Prosty schemat biogazowni. Biogaz i biogazownie. Wideo - biogazownia zrób to sam

Technologia nie jest nowa. Zaczęło się rozwijać już w XVIII wieku, kiedy chemik Jan Helmont odkrył, że obornik wydziela gazy łatwopalne.

Jego badania kontynuowali Alessandro Volta i Humphrey Davy, którzy w mieszaninie gazowej odkryli metan. Pod koniec XIX wieku w Anglii w latarniach ulicznych stosowano biogaz z obornika. W połowie XX wieku odkryto bakterie wytwarzające metan i jego prekursory.

Faktem jest, że w odchodach pracują na przemian trzy grupy mikroorganizmów, żywiąc się odpadami poprzednich bakterii. Jako pierwsze zaczynają działać bakterie octowe, które rozpuszczają zawarte w zawiesinie węglowodany, białka i tłuszcze.

Po przetworzeniu składników odżywczych przez mikroorganizmy beztlenowe powstaje metan, woda i dwutlenek węgla. Biogaz ze względu na obecność wody na tym etapie nie ma możliwości spalania – wymaga oczyszczenia, dlatego przepuszczany jest przez oczyszczalnie.

Co to jest biometan

Gaz powstały w wyniku rozkładu biomasy obornika jest analogiem gazu ziemnego. Jest prawie 2 razy lżejszy od powietrza, więc zawsze się unosi. To wyjaśnia sztuczną technologię produkcji: na górze pozostawia się wolną przestrzeń, aby substancja mogła zostać uwolniona i zgromadzona, skąd następnie zostanie wypompowana do wykorzystania na własne potrzeby.

Metan wpływa znacząco na efekt cieplarniany – znacznie bardziej niż dwutlenek węgla – 21 razy. Dlatego technologia przetwarzania odchodów jest nie tylko ekonomicznym, ale także przyjaznym dla środowiska sposobem unieszkodliwiania odchodów zwierzęcych.

Biometan wykorzystuje się na następujące potrzeby:

gotowanie;

w silnikach spalinowych samochodów;

do ogrzewania prywatnego domu.

Biogaz wytwarza dużą ilość ciepła. 1 metr sześcienny odpowiada spaleniu 1,5 kg węgla.

Jak powstaje biometan?

Można go pozyskać nie tylko z obornika, ale także z alg, materii roślinnej, tłuszczu i innych odpadów zwierzęcych oraz pozostałości po przeróbce surowców ze sklepów rybnych. W zależności od jakości materiału źródłowego i jego pojemności energetycznej zależy ostateczna wydajność mieszaniny gazowej.

Minimalna ilość uzyskiwanego gazu wynosi 50 metrów sześciennych na tonę odchodów bydlęcych. Maksymalnie - 1300 metrów sześciennych po przetworzeniu tłuszczu zwierzęcego. Zawartość metanu sięga 90%.

Jednym z rodzajów gazu biologicznego jest gaz wysypiskowy. Powstaje podczas rozkładu śmieci na podmiejskich składowiskach. Zachód ma już sprzęt, który przetwarza odpady pochodzące od ludności i zamienia je w paliwo. Jako rodzaj biznesu ma nieograniczone zasoby.

Baza surowcowa obejmuje:

przemysł spożywczy;

hodowla zwierząt;

drobiarski;

rybołówstwo i zakłady przetwórcze;

mleczarnie;

produkcja napojów alkoholowych i niskoalkoholowych.

Każda branża zmuszona jest pozbywać się swoich odpadów – jest to kosztowne i nieopłacalne. W domu, za pomocą małej domowej instalacji, możesz rozwiązać kilka problemów na raz: bezpłatne ogrzewanie domu, nawożenie ziemi wysokiej jakości składnikami odżywczymi pozostałymi po przetwarzaniu obornika, zwalnianie przestrzeni i eliminowanie nieprzyjemnych zapachów.

Technologia produkcji biopaliw

Wszystkie bakterie biorące udział w tworzeniu biogazu są beztlenowe, to znaczy nie potrzebują tlenu do funkcjonowania. W tym celu konstruuje się całkowicie szczelne pojemniki fermentacyjne, których rury wylotowe również nie przepuszczają powietrza z zewnątrz.

Po wlaniu surowego płynu do zbiornika i podniesieniu temperatury do wymaganej wartości, bakterie zaczynają działać. Zaczyna wydzielać się metan, który unosi się z powierzchni szlamu. Trafia do specjalnych poduszek lub zbiorników, po czym jest filtrowany i trafia do butli z gazem.

Płynne odpady bakteryjne gromadzą się na dnie, skąd są okresowo wypompowywane, a także wysyłane do przechowywania. Następnie do zbiornika pompowana jest nowa porcja obornika.

Reżim temperaturowy funkcjonowania bakterii

Aby przetworzyć obornik na biogaz, należy stworzyć odpowiednie warunki do działania bakterii. niektóre z nich aktywują się w temperaturach powyżej 30 stopni - mezofilne. Jednocześnie proces jest wolniejszy, a pierwszy produkt można uzyskać już po 2 tygodniach.

Bakterie termofilne działają w temperaturach od 50 do 70 stopni. Czas uzyskania biogazu z obornika skraca się do 3 dni. W tym przypadku odpadem jest przefermentowany osad, który wykorzystuje się na polach jako nawóz do upraw rolnych. W osadzie nie ma mikroorganizmów chorobotwórczych, robaków i chwastów, gdyż giną one pod wpływem wysokich temperatur.

Istnieje specjalny rodzaj bakterii termofilnych, które mogą przetrwać w środowisku podgrzanym do 90 stopni. Dodawane są do surowców w celu przyspieszenia procesu fermentacji.

Spadek temperatury prowadzi do zmniejszenia aktywności bakterii termofilnych lub mezofilnych. W gospodarstwach domowych częściej stosuje się mezofile, ponieważ nie wymagają specjalnego podgrzewania cieczy, a produkcja gazu jest tańsza. Następnie, po otrzymaniu pierwszej partii gazu, można go wykorzystać do ogrzania reaktora z mikroorganizmami termofilnymi.

Ważny! Metanogeny nie tolerują nagłych zmian temperatury, dlatego zimą należy je stale utrzymywać w cieple.

Jak przygotować surowce do wsypania do reaktora

Aby wyprodukować biogaz z obornika, nie ma potrzeby specjalnego wprowadzania do cieczy mikroorganizmów, gdyż występują one już w odchodach zwierzęcych. Wystarczy utrzymać temperaturę i na czas dodać nowy roztwór nawozu. Należy go odpowiednio przygotować.

Wilgotność roztworu powinna wynosić 90% (konsystencja płynnej śmietany), Dlatego suche rodzaje odchodów są najpierw napełniane wodą - odchody królika, odchody koni, odchody owiec, odchody kóz. Obornika świńskiego w czystej postaci nie trzeba rozcieńczać, ponieważ zawiera dużo moczu.

Następnym krokiem jest rozbicie części stałych obornika. Im drobniejsza frakcja, tym lepiej bakterie przetworzą mieszaninę i tym więcej uwolni się gazu. W tym celu w instalacjach wykorzystuje się stale pracujące mieszadło. Zmniejsza ryzyko powstania twardej skorupy na powierzchni cieczy.

Do produkcji biogazu nadają się te rodzaje obornika, które mają największą kwasowość. Nazywa się je również zimnymi - wieprzowiną i krową. Spadek kwasowości zatrzymuje aktywność mikroorganizmów, dlatego należy na początku monitorować, ile czasu zajmuje im całkowite przetworzenie objętości zbiornika. Następnie dodaj następną dawkę.

Technologia oczyszczania gazu

Podczas przetwarzania obornika na biogaz uzyskuje się:

70% metan;

30% dwutlenku węgla;

1% zanieczyszczeń siarkowodorem i innymi lotnymi związkami.

Aby biogaz nadawał się do wykorzystania w gospodarstwie, należy go oczyścić z zanieczyszczeń. Aby usunąć siarkowodór, stosuje się specjalne filtry. Faktem jest, że lotne związki siarkowodoru, rozpuszczając się w wodzie, tworzą kwas. Przyczynia się do pojawienia się rdzy na ścianach rur lub zbiorników, jeśli są wykonane z metalu.

Powstały gaz jest sprężany pod ciśnieniem 9–11 atmosfer.

Podaje się go do zbiornika wody, gdzie w cieczy rozpuszczają się zanieczyszczenia.

Na skalę przemysłową do czyszczenia stosuje się wapno lub węgiel aktywny, a także specjalne filtry.

Jak zmniejszyć zawartość wilgoci

Istnieje kilka sposobów samodzielnego pozbycia się zanieczyszczeń wodnych w gazie. Jedną z nich jest zasada bimbru nadal. Zimna rura kieruje gaz do góry. Ciecz skrapla się i spływa w dół. Aby to zrobić, rurę układa się pod ziemią, gdzie temperatura naturalnie spada. Wraz ze wzrostem wzrasta również temperatura i wysuszony gaz trafia do magazynu.

Drugą opcją jest uszczelnienie wodne. Po wyjściu gaz trafia do pojemnika z wodą i tam jest oczyszczany z zanieczyszczeń. Metodę tę nazywa się jednoetapową, gdy biogaz zostaje natychmiast oczyszczony z wszelkich substancji lotnych i wilgoci za pomocą wody.

Zasada uszczelnienia wodnego

Jakie instalacje wykorzystuje się do produkcji biogazu?

Jeśli instalacja ma być zlokalizowana w pobliżu gospodarstwa rolnego, najlepszą opcją będzie konstrukcja składana, którą można łatwo przenieść w inne miejsce. Głównym elementem instalacji jest bioreaktor, do którego wsypuje się surowiec i zachodzi proces fermentacji. Duże przedsiębiorstwa korzystają ze zbiorników objętość 50 metrów sześciennych.

W gospodarstwach prywatnych budowane są podziemne zbiorniki pełniące funkcję bioreaktora. Układa się je z cegły w przygotowanym wykopie i pokrywa cementem. Beton zwiększa bezpieczeństwo konstrukcji i zapobiega przedostawaniu się powietrza. Objętość zależy od ilości surowca pozyskiwanego dziennie ze zwierząt domowych.

Systemy nawierzchniowe cieszą się popularnością również w domu. W razie potrzeby instalację można zdemontować i przenieść w inne miejsce, w przeciwieństwie do stacjonarnego reaktora podziemnego. Jako zbiorniki stosuje się beczki z tworzywa sztucznego, metalu lub polichlorku winylu.

Według rodzaju kontroli istnieją:

automatyczne stacje, w których napełnianie i wypompowywanie surowców odpadowych odbywa się bez interwencji człowieka;

mechaniczne, gdzie cały proces sterowany jest ręcznie.

Za pomocą pompy można ułatwić opróżnienie zbiornika, do którego wpadają nieczystości pofermentacyjne. Niektórzy rzemieślnicy używają pomp do pompowania gazu z poduszek (na przykład dętek samochodowych) do zakładu przetwarzania.

Schemat domowej instalacji do produkcji biogazu z obornika

Przed wybudowaniem biogazowni na swoim terenie należy zapoznać się z potencjalnymi zagrożeniami, które mogą spowodować eksplozję reaktora. Głównym warunkiem jest brak tlenu.

Metan jest gazem wybuchowym i może się zapalić, jednak w tym celu należy go podgrzać do temperatury powyżej 500 stopni. Jeżeli biogaz zmiesza się z powietrzem, powstanie nadciśnienie, które spowoduje rozerwanie reaktora. Beton może pękać i nie nadawać się do dalszego użytkowania.

Wideo: Biogaz z ptasich odchodów

Aby zapobiec wyrwaniu pokrywy przez ciśnienie, należy zastosować przeciwwagę, czyli uszczelkę ochronną pomiędzy pokrywą a zbiornikiem. Pojemnik nie jest całkowicie wypełniony - powinno być przynajmniej 10% objętości w celu uwolnienia gazu. Lepiej – 20%.

Aby więc stworzyć bioreaktor ze wszystkimi akcesoriami na swojej stronie, musisz:

Dobrze jest wybrać miejsce tak, aby znajdowało się z dala od zabudowań mieszkalnych (nigdy nie wiadomo).

Oblicz szacunkową ilość odchodów wytwarzanych dziennie przez zwierzęta. Jak liczyć - przeczytaj poniżej.

Zdecyduj, gdzie położyć rury załadunkowe i rozładunkowe, a także rurę do kondensacji wilgoci w powstałym gazie.

Zdecyduj o lokalizacji zbiornika na nieczystości (domyślnie na nawóz).

Wykop dół na podstawie obliczeń ilości surowców.

Wybierz pojemnik, który będzie służył jako zbiornik na obornik i zainstaluj go w wykopie. Jeśli planowany jest reaktor betonowy, dno wykopu jest wypełnione betonem, ściany wyłożone cegłą i otynkowane zaprawą betonową. Następnie musisz dać mu czas na wyschnięcie.

Połączenia reaktora z rurami uszczelniane są również na etapie układania zbiornika.

Wyposaż właz do inspekcji reaktora. Pomiędzy nim umieszczona jest szczelna uszczelka.

Jeśli klimat jest zimny, przed betonowaniem lub instalacją plastikowego zbiornika zastanów się, jak go ogrzać. Mogą to być urządzenia grzewcze lub taśmy stosowane w technologii „ciepłej podłogi”.

Po zakończeniu pracy sprawdź reaktor pod kątem wycieków.

Obliczanie ilości gazu

Z jednej tony obornika można uzyskać około 100 metrów sześciennych gazu. Pytanie: Ile śmieci produkują zwierzęta dziennie?

kurczak – 165 g dziennie;

krowa – 35 kg;

koza – 1 kg;

koń – 15 kg;

owca – 1 kg;

świnia – 5 kg.

Pomnóż te liczby przez liczbę głów, a otrzymasz dzienną dawkę odchodów do przetworzenia.

Więcej gazu pochodzi od krów i świń. Jeśli do mieszanki dodasz rośliny o dużej mocy energetycznej, takie jak kukurydza, buraki i proso, ilość biogazu wzrośnie. Rośliny bagienne i glony mają ogromny potencjał.

Najwięcej jest odpadów z zakładów przetwórstwa mięsnego. Jeśli w pobliżu są takie farmy, to możemy współpracować i zainstalować jeden reaktor dla każdego. Okres zwrotu nakładów na bioreaktor wynosi 1–2 lata.

Odpady biomasy po produkcji gazu

Po przetworzeniu obornika w reaktorze produktem ubocznym jest bioosad. Podczas beztlenowego przetwarzania odpadów bakterie rozpuszczają około 30% materii organicznej. Reszta jest wydawana bez zmian.

Substancja ciekła jest także produktem ubocznym fermentacji metanowej i wykorzystywana jest także w rolnictwie do dokarmiania korzeni.

Dwutlenek węgla jest frakcją odpadową, którą producenci biogazu starają się usunąć. Ale jeśli rozpuścisz go w wodzie, wówczas ten płyn może być również korzystny.

Pełne wykorzystanie produktów biogazowni

Aby w pełni wykorzystać produkty uzyskane po przetworzeniu obornika, konieczne jest utrzymanie szklarni. Po pierwsze, nawóz organiczny można stosować do całorocznej uprawy warzyw, których plony będą stabilne.

Po drugie, do nawożenia korzeniowego lub dolistnego wykorzystuje się dwutlenek węgla, a jego wydajność wynosi około 30%. Rośliny absorbują dwutlenek węgla z powietrza, a przy tym lepiej rosną i zyskują zieloną masę. Jeśli skonsultujesz się ze specjalistami w tej dziedzinie, pomogą Ci zainstalować sprzęt przetwarzający dwutlenek węgla z postaci płynnej w substancję lotną.

Wideo: Biogaz w 2 dni

Faktem jest, że do utrzymania gospodarstwa hodowlanego pozyskane zasoby energii mogą być bardzo duże, szczególnie w lecie, kiedy nie jest potrzebne ogrzewanie obory czy chlewu.

Dlatego zaleca się podjęcie innej dochodowej działalności - szklarni przyjaznej dla środowiska. Pozostałe produkty można przechowywać w pomieszczeniach chłodniczych – zużywając tę samą energię. Urządzenia chłodnicze lub inne urządzenia mogą być zasilane energią elektryczną wytwarzaną przez akumulator gazowy.

Stosować jako nawóz

Oprócz produkcji gazu bioreaktor jest przydatny, ponieważ odpady wykorzystywane są jako cenny nawóz, który zatrzymuje prawie cały azot i fosforany. Dodanie obornika do gleby powoduje bezpowrotną utratę 30–40% azotu.

Aby ograniczyć utratę substancji azotowych, do gleby dodaje się świeże odchody, ale wówczas uwolniony metan uszkadza system korzeniowy roślin. Po przetworzeniu obornika metan wykorzystuje się na własne potrzeby, zachowując przy tym wszystkie składniki odżywcze.

Po fermentacji potas i fosfor przechodzą do postaci chelatowanej, która jest wchłaniana przez rośliny w 90%. Jeśli spojrzeć na to ogólnie, wówczas 1 tona przefermentowanego obornika może zastąpić 70 - 80 ton zwykłych odchodów zwierzęcych.

Przetwarzanie beztlenowe zachowuje cały azot obecny w oborniku, przekształcając go w formę amonową, co zwiększa plony dowolnej uprawy o 20%.

Substancja ta nie jest niebezpieczna dla systemu korzeniowego i można ją zastosować na 2 tygodnie przed sadzeniem roślin w otwartym terenie, aby materia organiczna miała czas na przetworzenie przez tlenowe mikroorganizmy glebowe.

Przed użyciem bionawóz rozcieńcza się wodą. w proporcji 1:60. Nadają się do tego zarówno frakcje suche, jak i płynne, które po fermentacji trafiają również do zbiornika na surowiec odpadowy.

Na hektar potrzeba od 700 do 1000 kg/l nawozu nierozcieńczonego. Biorąc pod uwagę, że z jednego metra sześciennego powierzchni reaktora uzyskuje się do 40 kg nawozów dziennie, w ciągu miesiąca możesz zaopatrzyć nie tylko swoją działkę, ale także sąsiada, sprzedając materię organiczną.

Jakie składniki odżywcze można uzyskać po przetworzeniu obornika?

Główną wartością przefermentowanego obornika jako nawozu jest obecność kwasów huminowych, które podobnie jak skorupa zatrzymują jony potasu i fosforu. Utleniając się na powietrzu podczas długotrwałego przechowywania, mikroelementy tracą swoje korzystne właściwości, natomiast podczas przetwarzania beztlenowego wręcz przeciwnie, zyskują.

Humaty pozytywnie wpływają na skład fizyczno-chemiczny gleby. W wyniku dodania materii organicznej nawet najcięższe gleby stają się bardziej przepuszczalne dla wilgoci. Ponadto materia organiczna stanowi pożywienie dla bakterii glebowych. Następnie przetwarzają pozostałości, które nie zostały zjedzone przez beztlenowce i uwalniają kwasy humusowe. W wyniku tego procesu rośliny otrzymują składniki odżywcze, które są całkowicie wchłaniane.

Oprócz głównych - azotu, potasu i fosforu - bionawóz zawiera mikroelementy. Ale ich ilość zależy od materiału źródłowego - pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego.

Metody składowania osadów

Sfermentowany obornik najlepiej przechowywać w stanie suchym. Dzięki temu pakowanie i transport są wygodniejsze. Sucha substancja traci mniej przydatne właściwości i można ją przechowywać zamkniętą. Choć taki nawóz w ciągu roku w ogóle nie ulega zniszczeniu, należy go wówczas szczelnie zamknąć w torebce lub pojemniku.

Formy płynne należy przechowywać w zamkniętych pojemnikach ze szczelną pokrywką, aby zapobiec ulatnianiu się azotu.

Głównym problemem producentów bionawozów jest marketing w okresie zimowym, kiedy rośliny są w stanie spoczynku. Na rynku światowym cena nawozów tej jakości oscyluje wokół 130 dolarów za tonę. Jeśli uruchomisz linię do pakowania koncentratów, możesz zapłacić za reaktor w ciągu dwóch lat.

Spodobał Ci się artykuł? Podziel się z przyjaciółmi:

Witajcie drodzy czytelnicy! Jestem twórcą projektu Fertilizers.NET. Cieszę się, że widzę każdego z Was na jej stronach. Mam nadzieję, że informacje zawarte w artykule były przydatne. Zawsze otwarty na komunikację - komentarze, sugestie, co jeszcze chcesz zobaczyć na stronie, a nawet krytykę, możesz napisać do mnie na VKontakte, Instagramie lub Facebooku (okrągłe ikony poniżej). Pokój i szczęście dla wszystkich! 🙂

Być może zainteresuje Cię także przeczytanie:

Małe instalacje można montować także w domu. Na marginesie dodam, że produkcja biogazu własnymi rękami nie jest jakimś nowym wynalazkiem. Już w starożytności w Chinach aktywnie produkowano biogaz w domu. Kraj ten w dalszym ciągu pozostaje liderem pod względem liczby instalacji biogazowych. Ale tu jak zrobić biogazownię własnymi rękami, co jest do tego potrzebne, ile to będzie kosztować - postaram się to wszystko powiedzieć w tym i kolejnych artykułach.

Wstępne obliczenia biogazowni

Zanim przystąpisz do zakupu lub samodzielnego montażu biogazowni, musisz odpowiednio ocenić dostępność surowców, ich rodzaj, jakość i możliwość nieprzerwanych dostaw. Nie każdy surowiec nadaje się do produkcji biogazu. Surowce, które nie są odpowiednie:

surowce o wysokiej zawartości ligniny;
surowce zawierające trociny z drzew iglastych (z zawartością żywic)
o wilgotności przekraczającej 94%
gnijący obornik, a także surowce zawierające pleśń lub syntetyczne detergenty.

Jeśli surowiec nadaje się do przetworzenia, możesz zacząć określać objętość bioreaktora. Całkowita objętość surowców dla trybu mezofilnego (temperatura biomasy waha się od 25-40 stopni, najczęstszy tryb) nie przekracza 2/3 objętości reaktora. Dzienna dawka wynosi nie więcej niż 10% całkowitego załadowanego surowca.

Każdy surowiec charakteryzuje się trzema ważnymi parametrami:

gęstość;
zawartość popiołu;
wilgotność.

Dwa ostatnie parametry wyznaczane są z tabel statystycznych. Surowiec rozcieńcza się wodą do uzyskania wilgotności 80-92%. Stosunek ilości wody do surowców może wahać się od 1:3 do 2:1. Odbywa się to w celu nadania podłożu wymaganej płynności. Te. aby zapewnić przejście podłoża przez rury i możliwość jego wymieszania. W przypadku małych biogazowni gęstość substratu można przyjąć jako równą gęstości wody.

Spróbujmy określić objętość reaktora na przykładzie.

Załóżmy, że gospodarstwo ma 10 sztuk bydła, 20 świń i 35 kurczaków. Dziennie produkowane są następujące odchody: 55 kg z 1 bydła, 4,5 kg z 1 świni i 0,17 kg z kurczaka. Objętość odpadów dziennych będzie wynosić: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Zaokrąglijmy w górę do 646 kg. Wilgotność odchodów świń i bydła wynosi 86%, a odchodów kurcząt 75%. Aby osiągnąć wilgotność 85% w oborniku kurzym, należy dodać 3,9 litra wody (około 4 kg).

Okazuje się, że dzienna dawka załadunku surowca wyniesie około 650 kg. Pełne obciążenie reaktora: OS=10x0,65=6,5 tony i objętość reaktora OR=1,5x6,5=9,75 m3. Te. będziemy potrzebować reaktora o pojemności 10 m³.

Obliczanie uzysku biogazu

Tabela do obliczania uzysku biogazu w zależności od rodzaju surowca.

Rodzaj surowca	Wydajność gazu, m3 na 1 kg suchej masy	Wydajność gazu m³ na 1 tonę przy wilgotności 85%
Obornik bydlęcy	0,25-0,34	38-51,5
Świński nawóz	0,34-0,58	51,5-88
Ptasie odchody	0,31-0,62	47-94
Końskie łajno	0,2-0,3	30,3-45,5
Obornik owiec	0,3-0,62	45,5-94

Jeśli weźmiemy ten sam przykład, a następnie pomnożymy wagę każdego rodzaju surowca przez odpowiednie dane tabelaryczne i zsumujemy wszystkie trzy składniki, otrzymamy uzysk biogazu na poziomie około 27-36,5 m3 dziennie.

Aby zorientować się, jaka jest wymagana ilość biogazu, powiem, że przeciętna rodzina składająca się z 4 osób będzie potrzebować 1,8-3,6 m3 do gotowania. Do ogrzania pomieszczenia o powierzchni 100 m² – 20 m³ biogazu dziennie.

Instalacja i produkcja reaktorów

Metalowy zbiornik, plastikowy pojemnik może służyć jako reaktor lub może być zbudowany z cegły lub betonu. Niektóre źródła podają, że preferowanym kształtem jest cylinder, jednak w kwadratowych konstrukcjach zbudowanych z kamienia lub cegły powstają pęknięcia pod wpływem nacisku surowców. Niezależnie od kształtu, materiału i miejsca montażu reaktor musi:

być wodoszczelne i gazoszczelne. W reaktorze nie powinno dochodzić do mieszania powietrza i gazu. Pomiędzy pokrywą a korpusem musi znajdować się uszczelka z materiału uszczelniającego;
być izolowany termicznie;
wytrzymać wszystkie obciążenia (ciśnienie gazu, ciężar itp.);
posiadać właz do przeprowadzenia prac naprawczych.

Montaż i dobór kształtu reaktora przeprowadzany jest indywidualnie dla każdego gospodarstwa.

Temat produkcji Biogazownia DIY bardzo obszerne. Dlatego w tym artykule skupię się na tym. W kolejnym artykule porozmawiamy o wyborze pozostałych elementów biogazowni, cenach i miejscu ich zakupu.

Tanie źródło energii możesz pozyskać samodzielnie, w domu - wystarczy zmontować biogazownię. Jeśli rozumiesz zasadę jego działania i struktury, nie jest to trudne. Wytwarzana przez nią mieszanina zawiera dużą ilość metanu (w zależności od załadowanego surowca – aż do 70%), dzięki czemu ma szerokie zastosowanie.

Napełnianie butli samochodowych zasilanych gazem jako paliwem do kotłów grzewczych nie jest pełną listą wszystkich możliwych opcji wykorzystania gotowego produktu. Nasza historia dotyczy tego, jak zainstalować biogazownię własnymi rękami.

Istnieje kilka konstrukcji urządzenia. Wybierając konkretne rozwiązanie inżynieryjne, musisz zrozumieć, w jakim stopniu ta instalacja jest dostosowana do lokalnych warunków. Jest to główne kryterium oceny wykonalności instalacji. Ponadto masz własne możliwości, to znaczy, jakiego rodzaju surowców i w jakiej ilości możesz użyć, co możesz zrobić własnymi rękami.

Biogaz powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej, jednak jego „wydajność” (w ujęciu objętościowym), a co za tym idzie i wydajność instalacji, zależy od tego, co dokładnie jest do niego ładowane. Tabela dostarcza istotnych informacji (danych orientacyjnych), które pomogą w podjęciu decyzji o wyborze konkretnego rozwiązania inżynierskiego. Przydałaby się również grafika objaśniająca.

Opcje projektowania

Z ręcznym załadunkiem surowców, bez podgrzewania i mieszania

Do użytku domowego ten model jest uważany za najwygodniejszy. Przy pojemności reaktora od 1 do 10 m3 dziennie potrzebne będzie około 50–220 kg obornika. Od tego należy się kierować przy podejmowaniu decyzji o wielkości pojemnika.

Instalacja jest instalowana w ziemi, więc będzie wymagała niewielkiego wykopu. Lokalizacja na stronie jest wybierana zgodnie z jej obliczonymi wymiarami. Skład i przeznaczenie wszystkich elementów obwodu nie jest trudne do zrozumienia.

Funkcja instalacji

Po zamontowaniu reaktora na miejscu należy sprawdzić jego szczelność. Następnie metal należy pomalować (najlepiej kompozycją mrozoodporną) i zaizolować.

Usuwanie odpadów następuje w sposób naturalny – albo w trakcie dodawania nowej porcji, albo w przypadku nadmiaru gazu w reaktorze przy zamkniętym zaworze. Dlatego pojemność pojemnika na odpady nie powinna być mniejsza niż pojemność robocza.
Pomimo prostoty urządzenia i atrakcyjności do samodzielnego montażu, ze względu na brak mieszania i podgrzewania masy, ta opcja instalacji jest wskazana do pracy w regionach o łagodnym klimacie, czyli głównie na południu Rosji. Chociaż przy wysokiej jakości izolacji termicznej, w warunkach głębokich warstw wód gruntowych, ten projekt jest całkiem odpowiedni dla strefy środkowej.

Bez podgrzewania, ale z mieszaniem

Prawie to samo, tylko niewielka modyfikacja, która znacznie zwiększa wydajność instalacji.

Jak zrobić mechanizm? Dla kogoś, kto na przykład złożył to własnoręcznie, nie stanowi to problemu. W reaktorze trzeba będzie zamontować wał z łopatkami. Dlatego konieczne jest zainstalowanie łożysk podporowych. Dobrze jest zastosować łańcuch jako ogniwo przekładniowe pomiędzy wałem a dźwignią.

Biogazownia może działać w prawie wszystkich regionach, z wyjątkiem regionów północnych. Jednak w przeciwieństwie do poprzedniego modelu wymaga nadzoru.

Mieszanie + ogrzewanie

Oddziaływanie termiczne na biomasę zwiększa intensywność zachodzących w niej procesów rozkładu i fermentacji. Instalacja biogazowa jest bardziej uniwersalna w zastosowaniu, gdyż może pracować w dwóch trybach – mezofilowym i termofilnym, czyli w zakresie temperatur (w przybliżeniu) 25 – 65 şС (patrz wykresy powyżej).

Na powyższym schemacie kocioł pracuje na powstałym gazie, chociaż nie jest to jedyna opcja. Ogrzewanie biomasy można przeprowadzić na różne sposoby, w zależności od tego, jak wygodniej jest właścicielowi ją zorganizować.

Opcje automatyczne

Różnica między tym schematem polega na tym, że jest on podłączony do instalacji. Pozwala to na gromadzenie zapasów gazu zamiast jego natychmiastowego wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem. Łatwość użycia wynika również z faktu, że prawie każdy reżim temperaturowy nadaje się do intensywnej fermentacji.

Ta instalacja jest jeszcze bardziej produktywna. Przy podobnej objętości reaktora jest w stanie przerobić do 1,3 tony surowca dziennie. Załadunek, mieszanie – odpowiada za to pneumatyka. Kanał wylotowy umożliwia wyładunek odpadów do bunkra w celu krótkotrwałego składowania lub do przenośnych kontenerów w celu natychmiastowego usunięcia. Na przykład do nawożenia pól.

Te opcje instalacji biogazu raczej nie nadają się do użytku domowego. Instalacja ich, szczególnie własnymi rękami, jest znacznie trudniejsza. Ale dla małego gospodarstwa jest to dobre rozwiązanie.

Zmechanizowana biogazownia

Różnica w stosunku do poprzednich modeli polega na dodatkowym zbiorniku, w którym następuje wstępne przygotowanie masy surowca.

Sprężony biogaz wprowadzany jest do leja załadowczego, a następnie do reaktora. Wykorzystywany jest także do ogrzewania.

Jedyną rzeczą niezbędną przy montażu dowolnej instalacji własnymi rękami są dokładne obliczenia inżynieryjne. Być może konieczna będzie konsultacja ze specjalistą. W przeciwnym razie wszystko jest całkiem proste. Jeśli chociaż jeden z czytelników zainteresuje się biogazownią i sam ją zainstaluje, to znaczy, że autor nie na próżno pracował nad tym artykułem. Powodzenia!

Tutaj, w Serbii, jak i w całej Europie, ludzie nie chcą być uzależnieni od przedsiębiorstw energetycznych i gazowych, dlatego starają się kupować alternatywne źródła energii. Czy to panele słoneczne, kolektory termiczne, czy biogazownie.

Kiedyś mówiłem już w moim magazynie o biogazowniach przemysłowych, teraz moja historia dotyczy domowej instalacji, która może wyprodukować gaz dla Twojego domu lub domku letniskowego. Zasada działania jest jasna z rysunku. Dokonam tylko kilku wyjaśnień i wskażę cel niektórych elementów.

Do wykonania instalacji potrzebne będą:

*Dwie plastikowe beczki po 200 litrów każda (w Serbii w takich beczkach solona jest kapusta), ale mogą być też beczki metalowe na olej napędowy.

* Pięć złączek adapterowych do łączenia elementów z wężem o grubości min. 13 mm.

* Wąż plastikowy (długość uzależniona od potrzeb montażowych).

* Plastikowe wiaderko.

* Kanister plastikowy 3 - 5 litrów (na olej samochodowy z zakrętką) na zawór awaryjny.

* Dwie plastikowe rurki o średnicy 5 cm.

Element 1 - na zdjęciu generator gazu BIO

Składa się z: szczelnej beczki, dwóch rurek z tworzywa sztucznego oraz króćca wylotowego biogazu.

W generatorze masa organiczna rozkłada się w procesie rozkładu, uwalniając 60% metanu i 40% SO2.

Przez pierwszą plastikową rurkę z lejkiem wsypuje się drobno posiekane odpady biomasy i miesza z wodą w proporcji 10% biomasy i 90% wody deszczowej (wody miękkiej).

Dobrze byłoby, gdybyśmy mogli dodać także naturalną mieszankę świeżego obornika pochodzącego od krów, świń i drobiu, wprowadzając w ten sposób mikroorganizmy, od których uzależniona jest produkcja biogazu. Jeśli to się nie uda, możesz dodać trochę błota z rzeki lub stawu, aby przyspieszyć proces.

Proces ten trwa około 3 tygodni, zanim wytworzy się gaz. Na początku zauważysz wydzielanie się gazu, ale pamiętaj, że jest to SO2 – dwutlenek węgla, który nie jest palny. Dopiero po upływie 3 tygodni następuje powstawanie metanu – biogazu.

Z biegiem czasu na dnie pojemnika pojawia się osad, który stanowi doskonały naturalny nawóz do warzyw w ogrodnictwie.

Idealna temperatura wynosi od 12 do 36 stopni, chroń beczkę przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych w cieniu, a zimą przed zamarzaniem. Należy pamiętać, że jest to „żywa” beczka, czyli zawiera miliardy mikroorganizmów pracujących nad procesem rozkładu biomasy.

Jeśli „rozgotujesz” lub „zamrozisz” generator gazu BIO, mikroorganizmy znikną, więc cały proces będzie musiał zacząć się od nowa.

Element 2 na rysunku to zbiornik do gromadzenia biogazu i syfon wodny

Składa się z otwartej plastikowej beczki, wiadra i dwóch złączek (zawór) dla przepływu gazu i masy (etykietka).

W tym pojemniku - 200-litrowej beczce gromadzi się gaz, jak pokazano na rysunku. Zapewnia proste i elastyczne rozwiązanie bez marnowania gazu. Ponadto woda pełni także funkcję filtra, oczyszczając metan z zanieczyszczeń.

Zauważ, że gaz uniósł pojemnik z wodą, co wskazuje na ilość zebranego gazu.

Ciężar obciążnika pomoże zapewnić wystarczające ciśnienie gazu, który następnie zostanie przesłany do zaworu awaryjnego, element nr 4.

Trzymaj ten pojemnik napełniony wodą i chroniony przed zamarznięciem.

Element 3 - palnik

Element 4 - Zawór awaryjny

Zawór awaryjny składa się z plastikowego pojemnika z wodą z zakrętką i dwóch adapterów.

Puste puszki po oleju do samochodu to dobra improwizacja.

Zawór bezpieczeństwa ma za zadanie przechwytywać płomień i zatrzymać efekt odwrotny. Zawór awaryjny znajduje się pomiędzy Elementem 3 – palnikiem a zbiornikiem gazu, Elementem 2.

Koniecznie zainstaluj zawór awaryjny, aby zapobiec zapaleniu się zbiornika z gazem, co mogłoby spowodować wypadek lub eksplozję.

Rolnicy co roku borykają się z problemem utylizacji obornika. Znaczne środki potrzebne na zorganizowanie jego usunięcia i zakopania zostały zmarnowane. Istnieje jednak sposób, który pozwala nie tylko zaoszczędzić pieniądze, ale także sprawić, że ten naturalny produkt będzie Ci służył dla Twojej korzyści.

Oszczędni właściciele od dawna wdrażają w praktyce ekotechnologię, która pozwala na uzyskanie biogazu z obornika i wykorzystanie powstałego paliwa jako paliwa.

Dlatego w naszym materiale porozmawiamy o technologii produkcji biogazu, a także o tym, jak zbudować bioelektrownię.

Określanie wymaganej objętości

Objętość reaktora określa się na podstawie dziennej ilości obornika wyprodukowanego w gospodarstwie. Należy również wziąć pod uwagę rodzaj surowca, temperaturę i czas fermentacji. Aby instalacja mogła w pełni działać, zbiornik jest napełniony w 85-90% objętości, przynajmniej 10% musi pozostać wolne, aby gaz mógł się ulatniać.

Proces rozkładu materii organicznej w instalacji mezofilnej w średniej temperaturze 35 stopni trwa od 12 dni, po czym usuwa się pofermentowane pozostałości i zasypuje reaktor nową porcją substratu. Ponieważ odpady przed przesłaniem do reaktora są rozcieńczane wodą do 90%, przy ustalaniu dziennego wsadu należy uwzględnić także ilość cieczy.

Na podstawie podanych wskaźników objętość reaktora będzie równa dziennej ilości przygotowanego substratu (obornik z wodą) pomnożonej przez 12 (czas potrzebny na rozkład biomasy) i powiększonej o 10% (wolna objętość zbiornika).

Budowa obiektu podziemnego

Porozmawiajmy teraz o najprostszej instalacji, która pozwala uzyskać ją najniższym kosztem. Rozważ budowę systemu podziemnego. Aby to zrobić, musisz wykopać dół, jego podstawę i ściany wypełnić wzmocnionym keramzytem.

Otwory wlotowe i wylotowe znajdują się po przeciwnych stronach komory, gdzie zamontowane są ukośne rury służące do podawania substratu i wypompowywania masy odpadowej.

Rura wylotowa o średnicy około 7 cm powinna być usytuowana niemal na samym dnie zasobnika, a jej drugi koniec zamontowany jest w prostokątnym zbiorniku wyrównawczym, do którego będą pompowane ścieki. Rurociąg doprowadzający substrat znajduje się około 50 cm od dna i ma średnicę 25-35 cm, górna część rury wchodzi do przedziału przyjmowania surowców.

Reaktor musi być całkowicie szczelny. Aby wykluczyć możliwość przedostania się powietrza, pojemnik należy przykryć warstwą hydroizolacji bitumicznej

Górną część bunkra stanowi zbiornik na gaz, który ma kształt kopuły lub stożka. Wykonany jest z blachy lub blachy dachowej. Można również uzupełnić konstrukcję cegłą, która następnie jest pokryta stalową siatką i otynkowana. Należy wykonać szczelny właz na górze zbiornika gazu, usunąć rurę gazową przechodzącą przez syfon i zainstalować zawór w celu uwolnienia ciśnienia gazu.

Aby wymieszać podłoże, można wyposażyć instalację w system odwadniający działający na zasadzie pęcherzykowania. W tym celu należy zamocować pionowo rury z tworzywa sztucznego wewnątrz konstrukcji tak, aby ich górna krawędź znajdowała się nad warstwą podłoża. Zrób w nich dużo dziur. Gaz pod ciśnieniem będzie opadał, a unosząc się do góry pęcherzyki gazu będą mieszały biomasę w zbiorniku.

Jeśli nie chcesz budować bunkra betonowego, możesz kupić gotowy pojemnik PCV. Aby zachować ciepło, należy go otoczyć warstwą izolacji termicznej - styropianu. Dno wykopu wypełnione jest warstwą żelbetu o grubości 10 cm.Zbiorniki wykonane z polichlorku winylu można stosować, jeśli objętość reaktora nie przekracza 3 m3.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Dowiesz się, jak wykonać najprostszą instalację ze zwykłej beczki, oglądając wideo:

Najprostszy reaktor można wykonać w kilka dni własnymi rękami, korzystając z dostępnych materiałów. Jeśli gospodarstwo jest duże, najlepiej kupić gotową instalację lub skontaktować się ze specjalistami.