집 난방을 위한 DIY 바이오가스 설치. 집에 간단한 바이오가스 설치 집 난방용 바이오가스

바이오가스는 바이오매스를 발효시켜 생산되는 가스이다. 이런 식으로 수소나 메탄을 얻을 수 있습니다. 우리는 천연가스의 대안으로 메탄에 관심을 갖고 있습니다. 메탄은 무색, 무취이며 가연성이 높습니다. 바이오가스 생산을 위한 원자재가 말 그대로 발 밑에 있다는 점을 고려하면, 그러한 가스의 비용은 천연가스보다 훨씬 저렴하며 이에 대해 많은 비용을 절감할 수 있습니다. Wikipedia의 수치는 다음과 같습니다. “1톤의 가축 분뇨에서 60%의 메탄 함량으로 50-65m3의 바이오가스를 얻고, 메탄 함량이 최대 70%인 다양한 유형의 식물에서 150-500m3의 바이오가스를 얻습니다. 바이오가스의 최대량은 1300m3이며 메탄 함량은 최대 87%가 지방에서 얻을 수 있다.", "실제로 1kg의 건조 물질에서 300~500리터의 바이오가스를 얻을 수 있다."

도구 및 재료:
-플라스틱 용기 750리터;
-플라스틱 용기 500리터;
-배관 파이프 및 어댑터;
-PVC 파이프용 시멘트;
-에폭시 접착제;
-칼;
-활톱;
-망치;
- 개방형 렌치;
-가스 설비(세부사항은 7단계 참조)

1단계: 좀 더 이론적인 설명
얼마 전 주인은 바이오가스 플랜트의 프로토타입을 만들었습니다.

그리고 그는 대회를 도와 달라는 질문과 요청으로 폭격을 받았습니다. 결과적으로 주 당국도 설치에 관심을 갖게 되었습니다(주인은 인도에 거주함).

다음 단계에서는 마스터가 보다 완전한 설치를 수행해야 했습니다. 그것이 무엇인지 생각해 봅시다.
-시설은 유기물을 저장하고 미생물이 이를 처리하여 가스를 배출하는 저장탱크로 구성됩니다.
- 이렇게 얻은 가스는 가스 헤더로 알려진 저장소에 수집됩니다. 부유식 모델에서는 탱크가 현수 상태로 부유하며, 저장된 가스량에 따라 위아래로 움직입니다.
- 가이드 파이프는 가스 수집 탱크가 저장 탱크 내부에서 상하로 이동할 수 있도록 도와줍니다.
- 폐기물은 저장탱크 내부 공급관을 통해 공급됩니다.
-완전히 재활용된 현탁액이 출구 파이프를 통해 흐릅니다. 수집, 희석하여 식물 비료로 사용할 수 있습니다.
- 가스 매니폴드에서 파이프를 통해 가전제품(가스레인지, 온수기, 발전기)으로 가스가 공급됩니다.

2단계: 컨테이너 선택
용기를 선택하려면 하루에 얼마나 많은 쓰레기를 수거할 수 있는지 고려해야 합니다. 주인님에 따르면 5kg의 폐기물에는 1000리터의 용기가 필요하다는 규칙이 있습니다. 마스터의 경우 약 3.5~4kg입니다. 이는 필요한 용량이 700-800리터임을 의미합니다. 그 결과 마스터는 750리터의 용량을 구입했습니다.
플로팅형 가스 매니폴드를 사용하여 설치하므로 가스 손실이 최소화되는 용기를 선택해야 합니다. 이러한 목적에는 500리터 탱크가 적합했습니다. 이 500리터 컨테이너는 750리터 컨테이너 내부로 이동합니다. 두 용기의 벽 사이의 거리는 각 측면에서 약 5cm입니다. 햇빛과 공격적인 환경에 견딜 수 있는 용기를 선택해야 합니다.

3단계: 탱크 준비
작은 탱크의 상단을 자릅니다. 먼저 칼로 구멍을 낸 후, 절단선을 따라 쇠톱날로 톱질합니다.

750리터 용기의 윗부분도 잘라야 합니다. 절단 부분의 직경은 작은 탱크의 뚜껑 + 4cm입니다.

4단계: 공급 파이프
입구 파이프는 더 큰 탱크의 바닥에 설치되어야 합니다. 이를 통해 바이오 연료가 내부에 부어집니다. 파이프의 직경은 120mm입니다. 배럴에 구멍을 뚫습니다. 무릎을 설치합니다. 연결은 냉간 용접 에폭시 접착제로 양쪽에서 고정됩니다.

5단계: 현탁액 배출용 파이프
현탁액을 수집하기 위해 직경 50mm, 길이 300mm의 파이프를 더 큰 탱크의 상부에 설치합니다.

6단계: 가이드
이미 이해하셨듯이, 더 작은 것은 큰 용기 안에서 자유롭게 "떠다닐" 것입니다. 내부 탱크가 가스로 채워지면 가열되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 위아래로 자유롭게 움직일 수 있도록 마스터는 네 개의 가이드를 만듭니다. "귀"에서는 32mm 파이프용 컷아웃을 만듭니다. 사진과 같이 파이프를 고정합니다. 파이프 길이 32cm.

내부용기에도 40mm 파이프로 제작된 가이드 4개가 부착되어 있습니다.

7단계: 가스 피팅
가스 공급은 가스 매니폴드에서 파이프까지, 파이프에서 실린더까지, 실린더에서 가스 스토브까지 세 부분으로 나뉩니다.
마스터에는 나사산 끝이 있는 3개의 2.5m 파이프, 탭 2개, 밀봉 개스킷, 나사산 어댑터, FUM 테이프 및 고정용 브래킷이 필요합니다.

가스 피팅을 설치하기 위해 마스터는 중앙의 상단 부분(이전의 하단 부분, 즉 500리터 실린더가 거꾸로 뒤집힌 부분)에 구멍을 만듭니다. 피팅을 설치하고 조인트를 에폭시로 밀봉합니다.

8단계: 조립
이제 용기를 평평하고 단단한 표면에 놓아야 합니다. 설치 장소는 최대한 햇볕이 잘 드는 곳이어야 합니다. 설비와 주방 사이의 거리는 최소화되어야 합니다.

가이드 튜브 내부에 더 작은 직경의 튜브를 설치합니다. 잉여 현탁액을 배출하는 파이프가 확장되었습니다.

입구 파이프를 연장합니다. 연결은 PVC 파이프용 시멘트를 사용하여 고정됩니다.

대형 탱크 내부에 가스 어큐뮬레이터를 설치합니다. 가이드를 따라 방향을 지정합니다.

9단계: 첫 번째 출시
이 규모의 바이오가스 플랜트를 초기 가동하려면 약 80kg의 소똥이 필요합니다. 분뇨는 염소 처리되지 않은 물 300리터로 희석됩니다. 주인은 또한 박테리아의 성장을 촉진하기 위해 특수 첨가제를 첨가합니다. 보충제는 사탕수수, 코코넛, 야자수의 농축 주스로 구성되어 있습니다. 분명히 그것은 효모와 같은 것입니다. 입구 파이프를 통해 이 질량을 채웁니다. 충전 후에는 흡입 파이프를 세척하고 플러그를 설치해야 합니다.

며칠 후 가스 어큐뮬레이터가 상승하기 시작합니다. 이것은 가스 형성 과정을 시작했습니다. 저장 탱크가 가득 차면 생성된 가스를 배출해야 합니다. 첫 번째 가스에는 불순물이 많이 포함되어 있었고, 저장탱크에는 공기가 있었습니다.

10단계: 연료
가스 형성 과정이 시작되었으며 이제 연료로 사용할 수 있는 것과 사용할 수 없는 것이 무엇인지 알아내야 합니다.
따라서 썩은 야채, 야채와 과일 껍질 벗기기, 사용할 수 없는 유제품, 너무 익힌 버터, 다진 잡초, 가축 및 가금류 폐기물 등이 연료로 적합합니다. 사용할 수 없는 많은 식물 및 동물 폐기물이 설치에 사용될 수 있습니다. 조각은 가능한 한 미세하게 분쇄되어야 합니다. 이렇게 하면 재활용 프로세스가 가속화됩니다.

사용하지 마십시오: 양파 및 마늘 껍질, 달걀 껍질, 뼈, 섬유질 물질.

이제 적재된 연료량에 대한 질문을 살펴보겠습니다. 이미 언급했듯이 이러한 용량에는 3.5~4kg의 연료가 필요합니다. 연료 처리에는 연료 유형에 따라 30~50일이 소요됩니다. 매일 4kg의 연료를 추가하면 30일 이내에 매일 약 750g의 가스가 생산됩니다. 장치를 너무 많이 채우면 연료가 과잉되고 산성도가 높아지며 박테리아가 부족해집니다. 주인은 규칙에 따라 1000리터당 매일 5kg의 연료가 필요함을 상기시킵니다.
11단계: 플런저
연료를 더 쉽게 실을 수 있도록 마스터는 플런저를 만들었습니다.

알뜰한 소유자는 값싼 에너지 자원, 효율적인 폐기물 처리 및 비료 확보를 꿈꿉니다. DIY 가정용 바이오가스 플랜트는 귀하의 꿈을 실현할 수 있는 저렴한 방법입니다.

이러한 장비를 자체 조립하려면 합리적인 비용이 필요하며 생산된 가스는 가정에 도움이 될 것입니다. 요리, 주택 난방 및 기타 필요 사항에 사용할 수 있습니다.

이 장비의 특성, 장점 및 단점을 이해하려고 노력해 봅시다. 그리고 바이오가스 플랜트를 직접 건설하는 것이 가능한지, 그리고 그것이 효과적인지 여부도 확인합니다.

바이오가스는 생물학적 기질의 발효 결과로 형성됩니다. 이는 가수분해, 산 및 메탄 형성 박테리아에 의해 분해됩니다. 박테리아가 생성하는 가스 혼합물은 가연성입니다. 메탄이 다량 함유되어 있습니다.

그 특성은 산업 및 가정용으로 사용되는 천연 가스와 실질적으로 다르지 않습니다.

원할 경우 모든 주택 소유자는 산업용 바이오가스 플랜트를 구입할 수 있지만 비용이 많이 들고 7~10년 내에 투자 수익을 얻을 수 있습니다. 따라서 노력하고 자신의 손으로 생물 반응기를 만드는 것이 합리적입니다.

바이오가스는 환경 친화적인 연료이며, 그 생산 기술은 환경에 큰 영향을 미치지 않습니다. 또한, 처리가 필요한 폐기물은 바이오가스의 원료로 활용됩니다.

이들은 처리가 이루어지는 생물반응기에 배치됩니다.

• 바이오매스는 한동안 박테리아에 노출됩니다. 발효 기간은 원료의 양에 따라 다릅니다.
• 혐기성 박테리아의 활동으로 인해 메탄(60%), 이산화탄소(35%) 및 기타 가스(5%)를 포함하는 가연성 가스 혼합물이 방출됩니다. 발효는 또한 잠재적으로 위험한 황화수소를 소량 방출합니다. 그것은 유독하므로 사람들이 그것에 노출되는 것은 매우 바람직하지 않습니다.
• 생물반응기에서 나오는 가스 혼합물은 정화되어 가스 탱크로 공급되며, 이곳에서 의도된 목적으로 사용될 때까지 보관됩니다.
• 가스 탱크의 가스는 천연 가스와 같은 방식으로 사용될 수 있습니다. 가스 렌지, 난방 보일러 등 가전 제품에 적용됩니다.
• 분해된 바이오매스는 발효기에서 정기적으로 제거되어야 합니다. 이것은 추가 노동이지만 노력은 보상을 받습니다. 발효 후 원료는 고품질 비료로 변하여 밭과 채소밭에 사용됩니다.

바이오가스 플랜트는 개인 주택 소유자가 축산 농장의 폐기물에 지속적으로 접근할 수 있는 경우에만 유익합니다. 평균적으로 1 입방 미터입니다. 70-80 입방 미터의 기질을 얻을 수 있습니다. 그러나 가스 생산은 고르지 않으며 다음을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. 바이오매스 온도. 이로 인해 계산이 복잡해집니다.

대체 연료라는 주제는 수십 년 동안 관련성이 있었습니다. 바이오가스는 특히 가축이 있는 경우 직접 생산하고 사용할 수 있는 천연 연료원입니다.

그것은 무엇입니까

바이오가스의 구성은 산업 규모에서 생산되는 것과 유사합니다. 바이오가스 생산 단계:

1. 생물반응기는 진공 상태에서 혐기성 박테리아에 의해 생물학적 물질이 처리되는 용기입니다.
2. 일정 시간이 지나면 메탄, 이산화탄소, 황화수소 및 기타 기체 물질로 구성된 가스가 방출됩니다.
3. 이 가스는 정화되어 반응기에서 제거됩니다.
4. 재활용 바이오매스는 반응기에서 제거되어 밭을 풍요롭게 하는 우수한 비료입니다.

마을에 거주하고 동물 배설물에 접근할 수 있다면 집에서 직접 손으로 바이오가스를 생산하는 것이 가능합니다. 가축 농장과 농업 기업에 좋은 연료 옵션입니다.

바이오가스의 장점은 메탄 배출을 줄이고 대체 에너지원을 제공한다는 것입니다. 바이오매스 가공의 결과로 채소밭과 밭을 위한 비료가 형성되는데, 이는 추가적인 장점입니다.

자신만의 바이오가스를 만들려면 분뇨, 새 배설물 및 기타 유기 폐기물을 처리할 생물반응기를 구축해야 합니다. 사용된 원료는 다음과 같습니다.

• 폐수;
• 빨대;
• 잔디;
• 강 미사

화학적 불순물이 처리 공정을 방해하므로 반응기로 유입되는 것을 방지하는 것이 중요합니다.

사용 사례

분뇨를 바이오가스로 가공하면 전기, 열, 기계 에너지를 얻을 수 있습니다. 이 연료는 산업 규모나 개인 주택에서 사용됩니다. 다음 용도로 사용됩니다.

• 난방;
• 조명;
• 물 가열;
• 내연 기관의 작동.

생물반응기를 사용하면 개인 주택이나 농업 생산에 전력을 공급하기 위한 에너지 기반을 직접 만들 수 있습니다.

바이오가스를 사용하는 화력발전소는 개인 농장이나 작은 마을에 난방을 제공하는 대안적인 방법입니다. 유기 폐기물은 전기로 전환될 수 있는데, 이는 현장으로 보내 공과금을 지불하는 것보다 훨씬 저렴합니다. 바이오가스는 가스렌지 요리에 사용될 수 있습니다. 바이오연료의 가장 큰 장점은 무한하고 재생 가능한 에너지원이라는 점이다.

바이오연료 효율

쓰레기와 거름에서 나오는 바이오가스는 무색, 무취입니다. 천연 가스와 동일한 양의 열을 제공합니다. 1입방미터의 바이오가스는 1.5kg의 석탄과 동일한 양의 에너지를 제공합니다.

대부분의 경우 농장에서는 가축의 배설물을 처리하지 않고 한 곳에 보관합니다. 결과적으로 메탄은 대기 중으로 방출되고 분뇨는 비료로서의 특성을 잃습니다. 적시에 처리된 폐기물은 농장에 훨씬 더 많은 이익을 가져다 줄 것입니다.

이런 식으로 분뇨 처리 효율을 계산하는 것은 쉽습니다. 평균 젖소는 하루에 30-40kg의 분뇨를 생산합니다. 이 질량은 1.5입방미터의 가스를 생산합니다. 이 양에서 3kW/h의 전기가 생성됩니다.

생체재료 반응기를 만드는 방법

생물반응기는 원료 제거를 위한 구멍이 있는 콘크리트 용기입니다. 건설하기 전에 현장에서 위치를 선택해야 합니다. 반응기의 크기는 매일 섭취하는 바이오매스의 양에 따라 달라집니다. 용기를 2/3 정도 채워야 합니다.

바이오매스가 적은 경우 콘크리트 용기 대신 일반 통과 같은 철통을 사용할 수 있습니다. 하지만 고품질 용접으로 튼튼해야 합니다.

생산되는 가스의 양은 원자재의 양에 직접적으로 의존합니다. 작은 용기에 조금 얻을 수 있습니다. 100입방미터의 바이오가스를 얻으려면 1톤의 생물학적 질량을 처리해야 합니다.

설치 강도를 높이기 위해 일반적으로 땅에 묻혀 있습니다. 반응기에는 바이오매스를 적재하기 위한 유입 파이프와 폐기물 제거를 위한 배출구가 있어야 합니다. 바이오가스가 배출되는 탱크 상단에 구멍이 있어야 합니다. 물개로 닫는 것이 좋습니다.

올바른 반응을 위해서는 용기를 공기에 접근하지 않고 밀봉해야 합니다. 물개는 가스를 적시에 제거하여 시스템 폭발을 방지합니다.

대규모 농장용 원자로

간단한 생물반응기 설계는 1~2마리의 동물을 키우는 소규모 농장에 적합합니다. 농장을 소유하고 있다면 대량의 연료를 처리할 수 있는 산업용 원자로를 설치하는 것이 가장 좋습니다. 프로젝트 개발 및 시스템 설치에 관련된 특수 회사를 참여시키는 것이 가장 좋습니다.

산업 단지는 다음으로 구성됩니다.

• 임시저장탱크;
• 혼합 설치;
• 건물 및 온실 난방을 위한 에너지와 전기를 공급하는 소규모 화력 발전소입니다.
• 비료로 사용되는 발효분뇨를 담는 용기입니다.

가장 효과적인 옵션은 여러 이웃 농장을 위해 하나의 단지를 건설하는 것입니다. 더 많은 생체물질이 처리될수록 결과적으로 더 많은 에너지가 생산됩니다.

바이오가스를 받기 전에 산업 시설은 위생 및 역학 부서, 화재 및 가스 검사의 승인을 받아야 합니다. 문서화되어 있으며 모든 요소의 위치에 대한 특별한 표준이 있습니다.

반응기 부피를 계산하는 방법

반응기의 부피는 매일 생성되는 폐기물의 양에 따라 달라집니다. 효과적인 발효를 위해서는 용기를 2/3만 채워야 한다는 점을 기억하세요. 발효시간, 온도, 원료의 종류도 고려하세요.

분뇨를 소화조로 보내기 전에 물로 희석하는 것이 가장 좋습니다. 35~40도 온도에서 분뇨를 처리하는 데 약 2주가 소요됩니다. 부피를 계산하려면 물로 초기 폐기물 부피를 결정하고 25-30%를 추가합니다. 바이오매스의 양은 2주마다 동일해야 합니다.

바이오매스 활동을 보장하는 방법

바이오매스의 적절한 발효를 위해서는 혼합물을 가열하는 것이 가장 좋습니다. 남부 지역에서는 기온이 발효 시작을 촉진합니다. 북쪽이나 중간 구역에 거주하는 경우 추가 발열체를 연결할 수 있습니다.

프로세스를 시작하려면 38 도의 온도가 필요합니다. 이를 보장하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

• 가열 시스템과 연결되는 반응기 아래 코일;
• 용기 내부의 발열체;
• 전기 가열 장치를 사용하여 용기를 직접 가열합니다.

생물학적 덩어리에는 이미 바이오가스를 생산하는 데 필요한 박테리아가 포함되어 있습니다. 그들은 기온이 올라가면 깨어나 활동을 시작합니다.

자동 난방 시스템으로 가열하는 것이 가장 좋습니다. 차가운 물질이 반응기로 들어가면 켜지고 온도가 원하는 값에 도달하면 자동으로 꺼집니다. 이러한 시스템은 온수 보일러에 설치되며 가스 장비 매장에서 구입할 수 있습니다.

30-40도까지 가열하면 처리에 12-30일이 소요됩니다. 그것은 질량의 구성과 부피에 따라 다릅니다. 50도까지 가열하면 세균의 활동이 증가하며 가공기간은 3~7일 정도 소요됩니다. 이러한 설치의 단점은 고온을 유지하는 데 드는 비용이 높다는 것입니다. 이는 받은 연료의 양과 비슷하므로 시스템이 효과적이지 않게 됩니다.

혐기성 박테리아를 활성화하는 또 다른 방법은 바이오매스를 교반하는 것입니다. 보일러에 샤프트를 직접 설치하고 필요한 경우 핸들을 밖으로 움직여 질량을 휘젓을 수 있습니다. 그러나 사용자의 참여 없이 질량을 혼합하는 자동 시스템을 설계하는 것이 훨씬 더 편리합니다.

올바른 가스 제거

분뇨의 바이오가스는 반응기 상단 덮개를 통해 제거됩니다. 발효 과정 중에는 단단히 닫혀 있어야 합니다. 일반적으로 물개를 사용합니다. 시스템의 압력을 제어하며, 압력이 증가하면 뚜껑이 올라가고 해제 밸브가 활성화됩니다. 무게추는 균형추로 사용됩니다. 출구에서 가스는 물로 정화되어 튜브를 통해 더 흐릅니다. 가스에서 수증기를 제거하려면 물로 정화해야 합니다. 그렇지 않으면 타지 않습니다.

바이오가스가 에너지로 처리되기 전에 먼저 축적되어야 합니다. 가스 탱크에 보관해야 합니다.

• 돔 형태로 제작되어 반응기 출구에 설치됩니다.
• 대부분 철로 만들어지며 부식을 방지하기 위해 여러 층의 페인트로 코팅됩니다.
• 산업단지에서는 가스탱크가 별도의 탱크로 되어 있습니다.

가스 홀더를 만드는 또 다른 옵션: PVC 백을 사용하세요. 이 신축성 있는 소재는 가방이 채워지면 늘어납니다. 필요한 경우 대량의 바이오가스를 저장할 수 있습니다.

지하 바이오연료 생산 공장

공간을 절약하려면 지하 시설을 건설하는 것이 가장 좋습니다. 이것은 집에서 바이오가스를 얻는 가장 쉬운 방법입니다. 지하 생물반응기를 설치하려면 구멍을 파고 벽과 바닥을 철근 콘크리트로 채워야 합니다.

입구 및 출구 파이프를 위해 용기 양쪽에 구멍이 있습니다. 또한 배출 파이프는 폐기물을 펌핑하기 위해 컨테이너 바닥에 위치해야 합니다. 직경은 7-10cm이며 직경 25-30cm의 입구 구멍은 상단에 가장 잘 위치합니다.

설비 상단은 벽돌로 덮여 있으며, 바이오가스를 수용하기 위한 가스 탱크가 설치되어 있습니다. 용기 출구에 압력을 조절하는 밸브를 만들어야 합니다.

개인 주택 마당에 바이오가스 플랜트를 매립하고 하수, 축산분뇨 등을 연결할 수 있다. 재활용 원자로는 가족의 전기 및 난방 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다. 추가적인 이점은 정원에 비료를 주는 것입니다.

DIY 생물반응기는 목초지에서 에너지를 얻고 거름으로 돈을 버는 방법입니다. 이는 농장 에너지 비용을 줄이고 수익성을 높입니다. 직접 할 수도 있고 설치를 주문할 수도 있습니다. 가격은 7,000 루블부터 시작하여 볼륨에 따라 다릅니다.

바이오가스는 다량의 메탄을 함유하고 있는 물질이다. 다양한 유기 폐기물이 부패하여 얻어집니다. 바이오가스는 많은 양의 에너지를 생산하므로 이를 난방이나 연료 차량에 사용할 수 있습니다. 대체 에너지원으로 분뇨를 사용하는 것은 최근 농민들에게 큰 관심을 불러일으켰습니다. DIY 바이오가스 플랜트는 이 작업에 완벽하게 대처할 것입니다.

가스 방출 설치 유형을 선택할 때는 해당 지역의 날씨 및 기후 조건에 의존해야 합니다. 러시아의 경우 다음 유형이 제공됩니다.

원료를 수동으로 로딩하여 바이오가스 생산을 위한 설치

(반응기 내에서 원료의 혼합 및 가열은 이루어지지 않음)

DIY 바이오가스 플랜트의 이 버전은 기존의 모든 플랜트 중에서 가장 단순합니다. 대략 1~10 입방미터를 반응기에 넣어야 합니다. 이러한 설치는 50kg 이상의 분뇨에서 하루에 상당히 많은 원자재를 처리합니다. 설비에는 원자로, 원자재 용기, 바이오가스 선택 및 사용 장치, 폐기물 하역 장치 등 불필요한 부품이 없습니다.

이러한 장치는 더운 지역에서 사용하기에 적합하므로 가공된 원료를 가열하거나 혼합할 필요가 없습니다. 5~20°C 내에서 가열되면 산업 모드에서 사용됩니다. 편리하게도 생성된 바이오가스는 가전제품에 사용하기 위해 즉시 전송됩니다. 가공된 모든 원료는 특별히 제작된 배출구를 통해 배출됩니다.

도면을 사용하면 큰 노력과 비용을 들이지 않고도 유사한 바이오가스 플랜트를 직접 손으로 만들 수 있습니다. 경험이 부족한 초보자도 할 수 있습니다. 여기에는 복잡한 것이 전혀 없지만 자세히 논의할 가치가 있는 몇 가지 뉘앙스가 있습니다.

먼저, 농장에 거름이 얼마나 있는지 확실히 알아야 합니다. 즉, 설치가 얼마나 바쁜지입니다. 미래 원자로의 부피는 이에 따라 달라집니다. 다음으로 우리는 설치 장소가 어디에 있는지 결정합니다. 안전하고 편안한 원칙에 따라 장소를 선택해야 합니다.

그런 다음 미래의 대체 에너지원을 위한 부품을 찾기 시작할 수 있습니다. 원자재 적재 및 하역용 파이프를 설치하겠습니다. 장치의 반응기를 피트에 배치하고 로딩 탱크와 가스 배출구 자체를 잘 고정합니다. 마지막 부분부터 시작해 상단 부분과 덮개를 설치해 보겠습니다.

불필요한 것이 들어가지 않도록 반응기를 밀봉하는 것이 필수적입니다. 이를 위해서는 조립 후 점검이 필요합니다. 설치물은 페인트칠을 하고 절연 처리를 해야 합니다. 이제 드디어 작업을 시작할 수 있습니다. 제조된 장치가 햇빛에 노출되지 않도록 하십시오. 이를 수행하는 가장 좋은 방법은 차양 패널을 사용하는 것입니다.

바이오가스 플랜트: 원료 수동 로딩 및 혼합

이 옵션은 또한 매우 편리하며 상당한 재정적 투자가 필요하지 않습니다. 그러나 유용성과 운영 효율성에 관해 이야기하면 수동 로딩과 원자재 혼합 기능을 갖춘 이 모델이 크게 승리합니다.

이 유형의 제조 설치는 소규모 농장에 더 적합합니다. 권장되는 반응기 부피는 1-10 입방미터 범위입니다. m. 이 장치는 하루에 50~200kg의 분뇨를 처리할 수 있습니다.

원료를 혼합, 가열 및 수동 로딩하여 직접 설치

원료의 효율성을 높이고 발효를 개선하려면 가열 시스템을 고려하는 것이 가장 좋습니다. 이 장치는 중온성 모드에서 최대 35°C, 호열성 모드에서 최대 55°C의 온도에서 작동할 수 있습니다.

원자재를 가열하려면 온수 보일러를 사용하는 것이 가장 좋으며, 이는 생산된 바이오 연료를 사용하므로 경제적이기도 합니다. 생산 후 남는 원료는 비료로서 우수합니다. 특수 용기에 보관되어 있습니다. 이 필수 물질은 벌레 번식에도 적합합니다.

가스 홀더가 있는 DIY 바이오가스 플랜트, 원료의 공압 혼합 및 반응기에서 가열(수동 로딩)

바이오가스 생산을 위한 가정용 설비에는 생산된 연료를 저장하도록 설계된 가스 홀더가 장착될 수 있습니다. 자동 가스 펌핑 장치도 설치됩니다. 이 경우 이전 유형의 설치와 마찬가지로 로드는 수동으로 유지됩니다.

반응기에서는 생성된 바이오가스를 사용하여 원료를 공압식으로 혼합하는 것이 가능합니다. 작업을 더 쉽게 하기 위해 무엇이든 장착할 수 있으며 프로세스가 완전히 자동화될 수 있습니다. 이 모델의 특별한 특징은 분뇨 발효를 위해 다양한 온도에서 작동할 수 있다는 것입니다.

가스 홀더 설치, 수동 준비, 공압 로딩, 원자재 혼합 및 반응기 가열

이 장치는 중소 규모 생산에 모두 적합합니다. 하루 최대 1.5톤(최소 0.3톤)의 분뇨를 처리할 수 있게 된다. 제안된 원자로 부피는 5-25 입방미터입니다.

공압 시스템은 원료를 적재하고 혼합하는 데 사용됩니다. 그러나 준비는 수동으로 수행됩니다. 원자로에서 수행되는 가열은 온수 보일러와의 열교환으로 인해 발생합니다. 후자는 또한 생산된 바이오가스를 사용하여 작동됩니다. 폐기물은 두 가지 방법으로 하역됩니다. 하나의 파이프라인을 통해 원자재가 수집을 위해 저장 시설로 공급되고, 두 번째 파이프라인을 통해 운송에 적재되어 현장으로 직접 제거됩니다.

추출된 바이오가스는 자동으로 선택되며 저장용 가스 탱크가 제공됩니다. 설치에는 온도 제한이 없습니다.

이 모델의 특징인 원자재의 기계적 준비는 특수 컨테이너에서 로딩 호퍼로 재료를 공급하는 압축기를 사용하여 수행됩니다. 반응기는 가열에도 사용되는 압축 바이오가스를 사용하여 공급됩니다. 가스는 자동으로 가스 탱크로 배출됩니다. 이 DIY 바이오가스 플랜트는 다양한 발효 온도 조건의 대형 및 중형 농장에서 사용할 수 있습니다.

자신의 손으로 바이오가스 플랜트를 만드는 방법 - 비디오

분뇨에서 가스를 얻는 과정과 산업 설비 운영을 시각적으로 표현하려면 제시된 비디오를 시청하세요.

가스는 화학 물질(예: 플라스틱 생산 원료)을 포함한 산업과 일상 생활 모두에서 널리 사용됩니다. 국내 조건에서 가스는 주거용 개인 및 아파트 건물 난방, 요리, 물 난방, 자동차 연료 등으로 사용됩니다.

환경적인 관점에서 가스는 가장 깨끗한 연료 중 하나입니다. 다른 유형의 연료에 비해 유해한 배출량이 가장 적습니다.

그러나 가스라고 하면 자동적으로 지구의 창자에서 추출된 천연가스를 의미합니다.

어느 날 나는 신문에서 한 할아버지가 간단한 설치 작업을 하고 거름에서 가스를 얻는 방법에 대한 기사를 접했습니다. 이 주제는 나에게 매우 흥미로웠습니다. 그리고 저는 천연가스의 대안인 바이오가스에 대해 이야기하고 싶습니다. 나는 이 주제가 일반 사람들, 특히 농부들에게 매우 흥미롭고 유용하다고 믿습니다.

모든 농민 농장의 농장에서는 바람, 태양 에너지뿐만 아니라 바이오가스도 사용할 수 있습니다.

바이오가스- 유기 물질의 혐기성 미생물 분해 산물인 기체 연료. 가스 생산 기술은 식물과 동물 유래의 다양한 유기 폐기물을 처리, 재활용, 소독하는 친환경적이고 폐기물 없는 방법입니다.

바이오가스를 생산하는 원료는 일반 거름, 나뭇잎, 풀, 일반적으로 유기 폐기물(상판, 음식물 쓰레기, 낙엽)입니다.

생성되는 가스인 메탄은 메탄 박테리아의 중요한 활동의 ​​결과입니다. 늪가스, 광산가스라고도 불리는 메탄은 일상생활에서 사용되는 천연가스의 90~98%를 차지한다.

가스 생산을 위한 설치는 제조가 매우 간단합니다. 메인 용기가 필요합니다. 직접 요리하거나 기성품을 사용할 수 있습니다. 무엇이든 될 수 있습니다. 추운 계절에 제품을 사용하려면 용기 측면에 단열재를 설치해야 합니다. 우리는 위에 두 개의 해치를 만듭니다. 그 중 하나에서 가스 제거용 튜브를 연결합니다. 집중적인 발효 과정과 가스 방출을 위해서는 혼합물을 주기적으로 교반해야 합니다. 따라서 혼합장치를 설치해야 합니다. 다음으로, 가스를 수집하여 보관하거나 원래 목적에 맞게 사용해야 합니다. 가스를 수집하려면 일반 차량실을 사용한 다음 압축기가 있는 경우 압축하여 실린더에 펌핑하면 됩니다.

작동 원리는 매우 간단합니다. 분뇨는 하나의 해치를 통해 적재됩니다. 내부에서는 이 바이오매스가 특수 메탄 박테리아에 의해 분해됩니다. 과정을 더 강하게 만들려면 내용물을 저어주고 가열하는 것이 좋습니다. 난방을 위해 내부에 뜨거운 물이 순환되는 튜브를 설치할 수 있습니다. 박테리아의 중요한 활동으로 인해 방출되는 메탄은 튜브를 통해 자동차 챔버로 들어가고 충분한 양이 축적되면 압축기를 사용하여 압축되어 실린더로 펌핑됩니다.

날씨가 따뜻하거나 인공 난방을 사용하는 경우 설치 시 하루 약 8m 3의 상당히 많은 양의 가스를 생산할 수 있습니다.

매립지의 생활폐기물에서도 가스를 얻는 것도 가능하지만 문제는 일상생활에서 사용되는 화학물질이다.

메탄 박테리아는 동물의 내장, 즉 분뇨에서 발견됩니다. 그러나 그들이 일을 시작하려면 산소와의 상호 작용을 제한해야 합니다. 산소가 산소의 필수 기능을 방해하기 때문입니다. 그렇기 때문에 박테리아가 공기와 접촉하지 않도록 특별한 설비를 만드는 것이 필요합니다.

생성된 바이오가스에서 메탄의 농도는 천연가스보다 약간 낮으므로 연소 시 열이 약간 덜 발생합니다. 1m 3의 천연 가스를 연소하면 7-7.5 Gcal이 방출되고 바이오 가스를 연소하면 6-6.5 Gcal이 방출됩니다.

이 가스는 난방(난방에 대한 일반 정보도 있음)과 가정용 스토브에 사용하기에 모두 적합합니다. 바이오가스 비용은 낮으며 모든 것이 스크랩 재료로 만들어지고 소 한 마리를 키우는 경우 어떤 경우에는 거의 0과 같습니다.

가스 생산으로 인한 폐기물은 해충 퇴비입니다. 산소에 접근하지 않고 부패하는 과정에서 잡초 씨앗의 모든 것이 썩고 식물에 필요한 유용한 미량 원소 만 남아있는 유기 비료입니다.

해외에 인공 가스 매장지를 만드는 방법도 있습니다. 이렇게 생겼습니다. 버려진 가정 쓰레기의 상당 부분이 유기물이기 때문에 부패하고 바이오가스를 생성할 수 있습니다. 가스가 방출되기 시작하려면 유기물과 공기의 상호 작용을 박탈해야합니다. 따라서 폐기물을 여러 겹으로 말아서 만들고, 그 윗층은 점토 등의 가스방수재질로 만든다. 그런 다음 그들은 우물을 뚫고 마치 천연 퇴적물에서 나온 것처럼 가스를 추출합니다. 그리고 폐기물 처리, 에너지 생성 등 여러 문제가 동시에 해결되고 있습니다.

바이오가스는 어떤 조건에서 생산되나요?

바이오가스 획득 조건 및 에너지 가치

소규모 설비를 조립하려면 어떤 원자재와 어떤 기술로 바이오가스를 얻을 수 있는지 알아야 합니다.

가스는 공기에 접근하지 않고 유기물질을 분해(발효)하는 과정(혐기성 공정)에서 얻습니다. 가축 배설물, 짚, 상판, 낙엽 및 개별 가정에서 발생하는 기타 유기 폐기물. 따라서 바이오가스는 액체 또는 습한 상태에서 분해 및 발효될 수 있는 모든 가정 폐기물에서 얻을 수 있습니다.

분해(발효) 과정은 두 단계로 진행됩니다.

1. 바이오매스 분해(수소화);
2. 가스화(바이오가스 방출).

이러한 과정은 발효기(혐기성 바이오가스 플랜트)에서 발생합니다.

바이오가스 플랜트에서 분해된 후 얻은 슬러지는 토양 비옥도를 높이고 생산성을 10~50% 증가시킵니다. 따라서 가장 귀중한 비료를 얻습니다.

바이오가스는 다음과 같은 가스 혼합물로 구성됩니다.

• 메탄-55-75%;
• 이산화탄소 - 23-33%;
• 황화수소-7%.

메탄 발효는 유기 물질을 발효하는 복잡한 과정, 즉 박테리아 과정입니다. 이 과정이 발생하는 주요 조건은 열의 존재입니다.

바이오매스가 분해되는 동안 공정 진행에 충분한 열이 발생하며, 이 열을 유지하려면 발효조를 단열해야 합니다. 발효조의 온도가 감소하면 유기물의 미생물학적 과정이 느려지므로 가스 발생 강도가 감소합니다. 따라서 바이오가스 플랜트(생물발효조)의 안정적인 단열은 정상적인 작동을 위한 가장 중요한 조건 중 하나입니다. 분뇨를 발효기에 넣을 때 35-40oC 온도의 뜨거운 물과 혼합해야 합니다. 이렇게 하면 필요한 작동 모드를 보장하는 데 도움이 됩니다.

재장전 시 열손실을 최소화해야 합니다.바이오가스 엔지니어링 지원

발효기의 더 나은 가열을 위해 "온실 효과"를 사용할 수 있습니다. 이를 위해 돔 위에 목재 또는 경금속 프레임을 설치하고 플라스틱 필름으로 덮습니다. 최상의 결과는 발효되는 원료의 온도 30-32°C, 습도 90-95%에서 달성됩니다. 중부 및 북부 지역에서는 생산된 가스의 일부가 연중 추운 기간 동안 발효 물질을 추가로 가열하는 데 소비되어야 하므로 바이오가스 플랜트 설계가 복잡해집니다.

바이오매스 발효를 위한 특수 발효기 형태로 개별 농장에 설치가 용이합니다. 발효조에 넣는 주요 유기 원료는 분뇨입니다.

처음으로 소분뇨를 적재하는 경우 발효 과정은 최소 20일, 돼지분뇨의 경우 최소 30일 동안 지속되어야 합니다. 예를 들어 가축 분뇨를 적재할 때보다 다양한 구성 요소를 혼합하여 적재할 때 더 많은 가스를 얻을 수 있습니다.

예를 들어, 소 분뇨와 가금 분뇨의 혼합물을 처리하면 바이오가스 중 최대 70%의 메탄이 생성됩니다.

발효 과정이 안정화된 후에는 발효조에서 처리되는 질량의 10% 이하로 매일 원료를 넣어야 합니다.

발효 중에는 가스 생성 외에도 유기 물질이 소독됩니다. 유기 폐기물은 병원성 미생물을 제거하고 불쾌한 냄새를 탈취합니다.

생성된 슬러지는 주기적으로 발효기에서 배출되어야 하며 비료로 사용됩니다.

바이오가스 플랜트를 처음 채울 때 추출된 가스는 연소되지 않습니다. 이는 생성된 첫 번째 가스에 약 60%에 해당하는 다량의 이산화탄소가 포함되어 있기 때문입니다. 따라서 대기 중으로 방출해야 하며, 1~3일 후에는 바이오가스 플랜트의 운영이 안정화될 것입니다.

표 1 - 한 동물의 배설물을 발효시키는 동안 하루에 얻은 가스의 양

방출되는 에너지의 양으로 볼 때, 바이오가스 1m 3은 다음과 같습니다.

• 석탄 1.5kg;
• 등유 0.6kg;
• 2kW/h의 전력;
• 장작 3.5kg;
• 분뇨 연탄 12kg.

소규모 바이오가스 플랜트 설계

그림 1 - 피라미드형 돔을 갖춘 가장 단순한 바이오가스 플랜트의 다이어그램: 1 - 분뇨용 구덩이; 2 - 홈 - 물개; 3 — 가스 수집용 벨; 4, 5 - 가스 배출관; 6 - 압력 게이지.

그림 1에 표시된 치수에 따라 피트 1과 돔 3이 설치되어 있으며 피트에는 10cm 두께의 철근 콘크리트 슬래브가 늘어서 있으며 시멘트 모르타르로 미장하고 견고성을 위해 수지로 코팅되어 있습니다. 3m 높이의 벨은 루핑 철로 용접되며 그 상단에는 바이오 가스가 축적됩니다. 부식으로부터 보호하기 위해 벨은 두 겹의 유성 페인트로 주기적으로 칠해집니다. 먼저 종 안쪽에 붉은 납을 코팅해 두는 것이 더 좋습니다. 벨의 상부에는 바이오가스를 제거하기 위한 파이프(4)가 설치되고, 압력을 측정하기 위한 압력계(5)가 설치된다. 가스 출구 파이프(6)는 고무 호스, 플라스틱 또는 금속 파이프로 만들어질 수 있다.

발효기 구덩이 주변에는 콘크리트 홈이 설치되어 있습니다. 물개 2. 물로 채워져 벨의 아래쪽이 0.5m 잠겨 있습니다.

그림 2 - 응축수 제거 장치: 1 - 가스 제거용 파이프라인; 2 - 응축수용 U자형 파이프; 3 - 응축수.

예를 들어 가스는 금속, 플라스틱 또는 고무 튜브를 통해 주방 스토브에 공급될 수 있습니다. 겨울철 응축수의 결빙으로 인해 튜브가 얼지 않도록 하려면 그림 2에 표시된 간단한 장치를 사용하십시오. U자형 튜브 2가 가장 낮은 지점에서 파이프라인 1에 연결됩니다. 자유 부분의 높이는 바이오가스 압력(수주 mm 단위)보다 커야 합니다. 응축수 3은 튜브의 자유단을 통해 배출되며 가스 누출이 없습니다.

그림 3 - 원뿔형 돔을 갖춘 가장 단순한 바이오가스 플랜트의 다이어그램: 1 - 분뇨용 구덩이; 2 - 돔(종); 3 - 파이프의 확장된 부분; 4 - 가스 배출관; 5 - 홈 - 물개.

그림 3에 표시된 설치에서 직경 4mm, 깊이 2m의 구덩이 1은 내부에 루핑 철재로 채워져 있으며 시트는 단단히 용접되어 있습니다. 용접된 탱크의 내부 표면은 부식 방지를 위해 수지로 코팅되어 있습니다. 콘크리트 탱크 상부 가장자리 외측에는 깊이 5~1m의 원형 홈이 설치되어 있으며, 여기에 물이 채워져 있다. 탱크를 덮고 있는 돔(2)의 수직 부분이 자유롭게 설치됩니다. 따라서 물이 부어진 홈은 물개 역할을 합니다. 바이오가스는 돔 상부에 수집되어 출구 파이프 3을 통해 공급된 다음 파이프라인 4(또는 호스)를 통해 사용 장소로 공급됩니다.

약 12 입방미터의 유기물(신선한 분뇨가 바람직함)을 둥근 탱크 1에 적재하고 물을 추가하지 않고 액체 분뇨(소변)로 채워집니다. 채우고 일주일이 지나면 발효기가 작동하기 시작합니다. 이 설치에서 발효기 용량은 12입방미터이므로 근처에 집이 있는 2~3가구가 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 가족이 황소를 키우거나 여러 마리의 소를 키우는 경우 농장에 그러한 시설을 지을 수 있습니다.

그림 4 - 가장 간단한 설치 변형 계획 : 1 - 유기 폐기물 공급; 2 - 유기 폐기물 용기; 3 - 돔 아래의 가스 수집 구역; 4 - 가스 배출관; 5 - 슬러지 배수; 6 - 압력 게이지; 7 — 폴리에틸렌 필름으로 만든 돔; 8 - 물개 및; 9 - 화물; 10 - 일체형 접착 폴리에틸렌 백.

가장 간단한 소규모 설치의 설계 및 기술 다이어그램이 그림 4에 나와 있습니다. 화살표는 초기 유기물, 가스 및 슬러지의 기술적 움직임을 나타냅니다. 구조적으로 돔은 단단하거나 폴리에틸렌 필름으로 만들어질 수 있습니다. 단단한 돔은 처리된 덩어리에 깊게 담그고 떠 있는 긴 원통형 부분으로 만들 수 있습니다(그림 4, d). 또는 유압 씰에 삽입할 수 있습니다(그림 4, e). 필름 돔은 유압 씰에 삽입할 수 있습니다(그림 4). 4, e, 또는 이음매 없이 접착된 대형 백 형태로 제작됨(그림 4 및). 후자 버전에서는 가방이 너무 많이 부풀어 오르지 않고 필름 아래에 충분한 압력을 생성하도록 무게추 9를 필름 가방에 배치합니다.

돔이나 필름 아래에 포집된 가스는 가스 파이프라인을 통해 사용 장소로 공급됩니다. 가스 폭발을 방지하기 위해 출구 파이프에 특정 압력으로 조정된 밸브를 설치할 수 있습니다. 그러나 돔 아래의 가스 압력이 크게 증가하면 후자가 유압 씰에서 임계 높이까지 올라가 뒤집어져 가스가 방출되기 때문에 가스 폭발의 위험은 거의 없습니다.

발효 중 발효조 내 유기원료 표면에 껍질이 형성되어 바이오가스 생산량이 감소할 수 있습니다. 가스 배출을 방해하지 않도록 발효기에서 덩어리를 혼합하여 분해합니다. 손으로 섞는 것이 아니라 금속 포크를 돔 아래에서 부착하여 섞을 수 있습니다. 돔은 유압씰 내부에 가스가 쌓이면 일정 높이까지 올라가고, 사용할수록 낮아진다.

돔이 위에서 아래로 체계적으로 움직이기 때문에 돔에 연결된 포크가 지각을 파괴합니다.

높은 습도와 황화수소(최대 0.5%)의 존재는 바이오가스 플랜트의 금속 부품 부식 ​​증가에 기여합니다. 따라서 발효기의 모든 금속 요소의 상태를 정기적으로 모니터링하고 손상된 부분을 조심스럽게 보호합니다. 바람직하게는 1~2겹의 납 납을 사용하고 유성 페인트로 2겹을 칠합니다.

그림 5. 가열된 바이오가스 플랜트의 다이어그램: 1 - 발효기; 2 — 나무 방패; 3 - 필러 넥; 4 - 메탄 탱크; 5 - 교반기; 6 - 바이오가스 선택을 위한 분지관; 7 - 단열층; 8 - 화격자; 9 - 처리된 물질의 배수 밸브; 10 - 공기 공급 채널; 11 - 송풍기.

열로 발효물을 가열하는 바이오가스 플랜트 , 호기성 발효기에서 분뇨가 분해되는 동안 방출되는 물질은 그림 5에 나와 있습니다. 여기에는 소화조가 포함되어 있습니다. 필러 넥이 있는 원통형 금속 용기 3. 배수 밸브 9. 바이오가스 선택을 위한 기계식 교반기 5 및 노즐 6.

발효조 1개는 직사각형, 목재 3개로 만들 수 있습니다. 처리된 분뇨를 내리기 위해 주스 벽을 제거할 수 있습니다. 발효기의 바닥은 격자로 되어 있으며 공기는 송풍기 11에서 기술 채널 10을 통해 불어납니다. 발효기의 상단은 나무 시트 2로 덮여 있습니다. 열 손실을 줄이기 위해 벽과 바닥은 단열층으로 만들어집니다. 7.

설치는 이렇게 진행됩니다. 수분 함량이 88-92%인 미리 준비된 액체 비료를 헤드 3을 통해 메탄 탱크 4에 붓고, 액체 수위는 필러 넥 하부에 의해 결정됩니다. 호기성 발효조 1은 상부 개구부를 통해 침구 분뇨 또는 수분 함량이 65-69%인 느슨한 건조 유기 충진제(짚, 톱밥)와 분뇨의 혼합물을 채웁니다. 발효기의 기술 채널을 통해 공기가 공급되면 유기물이 분해되기 시작하고 열이 방출됩니다. 메탄 탱크의 내용물을 가열하는 데 충분합니다. 결과적으로 바이오가스가 방출됩니다. 소화조 상부에 축적됩니다. 파이프 6을 통해 가정용으로 사용됩니다. 발효 과정에서 소화조의 분뇨는 믹서 5로 혼합됩니다.

이러한 설치는 개인 가정에서의 폐기물 처리로 인해 1년 이내에 비용을 지불하게 됩니다. 바이오가스 소비에 대한 대략적인 값은 표 2에 나와 있습니다.

표 2 – 바이오가스 소비량의 대략적인 값

참고: 설치는 모든 기후대에서 작동할 수 있습니다.

그림 6 - 개별 바이오가스 플랜트 IBGU-1의 다이어그램: 1 - 필러 넥; 2 - 교반기; 3 - 가스 샘플링용 파이프; 4 - 단열층; 5 - 처리된 물질을 하역하기 위한 탭이 있는 파이프; 6 - 온도계.

소 2~6마리, 돼지 20~60마리, 가금류 100~300마리를 키우는 가족을 위한 개별 바이오가스 플랜트(IBGU-1). 이 시설에서는 매일 100~300kg의 분뇨를 처리할 수 있으며 100~300kg의 환경 친화적인 유기 비료와 3~12m3의 바이오가스를 생산합니다.