Необходими необходими материали:

• два контейнера;
• свързващи тръби;
• клапани;
• газов филтър;
• средства за осигуряване на плътност (лепило, смола, уплътнител и др.);

Желателно:

• бъркалка с електродвигател;
• температурен сензор;
• измервател на налягането;

Следната последователност е подходяща за южните райони. За работа при всякакви условия е необходимо да се добави система за отопление на реактора, която да осигури нагряване на съда до 40 градуса по Целзий и да повиши топлоизолацията, например да огради конструкцията с оранжерия. Желателно е оранжерията да се покрие с черен филм. Също така е желателно да се добави изход за кондензат към тръбопровода.

Изграждане на проста инсталация за биогаз:

1. Създайте резервоар за съхранение.Избираме резервоар, където ще се съхранява полученият биогаз. Резервоарът е фиксиран с клапан и е оборудван с манометър. Ако консумацията на газ е постоянна, тогава няма нужда от резервоар за газ.
2. Изолирайте конструкцията вътре в ямата.
3. Инсталирайте тръби.Поставете тръби в ямата за товарене на суровини и разтоварване на компост хумус. В корпуса на реактора са направени вход и изход. Реакторът е поставен в яма. Тръбите са свързани към дупките. Тръбите са плътно фиксирани с лепило или други подходящи средства. Диаметрите на тръбите под 30 см ще допринесат за запушване. Мястото за товарене трябва да бъде избрано от слънчевата страна.
4. Монтирайте люк.Ректорът, оборудван с люк, прави работата по ремонта и поддръжката по-удобна. Люкът и корпусът на реактора трябва да бъдат залепени с гума. Могат да се монтират и сензори за температура, налягане и ниво на суровината.
5. Изберете контейнер за биореактора.Избраният контейнер трябва да е издръжлив - тъй като по време на ферментацията се отделя голямо количество енергия; имат добра топлоизолация; да бъде въздухо- и водоустойчив. Яйцевидните съдове са най-подходящи. Ако е проблематично да се изгради такъв реактор, тогава цилиндричен съд със заоблени ръбове би бил добра алтернатива. Контейнерите с квадратна форма са по-малко ефективни, тъй като втвърдената биомаса ще се натрупа в ъглите, което ще затрудни ферментацията.
6. Подгответе яма.
7. Изберете място за монтаж на бъдещата инсталация.Препоръчително е да изберете място достатъчно далеч от къщата и така че да можете да изкопаете дупка. Поставянето вътре в ямата ви позволява значително да спестите от топлоизолация, като използвате евтини материали като глина за това.
8. Проверете плътността на получената структура.
9. Стартирайте системата.
10. Добавете суровини.Изчакваме около две седмици, докато протичат всички необходими процеси.Необходимо условие за изгаряне на газ е да се освободи от въглеродния диоксид. За това е подходящ обикновен филтър от строителен магазин. Самоделният филтър се прави от парче газова тръба с дължина 30 см, напълнено със сухи дървени и метални стърготини.

Състав и видове

Биогазът е газ, получен в резултат на трифазен биохимичен процес върху биомаса, протичащ в затворени условия.

Процесът на разлагане на биомасата е последователен: първо се излага на хидролитични бактерии, след това на образуване на киселина и накрая на образуване на метан. Материалът за микроорганизмите на всеки етап е продукт от дейността на предходния етап.

На изхода приблизителният състав на биогаза изглежда така:

• метан (от 50 до 70%);
• въглероден диоксид (от 30 до 40%);
• сероводород (~2%);
• водород (~1%);
• амоняк (~1%);

Точността на пропорциите се влияе от използваните суровини и технологията за производство на газ. Метанът има потенциал за изгаряне, колкото по-висок е процентът му, толкова по-добре.

Древни култури, датиращи от преди повече от три хиляди години (Индия, Персия или Асирия) имат опит в използването на горим блатен газ. Научната обосновка се формира много по-късно. Химическата формула на метана CH4 е открита от учения Джон Далтън, появата на метан в блатния газ е открита от Хъмфри Дейви. Основна роля в развитието на алтернативната енергийна индустрия изигра Втората световна война, която налага на враждуващите страни огромна нужда от енергийни ресурси.

Притежаването на огромни запаси от нефт и природен газ от страна на СССР доведе до липсата на търсене на други технологии за генериране на енергия, изследването на биогаза беше основно обект на интерес на академичната наука. В момента ситуацията се е променила толкова много, че в допълнение към промишленото производство на различни видове гориво, всеки може да създаде инсталация за биогаз за свои собствени цели.

- комплект оборудване, предназначено за производство на биогаз от органични суровини.

Според вида на доставката на суровина се разграничават следните видове инсталации за биогаз:

• с порционно хранене;
• с непрекъснато захранване;

Инсталациите за биогаз с постоянна доставка на суровини са по-ефективни.

По вид обработка на суровини:

1. Без автоматично смесванесуровини и поддържане на необходимата температура - комплекси с минимална конфигурация, подходящи за малки ферми (схема 1).
2. С автоматично смесване, но без поддържане на необходимата температура - обслужва и малки ферми, по-ефективно от предишния тип.
3. Поддържане на желаната температура, но без автоматично смесване.
4. С автоматично смесване на суровините и температурна поддръжка.

Принцип на действие

Процесът на превръщане на органични суровини в биогаз се нарича ферментация.Суровината се зарежда в специален контейнер, който осигурява надеждна защита на биомасата от достъп на кислород. Събитие, което се случва без намесата на кислород, се нарича анаеробно.

Под въздействието на специални бактерии в анаеробна среда започва да настъпва ферментация. С развитието на ферментацията суровината се покрива с кора, която трябва редовно да се унищожава. Унищожаването се извършва чрез старателно смесване.

Разбъркването на съдържанието се изисква най-малко два пъти на ден, без да се нарушава херметичността на процеса. В допълнение към отстраняването на кората, разбъркването ви позволява да разпределите равномерно киселинността и температурата в органичната маса. В резултат на тези манипулации се получава биогаз.

Полученият газ се събира в газов резервоар, откъдето по тръби се доставя до потребителя. Биоторовете, получени след преработката на суровините, могат да се използват като хранителна добавка за животни или да се добавят към почвата. Този тор се нарича компост хумус.

Инсталацията за биогаз включва следните елементи:

• резервоар за хомогенизиране;
• реактор;
• бъркалки;
• резервоар за съхранение (газдържач);
• смесителен комплекс за отопление и вода;
• газов комплекс;
• комплекс от помпи;
• сепаратор;
• контролни сензори;
• ИУ с визуализация;
• система за безопасност;

Пример за инсталация за промишлен тип биогаз е показан на Схема 2.

Използвани суровини

Разлагането на каквито и да било животински или растителни остатъци освобождава запалим газ в различна степен. Смеси от различни състави са подходящи за суровини: тор, слама, трева, различни отпадъци и др. Химическата реакция изисква влажност от 70%, така че суровината трябва да се разрежда с вода.

Наличието на почистващи препарати, хлор, прахове за пране в органичната биомаса е недопустимо, тъй като те пречат на химичните реакции и могат да повредят реактора. Също така не е подходяща за реактора суровина със стърготини от иглолистни дървета (съдържащи смоли), с високо съдържание на лигнин и надвишаваща прага на влага от 94%.

Зеленчук.Растителните суровини са отлични за производство на биогаз. Свежата трева дава максимален добив на гориво - от един тон суровини се получават около 250 m 3 газ с дял на метан 70%. Царевичният силаж е малко по-малък - 220 m 3 . Върхове от цвекло - 180 m 3.

Почти всяко растение, сено или водорасли могат да се използват като биомаса. Недостатъкът на приложението е в продължителността на производствения цикъл. Процесът на производство на биогаз отнема до два месеца. Суровината трябва да бъде фино смляна.

Животно.Отпадъци от преработка, мандра, кланици и др. подходящ за биогаз инсталация. Животинските мазнини дават максимален добив на гориво - 1500 m 3 биогаз с дял на метан 87%. Основният недостатък е недостигът. Животинските суровини също трябва да бъдат натрошени.

екскременти.Основното предимство на оборския тор е неговата ниска цена и лесен достъп. Недостатъкът е, че количеството и качеството на биогаза е по-ниско в сравнение с други видове суровини. Конски и кравешки тор могат да бъдат рециклирани веднага. Производственият цикъл ще отнеме около две седмици и ще доведе до 60 m 3 продукция с 60% съдържание на метан.

Кокошият и свинският тор не могат да се използват директно, защото са токсични. За да започне процесът на ферментация, те трябва да се смесят със силаж. Може да се използва и човешки отпадъчен продукт, но канализацията няма да работи, тъй като съдържанието на фекалии е ниско.

Работни схеми

Схема 1 - инсталация за биогаз без автоматично смесване на суровините:

Схема 2 - инсталация за биогаз от промишлен тип:

Инсталации за биогаз за ферми, цената зависи от броя на компонентите, различни параметри, характерни за такива устройства, варира в рамките на 170 хиляди рубли.

Те работят за получаване в резултат на обработката на крайния продукт на екологично чисто гориво, торове, които се произвеждат в блока, който включва технически конструкции, устройства, обединени в един технологичен цикъл.

Инсталациите за биогаз за дома може един ден напълно да заменят скъпите енергийни източници за селския жител. Икономическите катаклизми изискват от разработчиците на оборудване за селското стопанство да произвеждат аналози на природни ресурси под формата на импровизирани суровини, за да намалят разходите за поддържане на частна ферма, земеделие.

Целите на фермерите са различни - едни получават евтина енергия за други, важно е да преработват отпадъците с помощта на малка мини инсталация:

• говеда

В резултат на работата се получават биоторове и собствен енергиен източник. В допълнение, фермите трябва да се отърват от различни натрупвания на битови отпадъци, в това им помага удобна, универсална структура, която дава полезни продукти вместо ненужни.

Кой управлява оборудването

Малките инсталации за биогаз ще бъдат полезни в съвременните селски ферми. По-големите устройства се използват от сериозни скотовъдци, където е невъзможно да съществуват без единици, които произвеждат необходимите видове енергия.

Обосновката за инсталиране в задния двор на частна къща или голяма ферма е натрупването на органични вещества, тъй като всяко оборудване се нуждае от мощност, за да работи.

Светът се бори за екологията на околната среда, като най-приемливите средства за това са изграждането на съоръжения за биогаз, те отделят чисти вещества и консумират алтернативни горива. На тази основа устройствата са получили търсене във фермите на нашата страна и в чужбина.

Стандартно оборудване

Инженерите комплектоват механизми с различни размери. Производството зависи от необходимата мощност, която трябва да бъде преработена от агрегата и издадена в замяна. Инсталацията на стандартния изглед се състои от следните компоненти:

• резервоар за съхранение, той получава материал за добив
• миксери, мелници структурно различни една от друга, те смила големи суровини фрагменти
• резервоар за газ, херметически затворен, тук се натрупва газ
• реактор под формата на резервоар, където се образува биогориво
• устройства, които подават суровини в контейнер
• инсталации, които пренасят полученото гориво от една точка в друга за последващо преобразуване
  автоматични системи за защита и контрол на производствения процес

Работата на технологичния цикъл е разработена до най-малкия детайл, за да се улесни човек да поддържа устройството по време на периода на обработка.

Как работи

Работата на агрегатите се основава на принципа на въздействието на бактериални образувания от различно естество върху органичните вещества, предизвикващи ферментация. Тези процеси протичат вътре в реактора. От разлагането на някои продукти се получава друго вещество, което се състои от:

• метан
• въглероден двуокис
• примеси на амоняк, сероводород, азот

Принципът на действие се състои от следните действия:

• суровините се подават в резервоара за съхранение
• материалът се раздробява, помпи, конвейери се придвижват към киселинния резервоар, в този резервоар биомасата се подлага на допълнително нагряване
• издръжлив, устойчив на киселини, плътно затворен реактор приема подготвени суровини за създаване на биогаз

В реактора са монтирани устройства, които осигуряват допълнително нагряване, в рамките на +40 градуса, на смесващи вещества, създават подходящи условия за тях, ускоряват процесите на разлагане и ферментация, от които се образува крайният продукт. Степента на рециклиране зависи от капацитета на съоръжението и вида на отпадъците.

В процеса:

• натрупването на газ се извършва в газови резервоари, те се монтират като отделен елемент или се свързват заедно с тялото
• капацитетът на реактора се събира, след завършване на процедурата по разграждане се предава за използване
• в резервоара на газовия резервоар се създава достатъчно налягане, за да се премести газът в пречиствателната система, в тази форма той ще се използва от потребителя в различни области на дейност
• предназначение за придобиване на вещества за торове след разделянето им на компоненти в течна или твърда форма и прехвърляне в частта за съхранение

Решението за започване на строителство трябва да бъде придружено от разглеждане на условията, при които инсталациите за биогаз работят с необходимата ефективност.

Основни възможности за избор

Лошата функционалност на устройството се дължи на лошо планиране. Грешките могат да бъдат забелязани веднага или след известно време. Прави се задълбочено и цялостно проучване, за да се изключи повреда на оборудването. Процедурата започва след като се установи наличието на суровина и колко е необходима за нормалното съществуване на енергийните ресурси.

Реакторът и неговите размери се влияят от:

• количество обработка
• качество на материала
• суров материал
• температурен режим
• период на ферментация

На практика в конкретна ферма трябва да се обърне внимание на следните точки:

• ежедневно натоварване на материали спрямо размера на реактора
• обема на контейнера, в който се обработват отпадъците
• изчислете изхода
• възможността за балансиране между резултата и действителното потребление

Преди да инсталирате оборудването, трябва да направите избор:

• най-доброто място за инсталиране
• модели, подходящи за дизайнерски характеристики

Основните критерии, на които се основава конструктивният избор, са мястото и дефинирането на подземна или надземна конструкция. Освен това, когато подреждате конструкцията отгоре, трябва да решите как да инсталирате реактора във вертикално или хоризонтално положение.

Биоторовете се съхраняват в сгради на площадката или в ями, метални варели. Разходите ще намалят готовите части на инсталацията, ако са във фермата. Натрупването на материали определя размера и формата на резервоарите, в които се смесват, както и какъв реактор е необходим, устройства за нагряване на веществата, раздробяването и смесването им.

Избраният дизайн на реактора трябва да отговаря на:

• практичност
• лекота на поддръжка
• газо- и водонепропускливи за елиминиране на течове и поддържане на газа в пълен обем

Предпоставка за ефективна работа е наличието на висококачествена топлоизолация. Възможно е да се намалят строителните разходи и топлинните загуби с минимални площи.

Конструкцията трябва да е стабилна, да издържа на натиск:

• сурови материали

Инсталациите са оборудвани в следните най-оптимални форми:

• яйцевидна
• цилиндрична
• коничен
• полукръгла

Не се препоръчва да се оборудват квадратни форми от бетон или тухла. Суровината оказва натиск върху ъглите, причинявайки появата на пукнатини, нарушаване на процесите, протичащи вътре, твърди натрупващи се фрагменти. Материалите се движат по-добре, изсушените повърхности не се появяват в конструкции с вътрешни прегради.

Най-добрите строителни материали са:

• Стомана - в тези контейнери можете да постигнете абсолютна херметичност, те са лесни за производство, издържат на товари. Проблемът е повишената чувствителност към корозия. Повърхностите са обработени за предотвратяване на ръжда. Ако във фермата има метален резервоар, качеството му трябва да се провери от всички страни. Отървете се от несъвършенствата.
• Пластмаса - резервоарите от този материал се произвеждат меки и твърди. Първият вариант е по-малко подходящ, тъй като лесно се причиняват щети, трудно е да се изолира. Твърдите пластмасови резервоари са стабилни и не ръждясват.
• Бетонът се използва от някои развиващи се страни. Те нямат ограничения по отношение на експлоатацията, специалните покрития могат да премахнат появата на пукнатини.
• Тухла се използва от Индия и Китай. За това се използват само добре изгорени продукти или се полагат стени от бетонни блокове или камък.

При инсталиране на оборудване от бетон, тухли или камък е необходимо да се погрижите за вътрешното огнеупорно покритие, което е устойчиво на органични вещества и сероводород.

Местоположението на конструкцията трябва да се вземе с особена сериозност, за да се осигурят фактори:

• свободни площи
• разстояние от жилището
• складиране
• местоположение на хамбари, свинарници, птицеферми
• подземни води
• удобно товарене и разтоварване на материали

Домакин на реакторите:

• на повърхността с основа
• заровени в земята
• инсталиран във фермата

Устройствата, работещи с помощта на химическа, биологична реакция, са оборудвани с люкове, през които се извършват периодични ремонти. Гуменото уплътнение осигурява уплътнение, когато капакът е затворен. Топлоизолацията е необходима за извършване на работа независимо от сезона.
Сградата е изолирана с импровизирани материали с послойна обработка на вътрешните повърхности.

Направи си сам инсталация за биогаз може да се направи без много усилия. Използването му значително ще спести енергийни ресурси, които днес стават все по-скъпи всеки път. Ако решите сами да изградите оборудване, което ви позволява да получавате биогаз от отпадъци, можете да консумирате евтина енергия, която ще използвате за отопление на вашия дом и други нужди.

Полезно използване

Ако по време на работа на инсталацията се образуват излишъци от биогаз или торове, тогава има възможност да ги продадете на пазарна цена, като по този начин превърнете това, което е буквално под краката ви, в печалба. Ако сте голям фермер, то имате възможност да закупите готова биогаз станция. Такива инсталации, произведени в завода, са много скъпи, но имат дълъг живот.

Инсталация за биогаз „направи си сам“ може да бъде направена от импровизирани материали, няма да струва много и такова оборудване ще работи на същия принцип. В този случай можете да използвате наличните инструменти, както и детайлите, налични в арсенала на капитана.

Принципът на образуване на биогаз

Ако сте тръгнали да правите инсталация, която ще работи на биогаз, то трябва да представите технологията за генериране на биогаз. И така, в специален контейнер, който се нарича биореактор, се извършва процесът на обработка на биологична маса, в който участват анаеробни бактерии.

Направи си сам инсталация за биогаз за къща на пъдпъдъчи тор работи на принципа на създаване на условия, които се характеризират с липса на въздух и ферментация. Всичко това продължава известно време, чиято продължителност зависи от количеството суровини, използвани в процеса.

В крайна сметка се образува смес от газове, която съдържа 60% метан и 35% въглероден диоксид. Останалите газообразни компоненти се съдържат в масата в количество от 5%. Сред последните може да се разграничи сероводород в малко количество. Образуваният по този начин газ непрекъснато се изтегля от реактора и след като премине процес на пречистване, влиза в предназначението.

Функции на услугата

Отпадъците, претърпели преработка, се превръщат във висококачествени торове, които трябва да се изваждат от биореактора от време на време. Те могат да бъдат положени върху полетата. Инсталация за биогаз „направи си сам“ може да бъде направена без много усилия, ако имате достъп до животновъден и селскостопански бизнес. Това показва, че производството на биогаз ще стане икономически жизнеспособно само ако има източник на доставка на оборски тор и други органични отпадъци от животновъдството.

Характеристики на самоконструиране на биореактор

За да разберете как да направите сами инсталация за биогаз, трябва да разберете от какви части се състои. Можете да вземете като основа най-простата схема на оборудване, което може да бъде изградено сами. Конструкцията не предвижда нагряване и смесване, но има една от основните части - реакторът, който е известен още като метантенк. Този компонент е необходим за извършване на обработка на оборски тор. Освен това има бункер, през който се зареждат суровините. Необходимо е да се осигури конструкцията с входен люк, както и воден затвор. Но за да могат да се разтоварят отпадъчните суровини, ще е необходима тръба. Подобен елемент ще бъде необходим, за да се реализира възможността за отстраняване на биогаз.

Ето как изглежда инсталацията за биогаз. Не е трудно да направите такъв дизайн със собствените си ръце. За да получите безплатно биогориво, трябва да изберете място на сайта, където можете да изградите подсилен резервоар, който ще бъде базиран на бетон. Този съд ще действа като биореактор. В основата му е необходимо да се предвиди наличието на отвор, през който ще бъдат отстранени обработените суровини. Тази дупка трябва да бъде направена така, че да може да се затвори добре. Това се дължи на факта, че функционирането на системата е възможно само в запечатани условия.

Размерите на бетонното отделение могат да бъдат определени, като се вземе предвид количеството органични отпадъци, използвани в даден момент. Необходимо е да разберете колко суровини ще се появяват всеки ден във ферма или частен двор. Но не трябва да пестите пари, тъй като ще бъде възможно да се осигури пълната работа на биореактора само ако резервоарът е напълнен до 2/3 от наличния обем. Ако направите инсталация за биогаз със собствените си ръце от варел, тогава тя ще работи по следния принцип: веднага щом органичните отпадъци попаднат в добре затворения контейнер на биореактора, който се намира на дълбочина в почвата, те започват да ферментират, което води до отделяне на биогаз.

Характеристики на производството на контейнери

Инсталация за биогаз „направи си сам“ може да се направи, като се вземе предвид ежедневната употреба на малко количество отпадъци. В този случай е допустимо да се замени стоманобетонният резервоар със стоманен контейнер, който дори може да бъде варел. Ако решите да прибегнете до точно такова решение, тогава е необходимо да изберете метален съд, ръководен от някои правила.

На първо място, трябва да обърнете внимание на заваръчните шевове, които трябва да са достатъчно здрави и стегнати. Когато използвате малък контейнер, не трябва да разчитате на факта, че ще можете да получите значително количество биогаз. Изходът ще зависи от масата на органичните отпадъци, които едновременно се обработват в реактора. По този начин, за да се образуват 100 m 3 биогаз, е необходимо да се преработи един тон отпадъци.

Оборудване за отопление на реактора

Направи си сам инсталация за биогаз за дома може да бъде направена по такъв начин, че по време на нейната работа да е възможно да се постигне по-голяма ефективност. Това се осигурява чрез отопление. Такива манипулации ще ускорят процеса на ферментация на биологичната маса. Ако оборудването е инсталирано в южните райони, тогава тази нужда не възниква. Температурата на околната среда осигурява естествено активиране на ферментацията. Въпреки това, ако инсталацията работи в райони със студен климат, тогава през зимния период отоплението действа като необходимо условие за работата на оборудването за производство на биогаз. Трябва да се помни, че процесът на ферментация започва при температура над 38 ° C.

Методи за оборудване на инсталация за биогаз с отопление

Направи си сам инсталация за биогаз за дома може да бъде оборудвана с отопление по няколко начина. Първият включва необходимостта от свързване на устройството към отоплителната система като намотка. Трябва да се монтира под реактора. Вторият метод включва инсталирането на електрически нагревателен елемент в основата на резервоара. Третият метод се характеризира с осигуряване на директно нагряване на резервоара чрез използване на електрически отоплителни системи газово оборудване. Активирането на производството на биологичен газ у дома може да бъде допълнено от функцията за смесване на масата в отделението. За да направите това, проектирайте устройство, което прилича на домакински миксер. Той ще се задвижва от вал през отвор в капака, алтернативно може да бъде поставен в стените на резервоара.

Изходна система за инсталационно оборудване

Направи си сам мини биогаз инсталация не може да работи без газова изпускателна система. За да направите това, инсталацията трябва да има специален отвор, който трябва да бъде монтиран в горната част на капака, последният трябва да затваря добре резервоара. За да се изключи възможността за смесване на газ с въздух, е необходимо да се осигури отстраняването му през хидравличното уплътнение.

Една от задачите, които трябва да бъдат решени в селското стопанство, е обезвреждането на оборски тор и растителни отпадъци. И това е доста сериозен проблем, който изисква постоянно внимание. Рециклирането отнема не само време и усилия, но и прилична сума. Днес има поне един начин това главоболие да се превърне в доход: преработка на оборски тор в биогаз. Технологията се основава на естествения процес на разграждане на оборския тор и растителните остатъци от съдържащите се в тях бактерии. Цялата задача е да се създадат специални условия за най-пълно разлагане. Тези условия са липсата на достъп на кислород и оптималната температура (40-50 o C).

Всеки знае как най-често се изхвърля оборският тор: натрупва се, след което след ферментация се изнася на полето. В този случай полученият газ се освобождава в атмосферата и 40% от азота, съдържащ се в първоначалното вещество, и по-голямата част от фосфора също летят там. Полученият тор далеч не е идеален.

За получаването на биогаз е необходимо процесът на разграждане на тора да протича без достъп на кислород, в затворен обем. В този случай и азотът, и фосфорът остават в остатъчния продукт, а газът се натрупва в горната част на резервоара, откъдето лесно може да бъде изпомпван. Получават се два източника на печалба: директно газ и ефективен тор. Освен това торът е с най-високо качество и е 99% безопасен: повечето от патогените и яйцата на хелминти умират, семената на плевелите, съдържащи се в оборския тор, губят своята кълняемост. Има дори линии за опаковане на този остатък.

Втората предпоставка за процеса на преработка на оборския тор в биогаз е поддържането на оптимална температура. Бактериите, съдържащи се в биомасата, са неактивни при ниски температури. Те започват да действат при температура на околната среда от +30 o C. Освен това в оборския тор се съдържат два вида бактерии:

Топлолюбивите инсталации с температури от +43 o C до +52 o C са най-ефективни: торът се обработва в тях за 3 дни, от 1 литър полезна площ на биореактора се получават до 4,5 литра биогаз (това е максималната производителност) . Но поддържането на температура от +50 o C изисква значителни разходи за енергия, което не е изгодно във всеки климат. Поради това по-често инсталациите за биогаз работят при мезофилни температури. В този случай времето за обработка може да бъде 12-30 дни, добивът е приблизително 2 литра биогаз на 1 литър обем на биореактора.

Съставът на газа варира в зависимост от суровината и условията на обработка, но приблизително е както следва: метан - 50-70%, въглероден диоксид - 30-50%, а също така съдържа малко количество сероводород (по-малко от 1% ) и много малко количество амоняк, водородни и азотни съединения. В зависимост от дизайна на инсталацията биогазът може да съдържа значително количество водна пара, което ще изисква дехидратация (в противен случай просто няма да изгори). Как изглежда индустриалната инсталация е показано във видеото.

Може да се каже цял газов завод. Но за частен двор или малка ферма такива обеми са безполезни. Най-простата инсталация за биогаз е лесна за правене със собствените си ръце. Но въпросът е: „Къде да изпратим биогаз след това?“ Калоричността на получения газ е от 5340 kcal / m3 до 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3). Следователно може да се подава към газов котел за генериране на топлина (отопление и топла вода), или към централа за производство на електричество, газова печка и др. Ето как Владимир Рашин, проектант на инсталация за биогаз, използва тор от своята ферма за пъдпъдъци.

Оказва се, че като имате поне малко или по-малко прилично количество добитък и птици, вие сами можете напълно да задоволите нуждите на вашата ферма от топлина, газ и електричество. И ако инсталирате газови инсталации на автомобили, тогава гориво за автопарка. Като се има предвид, че делът на енергията в производствените разходи е 70-80%, можете да спестите само от биореактор и след това да спечелите много пари. По-долу е екранна снимка на икономическото изчисление на рентабилността на инсталация за биогаз за малка ферма (към септември 2014 г.). Не можете да наречете икономиката малка, но определено не е и голяма. Извиняваме се за терминологията - това е стилът на автора.

Това е приблизителна разбивка на необходимите разходи и възможните приходи.

Схеми на самостоятелно направени инсталации за биогаз

Най-простата схема на инсталация за биогаз е запечатан контейнер - биореактор, в който се излива приготвената суспензия. Съответно има люк за товарене на тор и люк за разтоварване на преработени суровини.

Най-простата схема на инсталация за биогаз без "звънци и свирки"

Контейнерът не е напълно пълен със субстрата: 10-15% от обема трябва да остане свободен за събиране на газ. В капака на резервоара е вградена газова тръба. Тъй като полученият газ съдържа доста голямо количество водна пара, той няма да изгори в тази форма. Поради това е необходимо да се прекара през воден затвор за дренаж. В това просто устройство по-голямата част от водната пара ще кондензира, а газът вече ще изгори добре. След това е желателно газът да се пречисти от незапалим сероводород и едва след това може да се подаде в газдържача - контейнер за събиране на газ. И оттам вече е възможно да се размножава на потребителите: да се захранва с котел или газова печка. Как да направите филтри за инсталация за биогаз със собствените си ръце, вижте видеото.

На повърхността са разположени големи промишлени съоръжения. И това по принцип е разбираемо - обемът на земната работа е твърде голям. Но в малките ферми бункерната купа е заровена в земята. Това, първо, ви позволява да намалите разходите за поддържане на необходимата температура, и второ, в частен двор вече има достатъчно устройства.

Контейнерът може да се вземе готов или да се направи от тухли, бетон и др. в изкопана яма. Но в този случай ще трябва да се погрижите за въздухонепроницаемостта и запушването: процесът е анаеробен - без достъп на въздух, следователно е необходимо да се създаде слой, непропусклив за кислород. Конструкцията се оказва многопластова и производството на такъв бункер е дълъг и скъп процес. Следователно е по-евтино и по-лесно да заровите готовия контейнер. Преди това непременно бяха метални варели, често от неръждаема стомана. Днес, с появата на PVC контейнери на пазара, можете да ги използвате. Те са химически неутрални, имат ниска топлопроводимост, дълъг експлоатационен живот и са няколко пъти по-евтини от неръждаемата стомана.

Но описаната по-горе инсталация за биогаз ще има ниска производителност. За активиране на процеса на обработка е необходимо активно смесване на масата в бункера. В противен случай на повърхността или в дебелината на субстрата се образува кора, която забавя процеса на разлагане и на изхода се получава по-малко газ. Смесването се извършва по всякакъв наличен начин. Например, както е показано във видеото. В този случай може да се направи всяко задвижване.

Има и друг начин за смесване на слоевете, но немеханичен - барбитиране: произведеният газ се подава под налягане в долната част на резервоара за тор. Издигайки се нагоре, газовите мехурчета ще разрушат кората. Тъй като се доставя същия биогаз, няма да има промени в условията на преработка. Освен това този газ не може да се счита за разход - пак ще попадне в резервоара за газ.

Както бе споменато по-горе, за добра работа са необходими високи температури. За да не харчите твърде много пари за поддържане на тази температура, е необходимо да се погрижите за изолацията. Какъв тип топлоизолатор да изберете, разбира се, е ваш бизнес, но днес най-оптималният е пенополистиролът. Не се страхува от вода, не се влияе от гъбички и гризачи, има дълъг експлоатационен живот и отлична топлоизолация.

Формата на биореактора може да бъде различна, но най-често срещаната е цилиндричната. Не е идеален по отношение на сложността на смесването на субстрата, но се използва по-често, защото хората са натрупали много опит в изграждането на такива контейнери. И ако такъв цилиндър е разделен с преграда, тогава те могат да се използват като два отделни резервоара, в които процесът се измества във времето. В същото време в преградата може да се вгради нагревателен елемент, като по този начин се решава проблемът с поддържането на температурата в две камери наведнъж.

В най-простата версия домашните инсталации за биогаз представляват правоъгълна яма, чиито стени са направени от бетон и са обработени със слой от фибростъкло и полиестерна смола за плътност. Този контейнер се предлага с капак. Той е изключително неудобен при работа: трудно е да се извърши нагряване, смесване и отстраняване на ферментиралата маса, невъзможно е да се постигне пълна обработка и висока ефективност.

Ситуацията е малко по-добра при изкопни инсталации за преработка на тор за биогаз. Имат скосени ръбове, което улеснява зареждането на пресен тор. Ако направите дъното наклонено, тогава ферментиралата маса ще се движи от гравитацията в една посока и ще бъде по-лесно да я изберете. При такива инсталации е необходимо да се осигури топлоизолация не само на стените, но и на капаците. Такава инсталация за биогаз със собствените си ръце е лесна за изпълнение. Но не може да се постигне пълна обработка и максимално количество газ в него. Дори при нагряване.

Основните технически въпроси бяха разгледани и вече знаете няколко начина за изграждане на инсталация за биогаз от оборски тор. Останали технологични нюанси.

Какво може да се рециклира и как да постигнем добри резултати

В оборския тор на всяко животно има организми, необходими за неговата преработка. Установено е, че повече от хиляда различни микроорганизми участват в процеса на храносмилането и производството на газове. Най-важна роля играят метанообразувателите. Смята се също, че всички тези микроорганизми се намират в оптимални пропорции в говеждия тор. Във всеки случай при преработката на този вид отпадъци в комбинация с растителна маса се отделя най-голямо количество биогаз. Таблицата показва осреднени данни за най-често срещаните видове селскостопански отпадъци. Моля, обърнете внимание, че това количество газ може да се получи при идеални условия.

За добра производителност е необходимо да се поддържа определена влажност на субстрата: 85-90%. Но трябва да се използва вода, която не съдържа чужди химикали. Разтворители, антибиотици, почистващи препарати и др. влияят негативно на процесите. Освен това, за нормалното протичане на процеса, кашата не трябва да съдържа големи фрагменти. Максималният размер на фрагментите: 1 * 2 см, по-малките са по-добри. Ето защо, ако планирате да добавите билкови съставки, тогава трябва да ги смилате.

Важно е за нормалната обработка в субстрата да се поддържа оптимално ниво на pH: в рамките на 6,7-7,6. Обикновено средата има нормална киселинност и само понякога киселиннообразуващите бактерии се развиват по-бързо от метанообразуващите. Тогава средата става кисела, производството на газ намалява. За да се постигне оптимална стойност, към субстрата се добавя обикновена вар или сода.

Сега малко за времето, необходимо за обработка на тор. По принцип времето зависи от създадените условия, но първият газ може да започне да тече още на третия ден след началото на ферментацията. Най-активното газообразуване се получава при разлагането на оборския тор с 30-33%. За да можете да се ориентирате във времето, нека кажем, че след две седмици субстратът се разлага с 20-25%. Тоест оптималната обработка трябва да продължи един месец. В този случай торът е с най-високо качество.

Изчисляване на обема на бункера за обработка

За малките ферми оптималната настройка е постоянна работа - това е, когато пресният тор се доставя на малки порции дневно и се отстранява на същите порции. За да не се нарушава процесът, делът на дневното натоварване не трябва да надвишава 5% от преработения обем.

Домашните инсталации за преработка на оборски тор в биогаз не са върхът на съвършенството, но са доста ефективни

Въз основа на това можете лесно да определите необходимия обем на резервоара за домашна инсталация за биогаз. Трябва да умножите дневния обем оборски тор от вашата ферма (вече разреден със съдържание на влага 85-90%) по 20 (това е за мезофилни температури, за термофилни температури ще трябва да умножите по 30). Към получената цифра трябва да се добавят още 15-20% - свободно пространство за събиране на биогаз под купола. Знаете основния параметър. Всички допълнителни разходи и параметри на системата зависят от това коя схема на инсталацията за биогаз е избрана за изпълнение и как ще направите всичко. Напълно възможно е да се справите с импровизирани материали или можете да поръчате инсталация до ключ. Фабричните разработки ще струват от 1,5 милиона евро, инсталациите от Kulibins ще бъдат по-евтини.

Юридическа регистрация

Инсталацията ще трябва да бъде съгласувана със SES, газовата инспекция и пожарникарите. Ще имаш нужда:

• Технологична схема на инсталацията.
• План за разположение на оборудването и компонентите с позоваване на самата инсталация, мястото на монтаж на термичния блок, местоположението на тръбопроводите и електропроводите и свързването на помпата. Гръмоотводът и пътищата за достъп трябва да бъдат маркирани на диаграмата.
• Ако устройството трябва да бъде разположено на закрито, ще е необходим и план за вентилация, който да осигури най-малко осем обмена на целия въздух в помещението.

Както виждате, тук бюрокрацията е незаменима.

И накрая, малко за изпълнението на инсталацията. Средно една инсталация за биогаз произвежда обем газ на ден, който е два пъти по-голям от полезния обем на резервоара. Тоест 40 m 3 тор ще дадат 80 m 3 газ на ден. Приблизително 30% ще бъдат изразходвани за осигуряване на самия процес (основният разход е отоплението). Тези. на изхода ще получите 56 m 3 биогаз на ден. За покриване на нуждите на тричленно семейство и за отопление на средно голяма къща според статистиката са необходими 10 m 3. В нетния баланс имате 46 m 3 на ден. И това е с малка инсталация.

Резултати

Инвестирайки малко пари в изграждането на инсталация за биогаз (направи си сам или до ключ), вие не само ще осигурите собствените си нужди и нужди от топлина и газ, но и ще можете да продавате газ, както и високи -качествени торове, получени от преработка.

Въпросът за получаване на метан е от интерес за онези собственици на частни ферми, които отглеждат птици или свине, а също така отглеждат говеда. По правило такива ферми произвеждат значително количество органични животински отпадъци и именно те могат да донесат значителни ползи, превръщайки се в източник на евтино гориво. Целта на този материал е да ви каже как да получите биогаз у дома, като използвате тези отпадъци.

Обща информация за биогаза

Произведен от различни торове и птичи изпражнения, битовият биогаз се състои предимно от метан. Там е от 50 до 80% в зависимост от това чии отпадъци са използвани за производството. Същият метан, който гори в нашите печки и котли и за който понякога плащаме много пари според показанията на водомера.

За да дадем представа за количеството гориво, което теоретично може да се получи чрез отглеждане на животни у дома или в страната, представяме таблица с данни за добива на биогаз и съдържанието на чист метан в него:

Както се вижда от таблицата, за ефективното производство на газ от кравешки тор и отпадъци от силаж ще са необходими доста голямо количество суровини. По-изгодно е да се извлича гориво от свински тор и пуешки тор.

Останалите вещества (25-45%), които съставляват домашния биогаз, са въглероден диоксид (до 43%) и сероводород (1%). Също така в състава на горивото има азот, амоняк и кислород, но в малки количества. Между другото, именно благодарение на отделянето на сероводород и амоняк бунището излъчва толкова позната „приятна“ миризма. Що се отнася до енергийното съдържание, 1 m3 метан може теоретично да освободи до 25 MJ (6,95 kW) топлинна енергия по време на изгаряне. Специфичната топлина на изгаряне на биогаза зависи от дела на метана в неговия състав.

За справка.На практика е потвърдено, че за отопление на изолирана къща, разположена в средната лента, са необходими около 45 m3 биологично гориво на 1 m2 площ за отоплителен сезон.

По природа е устроено така, че биогазът от оборски тор се образува спонтанно и независимо дали искаме да го получим или не. Купчината тор изгнива в рамките на година - година и половина, просто на открито и дори при минусови температури. През цялото това време той отделя биогаз, но в малки количества, тъй като процесът е удължен във времето. Причината са стотици видове микроорганизми, открити в животинските екскременти. Тоест не е необходимо нищо, за да започне обгазяването, то ще се появи от само себе си. Но за да се оптимизира процесът и да се ускори, ще е необходимо специално оборудване, което ще бъде обсъдено по-късно.

Биогаз технология

Същността на ефективното производство е ускоряването на естествения процес на разграждане на органичните суровини. За да направите това, бактериите в него трябва да създадат най-добрите условия за възпроизвеждане и преработка на отпадъците. И първото условие е суровината да се постави в затворен съд – реактор, иначе – биогаз генератор. Отпадъците се раздробяват и смесват в реактора с изчисленото количество чиста вода до получаване на изходния субстрат.

Забележка.Чистата вода е необходима, така че веществата, които влияят неблагоприятно върху жизнената активност на бактериите, да не попаднат в субстрата. В резултат на това процесът на ферментация може значително да се забави.

Индустриалната инсталация за производство на биогаз е оборудвана с подгряване на субстрата, смесителни съоръжения и контрол на киселинността на средата. Разбъркването се извършва, за да се отстрани твърдата кора от повърхността, която се получава по време на ферментацията и пречи на отделянето на биогаз. Продължителността на технологичния процес е минимум 15 дни, като през това време степента на разлагане достига 25%. Смята се, че максималният добив на гориво се получава до 33% от разлагането на биомасата.

Технологията предвижда ежедневно обновяване на субстрата, като по този начин се осигурява интензивно производство на газ от оборския тор, като в промишлени инсталации той възлиза на стотици кубични метри на ден. Част от отработената маса в размер на около 5% от общия обем се отстранява от реактора, а на нейно място се зарежда същото количество свежи биологични суровини. Отпадъчният материал се използва като органичен тор за нивите.

Схема на инсталация за биогаз

Чрез получаване на биогаз у дома е невъзможно да се създадат такива благоприятни условия за микроорганизмите, както при промишленото производство. И на първо място, това твърдение се отнася до организацията на отоплението на генератора. Както знаете, това изисква енергия, което води до значително увеличение на цената на горивото. Напълно възможно е да се контролира спазването на леко алкалната среда, присъща на процеса на ферментация. Но как да го коригираме в случай на отклонения? Отново разходи.

Собствениците на частни домакинства, които искат да произвеждат биогаз със собствените си ръце, се съветват да направят реактор с проста конструкция от наличните материали и след това да го надстроят по най-добрия начин. Какво трябва да направите:

• херметически затворен контейнер с обем най-малко 1 m3. Подходящи са и различни резервоари и варели с малки размери, но от тях ще се отдели малко гориво поради недостатъчно количество суровини. Такива обеми на производство няма да ви подхождат;
• организирайки производството на биогаз у дома, е малко вероятно да започнете да загрявате резервоара, но е необходимо да го изолирате. Друг вариант е реакторът да се зарови в земята, като се топлоизолира горната част;
• инсталирайте ръчна бъркалка от всякакъв дизайн в реактора, като издърпате дръжката през горния капак. Механизмът за преминаване на дръжката трябва да е херметичен;
• осигуряват дюзи за подаване и разтоварване на субстрата, както и за вземане на проби от биогаз.

По-долу е дадена диаграма на инсталация за биогаз, разположена под нивото на земята:

1 - генератор на гориво (резервоар от метал, пластмаса или бетон); 2 - бункер за изливане на субстрата; 3 - технически люк; 4 - съд, който играе ролята на воден печат; 5 - разклонителна тръба за разтоварване на отпадъци; 6 – тръба за вземане на проби от биогаз.

Как да получите биогаз у дома?

Първата операция е смилането на отпадъците до фракция, чийто размер не надвишава 10 mm. Така че е много по-лесно да подготвите субстрата и ще бъде по-лесно за бактериите да обработват суровините. Получената маса се смесва добре с вода, количеството й е около 0,7 l на 1 kg органична материя. Както бе споменато по-горе, трябва да се използва само чиста вода. След това субстратът се запълва с направи си сам инсталация за биогаз, след което реакторът се затваря херметически.

Няколко пъти през деня трябва да посетите контейнера, за да смесите съдържанието. На 5-ия ден можете да проверите наличието на газ и ако се появи, периодично го изпомпвайте с компресор в цилиндър. Ако това не се направи навреме, тогава налягането вътре в реактора ще се увеличи и ферментацията ще се забави или дори ще спре напълно. След 15 дни е необходимо да се разтовари част от субстрата и да се добави същото количество нов. Подробности можете да научите, като гледате видеоклипа:

Заключение

Вероятно една проста инсталация за биогаз няма да отговори на всичките ви нужди. Но предвид текущите разходи за енергийни ресурси, това вече ще бъде от голяма полза в домакинството, защото не е нужно да плащате за суровини. С течение на времето, тясно ангажирани в производството, ще можете да уловите всички функции и да направите необходимите подобрения в инсталацията.