Μικρές εγκαταστάσεις μπορούν να εγκατασταθούν και στο σπίτι. Επιπλέον, θα πω ότι η παραγωγή βιοαερίου με τα χέρια σας δεν είναι κάποιο είδος νέας εφεύρεσης. Ακόμη και στην αρχαιότητα, το βιοαέριο παρήχθη ενεργά στο σπίτι στην Κίνα. Αυτή η χώρα εξακολουθεί να είναι ηγέτιδα στον αριθμό των εγκαταστάσεων βιοαερίου. Αλλά εδώ πώς να φτιάξετε μια μονάδα βιοαερίου με τα χέρια σας, τι χρειάζεται για αυτό, πόσο θα κοστίσει - θα προσπαθήσω να σας τα πω όλα αυτά σε αυτό και σε επόμενα άρθρα.
Προκαταρκτικός υπολογισμός μονάδας βιοαερίου
Πριν ξεκινήσετε να αγοράζετε ή να συναρμολογείτε ανεξάρτητα μια μονάδα βιοαερίου, πρέπει να αξιολογήσετε επαρκώς τη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών, τον τύπο, την ποιότητά τους και την πιθανότητα αδιάλειπτου εφοδιασμού. Δεν είναι κάθε πρώτη ύλη κατάλληλη για την παραγωγή βιοαερίου. Πρώτες ύλες που δεν είναι κατάλληλες:
- πρώτες ύλες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιγνίνη.
- πρώτες ύλες που περιέχουν πριονίδι από κωνοφόρα δέντρα (με την παρουσία ρητινών)
- με υγρασία άνω του 94%
- κοπριά που σαπίζει, καθώς και πρώτες ύλες που περιέχουν μούχλα ή συνθετικά απορρυπαντικά.
Εάν η πρώτη ύλη είναι κατάλληλη για επεξεργασία, τότε μπορείτε να αρχίσετε να προσδιορίζετε τον όγκο του βιοαντιδραστήρα. Ο συνολικός όγκος των πρώτων υλών για τη μεσόφιλη λειτουργία (η θερμοκρασία βιομάζας κυμαίνεται από 25-40 βαθμούς, η πιο κοινή λειτουργία) δεν υπερβαίνει τα 2/3 του όγκου του αντιδραστήρα. Η ημερήσια δόση δεν υπερβαίνει το 10% των συνολικών φορτωμένων πρώτων υλών.
Κάθε πρώτη ύλη χαρακτηρίζεται από τρεις σημαντικές παραμέτρους:
- πυκνότητα;
- περιεχόμενο τέφρας?
- υγρασία.
Οι δύο τελευταίες παράμετροι προσδιορίζονται από στατιστικούς πίνακες. Η πρώτη ύλη αραιώνεται με νερό για να επιτευχθεί υγρασία 80-92%. Η αναλογία της ποσότητας νερού και πρώτων υλών μπορεί να κυμαίνεται από 1:3 έως 2:1. Αυτό γίνεται για να δώσει στο υπόστρωμα την απαιτούμενη ρευστότητα. Εκείνοι. ώστε να εξασφαλίζεται η διέλευση του υποστρώματος από τους σωλήνες και η δυνατότητα ανάμειξης του. Για μικρές εγκαταστάσεις βιοαερίου, η πυκνότητα του υποστρώματος μπορεί να ληφθεί ίση με την πυκνότητα του νερού.
Ας προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε τον όγκο του αντιδραστήρα χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα.
Ας πούμε ότι μια φάρμα έχει 10 κεφάλια βοοειδή, 20 χοίρους και 35 κοτόπουλα. Τα ακόλουθα περιττώματα παράγονται την ημέρα: 55 κιλά από 1 βοοειδή, 4,5 κιλά από 1 γουρούνι και 0,17 κιλά από κοτόπουλο. Ο όγκος των ημερήσιων απορριμμάτων θα είναι: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Ας στρογγυλοποιήσουμε μέχρι τα 646 κιλά. Η περιεκτικότητα σε υγρασία των περιττωμάτων χοίρων και βοοειδών είναι 86%, και των περιττωμάτων κοτόπουλου είναι 75%. Για να επιτύχετε 85% υγρασία στην κοπριά κοτόπουλου, πρέπει να προσθέσετε 3,9 λίτρα νερού (περίπου 4 κιλά).
Αποδεικνύεται ότι η ημερήσια δόση φόρτωσης πρώτης ύλης θα είναι περίπου 650 κιλά. Πλήρες φορτίο αντιδραστήρα: OS=10x0,65=6,5 τόνοι και όγκος αντιδραστήρα OR=1,5x6,5=9,75 m³. Εκείνοι. θα χρειαστούμε έναν αντιδραστήρα με όγκο 10 m³.
Υπολογισμός απόδοσης βιοαερίου
Πίνακας για τον υπολογισμό της απόδοσης βιοαερίου ανάλογα με τον τύπο της πρώτης ύλης.
| Τύπος πρώτης ύλης | Παραγωγή αερίου, m³ ανά 1 kg ξηρής ύλης | Παραγωγή αερίου m³ ανά 1 τόνο σε υγρασία 85% |
| κοπριά βοοειδών | 0,25-0,34 | 38-51,5 |
| κοπριά χοίρων | 0,34-0,58 | 51,5-88 |
| Περιττώματα πουλιών | 0,31-0,62 | 47-94 |
| Η κοπριά αλόγων | 0,2-0,3 | 30,3-45,5 |
| Προβατίνα κοπριά | 0,3-0,62 | 45,5-94 |
Αν πάρουμε το ίδιο παράδειγμα, πολλαπλασιάζοντας στη συνέχεια το βάρος κάθε τύπου πρώτης ύλης με τα αντίστοιχα πινακοειδή δεδομένα και αθροίζοντας και τα τρία συστατικά, λαμβάνουμε μια απόδοση βιοαερίου περίπου 27-36,5 m³ την ημέρα.
Για να έχετε μια ιδέα για την απαιτούμενη ποσότητα βιοαερίου, θα πω ότι η μέση οικογένεια των 4 ατόμων θα χρειαστεί 1,8-3,6 m³ για μαγείρεμα. Για τη θέρμανση ενός δωματίου 100 m² – 20 m³ βιοαερίου την ημέρα.
Εγκατάσταση και κατασκευή αντιδραστήρα
Μια μεταλλική δεξαμενή, ένα πλαστικό δοχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντιδραστήρας ή μπορεί να κατασκευαστεί από τούβλο ή σκυρόδεμα. Ορισμένες πηγές λένε ότι το προτιμώμενο σχήμα είναι ένας κύλινδρος, αλλά σε τετράγωνες κατασκευές που κατασκευάζονται από πέτρα ή τούβλο, δημιουργούνται ρωγμές λόγω της πίεσης των πρώτων υλών. Ανεξάρτητα από το σχήμα, το υλικό και τη θέση εγκατάστασης, ο αντιδραστήρας πρέπει:
- να είναι στεγανό στο νερό και το αέριο. Δεν πρέπει να γίνεται ανάμειξη αέρα και αερίου στον αντιδραστήρα. Πρέπει να υπάρχει ένα παρέμβυσμα από σφραγισμένο υλικό μεταξύ του καλύμματος και του σώματος.
- να είναι θερμομονωμένο?
- αντέχουν όλα τα φορτία (πίεση αερίου, βάρος κ.λπ.).
- να έχετε μια καταπακτή για την εκτέλεση εργασιών επισκευής.
Η εγκατάσταση και η επιλογή του σχήματος του αντιδραστήρα πραγματοποιείται ξεχωριστά για κάθε αγρόκτημα.
Θέμα κατασκευής Μονάδα βιοαερίου DIYπολύ εκτεταμένη. Ως εκ τούτου, σε αυτό το άρθρο θα επικεντρωθώ σε αυτό. Στο επόμενο άρθρο θα μιλήσουμε για την επιλογή των υπολοίπων στοιχείων μιας μονάδας βιοαερίου, τις τιμές και πού μπορεί να αγοραστεί.
Οικολογία της κατανάλωσης Κτήμα: Είναι επικερδής η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι σε μικρές ποσότητες σε ιδιωτικό οικόπεδο; Εάν έχετε πολλά μεταλλικά βαρέλια και άλλα σκουπίδια σιδήρου, καθώς και πολύ ελεύθερο χρόνο και δεν ξέρετε πώς να το διαχειριστείτε - ναι.
Ας υποθέσουμε ότι δεν υπήρχε φυσικό αέριο στο χωριό σας και δεν θα υπάρξει ποτέ. Και ακόμα κι αν υπάρχει, κοστίζει. Αν και είναι μια τάξη μεγέθους φθηνότερο από την δαπανηρή θέρμανση με ηλεκτρική ενέργεια και υγρά καύσιμα. Το πλησιέστερο συνεργείο παραγωγής πέλλετ απέχει μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα και η μεταφορά είναι ακριβή. Κάθε χρόνο γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο να αγοράσεις καυσόξυλα και είναι επίσης ενοχλητικό να καείς μαζί τους. Σε αυτό το πλαίσιο, η ιδέα να αποκτήσετε δωρεάν βιοαέριο στη δική σας αυλή από ζιζάνια, περιττώματα κοτόπουλου, κοπριά από το αγαπημένο σας γουρούνι ή το περιεχόμενο του σπιτιού του ιδιοκτήτη φαίνεται πολύ δελεαστική. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα! Στην τηλεόραση μιλούν για το πόσο οικονομικοί Γερμανοί αγρότες ζεσταίνονται με πόρους «κοπριάς» και τώρα δεν χρειάζονται καμία «Gazprom». Εδώ είναι αλήθεια το ρητό «βγάζει την ταινία από τα κόπρανα». Το Διαδίκτυο είναι γεμάτο με άρθρα και βίντεο με θέμα «βιοαέριο από βιομάζα» και «φτιάξ' το μόνος σου εργοστάσιο βιοαερίου». Αλλά γνωρίζουμε λίγα για την πρακτική εφαρμογή της τεχνολογίας: όλοι μιλούν για την παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι, αλλά λίγοι άνθρωποι έχουν δει συγκεκριμένα παραδείγματα στο χωριό, καθώς και το θρυλικό Yo-Mobile στο δρόμο. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό και ποιες είναι οι προοπτικές για προοδευτικές τεχνολογίες βιοενέργειας στις αγροτικές περιοχές.
Τι είναι βιοαέριο + λίγη ιστορία
Το βιοαέριο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διαδοχικής αποσύνθεσης τριών σταδίων (υδρόλυση, σχηματισμός οξέος και μεθανίου) της βιομάζας από διάφορους τύπους βακτηρίων. Το χρήσιμο εύφλεκτο συστατικό είναι το μεθάνιο και μπορεί επίσης να υπάρχει υδρογόνο.
Η διαδικασία της βακτηριακής αποσύνθεσης που παράγει εύφλεκτο μεθάνιο
Σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, σχηματίζονται εύφλεκτα αέρια κατά την αποσύνθεση τυχόν υπολειμμάτων ζωικής και φυτικής προέλευσης.
Η κατά προσέγγιση σύνθεση του βιοαερίου, οι ειδικές αναλογίες των συστατικών εξαρτώνται από τις πρώτες ύλες και την τεχνολογία που χρησιμοποιούνται
Οι άνθρωποι προσπαθούσαν από καιρό να χρησιμοποιήσουν αυτό το είδος φυσικού καυσίμου· τα μεσαιωνικά χρονικά περιέχουν αναφορές στο γεγονός ότι οι κάτοικοι των χαμηλών περιοχών της σημερινής Γερμανίας πριν από μια χιλιετία λάμβαναν βιοαέριο από σάπια βλάστηση βυθίζοντας δερμάτινες γούνες σε πολτό βάλτου. Στο σκοτεινό Μεσαίωνα και ακόμη και στους φωτισμένους αιώνες, οι πιο ταλαντούχοι μετεωρίτες, οι οποίοι χάρη σε μια ειδικά επιλεγμένη δίαιτα, κατάφεραν να απελευθερώσουν και να ανάψουν άφθονα μελάνια μεθανίου εγκαίρως, προκάλεσαν τη διαρκή χαρά του κοινού με χαρούμενες παραστάσεις. Οι βιομηχανικές μονάδες βιοαερίου άρχισαν να κατασκευάζονται με ποικίλους βαθμούς επιτυχίας στα μέσα του 19ου αιώνα. Στην ΕΣΣΔ τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, εγκρίθηκε ένα κρατικό πρόγραμμα για την ανάπτυξη της βιομηχανίας, αλλά δεν εφαρμόστηκε, αν και ξεκίνησαν δώδεκα εγκαταστάσεις παραγωγής. Στο εξωτερικό, η τεχνολογία παραγωγής βιοαερίου βελτιώνεται και προωθείται σχετικά ενεργά· ο συνολικός αριθμός των λειτουργικών εγκαταστάσεων ανέρχεται σε δεκάδες χιλιάδες. Στις ανεπτυγμένες χώρες (ΕΟΚ, ΗΠΑ, Καναδάς, Αυστραλία) πρόκειται για εξαιρετικά αυτοματοποιημένα μεγάλα συγκροτήματα, στις αναπτυσσόμενες χώρες (Κίνα, Ινδία) - ημι-χειροτεχνικές μονάδες βιοαερίου για κατοικίες και μικρές φάρμες.
Ποσοστό του αριθμού των μονάδων βιοαερίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Είναι ξεκάθαρα ορατό ότι η τεχνολογία αναπτύσσεται ενεργά μόνο στη Γερμανία, ο λόγος είναι οι ισχυρές κρατικές επιδοτήσεις και τα φορολογικά κίνητρα
Τι χρήσεις έχει το βιοαέριο;
Είναι σαφές ότι χρησιμοποιείται ως καύσιμο, αφού καίγεται. Θέρμανση βιομηχανικών και οικιστικών κτιρίων, ηλεκτροπαραγωγή, μαγείρεμα. Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά όσο δείχνουν στα βίντεο που είναι διάσπαρτα στο YouTube. Το βιοαέριο πρέπει να καίγεται σταθερά σε εγκαταστάσεις παραγωγής θερμότητας. Για να γίνει αυτό, οι παράμετροι του περιβάλλοντος αερίου του πρέπει να τεθούν σε αρκετά αυστηρά πρότυπα. Η περιεκτικότητα σε μεθάνιο πρέπει να είναι τουλάχιστον 65% (βέλτιστη 90-95%), το υδρογόνο πρέπει να απουσιάζει, οι υδρατμοί έχουν αφαιρεθεί, το διοξείδιο του άνθρακα έχει αφαιρεθεί, τα υπόλοιπα συστατικά είναι αδρανή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθεί βιοαέριο προέλευσης «ζωικής κοπριάς», μη απαλλαγμένο από δύσοσμες ακαθαρσίες, σε κτίρια κατοικιών.
Η κανονικοποιημένη πίεση είναι 12,5 bar, εάν η τιμή είναι μικρότερη από 8-10 bar, ο αυτοματισμός στα σύγχρονα μοντέλα εξοπλισμού θέρμανσης και εξοπλισμού κουζίνας σταματά την παροχή αερίου. Είναι πολύ σημαντικό τα χαρακτηριστικά του αερίου που εισέρχεται στη γεννήτρια θερμότητας να είναι σταθερά. Εάν η πίεση υπερβεί τα κανονικά όρια, η βαλβίδα θα λειτουργήσει και θα πρέπει να την ενεργοποιήσετε ξανά χειροκίνητα. Είναι κακό αν χρησιμοποιείτε ξεπερασμένες συσκευές αερίου που δεν είναι εξοπλισμένες με σύστημα ελέγχου αερίου. Στην καλύτερη περίπτωση, ο καυστήρας του λέβητα μπορεί να αποτύχει. Το χειρότερο σενάριο είναι να σβήσει το φυσικό αέριο, αλλά να μην σταματήσει η παροχή του. Και αυτό είναι ήδη γεμάτο με τραγωδία. Ας συνοψίσουμε όσα ειπώθηκαν: τα χαρακτηριστικά του βιοαερίου πρέπει να φέρουν τις απαιτούμενες παραμέτρους και να τηρούνται αυστηρά οι προφυλάξεις ασφαλείας. Απλοποιημένη τεχνολογική αλυσίδα παραγωγής βιοαερίου. Ένα σημαντικό στάδιο είναι ο διαχωρισμός και ο διαχωρισμός αερίων
Ποιες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαερίου
Φυτικές και ζωικές πρώτες ύλες
- Οι φυτικές πρώτες ύλες είναι εξαιρετικές για την παραγωγή βιοαερίου: από φρέσκο γρασίδι μπορείτε να πάρετε τη μέγιστη απόδοση καυσίμου - έως 250 m3 ανά τόνο πρώτης ύλης, περιεκτικότητα σε μεθάνιο έως 70%. Κάπως λιγότερο, έως 220 m3 μπορούν να ληφθούν από ενσίρωση καλαμποκιού, έως 180 m3 από κορυφές τεύτλων. Οποιαδήποτε πράσινα φυτά είναι κατάλληλα, τα φύκια και ο σανός είναι καλά (100 m3 ανά τόνο), αλλά είναι λογικό να χρησιμοποιείται πολύτιμη τροφή για καύσιμο μόνο εάν υπάρχει εμφανής περίσσεια. Η απόδοση μεθανίου από τον πολτό που σχηματίζεται κατά την παραγωγή χυμών, ελαίων και βιοντίζελ είναι χαμηλή, αλλά το υλικό είναι επίσης ελεύθερο. Η έλλειψη φυτικών πρώτων υλών είναι ένας μακρύς κύκλος παραγωγής, 1,5-2 μήνες. Είναι δυνατό να ληφθεί βιοαέριο από κυτταρίνη και άλλα αργά αποσυντιθέμενα φυτικά απόβλητα, αλλά η απόδοση είναι εξαιρετικά χαμηλή, παράγεται λίγο μεθάνιο και ο κύκλος παραγωγής είναι πολύ μεγάλος. Συμπερασματικά, λέμε ότι οι φυτικές πρώτες ύλες πρέπει να είναι ψιλοκομμένες.
- Πρώτες ύλες ζωικής προέλευσης: παραδοσιακά κέρατα και οπλές, απόβλητα γαλακτοκομείων, σφαγείων και μεταποιητικών μονάδων είναι επίσης κατάλληλες και επίσης σε θρυμματισμένη μορφή. Το πλουσιότερο «μετάλλευμα» είναι τα ζωικά λίπη· η απόδοση βιοαερίου υψηλής ποιότητας με συγκέντρωση μεθανίου έως και 87% φτάνει τα 1500 m3 ανά τόνο. Ωστόσο, οι ζωικές πρώτες ύλες είναι ελλιπείς και κατά κανόνα εντοπίζονται άλλες χρήσεις για αυτές.
Εύφλεκτο αέριο από περιττώματα
- Η κοπριά είναι φθηνή και διατίθεται σε αφθονία σε πολλά αγροκτήματα, αλλά η απόδοση και η ποιότητα του βιοαερίου είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι άλλων τύπων. Οι αγελάδες και τα μήλα αλόγου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην καθαρή τους μορφή, η ζύμωση ξεκινά αμέσως, η απόδοση βιοαερίου είναι 60 m2 ανά τόνο πρώτης ύλης με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο (έως 60%). Ο κύκλος παραγωγής είναι σύντομος, 10-15 ημέρες. Η κοπριά χοίρων και τα περιττώματα κοτόπουλου είναι τοξικά - για να αναπτυχθούν ευεργετικά βακτήρια, αναμιγνύεται με φυτικά απόβλητα και ενσίρωση. Ένα μεγάλο πρόβλημα αντιπροσωπεύουν οι απορρυπαντικές συνθέσεις και τα επιφανειοδραστικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των κτηνοτροφικών κτιρίων. Μαζί με τα αντιβιοτικά, τα οποία εισέρχονται στην κοπριά σε μεγάλες ποσότητες, αναστέλλουν το βακτηριακό περιβάλλον και αναστέλλουν τον σχηματισμό μεθανίου. Είναι εντελώς αδύνατο να μην χρησιμοποιηθούν απολυμαντικά και οι γεωργικές επιχειρήσεις που έχουν επενδύσει στην παραγωγή αερίου από κοπριά αναγκάζονται να επιδιώξουν έναν συμβιβασμό μεταξύ της υγιεινής και του ελέγχου των ασθενειών των ζώων, αφενός, και της διατήρησης της παραγωγικότητας των βιοαντιδραστήρων, αφετέρου. άλλα.
- Τα ανθρώπινα περιττώματα, εντελώς ελεύθερα, είναι επίσης κατάλληλα. Αλλά η χρήση συνηθισμένων λυμάτων είναι ασύμφορη, η συγκέντρωση περιττωμάτων είναι πολύ χαμηλή και η συγκέντρωση απολυμαντικών και επιφανειοδραστικών είναι υψηλή. Οι τεχνολόγοι ισχυρίζονται ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μόνο εάν τα «προϊόντα» ρέουν μόνο από την τουαλέτα στο αποχετευτικό σύστημα, υπό την προϋπόθεση ότι το μπολ ξεπλένεται με ένα μόνο λίτρο νερό (κανονική 4/8 λίτρα). Και φυσικά χωρίς απορρυπαντικά.
Πρόσθετες απαιτήσεις για πρώτες ύλες
Ένα σοβαρό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν τα αγροκτήματα που έχουν εγκαταστήσει σύγχρονο εξοπλισμό για την παραγωγή βιοαερίου είναι ότι η πρώτη ύλη δεν πρέπει να περιέχει στερεά εγκλείσματα· μια πέτρα, παξιμάδι, κομμάτι σύρμα ή σανίδα που εισέρχεται κατά λάθος στη μάζα θα φράξει τον αγωγό και θα απενεργοποιήσει ένα ακριβό κόπρανα αντλία ή μίξερ. Πρέπει να ειπωθεί ότι τα δεδομένα σχετικά με τη μέγιστη απόδοση αερίου από την πρώτη ύλη αντιστοιχούν σε ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες. Για να προσεγγίσουμε αυτά τα στοιχεία στην πραγματική παραγωγή, πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις: διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας, περιοδική ανάδευση λεπτοαλεσμένων πρώτων υλών, πρόσθετα που ενεργοποιούν τη ζύμωση κ.λπ. Σε μια αυτοσχέδια εγκατάσταση, συναρμολογημένη σύμφωνα με τις συστάσεις των άρθρων σχετικά με την «παραγωγή βιοαερίου με τα χέρια σας», είναι σχεδόν εφικτό να επιτευχθεί το 20% του μέγιστου επιπέδου, ενώ οι εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας σας επιτρέπουν να επιτύχετε τιμές 60- 95%.
Αρκετά αντικειμενικά δεδομένα για τη μέγιστη απόδοση βιοαερίου για διάφορους τύπους πρώτων υλών
Σχεδιασμός μονάδας βιοαερίου
Είναι επικερδής η παραγωγή βιοαερίου;
Έχουμε ήδη αναφέρει ότι στις ανεπτυγμένες χώρες κατασκευάζονται μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες κατασκευάζονται κυρίως μικρές για μικρές φάρμες. Ας εξηγήσουμε γιατί συμβαίνει αυτό:
Έχει νόημα η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι;
Είναι επικερδής η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι σε μικρές ποσότητες σε ιδιωτικό οικόπεδο; Εάν έχετε πολλά μεταλλικά βαρέλια και άλλα σκουπίδια σιδήρου, καθώς και πολύ ελεύθερο χρόνο και δεν ξέρετε πώς να το διαχειριστείτε - ναι. Αλλά οι οικονομίες, δυστυχώς, είναι πενιχρές. Και η επένδυση σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας με μικρούς όγκους πρώτων υλών και παραγωγή μεθανίου δεν έχει νόημα σε καμία περίπτωση.
Άλλο ένα βίντεο από τον εγχώριο Kulibin
ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ στο κανάλι ΜΑΣ στο YouTube Ekonet.ru, το οποίο σας επιτρέπει να παρακολουθείτε διαδικτυακά, να κατεβάζετε δωρεάν βίντεο από το YouTube σχετικά με την ανθρώπινη υγεία και την αναζωογόνηση..
Κάντε LIKE και μοιραστείτε με τους ΦΙΛΟΥΣ σας!
https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos
Χωρίς την ανάμειξη των πρώτων υλών και την ενεργοποίηση της διαδικασίας ζύμωσης, η απόδοση μεθανίου δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 20% της πιθανής. Αυτό σημαίνει ότι, στην καλύτερη περίπτωση, με 100 kg (φόρτωση χοάνης) επιλεγμένου γρασιδιού μπορείτε να πάρετε 5 m3 αερίου χωρίς να λάβετε υπόψη τη συμπίεση. Και καλό θα είναι η περιεκτικότητα σε μεθάνιο να ξεπεράσει το 50% και δεν είναι γεγονός ότι θα καεί στη γεννήτρια θερμότητας. Σύμφωνα με τον συγγραφέα, οι πρώτες ύλες φορτώνονται καθημερινά, δηλαδή ο κύκλος παραγωγής του είναι μία ημέρα. Μάλιστα, ο απαιτούμενος χρόνος είναι 60 ημέρες. Η ποσότητα βιοαερίου που έλαβε ο εφευρέτης, που περιέχεται σε έναν κύλινδρο 50 λίτρων, τον οποίο κατάφερε να γεμίσει, σε παγωμένο καιρό για ένα λέβητα θέρμανσης χωρητικότητας 15 kW (ένα κτίριο κατοικιών περίπου 150 m2) είναι αρκετή για 2 λεπτά. .
Όσοι ενδιαφέρονται για τη δυνατότητα παραγωγής βιοαερίου συνιστάται να μελετήσουν προσεκτικά το πρόβλημα, ειδικά από οικονομική άποψη, και να επικοινωνήσουν με ειδικούς με εμπειρία σε τέτοιες εργασίες με τεχνικές ερωτήσεις. Οι πρακτικές πληροφορίες που λαμβάνονται από τις εκμεταλλεύσεις όπου οι τεχνολογίες βιοενέργειας έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί εδώ και αρκετό καιρό θα είναι πολύ πολύτιμες. δημοσίευσε
Η συνεχής αύξηση του κόστους των παραδοσιακών ενεργειακών πόρων ωθεί τους οικιακούς τεχνίτες να δημιουργήσουν σπιτικό εξοπλισμό που τους επιτρέπει να παράγουν βιοαέριο από απόβλητα με τα χέρια τους. Με αυτήν την προσέγγιση στη γεωργία, είναι δυνατό όχι μόνο να ληφθεί φθηνή ενέργεια για τη θέρμανση του σπιτιού και άλλες ανάγκες, αλλά και να καθιερωθεί η διαδικασία ανακύκλωσης οργανικών απορριμμάτων και λήψης δωρεάν λιπασμάτων για μετέπειτα εφαρμογή στο έδαφος.
Το υπερβολικό παραγόμενο βιοαέριο, όπως τα λιπάσματα, μπορεί να πωληθεί στην αγοραία αξία σε ενδιαφερόμενους καταναλωτές, μετατρέποντας σε χρήμα αυτό που κυριολεκτικά «βρίσκεται κάτω από τα πόδια σας». Οι μεγάλοι αγρότες έχουν την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν έτοιμους σταθμούς παραγωγής βιοαερίου που συναρμολογούνται σε εργοστάσια. Το κόστος ενός τέτοιου εξοπλισμού είναι αρκετά υψηλό. Ωστόσο, η απόδοση της λειτουργίας του αντιστοιχεί στην επένδυση που έγινε. Λιγότερο ισχυρές εγκαταστάσεις που λειτουργούν με την ίδια αρχή μπορούν να συναρμολογηθούν μόνοι σας από διαθέσιμα υλικά και εξαρτήματα.
Αυτό το βίντεο δείχνει μια μικρή εγκατάσταση που σας επιτρέπει να παράγετε βιοαέριο από κοπριά. Τα κτηνοτροφικά απόβλητα (100 kg/ημέρα) φορτώνονται στον βιοαντιδραστήρα.
ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ στο κανάλι ΜΑΣ στο YouTube, το οποίο σας επιτρέπει να παρακολουθείτε διαδικτυακά, να κατεβάζετε δωρεάν βίντεο από το YouTube σχετικά με την ανθρώπινη υγεία και την αναζωογόνηση. Η αγάπη για τους άλλους και τον εαυτό σας, ως αίσθημα υψηλών κραδασμών, είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τη θεραπεία -.
Κάντε LIKE και μοιραστείτε με τους ΦΙΛΟΥΣ σας!
Εγγραφή - https://www.facebook.com//
Τι είναι το βιοαέριο και πώς σχηματίζεται;
Το βιοαέριο ταξινομείται ως φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του, το βιοαέριο είναι από πολλές απόψεις παρόμοιο με το φυσικό αέριο που παράγεται σε βιομηχανική κλίμακα. Η τεχνολογία για την παραγωγή βιοαερίου μπορεί να παρουσιαστεί ως εξής:
- σε ένα ειδικό δοχείο που ονομάζεται βιοαντιδραστήρας, η διαδικασία επεξεργασίας της βιομάζας λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή αναερόβιων βακτηρίων υπό συνθήκες ζύμωσης χωρίς αέρα για μια ορισμένη περίοδο, η διάρκεια της οποίας εξαρτάται από τον όγκο των φορτωμένων πρώτων υλών.
- Ως αποτέλεσμα, απελευθερώνεται ένα μείγμα αερίων, που αποτελείται από 60% μεθάνιο, 35% διοξείδιο του άνθρακα, 5% άλλες αέριες ουσίες, μεταξύ των οποίων υπάρχει μια μικρή ποσότητα υδρόθειου. το προκύπτον αέριο απομακρύνεται συνεχώς από τον βιοαντιδραστήρα και, μετά τον καθαρισμό, αποστέλλεται για την προβλεπόμενη χρήση του.
- Τα επεξεργασμένα απόβλητα, τα οποία έχουν γίνει λιπάσματα υψηλής ποιότητας, απομακρύνονται περιοδικά από τον βιοαντιδραστήρα και μεταφέρονται στα χωράφια.
Πώς να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα μόνοι σας;
Αρχικά, θα ήθελα να αναφέρω τι είδους δομή μπορεί να κατασκευαστεί:
Σχέδιο της απλούστερης μονάδας βιοαερίου, συναρμολογημένη μόνος σας. Ο σχεδιασμός του δεν προβλέπει θέρμανση και συσκευή ανάμειξης. Υπόμνημα: 1 - αντιδραστήρας (χωνευτής) για την επεξεργασία κοπριάς. 2 - χοάνη για φόρτωση πρώτων υλών. 3 - καταπακτή εισόδου. 4 - σφράγιση νερού. 5 - σωλήνας για εκφόρτωση εξόρυξης. 6 - σωλήνας αφαίρεσης βιοαερίου
Για να αποκτήσετε δωρεάν βιοκαύσιμα στην τοποθεσία, πρέπει να επιλέξετε ένα μέρος για την κατασκευή μιας δεξαμενής από οπλισμένο σκυρόδεμα που θα χρησιμεύει ως βιοαντιδραστήρας. Στη βάση αυτού του δοχείου υπάρχει μια τρύπα μέσω της οποίας θα αφαιρούνται οι απόβλητες πρώτες ύλες. Αυτή η τρύπα πρέπει να είναι ερμητικά κλειστή, γιατί το σύστημα λειτουργεί αποτελεσματικά μόνο σε συνθήκες σφράγισης.
Το μέγεθος της δεξαμενής από σκυρόδεμα καθορίζεται από την ποσότητα οργανικών απορριμμάτων που εμφανίζονται καθημερινά σε ένα ιδιωτικό αγρόκτημα ή αγρόκτημα. Η πλήρης λειτουργία του βιοαντιδραστήρα είναι δυνατή εάν πληρωθεί στα δύο τρίτα του διαθέσιμου όγκου.
Τα οργανικά απόβλητα τροφοδοτούνται σε ένα σφραγισμένο δοχείο βιοαντιδραστήρα θαμμένο στο έδαφος, το οποίο συμβάλλει στην απελευθέρωση βιοαερίου κατά τη διαδικασία της ζύμωσης.
Εάν υπάρχει μικρή ποσότητα απορριμμάτων, η δεξαμενή από οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να αντικατασταθεί με ένα μεταλλικό δοχείο, για παράδειγμα, ένα βαρέλι. Π
Όταν επιλέγετε ένα μεταλλικό δοχείο, δώστε προσοχή στην παρουσία συγκολλήσεων και στη δύναμή τους. Να θυμάστε ότι δεν θα είναι δυνατή η παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων βιοαερίου σε μικρά δοχεία. Η απόδοση εξαρτάται άμεσα από τη μάζα των οργανικών αποβλήτων που υποβάλλονται σε επεξεργασία στον αντιδραστήρα. Έτσι, για να πάρετε 100 κυβικά μέτρα βιοαερίου, πρέπει να επεξεργαστείτε έναν τόνο οργανικών απορριμμάτων.
Πώς να εξασφαλίσετε δραστηριότητα βιομάζας;
Μπορείτε να επιταχύνετε τη διαδικασία ζύμωσης της βιομάζας θερμαίνοντάς την. Κατά κανόνα, αυτό το πρόβλημα δεν προκύπτει στις νότιες περιοχές. Η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι επαρκής για τη φυσική ενεργοποίηση των διεργασιών ζύμωσης. Σε περιοχές με δύσκολες κλιματολογικές συνθήκες το χειμώνα, είναι γενικά αδύνατο να λειτουργήσει μια μονάδα παραγωγής βιοαερίου χωρίς θέρμανση. Άλλωστε η διαδικασία της ζύμωσης ξεκινά σε θερμοκρασία που ξεπερνά τους 38 βαθμούς Κελσίου.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της θέρμανσης μιας δεξαμενής βιομάζας:
- συνδέστε το πηνίο που βρίσκεται κάτω από τον αντιδραστήρα στο σύστημα θέρμανσης.
- εγκαταστήστε ηλεκτρικά στοιχεία θέρμανσης στη βάση του δοχείου.
- παρέχουν άμεση θέρμανση της δεξαμενής με τη χρήση ηλεκτρικών συσκευών θέρμανσης.
Παρόμοια συστήματα ελέγχου θερμοκρασίας εγκαθίστανται σε λέβητες ζεστού νερού, έτσι ώστε να μπορούν να αγοραστούν σε καταστήματα που ειδικεύονται στην πώληση εξοπλισμού αερίου.
Σχέδιο οργάνωσης παραγωγής βιοαερίου στο σπίτι. Το διάγραμμα δείχνει ολόκληρο τον κύκλο, ξεκινώντας από τη φόρτωση στερεών και υγρών πρώτων υλών και τελειώνοντας με την απομάκρυνση του βιοαερίου στους καταναλωτές
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μπορείτε να ενεργοποιήσετε την παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι αναμειγνύοντας βιομάζα σε έναν αντιδραστήρα. Για το σκοπό αυτό, κατασκευάζεται μια συσκευή που είναι δομικά παρόμοια με ένα οικιακό μίξερ. Η συσκευή μπορεί να τεθεί σε κίνηση από έναν άξονα που εξέρχεται μέσω μιας οπής που βρίσκεται στο καπάκι ή στα τοιχώματα της δεξαμενής.
Σωστή αφαίρεση αερίου από τον βιοαντιδραστήρα
Το αέριο που παράγεται κατά τη ζύμωση της οργανικής ύλης αφαιρείται μέσω ειδικής οπής που προβλέπεται στο σχέδιο του πάνω μέρους του καπακιού, η οποία κλείνει ερμητικά τη δεξαμενή. Για να εξαλειφθεί η πιθανότητα ανάμειξης βιοαερίου με αέρα, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η απομάκρυνσή του μέσω στεγανοποίησης νερού (υδραυλική σφράγιση).
Μπορείτε να ελέγξετε την πίεση του μείγματος αερίων στο εσωτερικό του βιοαντιδραστήρα χρησιμοποιώντας το καπάκι, το οποίο θα πρέπει να ανεβαίνει όταν υπάρχει περίσσεια αερίου, δηλαδή να παίζει το ρόλο μιας βαλβίδας απελευθέρωσης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κανονικό βάρος ως αντίβαρο. Εάν η πίεση είναι κανονική, τότε τα καυσαέρια θα ρέουν μέσω του σωλήνα εξόδου στη δεξαμενή αερίου, καθαρίζοντας με νερό στην πορεία.
Μια οικιακή εγκατάσταση για την παραγωγή βιοαερίου μπορεί να σας επιτρέψει να εξοικονομήσετε ενεργειακά κόστη, τα οποία καταλαμβάνουν μεγάλο μερίδιο στον προσδιορισμό του κόστους των γεωργικών προϊόντων. Η μείωση του κόστους παραγωγής θα επηρεάσει την αύξηση της κερδοφορίας ενός αγροκτήματος ή ενός ιδιωτικού αγροκτήματος. Τώρα που ξέρετε πώς να λαμβάνετε βιοαέριο από υπάρχοντα απόβλητα, το μόνο που μένει είναι να κάνετε πράξη την ιδέα. Πολλοί αγρότες έχουν μάθει από καιρό να βγάζουν χρήματα από την κοπριά.
ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ. Και να θυμάστε, απλώς αλλάζοντας την κατανάλωσή σας, αλλάζουμε τον κόσμο μαζί! ©
Το βιοαέριο είναι ένα αέριο που παράγεται από τη ζύμωση της βιομάζας. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να πάρετε υδρογόνο ή μεθάνιο. Μας ενδιαφέρει το μεθάνιο ως εναλλακτική λύση στο φυσικό αέριο. Το μεθάνιο είναι άχρωμο και άοσμο και είναι πολύ εύφλεκτο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοαερίου είναι κυριολεκτικά κάτω από τα πόδια σας, το κόστος αυτού του αερίου είναι σημαντικά μικρότερο από το φυσικό αέριο και μπορείτε να εξοικονομήσετε πολλά σε αυτό. Εδώ είναι οι αριθμοί από τη Wikipedia «Από έναν τόνο κοπριάς βοοειδών, λαμβάνονται 50-65 m³ βιοαερίου με περιεκτικότητα σε μεθάνιο 60%, 150-500 m³ βιοαερίου από διάφορους τύπους φυτών με περιεκτικότητα σε μεθάνιο έως και 70% Η μέγιστη ποσότητα βιοαερίου είναι 1300 m³ με περιεκτικότητα σε μεθάνιο έως και 87% μπορεί να ληφθεί από λίπος.", "Στην πράξη, 300 έως 500 λίτρα βιοαερίου λαμβάνονται από 1 kg ξηρής ουσίας."
Εργαλεία και υλικά:
-Πλαστικό δοχείο 750 λίτρων;
-Πλαστικό δοχείο 500 λίτρων.
-Σωλήνες και προσαρμογείς υδραυλικών εγκαταστάσεων.
-Τσιμέντο για σωλήνες PVC.
-Εποξειδική κόλλα.
-Μαχαίρι;
-Σιδηροπρίονο;
-Σφυρί;
- Ανοιχτό κλειδιά
- Εξαρτήματα αερίου (λεπτομέρειες στο βήμα 7).
Βήμα πρώτο: λίγη ακόμα θεωρία
Πριν από λίγο καιρό, ο πλοίαρχος έφτιαξε ένα πρωτότυπο μιας μονάδας βιοαερίου.
Και βομβαρδίστηκε με ερωτήσεις και αιτήματα να βοηθήσει στη συνέλευση. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και οι κρατικές αρχές ενδιαφέρθηκαν για την εγκατάσταση (ο πλοίαρχος ζει στην Ινδία).
Το επόμενο βήμα ο πλοίαρχος έπρεπε να κάνει μια πιο ολοκληρωμένη εγκατάσταση. Ας αναλογιστούμε τι είναι.
-Η εγκατάσταση αποτελείται από δεξαμενή αποθήκευσης στην οποία αποθηκεύεται οργανική ύλη, την επεξεργάζονται μικροοργανισμοί και απελευθερώνουν αέριο.
-Το αέριο που λαμβάνεται με αυτόν τον τρόπο συλλέγεται σε μια δεξαμενή γνωστή ως κεφαλή αερίου. Στο μοντέλο πλωτού τύπου, αυτή η δεξαμενή επιπλέει σε ανάρτηση και κινείται πάνω και κάτω ανάλογα με την ποσότητα αερίου που αποθηκεύεται σε αυτήν
-Ο οδηγός σωλήνας βοηθά τη δεξαμενή συλλέκτη αερίου να κινείται πάνω-κάτω μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης.
-Τα απόβλητα τροφοδοτούνται μέσω σωλήνα παροχής μέσα στη δεξαμενή αποθήκευσης.
-Η πλήρως ανακυκλωμένη ανάρτηση ρέει μέσω του σωλήνα εξόδου. Μπορεί να συλλεχθεί, να αραιωθεί και να χρησιμοποιηθεί ως φυτικό λίπασμα.
-Από την πολλαπλή αερίου, το αέριο τροφοδοτείται μέσω σωλήνα σε καταναλωτικές συσκευές (σόμπες αερίου, θερμοσίφωνες, γεννήτριες)
Βήμα δεύτερο: επιλογή δοχείου
Για να επιλέξετε ένα δοχείο, πρέπει να λάβετε υπόψη πόσα απόβλητα μπορούν να συλλέγονται ανά ημέρα. Σύμφωνα με τον πλοίαρχο, υπάρχει ένας κανόνας όπου 5 κιλά απορριμμάτων απαιτούν ένα δοχείο 1000 λίτρων. Για έναν πλοίαρχο είναι περίπου 3,5 - 4 κιλά. Αυτό σημαίνει ότι η απαιτούμενη χωρητικότητα είναι 700-800 λίτρα. Ως αποτέλεσμα, ο πλοίαρχος αγόρασε χωρητικότητα 750 λίτρων.
Εγκατάσταση με πλωτό τύπο πολλαπλής αερίου, που σημαίνει ότι πρέπει να επιλέξετε ένα δοχείο έτσι ώστε οι απώλειες αερίου να είναι ελάχιστες. Μια δεξαμενή 500 λίτρων ήταν κατάλληλη για αυτούς τους σκοπούς. Αυτό το δοχείο των 500 λίτρων θα μετακινηθεί μέσα στο δοχείο των 750 λίτρων. Η απόσταση μεταξύ των τοιχωμάτων των δύο δοχείων είναι περίπου 5 cm σε κάθε πλευρά. Πρέπει να επιλέγονται δοχεία που θα είναι ανθεκτικά στο ηλιακό φως και σε επιθετικά περιβάλλοντα.
Βήμα τρίτο: Προετοιμασία της δεξαμενής
Κόβει την κορυφή από τη μικρότερη δεξαμενή. Πρώτα, κάνει μια τρύπα με ένα μαχαίρι και στη συνέχεια την πριονίζει με μια λεπίδα σιδηροπρίονο κατά μήκος της γραμμής κοπής.
Το επάνω μέρος του δοχείου 750 λίτρων πρέπει επίσης να κοπεί. Η διάμετρος του κομμένου τμήματος είναι το καπάκι της μικρότερης δεξαμενής + 4 cm.
Βήμα τέταρτο: σωλήνας παροχής
Πρέπει να εγκατασταθεί ένας σωλήνας εισαγωγής στο κάτω μέρος της μεγαλύτερης δεξαμενής. Μέσα από αυτό θα χυθεί βιοκαύσιμο. Ο σωλήνας έχει διάμετρο 120 mm. Κόβει μια τρύπα στο βαρέλι. Τοποθετεί το γόνατο. Η σύνδεση στερεώνεται και στις δύο πλευρές με εποξειδική κόλλα ψυχρής συγκόλλησης.
Βήμα πέμπτο: σωλήνας για την αποστράγγιση της ανάρτησης
Για τη συλλογή της ανάρτησης, τοποθετείται σωλήνας διαμέτρου 50 mm και μήκους 300 mm στο πάνω μέρος μιας μεγαλύτερης δεξαμενής.
Βήμα έκτο: οδηγοί
Όπως ήδη καταλάβατε, ένα μικρότερο θα «επιπλέει» ελεύθερα μέσα σε ένα μεγάλο δοχείο. Καθώς η εσωτερική δεξαμενή γεμίζει με αέριο, θα θερμαίνεται και το αντίστροφο. Για να μπορεί να κινείται ελεύθερα πάνω-κάτω, ο πλοίαρχος φτιάχνει τέσσερις οδηγούς. Στα «αυτιά» κάνει εγκοπές για σωλήνα 32 χλστ. Ασφαλίζει τον σωλήνα όπως φαίνεται στη φωτογραφία. Μήκος σωλήνα 32 cm.
Στο εσωτερικό δοχείο προσαρτώνται επίσης 4 οδηγοί από σωλήνες 40 mm.
Βήμα έβδομο: εξαρτήματα αερίου
Η παροχή αερίου χωρίζεται σε τρία τμήματα: από την πολλαπλή αερίου στον σωλήνα, από τον σωλήνα στον κύλινδρο, από τον κύλινδρο στη σόμπα αερίου.
Ο πλοίαρχος χρειάζεται τρεις σωλήνες 2,5 m με άκρα με σπείρωμα, 2 βρύσες, παρεμβύσματα στεγανοποίησης, προσαρμογείς με σπείρωμα, ταινία FUM και βραχίονες για στερέωση.
Για την τοποθέτηση των εξαρτημάτων αερίου, ο πλοίαρχος ανοίγει μια τρύπα στο πάνω μέρος (πρώην το κάτω μέρος, δηλαδή ο κύλινδρος των 500 λίτρων είναι αναποδογυρισμένος) στο κέντρο. Τοποθετεί τα εξαρτήματα, σφραγίζει την ένωση με εποξειδικό.
Βήμα όγδοο: Συναρμολόγηση
Τώρα πρέπει να τοποθετήσετε το δοχείο σε μια επίπεδη, σκληρή επιφάνεια. Η θέση εγκατάστασης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο ηλιόλουστη. Η απόσταση μεταξύ της εγκατάστασης και της κουζίνας πρέπει να είναι ελάχιστη.
Εγκαθιστά σωλήνες μικρότερης διαμέτρου μέσα στους οδηγούς σωλήνες. Ο σωλήνας για την αποστράγγιση της περίσσειας ανάρτησης επεκτείνεται.
Επεκτείνει το σωλήνα εισόδου. Η σύνδεση στερεώνεται με χρήση τσιμέντου για σωλήνες PVC.
Εγκαθιστά έναν συσσωρευτή αερίου μέσα σε μια μεγάλη δεξαμενή. Το προσανατολίζει κατά μήκος των οδηγών.
Βήμα ένατο: πρώτη εκκίνηση
Για την αρχική έναρξη λειτουργίας μιας μονάδας βιοαερίου αυτού του όγκου, χρειάζονται περίπου 80 κιλά κοπριάς αγελάδας. Η κοπριά αραιώνεται με 300 λίτρα μη χλωριωμένου νερού. Ο πλοίαρχος προσθέτει επίσης ένα ειδικό πρόσθετο για να επιταχύνει την ανάπτυξη βακτηρίων. Το συμπλήρωμα αποτελείται από συμπυκνωμένο χυμό από ζαχαροκάλαμο, καρύδα και φοίνικες. Προφανώς είναι κάτι σαν μαγιά. Γεμίζει αυτή τη μάζα μέσω του σωλήνα εισόδου. Μετά την πλήρωση, ο σωλήνας εισαγωγής πρέπει να πλυθεί και να τοποθετηθεί βύσμα.
Μετά από μερικές ημέρες, ο συσσωρευτής αερίου θα αρχίσει να ανεβαίνει. Αυτό ξεκίνησε τη διαδικασία σχηματισμού αερίου. Μόλις γεμίσει η δεξαμενή αποθήκευσης, το αέριο που προκύπτει πρέπει να εξαεριστεί. Το πρώτο αέριο περιέχει πολλές ακαθαρσίες και υπήρχε αέρας στη δεξαμενή αποθήκευσης.
Βήμα δέκατο: καύσιμα
Η διαδικασία σχηματισμού αερίου έχει ξεκινήσει και τώρα πρέπει να καταλάβουμε τι μπορεί και τι δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο.
Άρα, για καύσιμα είναι κατάλληλα τα εξής: σάπια λαχανικά, φλούδες λαχανικών και φρούτων, άχρηστα γαλακτοκομικά προϊόντα, παραψημένο βούτυρο, ψιλοκομμένα ζιζάνια, απόβλητα από ζώα και πουλερικά κ.λπ. Στην εγκατάσταση μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλά αχρησιμοποίητα φυτικά και ζωικά απόβλητα. Τα κομμάτια πρέπει να θρυμματιστούν όσο πιο λεπτά γίνεται. Αυτό θα επιταχύνει τη διαδικασία ανακύκλωσης.
Μην χρησιμοποιείτε: φλούδες κρεμμυδιού και σκόρδου, τσόφλια αυγών, κόκαλα, ινώδη υλικά.
Τώρα ας δούμε το ζήτημα της ποσότητας του φορτωμένου καυσίμου. Όπως ήδη αναφέρθηκε, μια τέτοια χωρητικότητα απαιτεί 3,5 - 4 κιλά καυσίμου. Η επεξεργασία του καυσίμου διαρκεί από 30 έως 50 ημέρες, ανάλογα με τον τύπο του καυσίμου. Κάθε μέρα προσθέτοντας 4 κιλά καύσιμο, μέσα σε 30 ημέρες θα παράγονται από αυτό περίπου 750 γραμμάρια αερίου καθημερινά. Η υπερπλήρωση της μονάδας θα οδηγήσει σε περίσσεια καυσίμου, οξύτητα και έλλειψη βακτηρίων. Ο πλοίαρχος υπενθυμίζει ότι σύμφωνα με τους κανόνες, χρειάζονται 5 κιλά καυσίμου ημερησίως ανά 1000 λίτρα όγκου.
Βήμα έντεκα: Έμβολο
Για να διευκολύνει τη φόρτωση καυσίμου, ο πλοίαρχος έφτιαξε ένα έμβολο.
Απαιτούμενα υποχρεωτικά υλικά:
- δύο δοχεία?
- σωλήνες σύνδεσης?
- βαλβίδες?
- ΦΙΛΤΡΟ ΒΕΝΖΙΝΗΣ;
- μέσα εξασφάλισης στεγανότητας (κόλλα, ρητίνη, σφραγιστικό κ.λπ.).
Επιθυμητός:
- αναδευτήρας με ηλεκτροκινητήρα?
- αισθητήρας θερμοκρασίας;
- μετρητής πίεσης?
Η παρακάτω σειρά είναι κατάλληλη για τις νότιες περιοχές. Για λειτουργία υπό οποιεσδήποτε συνθήκες, θα πρέπει να προστεθεί ένα σύστημα θέρμανσης αντιδραστήρα, το οποίο θα εξασφαλίσει τη θέρμανση του δοχείου στους 40 βαθμούς Κελσίου και θα αυξήσει τη θερμομόνωση, για παράδειγμα, περικλείοντας τη δομή με ένα θερμοκήπιο. Συνιστάται να καλύπτεται το θερμοκήπιο με μαύρη μεμβράνη. Συνιστάται επίσης να προστεθεί μια συσκευή αποστράγγισης συμπυκνωμάτων στον αγωγό.
Δημιουργία απλής μονάδας βιοαερίου:
- Δημιουργήστε ένα δοχείο αποθήκευσης.Επιλέγουμε μια δεξαμενή όπου θα αποθηκεύεται το βιοαέριο που προκύπτει. Η δεξαμενή είναι στερεωμένη με βαλβίδα και εξοπλισμένη με μανόμετρο. Εάν η κατανάλωση αερίου είναι σταθερή, τότε δεν υπάρχει ανάγκη για δεξαμενή αερίου.
- Μονώστε τη δομή μέσα στο λάκκο.
- Τοποθετήστε σωλήνες.Τοποθετήστε σωλήνες στο λάκκο για τη φόρτωση πρώτων υλών και την εκφόρτωση του χούμου κομποστοποίησης. Στη δεξαμενή του αντιδραστήρα δημιουργείται μια οπή εισόδου και εξόδου. Ο αντιδραστήρας τοποθετείται σε λάκκο. Οι σωλήνες συνδέονται με τις τρύπες. Οι σωλήνες στερεώνονται σφιχτά χρησιμοποιώντας κόλλα ή άλλα κατάλληλα μέσα. Οι διάμετροι σωλήνων μικρότερες από 30 cm θα συμβάλουν στο φράξιμο τους. Η θέση φόρτωσης πρέπει να επιλέγεται στην ηλιόλουστη πλευρά.
- Τοποθετήστε την καταπακτή.Ο πρύτανης, εξοπλισμένος με καταπακτή, κάνει πιο βολικές τις εργασίες επισκευής και συντήρησης. Η καταπακτή και το δοχείο του αντιδραστήρα πρέπει να σφραγίζονται με καουτσούκ. Μπορείτε επίσης να εγκαταστήσετε αισθητήρες θερμοκρασίας, πίεσης και στάθμης πρώτων υλών.
- Επιλέξτε ένα δοχείο για τον βιοαντιδραστήρα.Το επιλεγμένο δοχείο πρέπει να είναι ανθεκτικό - καθώς η ζύμωση απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα ενέργειας. έχουν καλή θερμομόνωση? να είναι αδιάβροχο και αδιάβροχο. Τα αγγεία σε σχήμα αυγού ταιριάζουν καλύτερα. Εάν η κατασκευή ενός τέτοιου αντιδραστήρα είναι προβληματική, τότε ένα κυλινδρικό δοχείο με στρογγυλεμένες άκρες θα ήταν μια καλή εναλλακτική λύση. Τα τετράγωνα δοχεία είναι λιγότερο αποδοτικά επειδή η σκληρυμένη βιομάζα θα συσσωρευτεί στις γωνίες, καθιστώντας δύσκολη τη ζύμωση.
- Προετοιμάστε το λάκκο.
- Επιλέξτε μια θέση για την τοποθέτηση της μελλοντικής εγκατάστασης.Καλό είναι να επιλέξετε ένα μέρος αρκετά μακριά από το σπίτι και έτσι ώστε να μπορείτε να σκάψετε μια τρύπα. Η τοποθέτησή του μέσα σε ένα λάκκο σάς επιτρέπει να εξοικονομήσετε σημαντικά τη θερμομόνωση, χρησιμοποιώντας φθηνά υλικά όπως ο πηλός.
- Ελέγξτε τη στεγανότητα της δομής που προκύπτει.
- Ξεκινήστε το σύστημα.
- Προσθέστε πρώτες ύλες.Περιμένουμε περίπου δύο εβδομάδες μέχρι να γίνουν όλες οι απαραίτητες διεργασίες Απαραίτητη προϋπόθεση για την καύση αερίου είναι να απαλλαγούμε από το διοξείδιο του άνθρακα. Ένα κανονικό φίλτρο από ένα κατάστημα υλικού θα κάνει για αυτό. Ένα σπιτικό φίλτρο είναι κατασκευασμένο από ένα κομμάτι σωλήνα αερίου μήκους 30 cm γεμάτο με ξηρό ξύλο και μεταλλικά ρινίσματα.
Σύνθεση και είδη
Το βιοαέριο είναι ένα αέριο που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα μιας τριφασικής βιοχημικής διεργασίας στη βιομάζα, που λαμβάνει χώρα σε κλειστές συνθήκες.
Η διαδικασία της αποσύνθεσης της βιομάζας είναι διαδοχική: πρώτα εκτίθεται σε υδρολυτικά βακτήρια, μετά σε βακτήρια που σχηματίζουν οξύ και τέλος σε βακτήρια που σχηματίζουν μεθάνιο. Το υλικό για τους μικροοργανισμούς σε κάθε στάδιο είναι το προϊόν της δραστηριότητας του προηγούμενου σταδίου.
Στην έξοδο, η κατά προσέγγιση σύνθεση του βιοαερίου μοιάζει με αυτό:
- μεθάνιο (50 έως 70%).
- διοξείδιο του άνθρακα (30 έως 40%).
- υδρόθειο (~2%);
- υδρογόνο (~1%);
- αμμωνία (~1%);
Η ακρίβεια των αναλογιών επηρεάζεται από τις πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται και την τεχνολογία παραγωγής αερίου. Το μεθάνιο έχει τη δυνατότητα καύσης· όσο υψηλότερο είναι το ποσοστό του, τόσο το καλύτερο.
Οι αρχαίοι πολιτισμοί που χρονολογούνται περισσότερο από τρεις χιλιάδες χρόνια (Ινδία, Περσία ή Ασσυρία) έχουν εμπειρία στη χρήση εύφλεκτου αερίου βάλτου. Η επιστημονική βάση διαμορφώθηκε πολύ αργότερα. Ο χημικός τύπος του μεθανίου CH 4 ανακαλύφθηκε από τον επιστήμονα John Dalton και η παρουσία μεθανίου στο αέριο του βάλτου ανακαλύφθηκε από τον Humphry Davy. Ο Δεύτερος Παγκόσμιος Πόλεμος έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της βιομηχανίας εναλλακτικής ενέργειας, απαιτώντας από τα εμπόλεμα μέρη να έχουν τεράστια ανάγκη για ενεργειακούς πόρους.
Η κατοχή τεράστιων αποθεμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου από την ΕΣΣΔ οδήγησε σε έλλειψη ζήτησης για άλλες τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας· η μελέτη του βιοαερίου ήταν κυρίως αντικείμενο ενδιαφέροντος για την ακαδημαϊκή επιστήμη. Αυτή τη στιγμή, η κατάσταση έχει αλλάξει τόσο πολύ που, εκτός από τη βιομηχανική παραγωγή διαφόρων τύπων καυσίμων, ο καθένας μπορεί να δημιουργήσει μια μονάδα βιοαερίου για τους δικούς του σκοπούς.
Συσκευή εγκατάστασης – ένα σύνολο εξοπλισμού που έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή βιοαερίου από οργανικές πρώτες ύλες.
Ανάλογα με τον τύπο της πρώτης ύλης που παρέχεται, διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι μονάδων βιοαερίου:
- με μερίδα σίτισης?
- με συνεχή τροφοδοσία?
Οι μονάδες βιοαερίου με συνεχή παροχή πρώτων υλών είναι πιο αποδοτικές.
Ανά είδος επεξεργασίας πρώτης ύλης:
- Χωρίς αυτόματη ανάδευσηπρώτων υλών και διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας - συγκροτήματα με ελάχιστο εξοπλισμό, κατάλληλα για μικρές φάρμες (Διάγραμμα 1).
- Με αυτόματο ανακάτεμα, αλλά χωρίς διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας - εξυπηρετεί και μικρές φάρμες, πιο αποτελεσματικά από τον προηγούμενο τύπο.
- Με υποστήριξη για την απαιτούμενη θερμοκρασία, αλλά χωρίς αυτόματη ανάμειξη.
- Με αυτόματη ανάμειξη πρώτων υλών και υποστήριξη θερμοκρασίας.
Αρχή λειτουργίας
Η διαδικασία μετατροπής των οργανικών πρώτων υλών σε βιοαέριο ονομάζεται ζύμωση.Οι πρώτες ύλες φορτώνονται σε ειδικό δοχείο που παρέχει αξιόπιστη προστασία της βιομάζας από το οξυγόνο. Ένα γεγονός που συμβαίνει χωρίς την παρέμβαση οξυγόνου ονομάζεται αναερόβιο.
Υπό την επίδραση ειδικών βακτηρίων, η ζύμωση αρχίζει να συμβαίνει σε αναερόβιο περιβάλλον. Καθώς η ζύμωση προχωρά, η πρώτη ύλη καλύπτεται με μια κρούστα, η οποία πρέπει να καταστρέφεται τακτικά. Η καταστροφή πραγματοποιείται με σχολαστική ανάμειξη.
Είναι απαραίτητο να αναμιγνύετε τα περιεχόμενα τουλάχιστον δύο φορές την ημέρα, χωρίς να παραβιάζεται η στεγανότητα της διαδικασίας. Εκτός από την αφαίρεση της κρούστας, το ανακάτεμα σάς επιτρέπει να κατανέμετε ομοιόμορφα την οξύτητα και τη θερμοκρασία μέσα στην οργανική μάζα. Ως αποτέλεσμα αυτών των χειρισμών, παράγεται βιοαέριο.
Το αέριο που προκύπτει συλλέγεται σε μια δεξαμενή αερίου και από εκεί παραδίδεται στον καταναλωτή μέσω σωλήνων. Τα βιολιπάσματα που λαμβάνονται μετά την επεξεργασία της πρώτης ύλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετα τροφίμων για ζώα ή να προστεθούν στο έδαφος. Αυτό το λίπασμα ονομάζεται χούμο κομποστοποίησης.
Η μονάδα βιοαερίου περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:
- δεξαμενή ομογενοποίησης?
- αντιδραστήρας;
- αναδευτήρες?
- δεξαμενή αποθήκευσης (υποδοχή αερίου).
- συγκρότημα θέρμανσης και ανάμειξης νερού.
- συγκρότημα αερίου?
- συγκρότημα αντλιών?
- διαχωριστής;
- αισθητήρες ελέγχου.
- Όργανα και αυτοματοποίηση με οπτικοποίηση.
- σύστημα ασφαλείας·
Ένα παράδειγμα μονάδας βιοαερίου βιομηχανικού τύπου φαίνεται στο Διάγραμμα 2.
Πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται
Η αποσύνθεση οποιασδήποτε ζωικής ή φυτικής ύλης θα απελευθερώσει εύφλεκτο αέριο σε διάφορους βαθμούς. Τα μείγματα διαφόρων συνθέσεων είναι κατάλληλα για πρώτες ύλες: κοπριά, άχυρο, γρασίδι, διάφορα απόβλητα κ.λπ. Η χημική αντίδραση απαιτεί υγρασία 70%, επομένως η πρώτη ύλη πρέπει να αραιωθεί με νερό.
Η παρουσία καθαριστικών, χλωρίου και σκόνης πλυσίματος στην οργανική βιομάζα είναι απαράδεκτη, καθώς παρεμβαίνουν στις χημικές αντιδράσεις και μπορεί να βλάψουν τον αντιδραστήρα. Επίσης ακατάλληλες για τον αντιδραστήρα είναι πρώτες ύλες με πριονίδι από κωνοφόρα δέντρα (που περιέχουν ρητίνες), με υψηλή αναλογία λιγνίνης και υπερβαίνοντας το όριο υγρασίας 94%.
Λαχανικό.Οι φυτικές πρώτες ύλες είναι εξαιρετικές για την παραγωγή βιοαερίου. Το φρέσκο γρασίδι δίνει τη μέγιστη απόδοση καυσίμου - περίπου 250 m 3 αερίου με μερίδιο μεθανίου 70% λαμβάνονται από έναν τόνο πρώτης ύλης. Το ενσίρωμα καλαμποκιού είναι ελαφρώς μικρότερο - 220 m3. Παντζάρια – 180 m3.
Σχεδόν κάθε φυτό, σανός ή άλγη μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βιομάζα. Το μειονέκτημα της εφαρμογής είναι η διάρκεια του κύκλου παραγωγής. Η διαδικασία λήψης βιοαερίου διαρκεί έως και δύο μήνες. Οι πρώτες ύλες πρέπει να είναι λεπτοαλεσμένες.
Ζώο.Απόβλητα από μονάδες επεξεργασίας, γαλακτοκομικές μονάδες, σφαγεία κ.λπ. Κατάλληλο για εγκατάσταση βιοαερίου. Η μέγιστη απόδοση καυσίμου παρέχεται από ζωικά λίπη - 1500 m 3 βιοαερίου με μερίδιο μεθανίου 87%. Το κύριο μειονέκτημα είναι η έλλειψη. Οι ζωικές πρώτες ύλες πρέπει επίσης να αλέθονται.
Κόπρανα.Το κύριο πλεονέκτημα της κοπριάς είναι η φθηνότητα και η εύκολη διαθεσιμότητά της. Μειονέκτημα - η ποσότητα και η ποιότητα του βιοαερίου είναι χαμηλότερη σε σχέση με άλλους τύπους πρώτων υλών. Τα περιττώματα αλόγου και αγελάδας μπορούν να υποστούν επεξεργασία αμέσως. Ο κύκλος παραγωγής θα διαρκέσει περίπου δύο εβδομάδες και θα παράγει παραγωγή 60 m3 με περιεκτικότητα 60% σε μεθάνιο.
Η κοπριά κοτόπουλου και η κοπριά χοίρων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας επειδή είναι τοξικά. Για να ξεκινήσει η διαδικασία της ζύμωσης, πρέπει να αναμειχθούν με ενσίρωση. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ανθρώπινα απόβλητα, αλλά τα λύματα δεν είναι κατάλληλα επειδή η περιεκτικότητα σε κόπρανα είναι χαμηλή.
Σχέδια εργασίας
Σχέδιο 1 – εγκατάσταση βιοαερίου χωρίς αυτόματη ανάμειξη πρώτων υλών:
Σχέδιο 2 – βιομηχανική μονάδα βιοαερίου:
