O diagramă simplă a unei instalații de biogaz. Biogaz și instalații de biogaz. Video - Instalație de biogaz de bricolaj

Tehnologia nu este nouă. A început să se dezvolte încă din secolul al XVIII-lea, când Jan Helmont, un chimist, a descoperit că gunoiul de grajd emite gaze care sunt inflamabile.

Cercetările sale au fost continuate de Alessandro Volta și Humphrey Davy, care au găsit metan în amestecul de gaze. La sfârșitul secolului al XIX-lea, în Anglia, biogazul din gunoi de grajd era folosit în lămpile stradale. La mijlocul secolului al XX-lea, au fost descoperite bacterii care produc metan și precursorii săi.

Faptul este că trei grupuri de microorganisme lucrează alternativ în gunoi de grajd, hrănindu-se cu deșeurile bacteriilor anterioare. Primele care încep să lucreze sunt bacteriile acetogene, care dizolvă carbohidrații, proteinele și grăsimile din suspensie.

După procesarea aportului de nutrienți de către microorganismele anaerobe, se formează metan, apă și dioxid de carbon. Datorită prezenței apei, biogazul în această etapă nu poate arde - are nevoie de purificare, deci este trecut prin instalațiile de tratare.

Ce este biometanul

Gazul obtinut ca urmare a descompunerii biomasei gunoiului de grajd este un analog al gazelor naturale. Este de aproape 2 ori mai ușor decât aerul, așa că se ridică mereu. Așa se explică tehnologia de producție artificială: spațiul liber este lăsat în partea de sus, astfel încât substanța să poată fi eliberată și acumulată, de unde este apoi pompată pentru a fi folosită pentru propriile nevoi.

Metanul influențează foarte mult efectul de seră – mult mai mult decât dioxidul de carbon – de 21 de ori. Prin urmare, tehnologia de procesare a gunoiului de grajd nu este doar o modalitate economică, ci și ecologică de a elimina deșeurile animale.

Biometanul este utilizat pentru următoarele nevoi:

• gătit;

• în motoarele cu ardere internă ale automobilelor;

• pentru încălzirea unei case private.

Biogazul produce o cantitate mare de căldură. 1 metru cub echivalează cu arderea a 1,5 kg de cărbune.

Cum se produce biometanul?

Poate fi obținut nu numai din gunoi de grajd, ci și din alge, materie vegetală, grăsime și alte deșeuri animale, precum și reziduuri de la prelucrarea materiilor prime de la pescărele. În funcție de calitatea materialului sursă și de capacitatea sa energetică, randamentul final al amestecului de gaze depinde.

Cantitatea minimă de gaz obținută este de 50 de metri cubi pe tona de gunoi de grajd. Maxim - 1.300 de metri cubi după procesarea grăsimii animale. Conținutul de metan este de până la 90%.

Un tip de gaz biologic este gazul de depozit. Se formează în timpul descompunerii gunoiului în gropile de gunoi suburbane. Occidentul are deja echipamente care prelucrează deșeurile de la populație și le transformă în combustibil. Ca tip de afacere, are resurse nelimitate.

Baza sa de materie primă include:

• industria alimentară;

• creșterea animalelor;

• creșterea păsărilor de curte;

• unități de pescuit și procesare;

• produse lactate;

• producția de băuturi alcoolice și cu conținut scăzut de alcool.

Orice industrie este forțată să-și arunce deșeurile - este scumpă și neprofitabilă. Acasă, cu ajutorul unei mici instalații de casă, puteți rezolva mai multe probleme deodată: încălzirea gratuită a casei, fertilizarea terenului cu substanțe nutritive de înaltă calitate rămase de la prelucrarea gunoiului de grajd, eliberarea spațiului și eliminarea mirosurilor.

Tehnologia de producere a biocombustibililor

Toate bacteriile care participă la formarea biogazului sunt anaerobe, adică nu au nevoie de oxigen pentru a funcționa. Pentru a face acest lucru, sunt construite recipiente de fermentație complet etanșate, ale căror țevi de evacuare, de asemenea, nu permit trecerea aerului din exterior.

După turnarea lichidului brut în rezervor și creșterea temperaturii la valoarea necesară, bacteriile încep să funcționeze. Începe să se elibereze metan, care se ridică de la suprafața nămolului. Este trimis în perne sau rezervoare speciale, după care este filtrat și ajunge în butelii de gaz.

Deșeurile lichide de la bacterii se acumulează în partea de jos, de unde sunt pompate periodic și, de asemenea, trimise spre depozitare. După aceasta, o nouă porțiune de gunoi de grajd este pompată în rezervor.

Regimul de temperatură al funcționării bacteriilor

Pentru a procesa gunoiul de grajd în biogaz, este necesar să se creeze condiții adecvate pentru ca bacteriile să funcționeze. unele dintre ele sunt activate la temperaturi peste 30 de grade – mezofile. În același timp, procesul este mai lent și primul produs poate fi obținut după 2 săptămâni.

Bacteriile termofile lucrează la temperaturi de la 50 la 70 de grade. Timpul necesar pentru obținerea biogazului din gunoi de grajd este redus la 3 zile. În acest caz, deșeurile sunt un nămol fermentat care este folosit pe câmp ca îngrășământ pentru culturile agricole. Nu există microorganisme patogene, helminți și buruieni în nămol, deoarece acestea mor atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate.

Există un tip special de bacterii termofile care pot supraviețui într-un mediu încălzit la 90 de grade. Ele sunt adăugate materiilor prime pentru a accelera procesul de fermentație.

O scădere a temperaturii duce la o scădere a activității bacteriilor termofile sau mezofile. În gospodăriile private, mezofilele sunt mai des folosite, deoarece nu necesită încălzire specială a lichidului, iar producția de gaz este mai ieftină. Ulterior, atunci când se primește primul lot de gaz, acesta poate fi utilizat pentru încălzirea reactorului cu microorganisme termofile.

Important! Metanogenii nu tolerează schimbările bruște de temperatură, așa că iarna trebuie menținute la cald în orice moment.

Cum se prepară materiile prime pentru turnarea în reactor

Pentru a produce biogaz din gunoi de grajd, nu este necesară introducerea specială a microorganismelor în lichid, deoarece acestea se găsesc deja în excrementele animalelor. Trebuie doar să mențineți temperatura și să adăugați la timp o nouă soluție de gunoi de grajd. Trebuie pregătit corect.

Umiditatea soluției ar trebui să fie de 90% (consistența smântânii lichide), Prin urmare, tipurile uscate de excremente sunt mai întâi umplute cu apă - excremente de iepure, excremente de cai, excremente de oaie, excremente de capră. Gunoiul de porc în formă pură nu trebuie diluat, deoarece conține multă urină.

Următorul pas este să spargeți substanțele solide din gunoi de grajd. Cu cât fracția este mai fină, cu atât bacteriile vor procesa mai bine amestecul și cu atât mai mult gaz va fi eliberat. În acest scop, instalațiile folosesc un agitator care funcționează constant. Reduce riscul formării unei cruste dure pe suprafața lichidului.

Acele tipuri de gunoi de grajd care au cea mai mare aciditate sunt potrivite pentru producerea de biogaz. Se mai numesc si rece - porc si vaca. O scădere a acidității oprește activitatea microorganismelor, așa că este necesar să se monitorizeze la început cât timp durează acestea pentru a procesa complet volumul rezervorului. Apoi adăugați următoarea doză.

Tehnologia de purificare a gazelor

La procesarea gunoiului de grajd în biogaz, se obțin următoarele:

• 70% metan;

• 30% dioxid de carbon;

• 1% impurități de hidrogen sulfurat și alți compuși volatili.

Pentru ca biogazul să devină potrivit pentru utilizarea în fermă, acesta trebuie curățat de impurități. Pentru a elimina hidrogenul sulfurat, se folosesc filtre speciale. Faptul este că compușii volatili de hidrogen sulfurat, dizolvați în apă, formează acid. Contribuie la apariția ruginii pe pereții țevilor sau rezervoarelor dacă sunt din metal.

• Gazul rezultat este comprimat la o presiune de 9-11 atmosfere.

• Este introdus într-un rezervor de apă, unde impuritățile sunt dizolvate în lichid.

La scară industrială, pentru curățare se utilizează var sau cărbune activ, precum și filtre speciale.

Cum să reduceți conținutul de umiditate

Există mai multe moduri de a scăpa singur de impuritățile de apă din gaz. Unul dintre ele este principiul unui alambic luminos. Conducta rece direcționează gazul în sus. Lichidul se condensează și curge în jos. Pentru a face acest lucru, conducta este așezată în subteran, unde temperatura scade în mod natural. Pe măsură ce crește, crește și temperatura, iar gazul uscat intră în depozitul.

A doua opțiune este un sigiliu cu apă. După ieșire, gazul intră într-un recipient cu apă și acolo este curățat de impurități. Această metodă se numește o singură etapă, când biogazul este curățat imediat de toate substanțele volatile și umiditatea folosind apă.

Principiul etanșării cu apă

Ce instalații sunt folosite pentru producerea biogazului?

Dacă instalația este planificată să fie situată lângă o fermă, atunci cea mai bună opțiune ar fi o structură pliabilă care poate fi transportată cu ușurință într-o altă locație. Elementul principal al instalației este un bioreactor în care sunt turnate materiile prime și are loc procesul de fermentație. Întreprinderile mari folosesc rezervoare volum 50 metri cubi.

În fermele private, rezervoarele subterane sunt construite ca bioreactor. Sunt așezate din cărămidă într-o gaură pregătită și acoperite cu ciment. Betonul crește siguranța structurii și împiedică pătrunderea aerului. Volumul depinde de cât de multă materie primă se obține de la animale domestice pe zi.

Sistemele de suprafață sunt, de asemenea, populare acasă. Dacă se dorește, instalația poate fi dezasamblată și mutată într-o altă locație, spre deosebire de un reactor subteran staționar. Ca rezervoare se folosesc butoaie din plastic, metal sau clorură de polivinil.

După tipul de control există:

• stații automate în care umplerea și pomparea materiilor prime reziduale se realizează fără intervenție umană;

• mecanic, în care întregul proces este controlat manual.

Cu ajutorul unei pompe, puteți facilita golirea rezervorului în care cad deșeurile după fermentare. Unii meșteri folosesc pompe pentru a pompa gazul din perne (de exemplu, camerele de aer ale mașinii) într-o unitate de tratare.

Schema unei instalații de casă pentru producerea de biogaz din gunoi de grajd

Înainte de a construi o instalație de biogaz pe amplasamentul dvs., trebuie să vă familiarizați cu potențialele pericole care ar putea cauza explozia reactorului. Condiția principală este absența oxigenului.

Metanul este un gaz exploziv și se poate aprinde, dar pentru a face acest lucru trebuie încălzit peste 500 de grade. Dacă biogazul se amestecă cu aerul, va apărea o suprapresiune, care va sparge reactorul. Betonul poate crăpa și nu va fi potrivit pentru utilizare ulterioară.

Video: Biogaz din excremente de păsări

Pentru a preveni ruperea presiunii din capac, utilizați o contragreutate, o garnitură de protecție între capac și rezervor. Recipientul nu este complet umplut - ar trebui să existe cel puțin 10% volum pentru eliberarea gazului. Mai bine - 20%.

Deci, pentru a realiza un bioreactor cu toate accesoriile de pe site-ul dvs., trebuie să:

• Este bine să alegeți un loc astfel încât să fie situat departe de locuințe (nu se știe niciodată).

• Calculați cantitatea estimată de gunoi de grajd pe care animalele o produc zilnic. Cum să numărați - citiți mai jos.

• Decideți unde să așezați conductele de încărcare și descărcare, precum și o conductă pentru condensarea umidității din gazul rezultat.

• Decideți locația rezervorului de deșeuri (îngrășământ implicit).

• Săpați o groapă pe baza calculelor cantității de materii prime.

• Selectați un recipient care va servi drept rezervor pentru gunoi de grajd și instalați-l în groapă. Dacă este planificat un reactor de beton, atunci fundul gropii este umplut cu beton, pereții sunt căptușiți cu cărămizi și tencuiți cu mortar de beton. După aceasta, trebuie să îi lăsați timp să se usuce.

• Conexiunile dintre reactor și conducte sunt, de asemenea, sigilate în etapa de așezare a rezervorului.

• Echipați o trapă pentru inspecția reactorului. Între el este plasată o garnitură etanșă.

Dacă clima este rece, atunci înainte de betonarea sau instalarea unui rezervor de plastic, luați în considerare modalități de a-l încălzi. Acestea pot fi dispozitive de încălzire sau bandă utilizate în tehnologia „pardoseală caldă”.

La sfârșitul lucrării, verificați reactorul pentru scurgeri.

Calculul cantității de gaz

Dintr-o tonă de gunoi de grajd poți obține aproximativ 100 de metri cubi de gaz. Întrebare: Cât așternut produc animalele de companie pe zi?

• pui - 165 g pe zi;

• vaca – 35 kg;

• capră – 1 kg;

• cal – 15 kg;

• oaie – 1 kg;

• porc – 5 kg.

Înmulțiți aceste cifre cu numărul de capete și obțineți doza zilnică de excremente care trebuie procesată.

Mai mult gaz vine de la vaci și porci. Dacă adăugați în amestec plante puternice din punct de vedere energetic, cum ar fi porumb, blaturi de sfeclă și mei, cantitatea de biogaz va crește. Plantele de mlaștină și algele au un potențial mare.

Cel mai mare este pentru deșeurile de la fabricile de procesare a cărnii. Dacă există astfel de ferme în apropiere, atunci putem coopera și instala un reactor pentru toată lumea. Perioada de amortizare pentru un bioreactor este de 1-2 ani.

Deșeuri de biomasă după producerea gazelor

După procesarea gunoiului de grajd într-un reactor, produsul secundar este nămolul biologic. În timpul procesării anaerobe a deșeurilor, bacteriile dizolvă aproximativ 30% din materia organică. Restul este eliberat neschimbat.

Substanța lichidă este, de asemenea, un produs secundar al fermentației metanului și este folosită și în agricultură pentru hrănirea rădăcinilor.

Dioxidul de carbon este o fracțiune de deșeuri pe care producătorii de biogaz se străduiesc să o elimine. Dar dacă îl dizolvi în apă, atunci și acest lichid poate fi benefic.

Utilizarea completă a produselor din instalațiile de biogaz

Pentru a utiliza complet produsele obținute în urma procesării gunoiului de grajd, este necesară întreținerea unei sere. În primul rând, îngrășământul organic poate fi folosit pentru cultivarea legumelor pe tot parcursul anului, al căror randament va fi stabil.

În al doilea rând, dioxidul de carbon este folosit ca fertilizare - rădăcină sau foliară, iar producția sa este de aproximativ 30%. Plantele absorb dioxidul de carbon din aer si in acelasi timp cresc mai bine si capata masa verde. Dacă vă consultați cu experți în acest domeniu, aceștia vă vor ajuta să instalați echipamente care transformă dioxidul de carbon din formă lichidă într-o substanță volatilă.

Video: Biogaz în 2 zile

Cert este că pentru întreținerea unei ferme de animale, resursele energetice obținute pot fi foarte multe, mai ales vara, când nu este nevoie de încălzire a hambarului sau a porcilor.

Prin urmare, se recomandă să se angajeze într-o altă activitate profitabilă - o seră prietenoasă cu mediul. Produsele rămase pot fi depozitate în camere frigorifice - folosind aceeași energie. Refrigerarea sau orice alt echipament poate funcționa cu energie electrică generată de o baterie pe gaz.

Utilizați ca îngrășământ

Pe lângă producerea de gaze, bioreactorul este util deoarece deșeurile sunt folosite ca îngrășământ valoros, care reține aproape tot azotul și fosfații. Când gunoiul de grajd este adăugat în sol, 30-40% din azot se pierde iremediabil.

Pentru a reduce pierderea de substanțe azotate, în sol se adaugă excremente proaspete, dar apoi metanul eliberat dăunează sistemului radicular al plantelor. După procesarea gunoiului de grajd, metanul este folosit pentru propriile nevoi, iar toți nutrienții sunt conservați.

După fermentare, potasiul și fosforul trec într-o formă chelată, care este absorbită de plante cu 90%. Dacă te uiți la asta în general, apoi 1 tonă de gunoi de grajd fermentat poate înlocui 70 - 80 de tone de excrement obișnuit de animale.

Prelucrarea anaerobă păstrează tot azotul prezent în gunoi de grajd, transformându-l în formă de amoniu, ceea ce crește randamentul oricărei culturi cu 20%.

Această substanță nu este periculoasă pentru sistemul radicular și poate fi aplicată cu 2 săptămâni înainte de plantarea culturilor în sol deschis, astfel încât materia organică să aibă timp să fie procesată de microorganismele aerobe din sol.

Înainte de utilizare, biofertilizatorul este diluat cu apă. într-un raport de 1:60. Pentru aceasta sunt potrivite atât fracțiunile uscate, cât și cele lichide, care după fermentare intră și în rezervorul de materie primă reziduală.

La hectar aveți nevoie de la 700 la 1.000 kg/l de îngrășământ nediluat. Având în vedere că dintr-un metru cub de suprafață a reactorului se obțin până la 40 kg de îngrășăminte pe zi, într-o lună puteți asigura nu doar propriul teren, ci și al vecinului, prin vânzarea materiei organice.

Ce nutrienți pot fi obținuți după procesarea gunoiului de grajd?

Valoarea principală a gunoiului de grajd fermentat ca îngrășământ este prezența acizilor humici, care, ca o coajă, rețin ionii de potasiu și fosfor. Oxidându-se în aer în timpul depozitării pe termen lung, microelementele își pierd calitățile benefice, dar în timpul prelucrării anaerobe, dimpotrivă, câștigă.

Humatele au un efect pozitiv asupra compoziției fizice și chimice a solului. Ca urmare a adăugării de materie organică, chiar și cele mai grele soluri devin mai permeabile la umiditate. În plus, materia organică oferă hrană bacteriilor din sol. Ei procesează în continuare reziduurile care „nu sunt consumate” de anaerobi și eliberează acizi humici. Ca rezultat al acestui proces, plantele primesc nutrienți care sunt complet absorbiți.

Pe lângă cele principale - azot, potasiu și fosfor - biofertilizatorul conține microelemente. Dar cantitatea lor depinde de materialul sursă - origine vegetală sau animală.

Metode de depozitare a nămolului

Cel mai bine este să depozitați gunoiul de grajd fermentat uscat. Acest lucru face ca ambalarea și transportul să fie mai convenabil. Substanța uscată își pierde proprietățile mai puțin utile și poate fi depozitată închisă. Deși un astfel de îngrășământ nu se deteriorează deloc pe parcursul unui an, trebuie apoi sigilat într-o pungă sau recipient.

Formele lichide trebuie depozitate în recipiente închise cu un capac etanș pentru a preveni scăparea azotului.

Principala problemă a producătorilor de biofertilizatori este comercializarea în timpul iernii, când plantele sunt latente. Pe piața mondială, costul îngrășămintelor de această calitate variază de la 130 USD pe tonă. Dacă înființați o linie de ambalare a concentratelor, vă puteți plăti reactorul în termen de doi ani.

Ți-a plăcut articolul? Imparte cu prietenii tai:

Bună ziua, dragi cititori! Sunt creatorul proiectului Fertilizers.NET. Mă bucur să vă văd pe fiecare dintre voi pe paginile sale. Sper că informațiile din articol au fost utile. Întotdeauna deschis către comunicare - comentarii, sugestii, ce mai doriți să vedeți pe site și chiar critici, îmi puteți scrie pe VKontakte, Instagram sau Facebook (pictograme rotunde de mai jos). Pace și fericire tuturor! 🙂

Ați putea fi, de asemenea, interesat să citiți:

Instalațiile mici pot fi instalate și acasă. Ca o parte, voi spune că producerea de biogaz cu propriile mâini nu este un fel de invenție nouă. Chiar și în cele mai vechi timpuri, biogazul a fost produs în mod activ acasă în China. Această țară este în continuare lider în numărul de instalații de biogaz. Dar aici cum să faci o instalație de biogaz cu propriile mâini, ce este necesar pentru asta, cât va costa - voi încerca să vă spun toate acestea în acest articol și în articolele următoare.

Calculul preliminar al unei instalații de biogaz

Înainte de a începe să achiziționați sau să asamblați independent o instalație de biogaz, trebuie să evaluați în mod adecvat disponibilitatea materiilor prime, tipul acestora, calitatea și posibilitatea furnizării neîntrerupte. Nu orice materie primă este potrivită pentru producerea de biogaz. Materii prime care nu sunt potrivite:

• materii prime cu conținut ridicat de lignină;
• materii prime care conțin rumeguș de la conifere (cu prezența rășinilor)
• cu umiditate care depășește 94%
• gunoi de grajd putrezit, precum și materii prime care conțin mucegai sau detergenți sintetici.

Dacă materia primă este potrivită pentru prelucrare, atunci puteți începe să determinați volumul bioreactorului. Volumul total de materii prime pentru modul mezofil (temperatura biomasei variază de la 25-40 de grade, cel mai comun mod) nu depășește 2/3 din volumul reactorului. Doza zilnică nu este mai mare de 10% din totalul materiilor prime încărcate.

Orice materie primă este caracterizată de trei parametri importanți:

• densitate;
• continut de cenusa;
• umiditate.

Ultimii doi parametri sunt determinați din tabele statistice. Materia primă este diluată cu apă pentru a atinge 80-92% umiditate. Raportul dintre cantitatea de apă și materii prime poate varia de la 1:3 la 2:1. Acest lucru se face pentru a da substratului fluiditatea necesară. Acestea. pentru a asigura trecerea substratului prin conducte si posibilitatea amestecarii acestuia. Pentru instalațiile mici de biogaz, densitatea substratului poate fi considerată egală cu densitatea apei.

Să încercăm să determinăm volumul reactorului folosind un exemplu.

Să presupunem că o fermă are 10 capete de vite, 20 de porci și 35 de găini. Următoarele excremente se produc pe zi: 55 kg de la 1 bovin, 4,5 kg de la 1 porc și 0,17 kg de la pui. Volumul deșeurilor zilnice va fi: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Să rotunjim până la 646 kg. Conținutul de umiditate al excrementelor de porc și bovine este de 86%, iar cel al excrementelor de pui este de 75%. Pentru a obține 85% umiditate în gunoi de grajd de pui, trebuie să adăugați 3,9 litri de apă (aproximativ 4 kg).

Se pare că doza zilnică de încărcare a materiei prime va fi de aproximativ 650 kg. Sarcina completă a reactorului: OS=10x0,65=6,5 tone, iar volumul reactorului OR=1,5x6,5=9,75 m³. Acestea. vom avea nevoie de un reactor cu un volum de 10 m³.

Calculul randamentului biogazului

Tabel pentru calcularea randamentului de biogaz în funcție de tipul de materie primă.

Tipul materiei prime	Putere de gaz, m³ la 1 kg de substanță uscată	Producție de gaz m³ la 1 tonă la umiditate 85%
gunoi de grajd	0,25-0,34	38-51,5
gunoi de grajd de porc	0,34-0,58	51,5-88
Excremente de păsări	0,31-0,62	47-94
Balega de cal	0,2-0,3	30,3-45,5
gunoi de grajd de oaie	0,3-0,62	45,5-94

Dacă luăm același exemplu, înmulțind greutatea fiecărui tip de materie primă cu datele tabelare corespunzătoare și însumând toate cele trei componente, obținem un randament de biogaz de aproximativ 27-36,5 m³ pe zi.

Pentru a vă face o idee despre cantitatea necesară de biogaz, voi spune că o familie medie de 4 persoane va avea nevoie de 1,8-3,6 m³ pentru gătit. Pentru a încălzi o cameră de 100 m² – 20 m³ de biogaz pe zi.

Instalarea și fabricarea reactoarelor

Un rezervor metalic, un recipient din plastic poate fi folosit ca reactor sau poate fi construit din cărămidă sau beton. Unele surse spun că forma preferată este un cilindru, dar în structurile pătrate construite din piatră sau cărămidă se formează fisuri din cauza presiunii materiilor prime. Indiferent de formă, material și locație de instalare, reactorul trebuie:

• să fie etanș la apă și gaz. Amestecarea aerului și a gazului nu ar trebui să aibă loc în reactor. Între capac și corp trebuie să existe o garnitură din material etanșat;
• sa fie izolate termic;
• suporta toate sarcinile (presiunea gazului, greutatea etc.);
• să aibă trapă pentru efectuarea lucrărilor de reparații.

Instalarea și selectarea formei reactorului se realizează individual pentru fiecare fermă.

Tema de fabricație Instalație de biogaz DIY foarte extins. Prin urmare, în acest articol mă voi concentra asupra acestui lucru. În articolul următor vom vorbi despre alegerea elementelor rămase ale unei centrale de biogaz, prețuri și unde poate fi achiziționată.

Puteți obține singur o sursă de energie ieftină, acasă - trebuie doar să asamblați o instalație de biogaz. Dacă înțelegeți principiul funcționării și structurii sale, atunci acest lucru nu este dificil de făcut. Amestecul pe care îl produce conține o cantitate mare de metan (în funcție de materia primă încărcată - până la 70%), deci are o gamă largă de aplicații.

Reumplerea buteliilor de mașini care funcționează cu gaz ca combustibil pentru încălzirea cazanelor nu este o listă completă a tuturor opțiunilor posibile de utilizare a produsului finit. Povestea noastră este despre cum să instalați o instalație de biogaz cu propriile mâini.

Există mai multe modele ale unității. Atunci când alegeți o anumită soluție de inginerie, trebuie să înțelegeți cât de potrivită este această instalație la condițiile locale. Acesta este principalul criteriu de evaluare a fezabilității instalării. În plus, aveți propriile capacități, adică ce tip de materii prime și în ce volum puteți folosi, ce puteți face cu propriile mâini.

Biogazul este produs prin descompunerea materiei organice, dar „randamentul” acestuia (în termeni volumetrici) și, prin urmare, eficiența instalației, depinde de ceea ce este încărcat în ea. Tabelul oferă informații relevante (date orientative), care vor ajuta la determinarea alegerii unei soluții de inginerie specifice. Câteva grafice explicative ar fi de asemenea utile.

Opțiuni de proiectare

Cu încărcare manuală a materiilor prime, fără încălzire și agitare

Pentru uz casnic, acest model este considerat cel mai convenabil. Cu o capacitate a reactorului de 1 până la 10 m³, vor fi necesare aproximativ 50–220 kg de gunoi de grajd zilnic. De aici trebuie să procedați atunci când decideți cu privire la dimensiunea recipientului.

Instalarea este instalată în pământ, deci va necesita o groapă mică. O locație pe site este selectată în conformitate cu dimensiunile ei calculate. Compoziția și scopul tuturor elementelor circuitului nu sunt greu de înțeles.

Caracteristica de instalare

După instalarea reactorului la fața locului, este necesar să se verifice etanșeitatea acestuia. Apoi metalul trebuie vopsit (de preferință cu o compoziție rezistentă la îngheț) și izolat.

• Eliminarea deșeurilor are loc în mod natural - fie în timpul procesului de adăugare a unei noi porțiuni, fie atunci când există un exces de gaz în reactor cu supapa închisă. Prin urmare, capacitatea containerului de colectare a deșeurilor nu trebuie să fie mai mică decât cea a celui de lucru.
• În ciuda simplității dispozitivului și a atractivității pentru asamblarea auto, datorită faptului că amestecarea și încălzirea masei nu sunt furnizate, această opțiune de instalare este recomandabilă să funcționeze în regiuni cu o climă blândă, adică în principal în sudul Rusiei. Deși, cu izolație termică de înaltă calitate, în condițiile în care straturile de apă subterană sunt adânci, acest design este destul de potrivit pentru zona de mijloc.

Fără încălzire, dar cu amestecare

Aproape același lucru, doar o mică modificare care crește semnificativ performanța instalației.

Cum se face un mecanism? Pentru cineva care l-a asamblat cu propriile mâini, de exemplu, aceasta nu este o problemă. În reactor va trebui montat un arbore cu pale. Prin urmare, este necesar să instalați rulmenți de susținere. Este bine să folosiți un lanț ca verigă de transmisie între arbore și pârghie.

Instalația de biogaz poate fi operată în aproape toate regiunile, cu excepția regiunilor de nord. Dar, spre deosebire de modelul anterior, necesită supraveghere.

Amestecare + încălzire

Efectul termic asupra biomasei crește intensitatea proceselor de descompunere și fermentație care au loc în aceasta. Unitatea de biogaz este mai versatilă în utilizare, deoarece poate funcționa în două moduri - mezofil și termofil, adică în intervalul de temperatură (aproximativ) 25 - 65 ºС (vezi graficele de mai sus).

În diagrama de mai sus, centrala funcționează cu gazul rezultat, deși aceasta nu este singura opțiune. Încălzirea biomasei se poate face în diferite moduri, în funcție de modul în care este mai convenabil pentru proprietar să o organizeze.

Opțiuni automate

Diferența dintre această schemă este că este conectată la instalație. Acest lucru vă permite să acumulați rezerve de gaz, mai degrabă decât să îl utilizați imediat în scopul propus. Ușurința în utilizare se datorează și faptului că aproape orice regim de temperatură este potrivit pentru fermentația intensivă.

Această instalație este și mai productivă. Este capabil să prelucreze până la 1,3 tone de materii prime pe zi cu un volum similar de reactor. Încărcarea, amestecarea - pneumatica este responsabilă pentru aceasta. Canalul de evacuare permite eliminarea deșeurilor fie într-un buncăr pentru depozitare pe termen scurt, fie în containere mobile pentru îndepărtarea imediată. De exemplu, pentru fertilizarea câmpurilor.

Aceste opțiuni de instalații de biogaz nu sunt potrivite pentru uz casnic. Instalarea lor, în special cu propriile mâini, este mult mai dificilă. Dar pentru o fermă mică este o soluție bună.

Instalatie mecanizata de biogaz

Diferența față de modelele anterioare este în rezervorul suplimentar în care are loc pregătirea preliminară a masei de materie primă.

Biogazul comprimat este alimentat în buncărul de încărcare și apoi în reactor. Se foloseste si pentru incalzire.

Singurul lucru care este necesar atunci când asamblați oricare dintre instalații cu propriile mâini sunt calculele inginerești precise. Poate fi necesar să consultați un specialist. În rest, totul este destul de simplu. Dacă cel puțin unul dintre cititori devine interesat de o unitate de biogaz și o instalează singur, atunci autorul nu a lucrat la acest articol în zadar. Noroc!

Aici, în Serbia și în Europa în ansamblu, oamenii nu vor să depindă de companiile de energie și gaze, așa că se străduiesc să achiziționeze surse alternative de energie. Fie că este vorba de panouri solare, colectoare termice sau centrale de biogaz.

Odată am vorbit deja în revista mea despre instalațiile industriale de biogaz, acum povestea mea este despre o plantă de casă care poate produce gaz pentru casa sau cabana ta. Principiul de funcționare este clar din figură. Voi face doar câteva explicații și vă voi spune scopul unor elemente.

Pentru a face instalarea veți avea nevoie de:

*Două butoaie de plastic a câte 200 de litri fiecare (în Serbia, varza este sărată în astfel de butoaie), dar pot exista și butoaie metalice pentru motorină.

* Cinci fitinguri adaptoare pentru elementele de conectare cu un furtun cu o grosime de cel puțin 13 mm.

* Furtun din plastic (lungime in functie de necesitatile de instalare).

* Găleată de plastic.

* Canistra de plastic de 3 - 5 litri (pentru ulei auto cu capac filetat) pentru supapa de urgenta.

* Două tuburi de plastic cu diametrul de 5 cm.

Element 1 - în imagine, generator de gaz BIO

Este alcătuit din: un butoi etanș, două țevi de plastic și un fiting de evacuare pentru biogaz.

În generator, masa organică se descompune în timpul procesului de degradare, eliberând 60% metan și 40% SO2.

Prin primul tub de plastic cu pâlnie, se toarnă deșeuri de biomasă mărunțite și se amestecă cu apă într-un raport de 10% biomasă și 90% apă de ploaie (apă moale).

Ar fi bine dacă am putea adăuga și un amestec natural de gunoi de grajd proaspăt de la vaci, porci și păsări, introducând astfel microorganisme de care depinde producția de biogaz. În caz contrar, puteți adăuga puțin noroi dintr-un râu sau un iaz pentru a accelera procesul.

Procesul durează aproximativ 3 săptămâni pentru ca gazul să se formeze. Veți observa devreme că se eliberează gaz, dar fiți conștienți de faptul că este SO2 - dioxid de carbon, care nu este inflamabil. Abia după ce au trecut 3 săptămâni are loc formarea metanului - biogaz.

Pe fundul recipientului apare în timp un reziduu, care este un excelent îngrășământ natural pentru legumele din grădinărit.

Temperatura ideală este de la 12 la 36 de grade, protejați butoiul de lumina directă a soarelui la umbră și iarna de îngheț. Rețineți că acesta este un butoi „viu”, adică conține miliarde de microorganisme care lucrează la procesul de descompunere a biomasei.

Dacă „gătiți excesiv” sau „înghețați” Generatorul de gaz BIO, microorganismele vor dispărea, așa că întregul proces va trebui să înceapă din nou.

Elementul 2 din figură este un recipient pentru colectarea biogazului și un sigiliu pentru apă

Este format dintr-un butoi de plastic deschis, o găleată și două fitinguri (supapă) pentru debitul de gaz și greutate (etichetă).

În acest recipient - un butoi de 200 de litri, se colectează gaz, așa cum se arată în figură. Oferă o soluție simplă și flexibilă fără risipa de gaz. În plus, apa acționează și ca un filtru, purificând metanul de impurități.

Observați că gazul a ridicat recipientul de apă și aceasta indică cantitatea de gaz colectată.

Greutatea greutății va face ca presiunea gazului să fie suficientă, care este apoi trimisă la supapa de urgență, elementul nr. 4.

Păstrați acest recipient umplut cu apă și ferit de îngheț.

Elementul 3 - arzător

Element 4 - Supapă de urgență

Supapa de urgență constă dintr-un recipient din plastic cu apă cu un capac cu șurub și două adaptoare.

Dozele goale de ulei pentru o mașină sunt o bună improvizație.

Supapa de siguranță este proiectată să intercepteze flacăra pentru a opri efectul invers. Supapa de urgență este amplasată între elementul 3 - arzător și recipientul de colectare a gazelor, elementul 2.

Este imperativ să instalați o supapă de urgență pentru a preveni aprinderea recipientului de gaz, provocând un accident sau explozie.

Fermierii se confruntă anual cu problema eliminării gunoiului de grajd. Fondurile considerabile necesare pentru a organiza îndepărtarea și înmormântarea lui sunt irosite. Dar există o modalitate care îți permite nu numai să economisești banii, ci și să faci ca acest produs natural să te servească în beneficiul tău.

Proprietarii economisiți pun de mult în practică eco-tehnologia care face posibilă obținerea de biogaz din gunoi de grajd și utilizarea rezultatului drept combustibil.

Prin urmare, în materialul nostru vom vorbi despre tehnologia de producere a biogazului și vom vorbi, de asemenea, despre cum să construim o centrală de bioenergie.

Determinarea volumului necesar

Volumul reactorului se determină pe baza cantității zilnice de gunoi de grajd produsă în fermă. De asemenea, este necesar să se țină cont de tipul de materie primă, de temperatură și de timpul de fermentare. Pentru ca instalația să funcționeze complet, recipientul este umplut la 85-90% din volum, cel puțin 10% trebuie să rămână liber pentru ca gazul să scape.

Procesul de descompunere a materiei organice într-o instalație mezofilă la o temperatură medie de 35 de grade durează de la 12 zile, după care se îndepărtează reziduurile fermentate și se umple reactorul cu o nouă porțiune de substrat. Deoarece deșeurile sunt diluate cu apă până la 90% înainte de a fi trimise în reactor, cantitatea de lichid trebuie luată în considerare și la determinarea sarcinii zilnice.

Pe baza indicatorilor dați, volumul reactorului va fi egal cu cantitatea zilnică de substrat preparat (dejecții de grajd cu apă) înmulțită cu 12 (timpul necesar descompunerii biomasei) și mărită cu 10% (volumul liber al recipientului).

Construcția unei structuri subterane

Acum să vorbim despre cea mai simplă instalare care vă permite să o obțineți la cel mai mic cost. Luați în considerare construirea unui sistem subteran. Pentru a o face, trebuie să săpați o groapă, baza și pereții acesteia sunt umplute cu beton de argilă expandată armat.

Deschiderile de intrare și de evacuare sunt situate pe părțile opuse ale camerei, unde sunt montate țevi înclinate pentru alimentarea substratului și pomparea masei reziduale.

Țeava de evacuare cu un diametru de aproximativ 7 cm ar trebui să fie situată aproape în partea de jos a buncărului, celălalt capăt al acestuia este montat într-un rezervor de compensare dreptunghiular în care vor fi pompate deșeurile. Conducta pentru alimentarea substratului este situată la aproximativ 50 cm de jos și are un diametru de 25-35 cm. Partea superioară a conductei intră în compartimentul de primire a materiilor prime.

Reactorul trebuie să fie complet etanș. Pentru a exclude posibilitatea pătrunderii aerului, recipientul trebuie acoperit cu un strat de hidroizolație cu bitum

Partea superioară a buncărului este un suport de gaz, care are o formă de cupolă sau con. Este realizat din foi metalice sau fier pentru acoperiș. De asemenea, puteți completa structura cu zidărie, care este apoi acoperită cu plasă de oțel și tencuită. Trebuie să faceți o trapă etanșată deasupra rezervorului de gaz, să îndepărtați conducta de gaz care trece prin etanșarea de apă și să instalați o supapă pentru a elibera presiunea gazului.

Pentru a amesteca substratul, puteți echipa instalația cu un sistem de drenaj care funcționează pe principiul barbotare. Pentru a face acest lucru, fixați vertical țevile de plastic în interiorul structurii, astfel încât marginea lor superioară să fie deasupra stratului de substrat. Faceți o mulțime de găuri în ele. Gazul sub presiune va cădea în jos, iar în sus, bulele de gaz vor amesteca biomasa în recipient.

Dacă nu doriți să construiți un buncăr din beton, puteți cumpăra un container din PVC gata făcut. Pentru a păstra căldura, acesta trebuie să fie înconjurat de un strat de izolație termică - spumă de polistiren. Fundul gropii este umplut cu un strat de 10 cm de beton armat Se pot folosi rezervoare din clorură de polivinil dacă volumul reactorului nu depășește 3 m3.

Concluzii și video util pe această temă

Veți învăța cum să faceți cea mai simplă instalare dintr-un butoi obișnuit dacă urmăriți videoclipul:

Cel mai simplu reactor poate fi realizat în câteva zile cu propriile mâini, folosind materialele disponibile. Dacă ferma este mare, atunci cel mai bine este să cumpărați o instalație gata făcută sau să contactați specialiști.