Kisebb telepítések otthon is beépíthetők. Félretéve azt mondom, hogy a biogáz saját kezű termelése nem valami új találmány. Még az ókorban is aktívan termelték a biogázt otthon Kínában. Ez az ország még mindig vezető szerepet tölt be a biogáz-létesítmények számában. De itt hogyan készítsünk biogáz üzemet saját kezűleg, mi kell ehhez, mennyibe fog kerülni - igyekszem mindezt elmondani ebben és a következő cikkekben.
Biogáz üzem előzetes számítása
A biogáz üzem vásárlásának vagy önálló összeszerelésének megkezdése előtt megfelelően fel kell mérnie a nyersanyagok elérhetőségét, azok típusát, minőségét és a zavartalan ellátás lehetőségét. Nem minden alapanyag alkalmas biogáz előállítására. Nem megfelelő alapanyagok:
- magas lignintartalmú nyersanyagok;
- tűlevelű fák fűrészporát tartalmazó nyersanyagok (gyanta jelenlétében)
- 94%-ot meghaladó páratartalommal
- rothadó trágya, valamint penészgombát vagy szintetikus mosószert tartalmazó nyersanyagok.
Ha a nyersanyag alkalmas a feldolgozásra, akkor elkezdheti meghatározni a bioreaktor térfogatát. A mezofil üzemmódhoz (a biomassza hőmérséklete 25-40 fok között van, a legáltalánosabb mód) a nyersanyagok összmennyisége nem haladja meg a reaktor térfogatának 2/3-át. A napi adag nem haladhatja meg az összes betöltött nyersanyag 10%-át.
Bármely nyersanyagot három fontos paraméter jellemez:
- sűrűség;
- hamutartalom;
- páratartalom.
Az utolsó két paramétert statisztikai táblázatokból határozzuk meg. Az alapanyagot vízzel hígítjuk, hogy 80-92%-os páratartalmat érjünk el. A víz és a nyersanyagok mennyiségének aránya 1:3 és 2:1 között változhat. Ez azért történik, hogy az aljzat a szükséges folyékonyságot biztosítsa. Azok. hogy biztosítsa az aljzat áthaladását a csöveken és a keverési lehetőségét. Kisebb biogázüzemeknél a szubsztrát sűrűsége egyenlőnek vehető a víz sűrűségével.
Próbáljuk meg meghatározni a reaktor térfogatát egy példa segítségével.
Tegyük fel, hogy egy gazdaságban 10 szarvasmarha, 20 sertés és 35 csirke van. Naponta a következő ürülék keletkezik: 1 szarvasmarhából 55 kg, sertésből 4,5 kg, csirkéből 0,17 kg. A napi hulladék mennyisége: 10x55+20x4,5+0,17x35 = 550+90+5,95 =645,95 kg. Kerekítsük fel 646 kg-ra. A sertés- és szarvasmarha-ürülék nedvességtartalma 86%, a csirkeürüléké 75%. A csirketrágya 85%-os nedvességtartalmának eléréséhez 3,9 liter vizet (körülbelül 4 kg) kell hozzáadni.
Kiderül, hogy a nyersanyag-rakodás napi adagja körülbelül 650 kg lesz. Teljes reaktorterhelés: OS=10x0,65=6,5 tonna, és reaktortérfogat OR=1,5x6,5=9,75 m³. Azok. szükségünk lesz egy 10 m³ térfogatú reaktorra.
Biogáz hozam számítás
Táblázat a biogáz hozam kiszámításához az alapanyag típusától függően.
| Nyersanyag típusa | Gázkibocsátás, m³ 1 kg szárazanyagra | Gázkibocsátás m³ 1 tonnánként 85% páratartalom mellett |
| Szarvasmarha trágya | 0,25-0,34 | 38-51,5 |
| Sertés trágya | 0,34-0,58 | 51,5-88 |
| Madárürülék | 0,31-0,62 | 47-94 |
| Lótrágya | 0,2-0,3 | 30,3-45,5 |
| Juhtrágya | 0,3-0,62 | 45,5-94 |
Ha ugyanezt a példát vesszük, akkor az egyes alapanyagok tömegét megszorozva a megfelelő táblázatos adatokkal és mindhárom komponenst összegezve körülbelül napi 27-36,5 m³ biogáz hozamot kapunk.
Annak érdekében, hogy képet kapjunk a szükséges biogáz mennyiségről, elmondom, hogy egy átlagos 4 fős családnak 1,8-3,6 m³-re lesz szüksége a főzéshez. Egy 100 m²-es helyiség – 20 m³ biogáz fűtésére naponta.
Reaktor szerelés és gyártás
Fémtartály, műanyag tartály használható reaktorként, illetve építhető téglából, betonból. Egyes források szerint az előnyben részesített forma a henger, de a kőből vagy téglából épített négyzet alakú szerkezetekben az alapanyagok nyomása miatt repedések keletkeznek. Az alaktól, az anyagtól és a telepítés helyétől függetlenül a reaktornak:
- legyen víz- és gázzáró. A levegő és a gáz keveredése nem fordulhat elő a reaktorban. A burkolat és a test között tömített anyagból készült tömítésnek kell lennie;
- hőszigetelt legyen;
- ellenáll minden terhelésnek (gáznyomás, súly stb.);
- van egy nyílás a javítási munkák elvégzéséhez.
A telepítés és a reaktor alakjának kiválasztása gazdaságonként egyedileg történik.
Gyártási téma DIY biogáz üzem nagyon kiterjedt. Ezért ebben a cikkben erre fogok összpontosítani. A következő cikkben a biogáz üzem fennmaradó elemeinek kiválasztásáról, az árakról és a beszerzési helyről lesz szó.
A fogyasztás ökológiája Birtok: Kifizetődő otthoni kis mennyiségben bioüzemanyagot előállítani magán telken? Ha több fémhordója és egyéb vasszemétje van, valamint sok szabadideje van, és nem tudja, hogyan kezelje - igen.
Tegyük fel, hogy az Ön falujában nem volt földgáz, és nem is lesz. És még ha van is, az pénzbe kerül. Bár ez egy nagyságrenddel olcsóbb, mint a költséges fűtés árammal és folyékony tüzelőanyaggal. A legközelebbi pelletgyártó műhely pár száz kilométerre van, a szállítás drága. Évről évre egyre nehezebb tűzifát vásárolni, és az égetés is gondot okoz vele. Ennek fényében nagyon csábítónak tűnik az ötlet, hogy a saját kertjében ingyenes biogázt szerezzen be gazból, csirkeürülékből, kedvenc disznójának trágyájából vagy a tulajdonos külső házának tartalmából. Nincs más dolgod, mint készíteni egy bioreaktort! A tévében arról beszélnek, hogy a takarékos német gazdák „trágya” forrásokkal melegítik magukat, és most nincs szükségük „Gazpromra”. Itt igaz a mondás: „leveszi a filmet az ürülékről”. Az internet tele van cikkekkel és videókkal a „biogáz biomasszából” és a „csináld magad biogáz üzem” témában. De a technológia gyakorlati alkalmazásáról keveset tudunk: itthon mindenki biogáz termelésről beszél, de konkrét példát kevesen láttak a faluban, ahogy a legendás Yo-Mobile-t is útközben. Próbáljuk meg kitalálni, miért van ez így, és milyen kilátások vannak a vidéki területeken a progresszív bioenergia-technológiák számára.
Mi az a biogáz + egy kis történelem
A biogáz a biomassza különböző típusú baktériumok általi, egymás utáni háromlépcsős bomlása (hidrolízis, sav- és metánképződés) eredményeként jön létre. A hasznos éghető komponens a metán, és hidrogén is jelen lehet.
A bakteriális bomlás folyamata, amely gyúlékony metánt termel
Kisebb-nagyobb mértékben gyúlékony gázok keletkeznek az esetleges állati és növényi eredetű maradványok bomlásakor.
A biogáz hozzávetőleges összetétele, az összetevők fajlagos aránya a felhasznált alapanyagoktól és technológiától függ
Az emberek régóta próbálják használni ezt a fajta természetes tüzelőanyagot, a középkori krónikák utalnak arra, hogy a mai Németország alacsonyan fekvő vidékeinek lakói egy évezreddel ezelőtt biogázt kaptak a rothadó növényzetből úgy, hogy bőrprémeket mártottak a mocsári zagyba. A sötét középkorban, sőt a felvilágosult századokban is a legtehetségesebb meteoristák, akik a speciálisan kiválasztott étrendnek köszönhetően időben ki tudták szabadítani és meggyújtani a bőséges metánflatuszt, vidám vásári előadásokon váltották ki a közönség állandó örömét. Az ipari biogáz üzemeket a 19. század közepén kezdték építeni változó sikerrel. A Szovjetunióban a múlt század 80-as éveiben állami programot fogadtak el az ipar fejlesztésére, de nem hajtották végre, bár tucatnyi termelési létesítmény indult. Külföldön a biogáz előállításának technológiáját fejlesztik és viszonylag aktívan népszerűsítik, az üzemelő létesítmények összlétszáma több tízezerre tehető. A fejlett országokban (EGK, USA, Kanada, Ausztrália) ezek nagymértékben automatizált nagy komplexumok, a fejlődő országokban (Kína, India) - félig kézműves biogázüzemek otthonok és kis gazdaságok számára.
A biogáz üzemek számának százalékos aránya az Európai Unióban. Jól látható, hogy a technológia csak Németországban fejlődik aktívan, ennek oka a szilárd állami támogatások és adókedvezmények
Milyen felhasználási területei vannak a biogáznak?
Nyilvánvaló, hogy üzemanyagként használják, mivel ég. Ipari és lakóépületek fűtése, áramtermelés, főzés. Azonban nem minden olyan egyszerű, mint ahogy azt a YouTube-on szétszórt videók mutatják. A biogáznak stabilan kell égnie a hőtermelő berendezésekben. Ehhez a gázkörnyezeti paramétereket meglehetősen szigorú szabványokra kell hozni. A metántartalomnak legalább 65%-nak (optimálisan 90-95%) kell lennie, a hidrogénnek hiányoznia kell, a vízgőzt el kell távolítani, a szén-dioxidot el kell távolítani, a fennmaradó komponensek inertek a magas hőmérsékletre.
Lakóépületekben „állati trágya” eredetű, bűzös szennyeződésektől meg nem mentesített biogázt nem lehet használni.
A normalizált nyomás 12,5 bar; ha az érték kisebb, mint 8-10 bar, akkor a modern fűtőberendezések és konyhai berendezések automatizálása leállítja a gázellátást. Nagyon fontos, hogy a hőtermelőbe belépő gáz jellemzői stabilak legyenek. Ha a nyomás túllép a normál határokon, a szelep működésbe lép, és manuálisan kell visszakapcsolnia. Rossz, ha elavult gázkészülékeket használ, amelyek nincsenek felszerelve gázszabályozó rendszerrel. A legjobb esetben a kazán égője meghibásodhat. A legrosszabb forgatókönyv az, hogy a gáz kialszik, de az ellátása nem áll le. És ez már tele van tragédiával. Foglaljuk össze az elhangzottakat: a biogáz jellemzőit a kívánt paraméterekre kell hozni, és szigorúan be kell tartani a biztonsági óvintézkedéseket. Egyszerűsített technológiai lánc a biogáz előállításához. Fontos szakasz az elválasztás és a gázleválasztás
Milyen nyersanyagokat használnak a biogáz előállításához
Növényi és állati alapanyagok
- A növényi alapanyagok kiválóan alkalmasak biogáz előállítására: friss fűből a maximális üzemanyaghozam érhető el - akár 250 m3 nyersanyagonként, metántartalom akár 70%. Valamivel kevesebb, akár 220 m3 kukoricaszilázsból, 180 m3 répacsúcsból nyerhető. Bármilyen zöld növény megfelelő, az alga és a széna jó (100 m3 tonnánként), de csak akkor érdemes értékes takarmányt használni tüzelőanyagként, ha abból nyilvánvaló felesleg van. A gyümölcslevek, olajok és biodízel gyártása során keletkező pépből a metán hozama alacsony, de az anyag is szabad. A növényi alapanyagok hiánya hosszú termelési ciklus, 1,5-2 hónap. Cellulózból és más lassan bomló növényi hulladékból lehet biogázt nyerni, de a hatásfok rendkívül alacsony, kevés metán keletkezik, a termelési ciklus nagyon hosszú. Végezetül azt mondjuk, hogy a növényi nyersanyagokat finomra kell vágni.
- Az állati eredetű alapanyagok: hagyományos szarvak és paták, tejüzemekből, vágóhidakból és feldolgozóüzemekből származó hulladékok is megfelelőek, zúzott formában is. A leggazdagabb „érc” az állati zsírok, a kiváló minőségű, akár 87%-os metánkoncentrációjú biogáz hozama eléri az 1500 m3-t tonnánként. Az állati nyersanyagokból azonban hiány van, és általában más felhasználási területet is találnak.
Tűzveszélyes gáz ürülékből
- A trágya olcsó és sok gazdaságban bőségesen beszerezhető, de a biogáz hozama és minősége lényegesen alacsonyabb, mint a többi típusé. A tehénpatkó és a lóalma tiszta formában felhasználható, az erjedés azonnal megkezdődik, biogáz hozam 60 m2/t alacsony metántartalmú (akár 60%) nyersanyag tonnánként. A gyártási ciklus rövid, 10-15 nap. A sertéstrágya és a csirkeürülék mérgező – hogy a hasznos baktériumok kifejlődhessenek, növényi hulladékkal és szilázssal keverik. Nagy problémát jelentenek az állattartó épületek tisztítására használt tisztítószerek és felületaktív anyagok. Az antibiotikumokkal együtt, amelyek nagy mennyiségben kerülnek a trágyába, gátolják a bakteriális környezetet és gátolják a metán képződését. Teljesen lehetetlen a fertőtlenítőszerek mellőzése, és a trágyából történő gáztermelésbe beruházó mezőgazdasági vállalkozások kénytelenek kompromisszumot keresni egyrészt a higiénia és az állatbetegségek elleni védekezés, másrészt a bioreaktorok termelékenységének fenntartása között. Egyéb.
- Az emberi ürülék, teljesen mentes, szintén megfelelő. A közönséges szennyvíz használata azonban veszteséges, a széklet koncentrációja túl alacsony, a fertőtlenítőszerek és felületaktív anyagok koncentrációja pedig magas. A technológusok azt állítják, hogy csak akkor használhatók, ha a „termékek” csak a WC-ből folynak a csatornarendszerbe, feltéve, hogy a tálat csak egy liter vízzel öblítik le (normál 4/8 l). És persze mosószer nélkül.
A nyersanyagokra vonatkozó további követelmények
Komoly probléma, amellyel a biogáz előállításához modern berendezéseket telepített gazdaságok szembesülnek, hogy a nyersanyag nem tartalmazhat szilárd zárványokat; a véletlenül a masszába kerülő kő, anya, drót- vagy deszkadarab eltömíti a csővezetéket és ellehetetleníti a drága székletet. szivattyú vagy keverő. El kell mondani, hogy a nyersanyagból származó maximális gázhozamra vonatkozó megadott adatok ideális laboratóriumi körülményeknek felelnek meg. Ahhoz, hogy közelebb kerüljünk ezekhez a számokhoz a valós termelésben, számos feltételnek kell teljesülnie: fenn kell tartani a kívánt hőmérsékletet, rendszeresen keverni kell a finomra őrölt nyersanyagokat, hozzáadni az erjedést aktiváló adalékanyagokat stb. A "saját kezű biogáz előállítása" című cikkek ajánlásai szerint összeállított rögtönzött telepítésben alig lehet elérni a maximális szint 20%-át, míg a csúcstechnológiás telepítések lehetővé teszik a 60-as értékek elérését. 95%.
Meglehetősen objektív adatok a különböző típusú nyersanyagok maximális biogázhozamáról
Biogáz üzem tervezése
Kifizetődő-e biogázt előállítani?
Említettük már, hogy a fejlett országokban nagy ipari létesítményeket építenek, míg a fejlődő országokban elsősorban a kis gazdaságok számára építenek kicsiket. Magyarázzuk meg, miért van ez így:
Van értelme otthon bioüzemanyagot előállítani?
Kifizetődő itthon kis mennyiségben magántelken bioüzemanyagot előállítani? Ha több fémhordója és egyéb vasszemétje van, valamint sok szabadideje van, és nem tudja, hogyan kezelje - igen. De a megtakarítások sajnos csekélyek. A kis mennyiségű nyersanyagot és metántermelést biztosító csúcstechnológiás berendezésekbe való befektetésnek semmiképpen nincs értelme.
Újabb videó a hazai Kulibinről
Iratkozzon fel YouTube-csatornánkra, az Ekonet.ru-ra, amely lehetővé teszi, hogy online nézzen és töltsön le ingyenes videókat a YouTube-ról az emberi egészségről és a fiatalításról.
Lájkold és oszd meg BARÁTAIDAL!
https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos
Az alapanyagok összekeverése és a fermentációs folyamat aktiválása nélkül a metánhozam nem haladja meg a lehetséges 20%-át. Ez azt jelenti, hogy a legjobb esetben 100 kg (garattöltés) kiválasztott fűvel 5 m3 gázhoz juthat a kompresszió figyelembevétele nélkül. És jó lesz, ha a metántartalom meghaladja az 50%-ot és nem tény, hogy a hőtermelőben ég el. A szerző elmondása szerint az alapanyagokat naponta töltik fel, vagyis gyártási ciklusa egy nap. Valójában a szükséges idő 60 nap. A feltaláló által megszerzett, egy 50 literes palackban található biogáz mennyisége, amelyet sikerült feltöltenie, fagyos időben egy 15 kW teljesítményű fűtőkazánhoz (kb. 150 m2-es lakóépület) 2 percre elegendő. .
Azoknak, akik érdeklődnek a biogáz előállítás lehetősége iránt, azt tanácsoljuk, hogy alaposan tanulmányozzák a problémát, különösen pénzügyi szempontból, és műszaki kérdésekkel forduljanak az ilyen munkában jártas szakemberekhez. Nagyon értékesek lesznek azok a gyakorlati információk, amelyeket azoktól a gazdaságoktól szereznek be, ahol már egy ideje bioenergia-technológiát alkalmaznak. közzétett
A hagyományos energiaforrások árának folyamatos növekedése arra készteti a házi kézműveseket, hogy olyan házi készítésű berendezéseket hozzanak létre, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy saját kezűleg biogázt állítsanak elő hulladékból. Ezzel a gazdálkodási megközelítéssel nemcsak olcsó energiát lehet szerezni a ház fűtéséhez és egyéb szükségletekhez, hanem a szerves hulladékok újrahasznosításának folyamatát is létrehozhatja, és ingyenes műtrágyák beszerzését a későbbi talajba juttatáshoz.
A megtermelt biogáz-felesleg, akárcsak a műtrágyák, piaci értéken értékesíthető az érdeklődő fogyasztóknak, pénzzé változtatva azt, ami szó szerint „a lába alatt hever”. A nagygazdák megengedhetik maguknak, hogy gyárilag összeszerelt, kész biogáz-előállító állomásokat vásároljanak. Az ilyen berendezések költsége meglehetősen magas. Működésének megtérülése azonban megfelel a végrehajtott befektetésnek. Az azonos elven működő, kisebb teljesítményű berendezéseket önállóan is összeállíthatja a rendelkezésre álló anyagokból és alkatrészekből.
Ez a videó egy kis telepítést mutat be, amely lehetővé teszi biogáz előállítását trágyából. Az állattenyésztésből származó hulladékok (100 kg/nap) a bioreaktorba kerülnek.
IRATKOZZ FEL YouTube csatornánkra, amely lehetővé teszi, hogy online nézzen, töltsön le ingyenes videókat a YouTube-ról az emberi egészségről és a fiatalításról. A mások és önmaga iránti szeretet, mint a magas rezgések érzése, fontos tényező a gyógyulásban -.
Lájkold és oszd meg BARÁTAIDAL!
Iratkozz fel - https://www.facebook.com//
Mi a biogáz és hogyan keletkezik?
A biogáz környezetbarát tüzelőanyagnak minősül. A biogáz jellemzőit tekintve sok tekintetben hasonlít az ipari méretekben előállított földgázhoz. A biogáz előállításának technológiája a következőképpen mutatható be:
- egy speciális tartályban, amelyet bioreaktornak neveznek, a biomassza feldolgozási folyamata anaerob baktériumok részvételével zajlik levegő nélküli fermentációs körülmények között egy bizonyos ideig, amelynek időtartama a betöltött nyersanyagok mennyiségétől függ;
- ennek eredményeként gázkeverék szabadul fel, amely 60% metánból, 35% szén-dioxidból, 5% egyéb gáznemű anyagokból áll, amelyek között kis mennyiségű hidrogén-szulfid is található; a keletkező gázt folyamatosan eltávolítják a bioreaktorból, és tisztítás után rendeltetésszerű felhasználásra küldik;
- a kiváló minőségű műtrágyává vált feldolgozott hulladékot időszakosan kiszállítják a bioreaktorból és a szántóföldekre szállítják.
Hogyan építsünk saját kezűleg bioreaktort?
Először is szeretném jelezni, hogy milyen szerkezetet lehet építeni:
A legegyszerűbb biogáz üzem sémája, saját kezűleg összeszerelve. Kialakítása nem rendelkezik fűtésről és keverőberendezésről. Jelmagyarázat: 1 - reaktor (emésztő) trágya feldolgozására; 2 - garat nyersanyagok betöltéséhez; 3 - bejárati nyílás; 4 - vízzár; 5 - cső a bányászat kirakodásához; 6 - cső a biogáz eltávolításához
Az ingyenes bioüzemanyag beszerzéséhez a helyszínen ki kell választania egy vasbeton tartály építésének helyét, amely bioreaktorként szolgál majd. A tartály alján van egy lyuk, amelyen keresztül a hulladék nyersanyagokat eltávolítják. Ezt a lyukat szorosan le kell zárni, mert a rendszer csak zárt körülmények között működik hatékonyan.
A betontartály méretét a magántanyán vagy farmon naponta megjelenő szerves hulladék mennyiségéből határozzák meg. A bioreaktor teljes működése akkor lehetséges, ha a rendelkezésre álló térfogat kétharmadáig meg van töltve.
A szerves hulladékot egy lezárt, földbe temetett bioreaktor konténerbe táplálják, ami hozzájárul a biogáz felszabadulásához az erjesztési folyamat során.
Ha kis mennyiségű hulladék van, a vasbeton tartály helyettesíthető fém tartállyal, például hordóval. P
A fémtartály kiválasztásakor ügyeljen a hegesztési varratok jelenlétére és szilárdságára. Ne feledje, hogy kis tartályokban nem lehet nagy mennyiségű biogázt előállítani. A hozam közvetlenül függ a reaktorban feldolgozott szerves hulladék tömegétől. Tehát 100 köbméter biogázhoz egy tonna szerves hulladékot kell feldolgozni.
Hogyan biztosítható a biomassza aktivitás?
A biomassza erjedési folyamatát hevítéssel felgyorsíthatja. Ez a probléma általában nem merül fel a déli régiókban. A környezeti hőmérséklet elegendő a fermentációs folyamatok természetes aktiválásához. Azokban a régiókban, ahol télen zord éghajlati viszonyok uralkodnak, általában lehetetlen biogáz-termelő üzemet fűtés nélkül üzemeltetni. Hiszen az erjedési folyamat 38 Celsius fokot meghaladó hőmérsékleten kezdődik.
Számos módja van a biomassza-tartály fűtésének megszervezésének:
- csatlakoztassa a reaktor alatt található tekercset a fűtési rendszerhez;
- szereljen fel elektromos fűtőelemeket a tartály aljára;
- biztosítják a tartály közvetlen fűtését elektromos fűtőberendezések használatával.
Hasonló hőmérséklet-szabályozó rendszereket telepítenek a melegvíz-kazánokba, így a gázberendezések értékesítésére szakosodott üzletekben megvásárolhatók.
Az otthoni biogáztermelés megszervezésének sémája. A diagram a teljes ciklust mutatja, kezdve a szilárd és folyékony nyersanyagok berakásától és a biogáz fogyasztókhoz való eljuttatásáig.
Fontos megjegyezni, hogy a biogáz termelést otthon is aktiválhatja a biomassza reaktorban történő keverésével. Erre a célra egy háztartási keverőhöz szerkezetileg hasonló készüléket készítenek. A készüléket egy tengellyel lehet mozgásba hozni, amely a tartály fedelén vagy falán elhelyezkedő lyukon keresztül kerül kivezetésre.
A gáz megfelelő eltávolítása a bioreaktorból
A szerves anyagok fermentációja során keletkező gázt a fedél felső részének kialakításában kialakított speciális lyukon keresztül távolítják el, amely szorosan lezárja a tartályt. A biogáz levegővel való keveredésének lehetőségének kiküszöbölése érdekében gondoskodni kell annak eltávolításáról vízzáron (hidraulikus tömítésen) keresztül.
A bioreaktoron belüli gázkeverék nyomását a fedél segítségével szabályozhatja, amelynek emelkednie kell, ha többlet gáz van, vagyis kioldószelep szerepét kell betölteni. Ellensúlyként normál súlyt használhat. Ha a nyomás normális, akkor a kipufogógáz a kimeneti csövön keresztül a gáztartályba áramlik, és közben vízben tisztítják.
Házi szerelés A biogáz előállítása energiaköltségeket takaríthat meg, amelyek jelentős szerepet töltenek be a mezőgazdasági termékek költségének meghatározásában. A termelési költségek csökkentése hatással lesz a gazdaság vagy a magántanya jövedelmezőségének növekedésére. Most, hogy tudja, hogyan lehet biogázt nyerni a meglévő hulladékból, már csak az ötlet gyakorlatba ültetése van hátra. Sok gazda már régóta megtanulta, hogy a trágyából pénzt keressen.
P.S. És ne feledje, pusztán a fogyasztás megváltoztatásával együtt megváltoztatjuk a világot! ©
A biogáz a biomassza fermentációjával keletkező gáz. Ily módon hidrogénhez vagy metánhoz juthat. Érdekeltek bennünket a metán, mint a földgáz alternatívája. A metán színtelen és szagtalan, és nagyon gyúlékony. Tekintettel arra, hogy a biogáz előállításához szükséges alapanyagok szó szerint a lábad alatt vannak, az ilyen gáz költsége lényegesen alacsonyabb, mint a földgázé, és ezen sokat spórolhatsz. Íme a Wikipédiából származó számok: „Egy tonna szarvasmarha trágyából 50-65 m³ biogáz 60%-os metántartalommal, 150-500 m³ biogázból származik. különféle típusok legfeljebb 70%-os metántartalmú növények. A maximális biogáz mennyiség - 1300 m³ legfeljebb 87%-os metántartalommal - zsírból nyerhető.", "A gyakorlatban 1 kg szárazanyagból 300-500 liter biogázt nyernek."
Eszközök és anyagok:
-750 literes műanyag tartály;
-500 literes műanyag tartály;
-Vízvezeték csövek és adapterek;
-Cement PVC csövekhez;
-Epoxi ragasztó;
-Kés;
- fémfűrész;
-Kalapács;
- Nyitottvégű csavarkulcsok;
-Gázszerelvények (részletek a 7. lépésben);
Első lépés: még egy kis elmélet
Nemrég a mester elkészítette egy biogázüzem prototípusát.
És kérdésekkel és kérésekkel bombázták, hogy segítsen a gyűlésben. Ennek hatására még az állami hatóságok is érdeklődtek a telepítés iránt (a mester Indiában él).
A következő lépésben a mesternek egy teljesebb telepítést kellett elvégeznie. Gondoljuk át, mi az.
-A berendezés egy tárolótartályból áll, amelyben szerves anyagokat tárolnak, és a mikroorganizmusok feldolgozzák és gázt bocsátanak ki.
- Az így kapott gázt egy gázgyűjtőként ismert tartályban gyűjtik össze. Az úszó típusú modellben ez a tartály felfüggesztésben úszik, és fel-le mozog a benne tárolt gáz mennyiségétől függően
-A vezetőcső segíti a gázgyűjtő tartály fel-le mozgását a tárolótartályon belül.
- A hulladékot a tárolótartály belsejében lévő ellátó csövön keresztül táplálják be.
-A teljesen újrahasznosított szuszpenzió átfolyik a kimeneti csövön. Gyűjthető, hígítható és növényi trágyaként használható.
-A gázelosztóból a gáz vezetéken keresztül jut a fogyasztói készülékekhez (gáztűzhely, vízmelegítő, generátor)
Második lépés: tartály kiválasztása
A konténer kiválasztásához figyelembe kell venni, hogy mennyi hulladékot lehet begyűjteni naponta. A mester szerint van olyan szabály, hogy 5 kg hulladékhoz 1000 literes edény kell. Egy mesternek körülbelül 3,5-4 kg. Ez azt jelenti, hogy a szükséges kapacitás 700-800 liter. Ennek eredményeként a mester 750 literes kapacitást vásárolt.
Beszerelés úszó típusú gázelosztóval, ami azt jelenti, hogy olyan tartályt kell kiválasztani, hogy a gázveszteség minimális legyen. Egy 500 literes tartály alkalmas volt erre a célra. Ez az 500 literes tartály a 750 literes tartályban fog mozogni. A két tartály falai közötti távolság mindkét oldalon körülbelül 5 cm. Olyan tartályokat kell kiválasztani, amelyek ellenállnak a napfénynek és az agresszív környezetnek.
Harmadik lépés: A tartály előkészítése
Levágja a kisebb tartály tetejét. Először késsel lyukat készít, majd fémfűrészlappal fűrészeli a vágási vonal mentén.
A 750 literes tartály felső részét is le kell vágni. A kivágott rész átmérője a kisebbik tartály fedele + 4 cm.
Negyedik lépés: tápcső
A nagyobb tartály aljára bevezető csövet kell beépíteni. A bioüzemanyagot ezen keresztül öntik majd be. A cső átmérője 120 mm. Lyukat vág a hordón. Telepíti a térdet. A csatlakozás mindkét oldalon hideghegesztő epoxi ragasztóval van rögzítve.
Ötödik lépés: cső a szuszpenzió leeresztéséhez
A felfüggesztés összegyűjtésére egy 50 mm átmérőjű és 300 mm hosszú csövet kell beépíteni egy nagyobb tartály felső részébe.
Hat lépés: útmutatók
Amint már megértette, egy kisebb szabadon „lebeg” egy nagy tartályban. Amint a belső tartály megtelik gázzal, felmelegszik, és fordítva. Annak érdekében, hogy fel-le szabadon mozoghasson, a mester négy vezetőt készít. A „fülekben” egy 32 mm-es csőhöz készít kivágásokat. Rögzíti a csövet a képen látható módon. Cső hossza 32 cm.
A belső tartályhoz 4 db 40 mm-es csövekből készült vezető is van rögzítve.
Hetedik lépés: gázszerelvények
A gázellátás három részre oszlik: a gázelosztótól a csőig, a csőtől a palackig, a palacktól a gáztűzhelyig.
A mesternek három darab 2,5 m-es menetes végű csőre, 2 csapra, tömítő tömítésekre, menetes adapterekre, FUM szalagra és konzolokra van szüksége a rögzítéshez.
A gázszerelvények beépítéséhez a felső részbe (korábban az alsóba, vagyis az 500 literes palackot fejjel lefelé fordítva) lyukat készít a mester, középen. Szereli a szerelvényeket, tömíti a hézagot epoxival.
Nyolcadik lépés: Összeszerelés
Most egy szintre kell telepítenie a tartályt kemény felület. A telepítés helyének a lehető legnaposabbnak kell lennie. A telepítés és a konyha közötti távolságnak minimálisnak kell lennie.
Kisebb átmérőjű csöveket szerel a vezetőcsövekbe. A felesleges szuszpenzió elvezetésére szolgáló cső meghosszabbodik.
Meghosszabbítja a bemeneti csövet. A csatlakozást cementtel rögzítik PVC csövekhez.
Gázakkumulátort épít be egy nagy tartályba. A vezetők mentén orientálja.
Kilencedik lépés: első indítás
Egy ekkora biogáz üzem kezdeti beindításához körülbelül 80 kg tehéntrágya szükséges. A trágyát 300 liter nem klórozott vízzel hígítják. A mester egy speciális adalékot is hozzáad a baktériumok szaporodásának felgyorsításához. A kiegészítő cukornád-, kókusz- és pálmafák koncentrált levéből áll. Úgy tűnik, ez valami élesztő. Ezt a masszát tölti be a bemeneti csövön keresztül. Feltöltés után a befolyócsövet ki kell mosni és dugót kell szerelni.
Néhány nap múlva a gázakkumulátor emelkedni kezd. Ezzel beindult a gázképződés folyamata. Amint a tárolótartály megtelik, a keletkező gázt légteleníteni kell. Az első gáz sok szennyeződést tartalmaz, és levegő volt a tárolótartályban.
Tizedik lépés: üzemanyag
A gázképződés folyamata elkezdődött, és most azt kell kitalálni, hogy mit lehet és mit nem lehet üzemanyagként használni.
Üzemanyagként tehát a következők használhatók: rothadt zöldségek, zöldségek és gyümölcsök héja, használhatatlan tejtermékek, túlfőtt vaj, apróra vágott gyom, állat- és baromfihulladék stb. A telepítés során sok használhatatlan növényi és állati hulladékot lehet felhasználni. A darabokat a lehető legfinomabbra kell összetörni. Ez felgyorsítja az újrahasznosítási folyamatot.
Ne használja fel: hagyma és fokhagyma héját, tojáshéjat, csontokat, rostos anyagokat.
Most nézzük meg a betöltött üzemanyag mennyiségének kérdését. Mint már említettük, egy ilyen kapacitás 3,5-4 kg üzemanyagot igényel. Az üzemanyag feldolgozása az üzemanyag típusától függően 30-50 napig tart. Naponta 4 kg tüzelőanyag hozzáadásával 30 napon belül naponta kb. 750 g gáz keletkezik belőle. Az egység túltöltése túl sok üzemanyagot, savasságot és baktériumok hiányát okozza. A mester emlékeztet arra, hogy a szabályok szerint 1000 liter térfogatra naponta 5 kg üzemanyagra van szükség.
Tizenegyedik lépés: Dugattyú
Az üzemanyag betöltésének megkönnyítésére a mester egy dugattyút készített.
Szükséges kötelező anyagok:
- két tartály;
- összekötő csövek;
- szelepek;
- gázszűrő;
- a tömítettséget biztosító eszközök (ragasztó, gyanta, tömítőanyag stb.);
Kívánatos:
- keverő elektromos motorral;
- hőmérséklet szenzor;
- nyomásmérő;
Az alábbi sorrend a déli régiókra alkalmas. Bármilyen körülmények között történő működéshez reaktorfűtési rendszert kell hozzáadni, amely biztosítja az edény 40 Celsius-fokra való felmelegedését, és növeli a hőszigetelést, például üvegházzal zárva a szerkezetet. Az üvegházat célszerű fekete fóliával lefedni. Célszerű egy kondenzvíz-elvezető berendezést is beépíteni a csővezetékbe.
Egyszerű biogáz üzem létrehozása:
- Hozzon létre egy tárolótartályt. Kiválasztunk egy tartályt, ahol a keletkező biogázt tároljuk. A tartály szeleppel van rögzítve és nyomásmérővel van felszerelve. Ha a gázfogyasztás állandó, akkor nincs szükség gáztartályra.
- Szigetelje a szerkezetet a gödör belsejében.
- Szerelje be a csöveket. Fektessen csöveket a gödörbe az alapanyagok betöltéséhez és a komposzthumusz kiürítéséhez. A reaktortartályban bemeneti és kimeneti lyuk van. A reaktort egy gödörbe helyezik. A csövek a furatokhoz vannak csatlakoztatva. A csöveket ragasztóval vagy más alkalmas eszközzel szorosan rögzítik. A 30 cm-nél kisebb csőátmérő hozzájárul az eltömődésükhöz. A rakodási helyet a napos oldalon kell kiválasztani.
- Szerelje fel a fedelet. A nyílászáróval felszerelt rektor kényelmesebbé teszi a javítási és karbantartási munkákat. A nyílást és a reaktortartályt gumival kell lezárni. Hőmérséklet-, nyomás- és nyersanyagszint-érzékelőket is felszerelhet.
- Válasszon ki egy tartályt a bioreaktor számára. A kiválasztott tartálynak tartósnak kell lennie - mivel az erjedés nagy mennyiségű energiát szabadít fel; jó hőszigeteléssel rendelkezik; lég- és vízálló legyen. A tojás alakú edények a legalkalmasabbak. Ha egy ilyen reaktor építése problémás, akkor egy lekerekített élű hengeres tartály jó alternatíva. A négyzet alakú tartályok kevésbé hatékonyak, mert a megkeményedett biomassza felhalmozódik a sarkokban, ami megnehezíti az erjedést.
- Készítse elő a gödröt.
- Válasszon helyet a jövőbeli telepítés felszereléséhez. Célszerű olyan helyet választani, amely elég távol van a háztól, és ahol lyukat lehet ásni. A gödörbe helyezve jelentősen megtakaríthatja a hőszigetelést, olcsó anyagok, például agyag használatával.
- Ellenőrizze a kapott szerkezet tömítettségét.
- Indítsa el a rendszert.
- Adjon hozzá nyersanyagokat. Körülbelül két hetet várunk, amíg az összes szükséges folyamat lezajlik A gáz égésének szükséges feltétele a szén-dioxid eltávolítása. Egy hagyományos szűrő egy hardverboltból megteszi ezt. Száraz fával és fémforgáccsal megtöltött 30 cm hosszú gázcsődarabból házilag készített szűrő készül.
Összetétel és típusok
A biogáz olyan gáz, amelyet a biomasszán háromfázisú biokémiai folyamat eredményeként nyernek, zárt körülmények között.
A biomassza lebontásának folyamata szekvenciális: először hidrolitikus baktériumoknak, majd savképző baktériumoknak, végül metánképző baktériumoknak teszik ki. A mikroorganizmusok anyaga minden szakaszban az előző szakasz aktivitásának terméke.
A kimeneten a biogáz hozzávetőleges összetétele így néz ki:
- metán (50-70%);
- szén-dioxid (30-40%);
- hidrogén-szulfid (~2%);
- hidrogén (~1%);
- ammónia (~1%);
Az arányok pontosságát a felhasznált alapanyagok és a gázgyártás technológiája befolyásolja. A metán égési potenciállal rendelkezik; minél magasabb százalékos aránya, annál jobb.
A több mint háromezer éves múltra visszatekintő ősi kultúrák (India, Perzsia vagy Asszíria) rendelkeznek gyúlékony mocsári gáz felhasználásával. A tudományos alap sokkal később alakult ki. A metán CH 4 kémiai képletét John Dalton tudós fedezte fel, a metán jelenlétét a mocsári gázban pedig Humphry Davy. A második jelentős szerepet játszott az alternatív energiaipar fejlődésében. Világháború, ami megköveteli a harcoló felektől, hogy óriási energiaszükségletük legyen.
A Szovjetunió hatalmas olaj- és földgáztartalékai miatt nem volt kereslet más energiatermelési technológiák iránt, a biogáz tanulmányozása főként az akadémiai tudományok érdeklődésének tárgya volt. Jelenleg annyit változott a helyzet, hogy az ipari termelés mellett különböző típusoküzemanyag, bárki létrehozhat biogáz üzemet saját céljaira.
Telepítő eszköz – szerves nyersanyagokból biogáz előállítására tervezett berendezés.
A szállított nyersanyag típusa alapján a következő típusú biogázüzemeket különböztetjük meg:
- adagos etetéssel;
- folyamatos takarmányozással;
Hatékonyabbak az állandó alapanyag-utánpótlást biztosító biogázüzemek.
A nyersanyag-feldolgozás típusa szerint:
- Nincs automatikus keverés nyersanyagok és a szükséges hőmérséklet fenntartása - komplexek minimális felszereléssel, alkalmasak kis gazdaságok számára (1. ábra).
- Automatikus keveréssel, de a szükséges hőmérséklet fenntartása nélkül - kis gazdaságokat is kiszolgál, hatékonyabban, mint az előző típus.
- A kívánt hőmérséklet támogatásával, de automatikus keverés nélkül.
- Automatikus alapanyag-keveréssel és hőmérséklet támogatással.
Működés elve
A szerves nyersanyagok biogázzá alakításának folyamatát fermentációnak nevezik. A nyersanyagokat egy speciális tartályba töltik, amely megbízható védelmet nyújt a biomassza oxigénnel szemben. Az oxigén beavatkozása nélkül bekövetkező eseményt anaerobnak nevezzük.
Speciális baktériumok hatására az erjedés anaerob környezetben kezd megtörténni. Az erjedés előrehaladtával a nyersanyagot kéreg borítja, amelyet rendszeresen meg kell semmisíteni. A megsemmisítés alapos keveréssel történik.
A tartalmat naponta legalább kétszer össze kell keverni, anélkül, hogy megsértené a folyamat szorosságát. A kéreg eltávolítása mellett a keverés lehetővé teszi a savasság és a hőmérséklet egyenletes eloszlását a szerves masszán belül. Ezen manipulációk eredményeként biogáz keletkezik.
A keletkező gázt egy gáztartályba gyűjtik, és onnan csöveken juttatják el a fogyasztóhoz. Az alapanyag feldolgozása után nyert biotrágyák felhasználhatók állatok élelmiszer-adalékanyagaként vagy a talajba adva. Ezt a műtrágyát komposzthumusznak nevezik.
A biogáz üzem a következő elemeket tartalmazza:
- homogenizáló tartály;
- reaktor;
- keverők;
- tároló tartály (gáztartó);
- fűtési és vízkeverő komplexum;
- gázkomplexum;
- szivattyú komplexum;
- szétválasztó;
- vezérlő érzékelők;
- Műszerezés és automatizálás vizualizációval;
- biztonsági rendszer;
Egy ipari típusú biogázüzemre egy példa látható a 2. ábrán.
Felhasznált nyersanyagok
Bármilyen állati vagy növényi anyag bomlása során különböző mértékben gyúlékony gázok szabadulnak fel. A különféle összetételű keverékek kiválóan alkalmasak nyersanyagokhoz: trágya, szalma, fű, különféle hulladékok stb. A kémiai reakcióhoz 70%-os páratartalom szükséges, ezért az alapanyagot vízzel kell hígítani.
Tisztítószerek, klór és mosóporok jelenléte a szerves biomasszában elfogadhatatlan, mivel megzavarják a kémiai reakciókat és károsíthatják a reaktort. Szintén nem alkalmasak a reaktorba a tűlevelű fákból származó (gyantát tartalmazó) fűrészporos nyersanyagok, amelyek magas lignint tartalmaznak és meghaladja a 94%-os nedvességküszöböt.
Növényi. A növényi alapanyagok kiválóan alkalmasak biogáz előállítására. A friss fű adja a maximális tüzelőanyag-hozamot - egy tonna nyersanyagból körülbelül 250 m 3 gázt nyernek 70%-os metántartalommal. A kukoricaszilázs valamivel kisebb - 220 m3. Cékla teteje – 180 m3.
Szinte minden növény, széna vagy alga felhasználható biomasszaként. Az alkalmazás hátránya a gyártási ciklus hossza. A biogáz megszerzésének folyamata legfeljebb két hónapig tart. Az alapanyagokat finomra kell őrölni.
Állat. Feldolgozó üzemekből, tejüzemekből, vágóhidakból stb. származó hulladék. Alkalmas biogáz üzembe. A maximális tüzelőanyag-hozamot az állati zsírok biztosítják - 1500 m 3 biogáz 87%-os metántartalommal. A fő hátrány a hiány. Az állati nyersanyagokat is őrölni kell.
Ürülék. A trágya fő előnye az olcsóság és a könnyű beszerezhetőség. Hátrány – a biogáz mennyisége és minősége alacsonyabb, mint más típusú nyersanyagoké. A ló és tehén ürüléke azonnal feldolgozható. A gyártási ciklus körülbelül két hetet vesz igénybe, és 60 m3-es kibocsátást eredményez 60% metántartalommal.
A csirketrágyát és a sertéstrágyát közvetlenül nem lehet felhasználni, mert mérgezőek. Az erjedési folyamat elindításához ezeket össze kell keverni szilázssal. Emberi hulladékok is felhasználhatók, de a szennyvíz nem megfelelő, mivel a széklet tartalma alacsony.
A munka sémái
1. séma – biogáz üzem az alapanyagok automatikus keverése nélkül:
2. séma – Ipari biogáz üzem:
