Nepieciešamie nepieciešamie materiāli:

• divi konteineri;
• savienojošās caurules;
• vārsti;
• gāzes filtrs;
• hermētiskuma nodrošināšanas līdzekļi (līme, sveķi, hermētiķis utt.);

Vēlams:

• maisītājs ar elektromotoru;
• temperatūras sensors;
• spiediena mērītājs;

Tālāk norādītā secība ir piemērota dienvidu reģioniem. Darbībai jebkuros apstākļos ir nepieciešams pievienot reaktora apkures sistēmu, kas nodrošinās tvertnes uzsildīšanu līdz 40 grādiem pēc Celsija un palielinās siltumizolāciju, piemēram, norobežot konstrukciju ar siltumnīcu. Siltumnīcu vēlams pārklāt ar melnu plēvi. Vēlams arī pievienot cauruļvadam kondensāta izvadi.

Vienkāršas biogāzes stacijas celtniecība:

1. Izveidojiet uzglabāšanas tvertni. Izvēlamies tvertni, kurā tiks uzglabāta iegūtā biogāze. Tvertne ir fiksēta ar vārstu un aprīkota ar manometru. Ja gāzes patēriņš ir nemainīgs, tad nav nepieciešama gāzes tvertne.
2. Izolējiet konstrukciju bedres iekšpusē.
3. Uzstādiet caurules. Izejvielu iekraušanai un komposta humusa izkraušanai bedrē ielieciet caurules. Reaktora traukā ir izveidota ieplūde un izplūde. Reaktors tiek ievietots bedrē. Caurules ir savienotas ar caurumiem. Caurules ir cieši nostiprinātas ar līmi vai citiem piemērotiem līdzekļiem. Cauruļu diametrs, kas mazāks par 30 cm, veicinās aizsērēšanu. Iekraušanas vieta jāizvēlas saulainā pusē.
4. Uzstādiet jumta lūku. Rektors, kas aprīkots ar lūku, padara remonta un apkopes darbus ērtākus. Lūka un reaktora tvertne ir jāpielīmē ar gumiju. Var uzstādīt arī temperatūras, spiediena un izejvielu līmeņa sensorus.
5. Izvēlieties konteineru bioreaktoram. Izvēlētajam traukam jābūt izturīgam - jo fermentācijas laikā tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums; ir laba siltumizolācija; jābūt gaisa un ūdensnecaurlaidīgam. Vislabāk ir piemēroti olu formas trauki. Ja ir problemātiski uzbūvēt šādu reaktoru, tad laba alternatīva būtu cilindrisks trauks ar noapaļotām malām. Kvadrātveida konteineri ir mazāk efektīvi, jo stūros uzkrāsies sacietējusi biomasa, apgrūtinot fermentāciju.
6. Sagatavojiet bedri.
7. Izvēlieties vietu turpmākās instalācijas uzstādīšanai. Vietu vēlams izvēlēties pietiekami tālu no mājas un lai varētu izrakt bedri. Ievietošana bedrē ļauj ievērojami ietaupīt siltumizolāciju, izmantojot lētus materiālus, piemēram, mālu.
8. Pārbaudiet iegūtās struktūras hermētiskumu.
9. Starta sistēma.
10. Pievienojiet izejvielas. Gaidām apmēram divas nedēļas, kamēr notiks visi nepieciešamie procesi.Nepieciešams nosacījums gāzes sadegšanai ir atbrīvošanās no ogļskābās gāzes. Šim nolūkam ir piemērots parasts filtrs no datortehnikas veikala. Pašdarināts filtrs ir izgatavots no 30 cm gara gāzes caurules gabala, kas piepildīts ar sausu koku un metāla skaidām.

Sastāvs un veidi

Biogāze ir gāze, kas iegūta trīsfāzu bioķīmiska procesa rezultātā virs biomasas, kas notiek slēgtos apstākļos.

Biomasas sadalīšanās process ir secīgs: vispirms tā tiek pakļauta hidrolītisko baktēriju iedarbībai, pēc tam veido skābi un visbeidzot metānu. Materiāls mikroorganismiem katrā posmā ir iepriekšējā posma aktivitātes produkts.

Izejā aptuvenais biogāzes sastāvs izskatās šādi:

• metāns (no 50 līdz 70%);
• oglekļa dioksīds (no 30 līdz 40%);
• sērūdeņradis (~2%);
• ūdeņradis (~1%);
• amonjaks (~1%);

Proporciju precizitāti ietekmē izmantotās izejvielas un gāzes ražošanas tehnoloģija. Metānam ir sadegšanas potenciāls, jo lielāks ir tā procentuālais daudzums, jo labāk.

Senajām kultūrām, kas datētas ar vairāk nekā trīs tūkstošiem gadu (Indija, Persija vai Asīrija), ir pieredze degošas purva gāzes izmantošanā. Zinātniskais pamatojums izveidojās daudz vēlāk. Metāna CH 4 ķīmisko formulu atklāja zinātnieks Džons Daltons, metāna rašanos purva gāzē atklāja Hamfrijs Deivijs. Liela loma alternatīvās enerģijas nozares attīstībā bija Otrajam pasaules karam, kas karojošajām pusēm prasa milzīgu energoresursu nepieciešamību.

Tā kā PSRS rīcībā bija milzīgas naftas un dabasgāzes rezerves, trūka pieprasījuma pēc citām enerģijas ražošanas tehnoloģijām, biogāzes izpēte galvenokārt bija akadēmiskās zinātnes interese. Šobrīd situācija ir tik ļoti mainījusies, ka papildus dažādu degvielas veidu rūpnieciskai ražošanai ikviens var izveidot biogāzes staciju savām vajadzībām.

- iekārtu komplekts, kas paredzēts biogāzes ražošanai no organiskām izejvielām.

Pēc izejvielu piegādes veida izšķir šādus biogāzes iekārtu veidus:

• ar porciju barību;
• ar nepārtrauktu piegādi;

Biogāzes stacijas ar pastāvīgu izejvielu piegādi ir efektīvākas.

Pēc izejvielu pārstrādes veida:

1. Bez automātiskās sajaukšanas izejvielas un nepieciešamās temperatūras uzturēšana - kompleksi ar minimālu konfigurāciju, piemēroti mazām saimniecībām (shēma 1).
2. Ar automātisko sajaukšanu, bet neuzturot nepieciešamo temperatūru - apkalpo arī mazās saimniecības, efektīvāk nekā iepriekšējais veids.
3. Vēlamās temperatūras uzturēšana, bet bez automātiskās sajaukšanas.
4. Ar automātisku izejvielu sajaukšanu un temperatūras atbalstu.

Darbības princips

Organisko izejvielu pārvēršanas procesu biogāzē sauc par fermentāciju. Izejvielas tiek iekrautas īpašā konteinerā, kas nodrošina drošu biomasas aizsardzību no skābekļa piekļuves. Notikumu, kas notiek bez skābekļa iejaukšanās, sauc par anaerobu.

Īpašu baktēriju ietekmē anaerobā vidē sāk notikt fermentācija. Attīstoties fermentācijai, izejmateriāls pārklājas ar garoza, kas regulāri jāiznīcina. Iznīcināšana tiek veikta, rūpīgi sajaucot.

Saturs ir jāmaisa vismaz divas reizes dienā, nepārkāpjot procesa hermētiskumu. Papildus garozas noņemšanai, maisīšana ļauj vienmērīgi sadalīt skābumu un temperatūru organiskajā masā. Šo manipulāciju rezultātā tiek ražota biogāze.

Iegūtā gāze tiek savākta gāzes tvertnē, no turienes pa caurulēm tiek piegādāta patērētājam. Biomēslojumu, kas iegūts pēc izejvielu pārstrādes, var izmantot kā uztura bagātinātāju dzīvniekiem vai pievienot augsnei. Šo mēslojumu sauc par komposta humusu.

Biogāzes stacija ietver šādus elementus:

• homogenizācijas tvertne;
• reaktors;
• maisītāji;
• uzglabāšanas tvertne (gāzes turētājs);
• apkures un ūdens sajaukšanas komplekss;
• gāzes komplekss;
• sūkņu komplekss;
• atdalītājs;
• vadības sensori;
• I&C ar vizualizāciju;
• drošības sistēma;

Rūpnieciskā tipa biogāzes stacijas piemērs ir parādīts 2. shēmā.

Izmantotās izejvielas

Jebkuru dzīvnieku vai augu atlieku sadalīšanās rezultātā dažādās pakāpēs izdalās uzliesmojošas gāzes. Dažādu sastāvu maisījumi ir labi piemēroti izejvielām: kūtsmēsliem, salmiem, zālei, dažādiem atkritumiem utt. Ķīmiskajai reakcijai nepieciešams 70% mitrums, tāpēc izejviela ir jāatšķaida ar ūdeni.

Tīrīšanas līdzekļu, hlora, veļas pulveru klātbūtne organiskajā biomasā ir nepieņemama, jo tie traucē ķīmiskās reakcijas un var sabojāt reaktoru. Reaktoram nav piemērotas arī izejvielas ar skujkoku zāģu skaidām (satur sveķus), kurās ir augsts lignīna īpatsvars un pārsniedz 94% mitruma slieksni.

Dārzeņu. Augu izcelsmes izejvielas ir lieliski piemērotas biogāzes ražošanai. Svaiga zāle dod maksimālo degvielas iznākumu - no tonnas izejvielu tiek iegūti aptuveni 250 m 3 gāzes ar metāna īpatsvaru 70%. Kukurūzas skābbarība ir nedaudz mazāka - 220 m 3 . Biešu galotnes - 180 m 3.

Kā biomasu var izmantot gandrīz jebkuru augu, sienu vai aļģes. Pielietojuma trūkums ir ražošanas cikla ilgums. Biogāzes ražošanas process ilgst līdz diviem mēnešiem. Izejvielai jābūt smalki samaltai.

Dzīvnieks. Atkritumi no pārstrādes, piena, kautuvēm utt. piemērots biogāzes stacijai. Dzīvnieku tauki dod maksimālo degvielas iznākumu - 1500 m 3 biogāzes ar metāna īpatsvaru 87%. Galvenais trūkums ir trūkums. Dzīvnieku izejvielas arī jāsadrupina.

Ekskrementi. Kūtsmēslu galvenā priekšrocība ir tā zemās izmaksas un viegla pieejamība. Trūkums ir tāds, ka biogāzes daudzums un kvalitāte ir zemāka nekā no cita veida izejvielām. Zirgu un govju mēslus var nekavējoties pārstrādāt. Ražošanas process ilgs aptuveni divas nedēļas un dos 60 m 3 produkciju ar 60% metāna saturu.

Vistas kūtsmēslus un cūku kūtsmēslus nevar izmantot tieši, jo tie ir toksiski. Lai sāktu fermentācijas procesu, tie jāsajauc ar skābbarību. Var izmantot arī cilvēku atkritumus, taču notekūdeņi nedarbosies, jo fekāliju saturs ir mazs.

Darba shēmas

1. shēma - biogāzes stacija bez automātiskas izejvielu sajaukšanas:

2. shēma - rūpnieciskā tipa biogāzes stacija:

Biogāzes stacijas saimniecībām, cena ir atkarīga no komponentu skaita, dažādiem parametriem, kas raksturīgi šādām ierīcēm, svārstās 170 tūkstošu rubļu robežās.

Viņi strādā, lai galaprodukta apstrādes rezultātā iegūtu videi draudzīgu degvielu, mēslojumu, kas tiek ražots blokā, kurā ietilpst tehniskās konstrukcijas, ierīces, apvienotas vienā tehnoloģiskā ciklā.

Mājas biogāzes stacijas kādu dienu lauku iedzīvotājiem var pilnībā aizstāt dārgos enerģijas avotus. Ekonomiskās kataklizmas liek lauksaimniecības iekārtu izstrādātājiem ražot dabas resursu analogus improvizētu izejvielu veidā, lai samazinātu privātās viensētas, saimniecības uzturēšanas izmaksas.

Lauksaimnieku mērķi ir dažādi – citi iegūst lētu enerģiju, svarīgi ir pārstrādāt atkritumus ar nelielas mini instalācijas palīdzību:

• liellopi

Darba rezultātā tiek iegūts biomēslojums un savs enerģijas avots. Turklāt zemnieku saimniecībām ir jāatbrīvojas no dažādiem sadzīves atkritumu uzkrājumiem, tajā palīdz ērta, universāla struktūra, kas dod noderīgus produktus, nevis nevajadzīgus.

Kas apkalpo iekārtu

Mūsdienīgās lauku iedzīvotāja saimniecībās noderēs mazās biogāzes stacijas. Lielākas ierīces izmanto nopietni lopkopji, kur nav iespējams pastāvēt bez vienībām, kas ražo nepieciešamās enerģijas sugas.

Pamatojums uzstādīšanai privātmājas vai lielas saimniecības pagalmā ir organisko vielu uzkrāšanās, jo jebkurai iekārtai ir nepieciešama jauda, ​​lai tā darbotos.

Pasaule cīnās par vides ekoloģiju, vispieņemamākie līdzekļi tam ir biogāzes objektu celtniecība, tie izdala tīras vielas un patērē alternatīvās degvielas. Pamatojoties uz to, ierīces ir saņēmušas pieprasījumu mūsu valsts un ārzemēs.

Standarta aprīkojums

Inženieri komplektē dažāda izmēra mehānismus. Ražošana ir atkarīga no nepieciešamās jaudas, kas ir jāapstrādā iekārtai un jāizsniedz apmaiņā. Standarta skata instalācija sastāv no šādiem komponentiem:

• uzglabāšanas tvertne, tā saņem materiālu ieguvei
• mikseri, dzirnavas strukturāli atšķiras viena no otras, tie sasmalcina lielus neapstrādātus fragmentus
• gāzes tvertne, hermētiski noslēgta, šeit uzkrājas gāze
• reaktors tvertnes veidā, kurā veidojas biodegviela
• ierīces, kas ievada izejvielas konteinerā
• iekārtas, kas pārsūta saņemto degvielu no viena punkta uz citu turpmākai pārveidei
  automātiskās sistēmas, kas aizsargā un kontrolē ražošanas procesu

Tehnoloģiskā cikla darbs ir izstrādāts līdz vissīkākajai detaļai, lai cilvēkam atvieglotu iekārtas apkopi apstrādes periodā.

Kā tas strādā

Agregātu darbības pamatā ir princips par dažāda rakstura baktēriju veidojumu ietekmi uz organiskajām vielām, izraisot fermentāciju. Šie procesi notiek reaktora iekšienē. No dažu produktu sadalīšanās tiek iegūta cita viela, kas sastāv no:

• metāns
• oglekļa dioksīds
• amonjaka, sērūdeņraža, slāpekļa piemaisījumi

Darbības princips sastāv no šādām darbībām:

• izejvielas tiek ievadītas uzglabāšanas tvertnē
• materiāls tiek sadalīts, sūkņi, konveijeri pārvietojas uz skābes tvertni, šajā tvertnē biomasa tiek pakļauta papildu karsēšanai
• izturīgs, skābes izturīgs, cieši noslēgts reaktors pieņem sagatavotas izejvielas biogāzes radīšanai

Reaktorā tiek uzstādītas ierīces, lai nodrošinātu papildu uzsildīšanu, +40 grādu robežās no vielu sajaukšanas, radītu tām piemērotus apstākļus, paātrinot sadalīšanās un fermentācijas procesus, no kuriem veidojas galaprodukts. Apstrādes ātrums ir atkarīgs no iekārtas jaudas un atkritumu veida.

Procesā:

• gāzes uzkrāšana tiek veikta gāzes tvertnēs, tās tiek montētas kā atsevišķs elements vai savienotas kopā ar korpusu
• reaktora jauda tiek savākta, pēc sadalīšanas procedūras pabeigšanas tā tiek nodota lietošanai
• gāzes turētāja tvertnē tiek radīts pietiekams spiediens, lai gāzi pārvietotu attīrīšanas sistēmā, tādā veidā patērētājs to izmantos dažādās darbības jomās
• paredzētajam lietojumam iegūt vielas mēslošanas līdzekļiem pēc to sadalīšanas komponentos šķidrā vai cietā veidā un pārnest uz uzglabāšanas daļu

Pieņemot lēmumu par būvniecības uzsākšanu, būtu jāņem vērā apstākļi, kādos biogāzes stacijas darbojas ar nepieciešamo efektivitāti.

Pamata izvēles iespējas

Sliktas ierīces funkcionalitātes iemesls ir slikta plānošana. Kļūdas var pamanīt uzreiz vai pēc kāda laika. Tiek veikts rūpīgs un visaptverošs pētījums, lai izslēgtu iekārtu bojājumus. Procedūra sākas pēc izejvielu pieejamības noteikšanas un to, cik tas nepieciešams normālai energoresursu pastāvēšanai.

Reaktoru un tā izmērus ietekmē:

• apstrādes apjoms
• materiāla kvalitāte
• izejviela
• temperatūras režīms
• fermentācijas periods

Praksē konkrētā saimniecībā uzmanība jāpievērš šādiem punktiem:

• materiālu ikdienas ielāde attiecībā pret reaktora izmēru
• konteinera tilpums, kurā pārstrādā atkritumus
• aprēķināt izlaidi
• iespēja līdzsvarot rezultātu un faktisko patēriņu

Pirms aprīkojuma uzstādīšanas jums ir jāizdara izvēle:

• labākā vieta uzstādīšanai
• modeļi, kas piemēroti dizaina iezīmēm

Galvenie kritēriji, uz kuriem balstās konstruktīvā izvēle, ir vieta un pazemes vai virszemes būves definīcija. Turklāt, sakārtojot konstrukciju augšpusē, ir jāizlemj, kā uzstādīt reaktoru vertikālā vai horizontālā stāvoklī.

Biomēslojums tiek uzglabāts objektā esošajās ēkās vai bedrēs, metāla mucās. Izmaksas samazinās instalācijas gatavās daļas, ja tās atrodas saimniecībā. Materiālu uzkrāšanās nosaka to tvertņu izmēru un formu, kurās tie tiek sajaukti, kā arī to, kāds reaktors ir nepieciešams, ierīces vielu sildīšanai, drupināšanai un sajaukšanai.

Izvēlētajai reaktora konstrukcijai jāatbilst:

• praktiskums
• apkopes vienkāršība
• gāzes un ūdens necaurlaidīga, lai novērstu noplūdes un saglabātu gāzi pilnībā

Priekšnoteikums efektīvai darbībai ir augstas kvalitātes siltumizolācijas klātbūtne. Ir iespējams samazināt būvniecības izmaksas un siltuma zudumus ar minimālu virsmas laukumu.

Konstrukcijai jābūt stabilai, jāiztur spiediena slodzes:

• izejvielas

Instalācijas ir aprīkotas šādās optimālākajās formās:

• olas formas
• cilindrisks
• konusveida
• pusapaļa

Nav ieteicams aprīkot kvadrātveida formas no betona vai ķieģeļiem. Izejviela rada spiedienu uz stūriem, izraisot plaisu parādīšanos, izjaucot iekšienē notiekošos procesus, uzkrājas cieti fragmenti. Materiāli labāk klīst, izžuvušas virsmas neparādās konstrukcijās ar iekšējām starpsienām.

Labākie būvmateriāli ir:

• Tērauds - šajos konteineros var sasniegt absolūtu hermētiskumu, tos ir viegli izgatavot, tie iztur slodzes. Problēma ir paaugstināta uzņēmība pret koroziju. Virsmas tiek apstrādātas, lai novērstu rūsu. Ja fermā ir metāla tvertne, tās kvalitāte jāpārbauda no visām pusēm. Atbrīvojieties no nepilnībām.
• Plastmasa - no šī materiāla izgatavotās tvertnes tiek ražotas mīkstas un cietas. Pirmais variants ir mazāk piemērots, jo bojājumus ir viegli nodarīt, to ir grūti izolēt. Cietās plastmasas tvertnes ir stabilas un nerūsē.
• Dažas jaunattīstības valstis izmanto betonu. Tiem nav ierobežojumu ekspluatācijas ziņā, īpaši pārklājumi var novērst plaisu parādīšanos.
• Ķieģeļus izmanto Indija un Ķīna. Šim nolūkam tiek izmantoti tikai labi sadedzināti izstrādājumi vai mūrētas sienas no betona blokiem vai akmens.

Uzstādot iekārtas no betona, ķieģeļiem vai akmens, ir jārūpējas par iekšējo ugunsizturīgo apdari, kas ir izturīga pret organiskām vielām un sērūdeņradi.

Konstrukcijas atrašanās vieta ir jāuztver īpaši nopietni, lai nodrošinātu šādus faktorus:

• brīvās platības
• attālums no mājokļa
• noliktavā
• šķūņu, cūkkūtu, putnu novietņu izvietojums
• gruntsūdeņi
• ērta materiālu iekraušana un izkraušana

Reaktora saimnieks:

• uz virsmas ar pamatu
• aprakts zemē
• uzstādīts fermas iekšpusē

Ierīces, kas darbojas ar ķīmiskas, bioloģiskas reakcijas palīdzību, ir aprīkotas ar lūkām, caur kurām tiek veikts periodisks remonts. Gumijas blīve nodrošina blīvējumu, kad vāks ir aizvērts. Siltumizolācija ir nepieciešama, lai veiktu darbus neatkarīgi no sezonas.
Ēka ir siltināta ar improvizētiem materiāliem ar iekšējo virsmu apstrādi slāni pa slāņiem.

Pašu biogāzes staciju var izveidot bez īpašas piepūles. Tā izmantošana ievērojami ietaupīs uz energoresursiem, kas mūsdienās ar katru reizi kļūst arvien dārgāki. Ja izlemjat patstāvīgi būvēt iekārtas, kas ļauj no atkritumiem iegūt biogāzi, varat patērēt lētu enerģiju, kas tiks izmantota mājas apkurei un citām vajadzībām.

Labvēlīga izmantošana

Ja rūpnīcas darbības laikā veidojas biogāzes vai mēslošanas līdzekļu pārpalikumi, tad ir iespēja tos pārdot par tirgus cenu, tādējādi to, kas ir burtiski zem kājām, pārvēršot peļņā. Ja esat liels lauksaimnieks, tad jums ir iespēja iegādāties gatavu biogāzes staciju. Šādas rūpnīcā ražotas iekārtas ir ļoti dārgas, taču tām ir ilgs kalpošanas laiks.

Biogāzes staciju “dari pats” var izgatavot no improvizētiem materiāliem, tas nemaksās ļoti dārgi, un šādas iekārtas darbosies pēc tāda paša principa. Šajā gadījumā varat izmantot pieejamos rīkus, kā arī informāciju, kas pieejama kapteiņa arsenālā.

Biogāzes veidošanās princips

Ja plānojat izveidot iekārtu, kas darbosies ar biogāzi, tad jums ir jāiepazīstina ar biogāzes ražošanas tehnoloģiju. Tātad īpašā konteinerā, ko sauc par bioreaktoru, tiek veikts bioloģiskās masas apstrādes process, kurā piedalās anaerobās baktērijas.

Pašdarināta biogāzes iekārta mājai uz paipalu kūtsmēsliem darbojas pēc principa, lai radītu apstākļus, kuriem raksturīgs gaisa un fermentācijas trūkums. Tas viss ilgst kādu laiku, kura ilgums ir atkarīgs no procesā izmantoto izejvielu daudzuma.

Galu galā veidojas gāzu maisījums, kas satur 60% metāna un 35% oglekļa dioksīda. Atlikušās gāzveida sastāvdaļas ir masā 5% apmērā. Starp pēdējiem var atšķirt sērūdeņradi nelielā daudzumā. Šādā veidā izveidotā gāze tiek nepārtraukti izņemta no reaktora, un pēc tam, kad tā ir pakļauta attīrīšanas procesam, tā nonāk paredzētajā lietošanā.

Pakalpojuma funkcijas

Pārstrādātie atkritumi kļūst par augstas kvalitātes mēslojumu, kas ik pa laikam ir jāizņem no bioreaktora. Tos var likt uz laukiem. Biogāzes staciju, ko dari pats, var izveidot bez īpašas piepūles, ja ir pieejami lopkopības un lauksaimniecības uzņēmumi. Tas liecina, ka biogāzes ražošana kļūs ekonomiski izdevīga tikai tad, ja būs kūtsmēslu un citu lopkopības organisko atkritumu piegādes avots.

Bioreaktora pašbūves iezīmes

Lai saprastu, kā pašam izgatavot biogāzes staciju, ir jāizdomā, no kādām daļām tā sastāv. Par pamatu varat ņemt vienkāršāko aprīkojuma shēmu, ko var uzbūvēt pats. Konstrukcijā nav paredzēta karsēšana un sajaukšana, taču ir viena no galvenajām daļām - reaktors, kas pazīstams arī kā metāna tvertne. Šis komponents ir nepieciešams kūtsmēslu apstrādes īstenošanai. Turklāt ir bunkurs, caur kuru tiek iekrautas izejvielas. Ir nepieciešams nodrošināt konstrukciju ar ieejas lūku, kā arī ūdens blīvējumu. Bet, lai varētu izkraut atkritumu izejvielas, būs nepieciešama caurule. Līdzīgs elements būs nepieciešams, lai realizētu biogāzes atdalīšanas iespēju.

Šādi izskatās biogāzes stacija. Izgatavot šādu dizainu ar savām rokām nav grūti. Lai saņemtu bezmaksas biodegvielu, objektā jāizvēlas vieta, kur var uzbūvēt pastiprinātu tvertni, kuras pamatā būs betons. Šis trauks darbosies kā bioreaktors. Tās pamatnē ir jāparedz caurums, caur kuru tiks noņemtas izstrādātās izejvielas. Šis caurums ir jāizveido tā, lai to varētu labi aizvērt. Tas ir saistīts ar faktu, ka sistēmas darbība ir iespējama tikai slēgtos apstākļos.

Betona nodalījuma izmērus var noteikt, ņemot vērā vienlaikus izmantoto organisko atkritumu daudzumu. Jānoskaidro, cik daudz izejvielu ik dienu parādīsies fermā vai privātā pagalmā. Bet jums nevajadzētu ietaupīt naudu, jo bioreaktora pilnīgu darbību būs iespējams nodrošināt tikai tad, ja tvertne ir piepildīta līdz 2/3 no pieejamā tilpuma. Ja ar savām rokām no mucas izgatavosiet biogāzes staciju, tad tā darbosies pēc šāda principa: tiklīdz organiskie atkritumi nokļūst labi noslēgtā bioreaktora konteinerā, kas atrodas dziļumā augsnē, tie sāk rūgt, kas noved pie biogāzes izdalīšanās.

Konteineru ražošanas iezīmes

Biogāzes staciju “dari pats” var izgatavot, ņemot vērā neliela atkritumu daudzuma ikdienas izmantošanu. Šajā gadījumā ir pieļaujams nomainīt dzelzsbetona tvertni ar tērauda konteineru, kas var būt pat muca. Ja jūs nolemjat ķerties tikai pie šāda risinājuma, tad ir jāizvēlas metāla trauks, vadoties pēc dažiem noteikumiem.

Pirmkārt, jums jāpievērš uzmanība metinātajām šuvēm, kurām jābūt pietiekami stiprām un cieši pieguļošām. Izmantojot nelielu tvertni, nevajadzētu rēķināties ar to, ka varēsiet iegūt ievērojamu daudzumu biogāzes. Izlaide būs atkarīga no organisko atkritumu masas, kas vienlaikus tiek apstrādāti reaktorā. Tātad, lai veidotos 100 m 3 biogāzes, nepieciešams pārstrādāt tonnu atkritumu.

Reaktoru apkures iekārtas

Mājas biogāzes staciju “dari pats” var izgatavot tā, lai tās darbības laikā būtu iespējams iegūt lielāku efektivitāti. To nodrošina apkure. Šādas manipulācijas paātrinās bioloģiskās masas fermentācijas procesu. Ja iekārta ir uzstādīta dienvidu reģionos, tad šī vajadzība nerodas. Apkārtējā temperatūra nodrošina dabisku fermentācijas aktivizēšanos. Savukārt, ja iekārta darbojas reģionos ar aukstu klimatu, tad ziemas periodā apkure ir kā nepieciešams nosacījums biogāzes ražošanas iekārtu darbībai. Jāatceras, ka fermentācijas process sākas temperatūrā, kas pārsniedz 38 ° C.

Metodes biogāzes stacijas aprīkošanai ar apkuri

Mājas biogāzes staciju “dari pats” ar apkuri var aprīkot vairākos veidos. Pirmais ir saistīts ar nepieciešamību savienot ierīci ar apkures sistēmu kā spirāli. Tam jābūt uzstādītam zem reaktora. Otrā metode ietver elektriskā sildelementa uzstādīšanu tvertnes pamatnē. Trešo metodi raksturo tvertnes tiešas sildīšanas nodrošināšana, izmantojot elektriskās apkures sistēmas.gāzes iekārtas. Bioloģiskās gāzes ražošanas aktivizēšanu mājās var papildināt ar masas sajaukšanas funkciju nodalījumā. Lai to izdarītu, izveidojiet ierīci, kas atgādina mājsaimniecības maisītāju. Tas tiks virzīts ar vārpstu caur atveri vākā, alternatīvi to var ievietot tvertnes sienās.

Instalācijas iekārtu izvades sistēma

Mini biogāzes stacija, ko dari pats, nevar darboties bez gāzes izplūdes sistēmas. Lai to izdarītu, instalācijai jābūt ar īpašu caurumu, kas jāuzstāda pārsega augšējā daļā, pēdējam labi jāaizver tvertne. Lai izslēgtu iespēju sajaukt gāzi ar gaisu, ir jānodrošina tās noņemšana caur hidraulisko blīvi.

Viens no lauksaimniecībā risināmajiem uzdevumiem ir kūtsmēslu un augu atkritumu iznīcināšana. Un šī ir diezgan nopietna problēma, kurai nepieciešama pastāvīga uzmanība. Pārstrāde prasa ne tikai laiku un pūles, bet arī pienācīgu daudzumu. Mūsdienās ir vismaz viens veids, kā pārvērst šīs galvassāpes par ienākumu posteni: kūtsmēslu pārstrāde biogāzē. Tehnoloģijas pamatā ir dabisks kūtsmēslu un augu atlieku sadalīšanās process tajos esošo baktēriju dēļ. Viss uzdevums ir radīt īpašus apstākļus vispilnīgākajai sadalīšanai. Šie apstākļi ir skābekļa pieejamības trūkums un optimālā temperatūra (40-50 o C).

Ikviens zina, kā kūtsmēslus visbiežāk izmet: sakrauj kaudzēs, tad pēc fermentācijas izved uz laukiem. Šajā gadījumā iegūtā gāze tiek izlaista atmosfērā, un tur aizlido arī 40% no sākotnējā vielā esošā slāpekļa un lielākā daļa fosfora. Iegūtais mēslojums nebūt nav ideāls.

Lai iegūtu biogāzi, nepieciešams, lai kūtsmēslu sadalīšanās process notiktu bez skābekļa pieejamības, slēgtā tilpumā. Šajā gadījumā gan slāpeklis, gan fosfors paliek atlikuma produktā, un gāze uzkrājas tvertnes augšējā daļā, no kurienes to var viegli izsūknēt. Tiek iegūti divi peļņas avoti: tieša gāze un efektīvais mēslojums. Turklāt mēslojums ir visaugstākās kvalitātes un 99% drošs: lielākā daļa patogēnu un helmintu oliņu mirst, kūtsmēslos esošās nezāļu sēklas zaudē dīgtspēju. Ir pat līnijas šo atlikumu iepakošanai.

Otrs priekšnoteikums kūtsmēslu pārstrādes procesam biogāzē ir optimālas temperatūras uzturēšana. Biomasā esošās baktērijas zemā temperatūrā ir neaktīvas. Tie sāk darboties pie apkārtējās vides temperatūras +30 o C. Turklāt kūtsmēslos ir divu veidu baktērijas:

Visefektīvākās ir termofīlās iekārtas ar temperatūru no +43 o C līdz +52 o C: tajos kūtsmēslus apstrādā 3 dienas, no 1 litra bioreaktora lietderīgās platības iegūst līdz 4,5 litriem biogāzes (tā ir maksimālā jauda) . Bet +50 o C temperatūras uzturēšana prasa ievērojamas enerģijas izmaksas, kas nav izdevīgi katrā klimatā. Tāpēc biežāk biogāzes stacijas darbojas mezofilā temperatūrā. Šajā gadījumā apstrādes laiks var būt 12-30 dienas, iznākums ir aptuveni 2 litri biogāzes uz 1 litru bioreaktora tilpuma.

Gāzes sastāvs mainās atkarībā no izejvielas un apstrādes apstākļiem, bet aptuveni tas ir šāds: metāns - 50-70%, oglekļa dioksīds - 30-50%, kā arī satur nelielu daudzumu sērūdeņraža (mazāk par 1%). ) un ļoti neliels daudzums amonjaka, ūdeņraža un slāpekļa savienojumu. Atkarībā no iekārtas konstrukcijas biogāze var saturēt ievērojamu daudzumu ūdens tvaiku, kam būs nepieciešama dehidratācija (pretējā gadījumā tā vienkārši nedeg). Kā izskatās rūpnieciskā instalācija, parādīts video.

Var teikt, vesela gāzes ražotne. Bet privātam pagalmam vai nelielai saimniecībai šādi apjomi ir bezjēdzīgi. Vienkāršāko biogāzes iekārtu ir viegli izdarīt ar savām rokām. Bet jautājums ir: "Kur tālāk sūtīt biogāzi?" Iegūtās gāzes siltumspēja ir no 5340 kcal / m3 līdz 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3). Tāpēc to var piegādāt gāzes katlam siltuma (apkures un karstā ūdens) ģenerēšanai, vai elektroenerģijas ražošanas stacijai, gāzes plītij u.c. Tā biogāzes stacijas projektētājs Vladimirs Rašins izmanto kūtsmēslus no savas paipalu audzētavas.

Izrādās, ka, turot vismaz nedaudz vairāk vai mazāk pieklājīgu mājlopu un mājputnu daudzumu, jūs varat pilnībā apmierināt savas mājsaimniecības vajadzības pēc siltuma, gāzes un elektrības. Un, ja automašīnām uzstādāt gāzes iekārtas, tad degvielu autoparkam. Ņemot vērā, ka enerģijas daļa ražošanas izmaksās ir 70-80%, jūs varat ietaupīt tikai uz bioreaktoru un pēc tam nopelnīt daudz naudas. Zemāk redzams biogāzes stacijas rentabilitātes ekonomiskā aprēķina ekrānuzņēmums mazai saimniecībai (uz 2014. gada septembri). Ekonomiku nevar saukt par mazu, bet tā noteikti nav arī liela. Atvainojamies par terminoloģiju – tāds ir autora stils.

Tas ir aptuvens nepieciešamo izmaksu un iespējamo ienākumu sadalījums Paštaisīto biogāzes staciju shēmas

Paštaisīto biogāzes staciju shēmas

Vienkāršākā biogāzes stacijas shēma ir noslēgts konteiners - bioreaktors, kurā ielej sagatavoto vircu. Attiecīgi ir lūka kūtsmēslu iekraušanai un lūka apstrādāto izejvielu izkraušanai.

Vienkāršākā biogāzes stacijas shēma bez "zvaniņiem un svilpieniem"

Tvertne nav pilnībā piepildīta ar substrātu: 10-15% no tilpuma jāpaliek brīvai, lai savāktu gāzi. Tvertnes vākā ir iebūvēta gāzes caurule. Tā kā iegūtā gāze satur diezgan lielu ūdens tvaiku daudzumu, tā šādā formā nedeg. Tāpēc ir nepieciešams to izlaist caur ūdens blīvējumu drenāžai. Šajā vienkāršajā ierīcē lielākā daļa ūdens tvaiku kondensēsies, un gāze jau labi sadegs. Pēc tam gāzi vēlams attīrīt no nedegoša sērūdeņraža, un tikai tad to var ievadīt gāzes turētājā - tvertnē gāzes savākšanai. Un no turienes jau ir iespējams audzēt patērētājiem: padot to katlā vai gāzes plīts. Kā ar savām rokām izgatavot filtrus biogāzes stacijai, skatiet videoklipu.

Uz virsmas ir novietotas lielas rūpnieciskās iekārtas. Un tas principā ir saprotams - zemes darbu apjoms ir pārāk liels. Bet mazajās saimniecībās bunkura bļoda tiek aprakta zemē. Tas, pirmkārt, ļauj samazināt nepieciešamās temperatūras uzturēšanas izmaksas, un, otrkārt, privātā pagalmā ierīču jau ir pietiekami daudz.

Tvertni var paņemt gatavu, vai izraktā bedrē izgatavot no ķieģeļiem, betona utt. Bet šajā gadījumā jums būs jārūpējas par gaisa necaurlaidību un šķēršļiem: process ir anaerobs - bez gaisa piekļuves, tāpēc nepieciešams izveidot skābekli necaurlaidīgu slāni. Konstrukcija izrādās daudzslāņu, un šāda bunkura izgatavošana ir ilgs un dārgs process. Tāpēc gatavo konteineru ir lētāk un vieglāk aprakt. Iepriekš tās bija obligāti metāla mucas, bieži vien no nerūsējošā tērauda. Šodien, kad tirgū parādījās PVC konteineri, jūs varat tos izmantot. Tie ir ķīmiski neitrāli, tiem ir zema siltumvadītspēja, ilgs kalpošanas laiks, un tie ir vairākas reizes lētāki nekā nerūsējošais tērauds.

Bet iepriekš aprakstītajai biogāzes stacijai būs zema produktivitāte. Lai aktivizētu apstrādes procesu, ir nepieciešama aktīva masas sajaukšana tvertnē. Pretējā gadījumā uz virsmas vai pamatnes biezumā veidojas garoza, kas palēnina sadalīšanās procesu, un izejā tiek iegūts mazāk gāzes. Sajaukšana tiek veikta jebkurā pieejamā veidā. Piemēram, kā parādīts videoklipā. Šajā gadījumā var izgatavot jebkuru disku.

Ir vēl viens slāņu sajaukšanas veids, bet nemehānisks - barbitācija: saražotā gāze zem spiediena tiek ievadīta kūtsmēslu tvertnes apakšējā daļā. Paceļoties augšā, gāzes burbuļi salauzīs garozu. Tā kā tiek piegādāta viena un tā pati biogāze, pārstrādes nosacījumi nemainīsies. Arī šo gāzi nevar uzskatīt par izdevumiem – tā atkal iekritīs gāzes tvertnē.

Kā minēts iepriekš, labas darbības nodrošināšanai ir nepieciešama augsta temperatūra. Lai netērētu pārāk daudz naudas šīs temperatūras uzturēšanai, ir jārūpējas par izolāciju. Kāda veida siltumizolatoru izvēlēties, protams, ir jūsu bizness, taču šodien optimālākais ir putupolistirols. Tas nebaidās no ūdens, to neietekmē sēnītes un grauzēji, tam ir ilgs kalpošanas laiks un izcilas siltumizolācijas īpašības.

Bioreaktora forma var būt dažāda, bet visizplatītākā ir cilindriska. Tas nav ideāls substrāta sajaukšanas sarežģītības ziņā, bet tiek izmantots biežāk, jo cilvēki ir uzkrājuši lielu pieredzi šādu konteineru būvniecībā. Un, ja šāds cilindrs ir sadalīts ar starpsienu, tad tos var izmantot kā divas atsevišķas tvertnes, kurās process tiek novirzīts laikā. Tajā pašā laikā starpsienā var iebūvēt sildelementu, tādējādi atrisinot problēmu ar temperatūras uzturēšanu uzreiz divās kamerās.

Vienkāršākajā variantā paštaisītas biogāzes stacijas ir taisnstūrveida bedre, kuras sienas ir no betona un hermētiskuma labad apstrādātas ar stiklplasta un poliestera sveķu slāni. Šim konteineram ir vāks. Darbībā tas ir ārkārtīgi neērti: ir grūti īstenot sildīšanu, sajaukšanu un raudzētās masas noņemšanu, nav iespējams panākt pilnīgu apstrādi un augstu efektivitāti.

Nedaudz labāka situācija ir ar tranšeju biogāzes kūtsmēslu pārstrādes rūpnīcām. Tiem ir slīpas malas, kas atvieglo svaigu kūtsmēslu iekraušanu. Ja dibenu taisīsi slīpu, tad uzrūgusī masa gravitācijas ietekmē pārvietosies vienā virzienā un to būs vieglāk atlasīt. Šādās instalācijās ir nepieciešams nodrošināt siltumizolāciju ne tikai sienām, bet arī pārsegumiem. Šādu biogāzes iekārtu ar savām rokām ir viegli ieviest. Bet pilnīgu apstrādi un maksimālo gāzes daudzumu tajā nevar sasniegt. Pat sildot.

Galvenās tehniskās problēmas ir atrisinātas, un tagad jūs zināt vairākus veidus, kā uzbūvēt kūtsmēslu biogāzes iekārtu. Palikušas tehnoloģiskās nianses.

Ko var pārstrādāt un kā sasniegt labus rezultātus

Jebkura dzīvnieka kūtsmēslos ir to pārstrādei nepieciešami organismi. Ir konstatēts, ka gremošanas procesā un gāzes ražošanā ir iesaistīti vairāk nekā tūkstotis dažādu mikroorganismu. Vissvarīgāko lomu spēlē metāna veidotāji. Tāpat tiek uzskatīts, ka visi šie mikroorganismi optimālās proporcijās ir atrodami liellopu kūtsmēslos. Jebkurā gadījumā, pārstrādājot šāda veida atkritumus kombinācijā ar augu masu, izdalās lielākais biogāzes daudzums. Tabulā parādīti vidējie dati par izplatītākajiem lauksaimniecības atkritumu veidiem. Lūdzu, ņemiet vērā, ka šādu gāzes daudzumu var iegūt ideālos apstākļos.

Lai nodrošinātu labu produktivitāti, ir nepieciešams uzturēt noteiktu substrāta mitrumu: 85-90%. Bet ir jāizmanto ūdens, kas nesatur svešas ķīmiskas vielas. Šķīdinātāji, antibiotikas, mazgāšanas līdzekļi u.c. negatīvi ietekmē procesus. Tāpat normālai procesa norisei virca nedrīkst saturēt lielus fragmentus. Maksimālais fragmentu izmērs: 1 * 2 cm, labāki ir mazāki. Tāpēc, ja plānojat pievienot augu sastāvdaļas, tad tās ir jāsasmalcina.

Normālai apstrādei substrātā ir svarīgi uzturēt optimālu pH līmeni: 6,7-7,6 robežās. Parasti barotnei ir normāls skābums, un tikai reizēm skābi veidojošās baktērijas attīstās ātrāk nekā metānu veidojošās. Tad vide kļūst skāba, samazinās gāzes ražošana. Lai sasniegtu optimālo vērtību, substrātam pievieno parasto kaļķi vai soda.

Tagad nedaudz par laiku, kas nepieciešams kūtsmēslu apstrādei. Kopumā laiks ir atkarīgs no radītajiem apstākļiem, bet pirmās gāzes var sākt plūst jau trešajā dienā pēc fermentācijas sākuma. Visaktīvākā gāzes veidošanās notiek kūtsmēslu sadalīšanās laikā par 30-33%. Lai varētu orientēties laikā, pieņemsim, ka pēc divām nedēļām substrāts sadalās par 20-25%. Tas ir, optimālai apstrādei vajadzētu ilgt mēnesi. Šajā gadījumā mēslojums ir visaugstākās kvalitātes.

Bunkura tilpuma aprēķins apstrādei

Mazām saimniecībām optimālais iestatījums ir pastāvīga darbība – tas ir tad, kad katru dienu mazās porcijās tiek piegādāti svaigi kūtsmēsli un izņemti tajās pašās porcijās. Lai process netiktu traucēts, ikdienas slodzes daļa nedrīkst pārsniegt 5% no apstrādātā apjoma.

Paštaisītas iekārtas kūtsmēslu pārstrādei biogāzē nav pilnības virsotne, taču tās ir diezgan efektīvas

Pamatojoties uz to, jūs varat viegli noteikt nepieciešamo tvertnes tilpumu paštaisītai biogāzes stacijai. Jums ir jāreizina ikdienas kūtsmēslu daudzums no jūsu saimniecības (jau atšķaidīts ar mitruma saturu 85–90%) ar 20 (tas attiecas uz mezofilām temperatūrām, termofīlām temperatūrām jums būs jāreizina ar 30). Iegūtajam skaitlim jāpieskaita vēl 15-20% - brīva vieta biogāzes savākšanai zem kupola. Jūs zināt galveno parametru. Visas turpmākās sistēmas izmaksas un parametri ir atkarīgi no tā, kura biogāzes stacijas shēma ir izvēlēta realizācijai un kā visu izdarīsiet. Pilnīgi iespējams iztikt ar improvizētiem materiāliem, vai arī varat pasūtīt pabeigtu uzstādīšanu. Rūpnīcu izstrāde izmaksās no 1,5 miljoniem eiro, instalācijas no Kuļibiņiem būs lētākas.

Juridiskā reģistrācija

Uzstādīšana būs jāsaskaņo ar VVD, gāzes inspekciju un ugunsdzēsējiem. Jums būs nepieciešams:

• Instalācijas tehnoloģiskā shēma.
• Iekārtu un komponentu izkārtojuma plāns, atsaucoties uz pašu instalāciju, siltummezgla uzstādīšanas vietu, cauruļvadu un elektropārvades līniju izvietojumu un sūkņa pieslēgumu. Zibensnovedējs un piebraucamie ceļi ir jāatzīmē diagrammā.
• Ja iekārta tiks izvietota telpās, būs nepieciešams arī ventilācijas plāns, kas nodrošinās vismaz astoņas kopējā gaisa apmaiņas telpā.

Kā redzat, birokrātija šeit ir neaizstājama.

Visbeidzot, nedaudz par instalācijas veiktspēju. Vidēji biogāzes stacija dienā saražo gāzes daudzumu, kas divas reizes pārsniedz rezervuāra lietderīgo tilpumu. Tas ir, 40 m 3 vircas dienā dos 80 m 3 gāzes. Aptuveni 30% tiks tērēti paša procesa nodrošināšanai (galvenā izdevumu pozīcija ir apkure). Tie. pie izejas saņemsiet 56 m 3 biogāzes dienā. Trīs cilvēku ģimenes vajadzību segšanai un vidējas mājas apsildīšanai, pēc statistikas, nepieciešami 10 m 3. Neto bilancē jums ir 46 m 3 dienā. Un tas ir ar nelielu instalāciju.

Rezultāti

Ieguldot nedaudz naudas biogāzes stacijas celtniecībā (dari to pats vai pēc atslēgas principa), Jūs ne tikai nodrošināsiet savas vajadzības un vajadzības pēc siltuma un gāzes, bet arī varēsiet pārdot gāzi, kā arī augstu - kvalitatīvi mēslošanas līdzekļi, kas iegūti pārstrādes rezultātā.

Metāna iegūšanas jautājums interesē tos privāto saimniecību īpašniekus, kuri audzē mājputnus vai cūkas, kā arī tur liellopus. Parasti šādas saimniecības rada ievērojamu daudzumu organisko dzīvnieku atkritumu, un tieši tās var dot ievērojamu labumu, kļūstot par lētas degvielas avotu. Šī materiāla mērķis ir pastāstīt, kā mājās iegūt biogāzi, izmantojot tieši šos atkritumus.

Vispārīga informācija par biogāzi

Sadzīves biogāze, kas iegūta no dažādiem kūtsmēsliem un putnu izkārnījumiem, lielākoties sastāv no metāna. Tur tas ir no 50 līdz 80%, atkarībā no tā, kura atkritumu produkti tika izmantoti ražošanā. Tas pats metāns, kas deg mūsu krāsnīs un katlos un par kuru mēs dažkārt maksājam lielu naudu pēc skaitītāju rādījumiem.

Lai sniegtu priekšstatu par degvielas daudzumu, ko teorētiski var iegūt, turot dzīvniekus mājās vai valstī, mēs piedāvājam tabulu ar datiem par biogāzes iznākumu un tīrā metāna saturu tajā:

Kā redzams tabulā, efektīvai gāzes ražošanai no govju mēsliem un skābbarības atkritumiem būs nepieciešams diezgan liels daudzums izejvielu. Degvielu ir izdevīgāk iegūt no cūku kūtsmēsliem un tītaru mēsliem.

Pārējās vielas (25-45%), kas veido mājas biogāzi, ir oglekļa dioksīds (līdz 43%) un sērūdeņradis (1%). Arī degvielas sastāvā ir slāpeklis, amonjaks un skābeklis, bet nelielos daudzumos. Starp citu, pateicoties sērūdeņraža un amonjaka izdalīšanai, mēslu kalns izdala tik pazīstamu “patīkamu” smaržu. Runājot par enerģijas saturu, 1 m3 metāna sadegšanas laikā teorētiski var atbrīvot līdz 25 MJ (6,95 kW) siltumenerģijas. Biogāzes īpatnējais sadegšanas siltums ir atkarīgs no metāna proporcijas tās sastāvā.

Uzziņai. Praksē ir pārbaudīts, ka siltinātas mājas, kas atrodas vidējā joslā, apkurei apkures sezonā nepieciešams ap 45 m3 bioloģiskā kurināmā uz 1 m2 platības.

Pēc būtības tas ir iekārtots tā, ka biogāze no kūtsmēsliem veidojas spontāni un neatkarīgi no tā, vai mēs to gribam vai nē. Mēslu kaudze sapūst gada laikā - pusotra, tikai atrodoties brīvā dabā un pat mīnuss temperatūrā. Visu šo laiku tas izdala biogāzi, bet tikai nelielos daudzumos, jo process tiek pagarināts laikā. Iemesls ir simtiem mikroorganismu sugu, kas atrodamas dzīvnieku ekskrementos. Tas ir, nekas nav vajadzīgs, lai sāktu gāzēt, tas notiks pats par sevi. Bet, lai optimizētu procesu un paātrinātu to, būs nepieciešams īpašs aprīkojums, kas tiks apspriests vēlāk.

Biogāzes tehnoloģija

Efektīvas ražošanas būtība ir organisko izejvielu dabiskā sadalīšanās procesa paātrināšana. Lai to izdarītu, tajā esošajām baktērijām ir jārada vislabākie apstākļi atkritumu pavairošanai un pārstrādei. Un pirmais nosacījums ir ievietot izejvielu slēgtā traukā - reaktorā, pretējā gadījumā - biogāzes ģeneratorā. Atkritumus sasmalcina un sajauc reaktorā ar aprēķināto tīra ūdens daudzumu, līdz tiek iegūts sākotnējais substrāts.

Piezīme. Tīrs ūdens ir nepieciešams, lai substrātā nenokļūtu vielas, kas nelabvēlīgi ietekmē baktēriju vitālo aktivitāti. Tā rezultātā fermentācijas process var ievērojami palēnināt.

Rūpnieciskā rūpnīca biogāzes ražošanai ir aprīkota ar substrāta sildīšanu, maisīšanas iekārtām un barotnes skābuma kontroli. Maisīšanu veic, lai noņemtu no virsmas cieto garozu, kas rodas fermentācijas laikā un traucē biogāzes izdalīšanos. Tehnoloģiskā procesa ilgums ir vismaz 15 dienas, kuru laikā sadalīšanās pakāpe sasniedz 25%. Tiek uzskatīts, ka maksimālā degvielas ieguve notiek līdz 33% no biomasas sadalīšanās.

Tehnoloģija paredz ikdienas substrāta atjaunošanu, tādējādi nodrošinot intensīvu gāzes ražošanu no kūtsmēsliem, rūpnieciskajās iekārtās tas sastāda simtiem kubikmetru dienā. Daļa izlietotās masas apmēram 5% apmērā no kopējā tilpuma tiek izņemta no reaktora, un tā vietā tiek ievietots tikpat daudz svaigu bioloģisko izejvielu. Atkritumu materiāls tiek izmantots kā organiskais mēslojums laukiem.

Biogāzes stacijas shēma

Iegūstot biogāzi mājas apstākļos, nav iespējams radīt tik labvēlīgus apstākļus mikroorganismiem kā rūpnieciskajā ražošanā. Un, pirmkārt, šis apgalvojums attiecas uz ģeneratora apkures organizēšanu. Kā zināms, tam ir nepieciešama enerģija, kas ievērojami sadārdzina degvielu. Ir pilnīgi iespējams kontrolēt atbilstību nedaudz sārmainai videi, kas raksturīga fermentācijas procesam. Bet kā to labot noviržu gadījumā? Atkal izmaksas.

Privāto mājsaimniecību īpašniekiem, kuri vēlas ražot biogāzi ar savām rokām, ieteicams no pieejamajiem materiāliem izgatavot vienkāršas konstrukcijas reaktoru un pēc tam to pēc iespējas uzlabot. Kas jādara:

• hermētiski noslēgts konteiners ar tilpumu vismaz 1 m3. Piemērotas ir arī dažādas maza izmēra tvertnes un mucas, taču no tām izdalīsies maz degvielas nepietiekama izejvielu daudzuma dēļ. Šādi ražošanas apjomi jums nebūs piemēroti;
• organizējot biogāzes ražošanu mājās, diez vai sāksiet tvertni sildīt, taču ir nepieciešams to izolēt. Vēl viena iespēja ir ierakt reaktoru zemē, termiski izolējot augšējo daļu;
• uzstādiet reaktorā jebkuras konstrukcijas manuālu maisītāju, izvelkot rokturi caur augšējo vāku. Roktura ejas mezglam jābūt hermētiskam;
• nodrošināt sprauslas substrāta padevei un izkraušanai, kā arī biogāzes paraugu ņemšanai.

Zemāk ir biogāzes stacijas diagramma, kas atrodas zem zemes līmeņa:

1 - degvielas ģenerators (tvertne izgatavota no metāla, plastmasas vai betona); 2 - bunkurs pamatnes ieliešanai; 3 - tehniskā lūka; 4 - trauks, kas spēlē ūdens blīvējuma lomu; 5 - atzarojuma caurule atkritumu izkraušanai; 6 – biogāzes paraugu ņemšanas caurule.

Kā iegūt biogāzi mājās?

Pirmā darbība ir atkritumu sasmalcināšana līdz frakcijai, kuras izmērs nepārsniedz 10 mm. Tātad substrātu ir daudz vieglāk sagatavot, un baktērijām būs vieglāk apstrādāt izejvielas. Iegūto masu rūpīgi samaisa ar ūdeni, tā daudzums ir aptuveni 0,7 l uz 1 kg organiskās vielas. Kā minēts iepriekš, jāizmanto tikai tīrs ūdens. Pēc tam substrāts tiek piepildīts ar biogāzes iekārtu, kas tiek izgatavota pats, un pēc tam reaktors tiek hermētiski noslēgts.

Dienas laikā vairākas reizes jāapmeklē konteiners, lai sajauktu saturu. 5. dienā varat pārbaudīt gāzes klātbūtni un, ja tā parādās, periodiski izsūknējiet to ar kompresoru cilindrā. Ja tas netiek darīts laikus, spiediens reaktora iekšienē palielināsies un fermentācija palēnināsies vai pat apstāsies pavisam. Pēc 15 dienām ir nepieciešams izkraut daļu substrāta un pievienot tādu pašu daudzumu jaunas. Sīkāku informāciju var atrast, noskatoties video:

Secinājums

Visticamāk, ka vienkārša biogāzes stacija neapmierinās visas jūsu vajadzības. Bet, ņemot vērā pašreizējās energoresursu izmaksas, tas jau būs ievērojams palīgs mājsaimniecībā, jo par izejvielām nav jāmaksā. Laika gaitā, cieši iesaistoties ražošanā, jūs varēsit uztvert visas funkcijas un veikt nepieciešamos instalācijas uzlabojumus.