرار دادن لوله های بارگیری و تخلیه و همچنین لوله ای برای متراکم کردن رطوبت در گاز حاصل را تعیین کنید.

• در مورد محل مخزن زباله (کود به طور پیش فرض) تصمیم بگیرید.

• حفر گودال بر اساس محاسبات مقدار مواد اولیه.

• ظرفی را انتخاب کنید که به عنوان مخزن کود باشد و آن را در گودال نصب کنید. اگر یک راکتور بتنی برنامه ریزی شده باشد، کف گودال با بتن پر می شود، دیوارها با آجر اندود شده و با ملات بتون گچ کاری می شوند. پس از این، باید به آن زمان دهید تا خشک شود.

• اتصالات بین راکتور و لوله ها نیز در مرحله چیدن مخزن آب بندی می شود.

• یک دریچه برای بازرسی راکتور تجهیز کنید. یک واشر مهر و موم شده بین آن قرار می گیرد.

اگر آب و هوا سرد است، قبل از بتن ریزی یا نصب مخزن پلاستیکی، راه هایی برای گرم کردن آن در نظر بگیرید. اینها می توانند وسایل گرمایشی یا نوارهای مورد استفاده در فناوری "کف گرم" باشند.

در پایان کار، راکتور را از نظر نشتی بررسی کنید.

محاسبه مقدار گاز

از یک تن کود می توان تقریباً 100 متر مکعب گاز گرفت. سوال: حیوانات خانگی چقدر در روز بستر تولید می کنند؟

• مرغ - 165 گرم در روز؛

• گاو - 35 کیلوگرم؛

• بز - 1 کیلوگرم؛

• اسب - 15 کیلوگرم؛

• گوسفند - 1 کیلوگرم؛

• خوک - 5 کیلوگرم.

این ارقام را در تعداد سرها ضرب کنید و دوز روزانه مدفوع مورد پردازش را دریافت می کنید.

گاز بیشتری از گاوها و خوک ها می آید. اگر گیاهان پر انرژی مانند ذرت، چغندر و ارزن را به مخلوط اضافه کنید، مقدار بیوگاز افزایش می یابد. گیاهان مردابی و جلبک ها پتانسیل بالایی دارند.

بیشترین میزان مربوط به زباله های کارخانه های فرآوری گوشت است. اگر چنین مزارعی در این نزدیکی وجود داشته باشد، ما می توانیم همکاری کنیم و برای همه یک راکتور نصب کنیم. دوره بازگشت سرمایه برای بیوراکتور 1 تا 2 سال است.

ضایعات زیست توده پس از تولید گاز

پس از فرآوری کود در یک راکتور، محصول جانبی لجن زیستی است. در طی پردازش بی هوازی زباله ها، باکتری ها حدود 30 درصد مواد آلی را در خود حل می کنند. بقیه بدون تغییر منتشر می شود.

این ماده مایع نیز محصول جانبی تخمیر متان است و در کشاورزی برای تغذیه ریشه نیز استفاده می شود.

دی اکسید کربن بخش زائدی است که تولیدکنندگان بیوگاز در تلاش برای حذف آن هستند. اما اگر آن را در آب حل کنید، این مایع نیز می تواند مفید باشد.

استفاده کامل از محصولات کارخانه بیوگاز

برای استفاده کامل از محصولات به دست آمده پس از فرآوری کود دامی، نگهداری گلخانه ضروری است. اولاً می توان از کود آلی برای کشت سبزیجات در تمام طول سال استفاده کرد که عملکرد آن پایدار خواهد بود.

در مرحله دوم، دی اکسید کربن به عنوان کود - ریشه یا محلول پاشی استفاده می شود و خروجی آن حدود 30٪ است. گیاهان دی اکسید کربن هوا را جذب می کنند و در عین حال بهتر رشد می کنند و توده سبز به دست می آورند.اگر با متخصصان در این زمینه مشورت کنید، آنها به شما در نصب تجهیزاتی کمک می کنند که دی اکسید کربن را از حالت مایع به یک ماده فرار تبدیل می کند.

ویدئو: بیوگاز در 2 روز

واقعیت این است که برای نگهداری از یک دامداری، منابع انرژی به دست آمده می تواند بسیار زیاد باشد، به خصوص در تابستان که نیازی به گرم کردن انبار یا خوک نیست.

بنابراین، توصیه می شود در یک فعالیت سودآور دیگر شرکت کنید - یک گلخانه سازگار با محیط زیست. محصولات باقی مانده را می توان در اتاق های یخچال نگهداری کرد - با استفاده از همان انرژی. یخچال یا هر وسیله دیگری می تواند با برق تولید شده توسط باتری گاز کار کند.

به عنوان کود استفاده کنید

علاوه بر تولید گاز، بیوراکتور مفید است زیرا از زباله به عنوان کود ارزشمندی استفاده می شود که تقریباً تمام نیتروژن و فسفات را در خود نگه می دارد. هنگامی که کود به خاک اضافه می شود، 30 تا 40 درصد نیتروژن به طور جبران ناپذیری از بین می رود.

برای کاهش هدررفت مواد نیتروژن، فضولات تازه به خاک اضافه می شود، اما متان آزاد شده به سیستم ریشه گیاهان آسیب می رساند. پس از فرآوری کود، متان برای نیازهای خود استفاده می شود و تمام مواد مغذی حفظ می شود.

پس از تخمیر، پتاسیم و فسفر به شکل کلات تبدیل می شود که 90٪ توسط گیاهان جذب می شود. اگر به طور کلی به آن نگاه کنید، سپس 1 تن کود تخمیری می تواند جایگزین 70 تا 80 تن فضولات حیوانی معمولی شود.

پردازش بی هوازی تمام نیتروژن موجود در کود را حفظ می کند و آن را به فرم آمونیوم تبدیل می کند که عملکرد هر محصول را تا 20٪ افزایش می دهد.

این ماده برای سیستم ریشه خطرناک نیست و می توان 2 هفته قبل از کاشت محصولات در زمین باز استفاده کرد تا مواد آلی زمان لازم برای پردازش توسط میکروارگانیسم های هوازی خاک را داشته باشند.

قبل از استفاده، کود زیستی با آب رقیق می شود. به نسبت 1:60 هر دو بخش خشک و مایع برای این کار مناسب هستند که پس از تخمیر نیز به مخزن مواد اولیه زباله می روند.

در هر هکتار به 700 تا 1000 کیلوگرم در لیتر کود رقیق نشده نیاز دارید. با توجه به اینکه از یک مترمکعب مساحت راکتور روزانه تا 40 کیلوگرم کود به دست می آید، در یک ماه می توانید با فروش مواد آلی نه تنها زمین خود، بلکه زمین همسایه خود را نیز تهیه کنید.

چه مواد مغذی را می توان پس از فرآوری کود به دست آورد؟

ارزش اصلی کود تخمیری به عنوان یک کود، وجود اسیدهای هیومیک است که مانند یک پوسته، یون های پتاسیم و فسفر را در خود نگه می دارد. اکسیده شدن در هوا در طول ذخیره سازی طولانی مدت، ریز عناصر ویژگی های مفید خود را از دست می دهند، اما در طی پردازش بی هوازی، برعکس، آنها افزایش می یابند.

هومات ها تأثیر مثبتی بر ترکیب فیزیکی و شیمیایی خاک دارند.در نتیجه افزودن مواد آلی، حتی سنگین‌ترین خاک‌ها در برابر رطوبت نفوذپذیرتر می‌شوند. علاوه بر این، مواد آلی غذا برای باکتری های خاک فراهم می کند. آنها باقی مانده هایی را که توسط بی هوازی ها نخورده اند را پردازش می کنند و اسیدهای هیومیک آزاد می کنند. در نتیجه این فرآیند، گیاهان مواد مغذی را دریافت می کنند که به طور کامل جذب می شوند.

علاوه بر موارد اصلی - نیتروژن، پتاسیم و فسفر - کود زیستی حاوی ریز عناصر است.اما مقدار آنها بستگی به ماده منبع - منشا گیاهی یا حیوانی دارد.

روش های ذخیره سازی لجن

بهتر است کود تخمیری را به صورت خشک نگهداری کنید. این باعث می شود بسته بندی و حمل و نقل راحت تر شود. ماده خشک خواص مفید کمتری را از دست می دهد و می تواند در بسته نگهداری شود. اگرچه چنین کودی در طول یک سال به هیچ وجه خراب نمی شود، اما باید در یک کیسه یا ظرف بسته شود.

فرم های مایع باید در ظروف در بسته با درب محکم نگهداری شوند تا از خروج نیتروژن جلوگیری شود.

مشکل اصلی تولیدکنندگان کودهای زیستی بازاریابی در فصل زمستان است که گیاهان در خواب هستند. در بازار جهانی قیمت کودهای با این کیفیت حدود 130 دلار در هر تن در نوسان است. اگر خطی برای بسته بندی کنسانتره راه اندازی کنید، می توانید ظرف دو سال هزینه راکتور خود را بپردازید.

آیا مقاله را دوست داشتید؟ با دوستانتان به اشتراک بگذارید:

سلام، خوانندگان عزیز! من خالق پروژه Fertilizers.NET هستم. خوشحالم که تک تک شما را در صفحات آن می بینم. امیدوارم اطلاعات مقاله مفید بوده باشد. همیشه برای ارتباط باز است - نظرات، پیشنهادات، چیزهای دیگری که می خواهید در سایت ببینید، و حتی انتقاد، می توانید برای من در VKontakte، اینستاگرام یا فیس بوک بنویسید (نمادهای دور زیر). صلح و شادی برای همه! 🙂

شما همچنین ممکن است علاقه مند به خواندن باشید:

تاسیسات کوچک را می توان در خانه نیز نصب کرد. به عنوان یک کنار، من می گویم که تولید بیوگاز با دستان خود نوعی اختراع جدید نیست. حتی در دوران باستان، بیوگاز به طور فعال در خانه در چین تولید می شد. این کشور همچنان در تعداد تاسیسات بیوگاز پیشرو است. اما اینجا چگونه با دستان خود یک کارخانه بیوگاز بسازید، آنچه برای این مورد نیاز است ، چقدر هزینه خواهد داشت - سعی خواهم کرد همه اینها را در این مقاله و مقالات بعدی به شما بگویم.

محاسبه اولیه یک نیروگاه بیوگاز

قبل از شروع به خرید یا مونتاژ مستقل یک نیروگاه بیوگاز، باید به اندازه کافی در دسترس بودن مواد خام، نوع، کیفیت و امکان عرضه بدون وقفه را ارزیابی کنید. هر ماده خامی برای تولید بیوگاز مناسب نیست. مواد اولیه نامناسب:

• مواد خام با محتوای لیگنین بالا؛
• مواد اولیه حاوی خاک اره درختان سوزنی برگ (با وجود رزین)
• با رطوبت بیش از 94 درصد
• کود پوسیده و همچنین مواد خام حاوی قالب یا مواد شوینده مصنوعی.

اگر ماده خام برای پردازش مناسب باشد، می توانید شروع به تعیین حجم بیوراکتور کنید. حجم کل مواد خام برای حالت مزوفیل (دمای زیست توده از 25-40 درجه متغیر است، رایج ترین حالت) از 2/3 حجم راکتور تجاوز نمی کند. دوز روزانه بیش از 10٪ از کل مواد خام بارگیری شده نیست.

هر ماده خام با سه پارامتر مهم مشخص می شود:

• تراکم؛
• محتوای خاکستر؛
• رطوبت

دو پارامتر آخر از جداول آماری تعیین می شوند. مواد خام با آب رقیق می شود تا رطوبت 80-92٪ حاصل شود. نسبت مقدار آب و مواد اولیه می تواند از 1:3 تا 2:1 متغیر باشد. این کار برای دادن سیالیت لازم به بستر انجام می شود. آن ها برای اطمینان از عبور زیرلایه از لوله ها و امکان اختلاط آن. برای نیروگاه های بیوگاز کوچک، چگالی زیرلایه را می توان برابر با چگالی آب در نظر گرفت.

بیایید سعی کنیم حجم راکتور را با استفاده از یک مثال تعیین کنیم.

فرض کنید یک مزرعه 10 راس گاو، 20 خوک و 35 مرغ دارد. فضولات زیر در روز تولید می شود: از 1 گاو 55 کیلوگرم، از 1 خوک 4.5 کیلوگرم و از مرغ 0.17 کیلوگرم. حجم زباله روزانه خواهد بود: 10x55+20x4.5+0.17x35 = 550+90+5.95 =645.95 کیلوگرم. بیایید تا 646 کیلوگرم گرد کنیم. رطوبت فضولات خوک و گاو 86 درصد و فضولات مرغ 75 درصد است. برای رسیدن به رطوبت 85 درصد در کود مرغ، باید 3.9 لیتر آب (حدود 4 کیلوگرم) اضافه کنید.

به نظر می رسد که دوز روزانه بارگیری مواد خام حدود 650 کیلوگرم خواهد بود. بار کامل راکتور: OS=10x0.65=6.5 تن و حجم راکتور OR=1.5x6.5=9.75 m³. آن ها ما به یک راکتور با حجم 10 متر مکعب نیاز خواهیم داشت.

محاسبه بازده بیوگاز

جدول محاسبه بازده بیوگاز بسته به نوع ماده خام.

نوع مواد اولیه	خروجی گاز، m³ در هر کیلوگرم ماده خشک	خروجی گاز m³ در هر تن در رطوبت 85%
کود دامی	0,25-0,34	38-51,5
کود خوک	0,34-0,58	51,5-88
مدفوع پرندگان	0,31-0,62	47-94
سرگین اسب	0,2-0,3	30,3-45,5
کود گوسفندی	0,3-0,62	45,5-94

اگر همین مثال را در نظر بگیریم، سپس وزن هر نوع ماده خام را در داده های جدولی مربوطه ضرب کنیم و هر سه جزء را جمع کنیم، بازده بیوگاز تقریباً 27-36.5 متر مکعب در روز بدست می آید.

برای اینکه تصوری از مقدار مورد نیاز بیوگاز داشته باشید، می گویم که یک خانواده متوسط ​​4 نفره به 1.8-3.6 متر مربع برای پخت و پز نیاز دارد. برای گرم کردن یک اتاق 100 متر مربعی - 20 متر مکعب بیوگاز در روز.

نصب و ساخت راکتور

یک مخزن فلزی، یک ظرف پلاستیکی می تواند به عنوان یک راکتور استفاده شود، یا می توان آن را از آجر یا بتن ساخت. برخی منابع می گویند که شکل ترجیحی آن یک استوانه است، اما در سازه های مربعی که از سنگ یا آجر ساخته شده اند، بر اثر فشار مواد اولیه، ترک هایی ایجاد می شود. صرف نظر از شکل، مواد و محل نصب، راکتور باید:

• ضد آب و گاز باشد اختلاط هوا و گاز نباید در راکتور اتفاق بیفتد. بین روکش و بدنه باید یک واشر ساخته شده از مواد مهر و موم شده وجود داشته باشد.
• عایق حرارتی باشد؛
• تحمل تمام بارها (فشار گاز، وزن و غیره)؛
• یک دریچه برای انجام کارهای تعمیری داشته باشید.

نصب و انتخاب شکل راکتور به صورت جداگانه برای هر مزرعه انجام می شود.

موضوع ساخت کارخانه بیوگاز DIYبسیار گسترده بنابراین، در این مقاله به این موضوع می پردازم. در مقاله بعدی در مورد انتخاب عناصر باقیمانده یک نیروگاه بیوگاز، قیمت ها و مکان هایی که می توان آن را خریداری کرد صحبت خواهیم کرد.

شما می توانید منبع ارزان انرژی را خودتان در خانه دریافت کنید - فقط باید یک کارخانه بیوگاز را جمع آوری کنید. اگر اصل عملکرد و ساختار آن را درک کنید، انجام این کار دشوار نیست. مخلوطی که تولید می کند حاوی مقدار زیادی متان است (بسته به ماده خام بارگیری شده - تا 70٪) بنابراین طیف وسیعی از کاربردها را دارد.

پر کردن مجدد سیلندرهای اتومبیل که با گاز به عنوان سوخت دیگ های گرمایش کار می کنند، لیست کاملی از همه گزینه های ممکن برای استفاده از محصول نهایی نیست. داستان ما در مورد نحوه نصب یک نیروگاه بیوگاز با دستان خود است.

چندین طرح از واحد وجود دارد. هنگام انتخاب یک راه حل مهندسی خاص، باید درک کنید که این نصب چقدر برای شرایط محلی مناسب است. این معیار اصلی برای ارزیابی امکان سنجی نصب است. به علاوه، شما توانایی های خود را دارید، یعنی اینکه از چه نوع مواد اولیه و در چه حجمی می توانید استفاده کنید، چه کارهایی را می توانید با دستان خود انجام دهید.

بیوگاز از تجزیه مواد آلی تولید می شود، اما "بازده" آن (از نظر حجمی)، و در نتیجه کارایی کارخانه بستگی به این دارد که دقیقاً چه چیزی در آن بارگیری می شود. جدول اطلاعات مربوطه (داده های شاخص) را ارائه می دهد که به تعیین انتخاب یک راه حل مهندسی خاص کمک می کند. برخی از گرافیک های توضیحی نیز مفید خواهد بود.

گزینه های طراحی

با بارگیری دستی مواد اولیه، بدون حرارت دادن و هم زدن

برای استفاده خانگی، این مدل راحت ترین در نظر گرفته می شود. با ظرفیت راکتور 1 تا 10 مترمکعب، تقریباً 50 تا 220 کیلوگرم کود روزانه مورد نیاز است. این همان چیزی است که هنگام تصمیم گیری در مورد اندازه ظرف باید از آن پیروی کنید.

نصب در زمین نصب شده است، بنابراین به یک گودال کوچک نیاز دارد. یک مکان در سایت مطابق با ابعاد محاسبه شده آن انتخاب می شود. درک ترکیب و هدف همه عناصر مدار دشوار نیست.

قابلیت نصب

پس از نصب راکتور در محل، لازم است سفتی آن بررسی شود. سپس فلز باید رنگ آمیزی شود (ترجیحاً با ترکیب مقاوم در برابر سرما) و عایق بندی شود.

• حذف ضایعات به طور طبیعی اتفاق می افتد - یا در طول فرآیند اضافه کردن یک بخش جدید، یا زمانی که گاز اضافی در راکتور با دریچه بسته وجود دارد. بنابراین، ظرفیت ظرف جمع آوری زباله نباید کمتر از ظرف کار باشد.
• علیرغم سادگی دستگاه و جذابیت برای مونتاژ خود به خود، به دلیل اینکه اختلاط و گرمایش جرم ارائه نمی شود، این گزینه نصب در مناطقی با آب و هوای معتدل، یعنی عمدتاً توصیه می شود. در جنوب روسیه اگرچه با عایق حرارتی باکیفیت، در شرایطی که لایه های آب زیرزمینی عمیق هستند، این طرح برای منطقه میانی کاملاً مناسب است.

بدون حرارت، اما با هم زدن

تقریباً یکسان است، فقط یک تغییر کوچک که به طور قابل توجهی عملکرد نصب را افزایش می دهد.

چگونه مکانیزم بسازیم؟ مثلاً برای کسی که آن را با دست خود مونتاژ کرده است، این مشکلی ندارد. یک شفت با پره ها باید در راکتور نصب شود. بنابراین، نصب بلبرینگ های پشتیبانی ضروری است. خوب است که از زنجیر به عنوان حلقه انتقال بین شفت و اهرم استفاده کنید.

نیروگاه بیوگاز تقریباً در همه مناطق به استثنای مناطق شمالی قابل بهره برداری است. اما برخلاف مدل قبلی نیاز به نظارت دارد.

هم زدن + حرارت دادن

اثر حرارتی بر روی زیست توده، شدت فرآیندهای تجزیه و تخمیر در آن را افزایش می دهد. واحد بیوگاز در استفاده همه کاره تر است، زیرا می تواند در دو حالت کار کند - مزوفیل و گرما دوست، یعنی در محدوده دمایی (تقریبا) 25 - 65 ºС (نمودارهای بالا را ببینید).

در نمودار بالا، دیگ بر روی گاز حاصل کار می کند، اگرچه این تنها گزینه نیست. گرمایش زیست توده را می توان به روش های مختلفی انجام داد، بسته به اینکه چگونه آن را برای مالک راحت تر سازماندهی کند.

گزینه های خودکار

تفاوت این طرح در اتصال آن به نصب است. این به شما امکان می دهد به جای استفاده فوری از آن برای هدف مورد نظر، ذخایر گاز را جمع آوری کنید. سهولت استفاده نیز به این دلیل است که تقریباً هر رژیم دمایی برای تخمیر فشرده مناسب است.

این نصب حتی سازنده تر است. این دستگاه قادر است تا 1.3 تن مواد خام را در روز با حجم راکتور مشابه فرآوری کند. بارگیری، اختلاط - پنوماتیک مسئول این است. کانال خروجی اجازه می دهد تا زباله ها را یا در یک پناهگاه برای ذخیره سازی کوتاه مدت، یا در ظروف متحرک برای حذف فوری خارج کنید. مثلاً برای کود دهی مزارع.

این گزینه های نیروگاه بیوگاز به سختی برای استفاده خانگی مناسب هستند. نصب آنها، به خصوص با دستان خود، بسیار دشوارتر است. اما برای یک مزرعه کوچک راه حل خوبی است.

کارخانه بیوگاز مکانیزه

تفاوت با مدل های قبلی در مخزن اضافی است که در آن آماده سازی اولیه توده مواد خام انجام می شود.

بیوگاز فشرده به قیف بارگیری و سپس به راکتور وارد می شود. برای گرمایش نیز استفاده می شود.

تنها چیزی که هنگام مونتاژ هر یک از تاسیسات با دستان خود ضروری است، محاسبات مهندسی دقیق است. ممکن است لازم باشد با یک متخصص مشورت کنید. در غیر این صورت همه چیز بسیار ساده است. اگر حداقل یکی از خوانندگان به یک واحد بیوگاز علاقه مند شود و خودش آن را نصب کند، نویسنده بیهوده روی این مقاله کار نکرده است. موفق باشید!

اینجا در صربستان و در کل اروپا، مردم نمی‌خواهند به شرکت‌های انرژی و گاز وابسته باشند، بنابراین تلاش می‌کنند منابع انرژی جایگزین خریداری کنند. پانل های خورشیدی، کلکتورهای حرارتی یا نیروگاه های بیوگاز.

من قبلاً در مجله خود در مورد نیروگاه های بیوگاز صنعتی صحبت کردم، اکنون داستان من در مورد یک کارخانه خانگی است که می تواند برای خانه یا کلبه شما گاز تولید کند. اصل عملکرد از شکل مشخص است. من فقط چند توضیح می دهم و هدف برخی از عناصر را به شما می گویم.

برای انجام نصب شما نیاز دارید:

*دو بشکه پلاستیکی 200 لیتری (در صربستان در چنین بشکه هایی کلم نمک می زنند) اما ممکن است بشکه های فلزی برای سوخت دیزل نیز وجود داشته باشد.

* پنج اتصالات آداپتور برای اتصال عناصر با یک شلنگ با ضخامت حداقل 13 میلی متر.

* شلنگ پلاستیکی (طول بسته به نیاز نصب).

* سطل پلاستیکی

* قوطی پلاستیکی 3 تا 5 لیتری (برای روغن خودرو با درپوش پیچ) برای شیر اضطراری.

* دو لوله پلاستیکی به قطر 5 سانتی متر.

عنصر 1 - در تصویر، ژنراتور گاز BIO

این شامل: یک بشکه مهر و موم شده، دو لوله پلاستیکی و یک اتصالات خروجی برای بیوگاز است.

در ژنراتور، توده آلی در طی فرآیند تجزیه تجزیه می شود و 60 درصد متان و 40 درصد SO2 آزاد می شود.

از طریق اولین لوله پلاستیکی با قیف، زباله های زیست توده ریز خرد شده در آن ریخته شده و به نسبت 10 درصد زیست توده و 90 درصد آب باران (آب نرم) با آب مخلوط می شود.

خوب است اگر بتوانیم مخلوطی طبیعی از کود دامی تازه گاو، خوک و طیور نیز اضافه کنیم و در نتیجه میکروارگانیسم هایی را معرفی کنیم که تولید بیوگاز به آنها بستگی دارد. در غیر این صورت، می توانید برای تسریع روند، کمی گل از رودخانه یا برکه اضافه کنید.

این فرآیند حدود 3 هفته طول می کشد تا گاز تشکیل شود. در اوایل متوجه انتشار گاز خواهید شد، اما توجه داشته باشید که SO2 - دی اکسید کربن است که قابل اشتعال نیست. تنها پس از گذشت 3 هفته، تشکیل متان - بیوگاز - رخ می دهد.

در ته ظرف به مرور زمان بقایایی ظاهر می شود که یک کود طبیعی عالی برای سبزیجات در باغبانی است.

دمای ایده آل بین 12 تا 36 درجه است، بشکه را از نور مستقیم خورشید در سایه و در زمستان از یخ زدگی محافظت کنید. به خاطر داشته باشید که این یک بشکه "زنده" است، یعنی حاوی میلیاردها میکروارگانیسم است که روی فرآیند تجزیه زیست توده کار می کنند.

اگر ژنراتور گاز BIO را بیش از حد بپزید یا منجمد کنید، میکروارگانیسم ها ناپدید می شوند، بنابراین کل فرآیند باید دوباره شروع شود.

عنصر 2 در شکل یک ظرف برای جمع آوری بیوگاز و یک آب بند است

از یک بشکه پلاستیکی باز، یک سطل و دو اتصالات تشکیل شده است (شیر فلکه)برای جریان گاز و وزن (برچسب).

در این ظرف - یک بشکه 200 لیتری، گاز جمع آوری شده است، همانطور که در شکل نشان داده شده است. یک راه حل ساده و انعطاف پذیر بدون هدر رفتن گاز ارائه می دهد. علاوه بر این، آب نیز به عنوان یک فیلتر عمل می کند و متان را از ناخالصی ها تصفیه می کند.

توجه داشته باشید که گاز ظرف آب را بلند کرده است و این نشان دهنده میزان گاز جمع شده است.

وزن وزنه کمک خواهد کرد که فشار گاز کافی باشد و سپس به شیر اضطراری، عنصر شماره 4 فرستاده می شود.

این ظرف را پر از آب و از یخ زدن محافظت کنید.

عنصر 3 - مشعل

عنصر 4 - شیر اضطراری

شیر اضطراری از یک قوطی پلاستیکی آب با درپوش پیچ و دو آداپتور تشکیل شده است.

قوطی های خالی روغن برای ماشین بداهه خوبی است.

سوپاپ اطمینان به گونه ای طراحی شده است که شعله را قطع کند تا اثر معکوس را متوقف کند. شیر اضطراری بین عنصر 3 - مشعل و ظرف جمع آوری گاز، عنصر 2 قرار دارد.

نصب یک شیر اضطراری برای جلوگیری از احتراق ظرف گاز و ایجاد حادثه یا انفجار ضروری است.

کشاورزان سالانه با مشکل دفع کود دامی مواجه هستند. بودجه قابل توجهی که برای سازماندهی حذف و دفن آن لازم است هدر می رود. اما راهی وجود دارد که به شما این امکان را می دهد که نه تنها در پول خود صرفه جویی کنید، بلکه این محصول طبیعی را نیز به نفع خود در خدمت خود قرار دهید.

صاحبان صرفه‌جویی مدت‌هاست که از فناوری‌های زیست محیطی استفاده می‌کنند که امکان به دست آوردن بیوگاز از کود و استفاده از نتیجه را به عنوان سوخت فراهم می‌کند.

بنابراین، در مطالب ما در مورد فناوری تولید بیوگاز صحبت خواهیم کرد و همچنین در مورد چگونگی ساخت یک نیروگاه بیوانرژی صحبت خواهیم کرد.

تعیین حجم مورد نیاز

حجم راکتور بر اساس مقدار روزانه کود تولیدی در مزرعه تعیین می شود. همچنین باید نوع ماده اولیه، دما و زمان تخمیر را نیز در نظر گرفت. برای اینکه نصب به طور کامل کار کند، ظرف 85-90٪ حجم پر می شود، حداقل 10٪ باید آزاد بماند تا گاز خارج شود.

فرآیند تجزیه مواد آلی در یک تاسیسات مزوفیل در دمای متوسط ​​35 درجه از 12 روز به طول می انجامد، پس از آن بقایای تخمیر شده حذف شده و راکتور با بخش جدیدی از بستر پر می شود. از آنجایی که زباله ها قبل از ارسال به راکتور تا 90 درصد با آب رقیق می شوند، مقدار مایع نیز باید در تعیین بار روزانه در نظر گرفته شود.

بر اساس شاخص های داده شده، حجم راکتور برابر با مقدار روزانه بستر آماده شده (کود با آب) ضرب در 12 (زمان لازم برای تجزیه زیست توده) و افزایش 10 درصدی (حجم آزاد ظرف) خواهد بود.

ساخت سازه زیرزمینی

اکنون بیایید در مورد ساده ترین نصب صحبت کنیم که به شما امکان می دهد آن را با کمترین هزینه دریافت کنید. ساخت یک سیستم زیرزمینی را در نظر بگیرید. برای ساختن آن، باید یک سوراخ حفر کنید، پایه و دیوارهای آن با بتن رسی منبسط شده تقویت شده پر شده است.

دهانه های ورودی و خروجی در دو طرف محفظه قرار دارند، جایی که لوله های شیبدار برای تامین بستر و پمپاژ توده زباله نصب شده اند.

لوله خروجی با قطر تقریباً 7 سانتی متر باید تقریباً در پایین پناهگاه قرار گیرد ، انتهای دیگر آن در یک مخزن جبران مستطیلی نصب شده است که زباله ها به داخل آن پمپ می شوند. خط لوله تامین زیرلایه در فاصله تقریبی 50 سانتی متر از پایین و دارای قطر 25-35 سانتی متر است و قسمت بالایی لوله وارد محفظه دریافت مواد اولیه می شود.

راکتور باید کاملاً آب بندی شود. برای جلوگیری از ورود هوا، ظرف باید با یک لایه عایق رطوبتی قیر پوشانده شود

قسمت بالایی سنگر یک نگهدارنده گاز است که گنبدی یا مخروطی شکل دارد. از ورق های فلزی یا آهن سقف ساخته شده است. همچنین می توانید سازه را با آجرکاری تکمیل کنید که سپس با توری فولادی پوشانده شده و گچ کاری می شود. شما باید یک دریچه مهر و موم شده در بالای مخزن گاز ایجاد کنید، لوله گاز عبوری از آب بند آب را بردارید و یک شیر برای کاهش فشار گاز نصب کنید.

برای مخلوط کردن بستر، می توانید نصب را با یک سیستم زهکشی که بر اساس اصل حباب کار می کند مجهز کنید. برای این کار لوله های پلاستیکی را به صورت عمودی در داخل سازه ثابت کنید تا لبه بالایی آنها بالای لایه زیرلایه قرار گیرد. سوراخ های زیادی در آنها ایجاد کنید. گاز تحت فشار پایین می‌آید و با بالا آمدن حباب‌های گاز زیست توده را در ظرف مخلوط می‌کند.

اگر قصد ساختن پناهگاه بتنی ندارید، می توانید یک ظرف پی وی سی آماده بخرید. برای حفظ گرما، باید با یک لایه عایق حرارتی - فوم پلی استایرن احاطه شود. کف گودال با یک لایه بتن مسلح 10 سانتی متری پر شده است، در صورتی که حجم راکتور از 3 متر مکعب بیشتر نباشد می توان از مخازن ساخته شده از پلی وینیل کلراید استفاده کرد.

نتیجه گیری و فیلم مفید در مورد موضوع

اگر ویدیو را تماشا کنید یاد خواهید گرفت که چگونه ساده ترین نصب را از یک بشکه معمولی انجام دهید:

ساده ترین راکتور را می توان در چند روز با دستان خود و با استفاده از مواد موجود ساخت. اگر مزرعه بزرگ است، بهتر است یک نصب آماده خریداری کنید یا با متخصصان تماس بگیرید.