Biogaz pentru încălzirea locuinței. Obținem biogaz cu mâinile noastre. Materiale video despre asamblarea și dispunerea sistemului

În curtea oricărei ferme puteți folosi nu numai energia vântului, a soarelui, ci și a biogazului.

Biogaz- combustibil gazos, produs al descompunerii microbiologice anaerobe a materiei organice. Tehnologiile de biogaz sunt cel mai radical, mai ecologic, fără deșeuri de procesare, utilizând și dezinfectând o varietate de deșeuri organice de origine vegetală și animală.

Condițiile de producție și valoarea energetică a biogazului.

Cei care doresc să construiască o instalație de biogaz de dimensiuni mici în curte trebuie să știe în detaliu din ce materii prime și prin ce tehnologie este posibil să se obțină biogaz.

Se obține biogazîn procesul de fermentare (descompunere) anaerobă (fără acces la aer) a substanțelor organice (biomasă) de diverse origini: excremente de păsări, vârfuri, frunze, paie, tulpini de plante și alte deșeuri organice ale unei ferme individuale. Astfel, biogazul poate fi produs din toate deșeurile menajere, care au capacitatea de a fermenta și descompune în stare lichidă sau umedă fără oxigen. Instalațiile anaerobe (fermentatoarele) fac posibilă prelucrarea oricărei mase organice în timpul procesului în două faze: descompunerea masei organice (hidratare) și gazeificarea acesteia.

Utilizarea materiei organice care a suferit descompunere microbiologică în instalațiile de biogaz crește fertilitatea solului, productivitatea diferitelor culturi cu 10-50%.

Biogazul, care este eliberat în timpul fermentației complexe a deșeurilor organice, constă dintr-un amestec de gaze: metan (gazul de mlaștină) - 55-75%, dioxid de carbon - 23-33%, hidrogen sulfurat - 7%. Fermentarea cu metan este un proces bacterian. Principala condiție pentru fluxul său și producerea de biogaz este prezența căldurii în biomasă fără acces la aer, care poate fi creată în instalații simple de biogaz. Instalațiile sunt ușor de construit în ferme individuale sub formă de fermentatoare speciale pentru fermentarea biomasei.

În ferma de origine, principala materie primă organică pentru încărcarea în fermentator este gunoi.

La prima etapă de încărcare a gunoiului de grajd în rezervorul de fermentare, durata procesului de fermentare ar trebui să fie de 20 de zile, gunoi de porc - 30 de zile. Se obține mai mult gaz la încărcarea diferitelor componente organice în comparație cu încărcarea unui singur component. De exemplu, atunci când se prelucrează gunoiul de grajd pentru bovine și păsări, biogazul poate conține până la 70% metan, ceea ce crește semnificativ eficiența biogazului ca combustibil. După stabilizarea procesului de fermentație, materia primă trebuie încărcată zilnic în fermentator, dar nu mai mult de 10% din cantitatea de masă procesată în acesta. Conținutul de umiditate recomandat al materiilor prime vara este de 92-95%, iarna - 88-90%.

În fermentator, împreună cu producția de gaze, deșeurile organice sunt dezinfectate de microflora patogenă, dezodorizarea mirosurilor neplăcute emise. Nămolul brun rezultat este descărcat periodic din fermentator și folosit ca îngrășământ.

Pentru a încălzi masa procesată, se folosește căldură, care este eliberată în timpul descompunerii sale într-un biofermenter. Odată cu scăderea temperaturii în fermentator, intensitatea degajării gazului scade, deoarece procesele microbiologice din masa organică încetinesc. Prin urmare, izolarea termică fiabilă a unei instalații de biogaz (biofermentator) este una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea sa normală.

Pentru a asigura modul de fermentare necesar, se recomandă amestecarea gunoiului de grajd pus în fermentator cu apă fierbinte (de preferință 35-40 ° C). Pierderile de căldură trebuie să fie reduse la minimum și în timpul reîncărcării periodice și a curățării fermentatorului. Pentru o mai bună încălzire a fermentatorului, puteți utiliza „ efect de sera". Pentru a face acest lucru, un cadru din lemn sau metal ușor este instalat deasupra cupolei și acoperit cu folie de plastic. Cele mai bune rezultate se obțin la o temperatură a materiei prime care este fermentată, 30-32 ° C și o umiditate de 90-95%. În sudul Ucrainei, instalațiile de biogaz pot funcționa eficient fără încălzirea suplimentară a materiei organice în fermentator. În regiunile din zona de mijloc și nord, o parte din gazul produs trebuie consumat în perioadele reci ale anului pentru încălzirea suplimentară a masei fermentate, ceea ce complică proiectarea centralelor de biogaz. Este posibil ca după prima umplere a fermentatorului și începerea extracției gazelor, acesta din urmă să nu se ardă. Acest lucru se datorează faptului că gazul produs inițial conține mai mult de 60% dioxid de carbon. În acest caz, trebuie eliberat în atmosferă și, după 1-3 zile, funcționarea instalației de biogaz va continua într-un mod stabil.

La fermentarea excrementelor de la un animal, puteți obține pe zi: bovine (greutate în viu 500-600 kg) - 1,5 metri cubi de biogaz, porci (greutate în viu 80-100 kg) - 0,2 metri cubi, pui sau iepure - 0,015 metri cubi

Într-o zi de fermentare, 36% din biogaz se formează din gunoiul de grajd al bovinelor, iar 57% din gunoiul de porc. După cantitatea de energie, 1 metru cub de biogaz echivalează cu 1,5 kg de cărbune, 0,6 kg de kerosen, 2 kW/h de energie electrică, 3,5 kg de lemn de foc, 12 kg de brichete de gunoi de grajd.

Tehnologiile de biogaz au fost dezvoltate pe scară largă în China, ele fiind implementate activ într-un număr de țări din Europa, America, Asia și Africa. În Europa de Vest, de exemplu în România, Italia, în urmă cu mai bine de 10 ani, au început să fie utilizate masiv instalații de biogaz de dimensiuni mici, cu un volum de materii prime prelucrate de 6-12 metri cubi.

Proprietarii gospodăriilor și fermelor din Ucraina au început, de asemenea, să manifeste interes pentru astfel de instalații. Pe teritoriul oricărei gospodării, puteți echipa una dintre cele mai simple instalații de biogaz, care, de exemplu, sunt folosite în ferme individuale din România. Conform datelor prezentate în fig. Cu dimensiuni sunt dotate 1-a, groapa 1 si cupola 3. Groapa este captuita cu placi de beton armat de 10 cm grosime, care sunt tencuite cu mortar de ciment si acoperite cu rasina pentru etansitate. Din fierul de acoperiș este sudat un clopot de 3 m înălțime, în partea superioară a căruia se va acumula biogaz. Pentru a-l proteja de coroziune, clopotul este pictat periodic cu două straturi de vopsea în ulei. Mai bine, acoperiți interiorul clopotului cu plumb roșu.

În partea superioară a clopotului, este instalată o conductă de ramificare 4 pentru îndepărtarea biogazului și un manometru 5 pentru măsurarea presiunii acestuia. Ieșirea de gaz 6 poate fi realizată dintr-un furtun de cauciuc, țeavă din plastic sau metal.

În jurul gropii de fermentare este dispusă un canal de etanșare cu apă din beton 2, umplut cu apă, în care partea inferioară a clopotului este scufundată cu 0,5 m.

Gazul poate fi furnizat aragazului prin conducte de metal, plastic sau cauciuc. Pentru a preveni spargerea tuburilor din cauza înghețului apei de condensare în timpul iernii, se folosește un dispozitiv simplu (Fig. 1-b): tubul în formă de U 2 este conectat la conducta 1 în punctul cel mai de jos. Înălțimea părții libere trebuie să fie mai mare decât presiunea biogazului (în mm de coloană de apă). Condensatul 3 este descărcat prin capătul liber al tubului și nu va exista scurgere de gaz.

În a doua versiune a instalației (Fig. 1-c), groapa 1 cu un diametru de 4 mm și o adâncime de 2 m este acoperită în interior cu fier de acoperiș, ale cărui foi sunt strâns sudate. Suprafața interioară a rezervorului sudat este acoperită cu o rășină pentru protecție anticorozivă. Pe partea exterioară a marginii superioare a rezervorului de beton este dispusă o canelură inelară de 5 până la 1 m adâncime, care este turnată cu apă. Partea verticală a cupolei 2, care acoperă rezervorul, este instalată liber în ea. Astfel, canelura cu apă turnată servește drept sigiliu de apă. Biogazul este colectat în partea superioară a cupolei, de unde este alimentat prin ieșirea 3 și apoi prin conducta 4 (sau furtun) până la locul de utilizare.

Un rezervor rotund 1 este încărcat cu aproximativ 12 metri cubi de materie organică (de preferință gunoi de grajd proaspăt), care se toarnă cu fracțiunea lichidă a gunoiului de grajd (urină) fără a adăuga apă. Fermentatorul începe să funcționeze la o săptămână după umplere. În această instalație, capacitatea fermentatorului este de 12 metri cubi, ceea ce face posibilă construirea acestuia pentru 2-3 familii ale căror case sunt situate în apropiere. O astfel de instalație poate fi construită pe o curte dacă familia crește tauri cu contract sau întreține mai multe vaci.

Diagramele structurale și tehnologice ale celor mai simple instalații de dimensiuni mici sunt prezentate în Fig. 1-d, d, f, g. Săgețile indică mișcările tehnologice ale materiei organice, gazului și nămolului original. Din punct de vedere structural, cupola poate fi rigidă sau realizată din folie de polietilenă. O cupolă rigidă poate fi realizată cu o parte cilindrică lungă pentru imersiunea profundă în masa „plutitoare” procesată (Fig. 1-d) sau introdusă într-o garnitură hidraulică (Fig. 1-e). O cupolă de film poate fi introdusă într-o garnitură de apă (Fig. 1-e) sau realizată sub forma unui sac mare întreg lipit (Fig. 1-g). În ultima versiune, o greutate 9 este plasată pe punga din film, astfel încât punga să nu se umfle prea mult, precum și pentru formarea unei presiuni suficiente sub film.

Gazul care este colectat sub cupolă sau folie este canalizat până la punctul de utilizare. Pentru a evita explozia de gaz, la priză poate fi instalată o supapă reglată de presiune. Cu toate acestea, pericolul unei explozii de gaz este puțin probabil, deoarece odată cu o creștere semnificativă a presiunii gazului sub dom, acesta din urmă va fi ridicat în etanșarea hidraulică la o înălțime critică și se va răsturna, eliberând gazul.

Producția de biogaz poate fi redusă datorită faptului că pe suprafața materiilor prime organice din fermentator se formează o crustă în timpul fermentării sale. Pentru a nu interfera cu evacuarea gazului, acesta este rupt prin agitarea masei într-un fermentator. Amestecarea se poate face nu manual, ci prin atașarea unei furculițe de metal pe fundul domului. Domul se ridică în etanșarea hidraulică la o anumită înălțime atunci când gazul se acumulează și coboară pe măsură ce este utilizat.

Deplasând sistematic copertina de sus în jos, furcile conectate la copertina vor rupe crusta.

Umiditatea ridicată și prezența hidrogenului sulfurat (până la 0,5%) contribuie la creșterea coroziunii pieselor metalice plante de biogaz... Prin urmare, starea tuturor elementelor metalice ale fermentatorului este monitorizată în mod regulat și locurile de deteriorare sunt protejate cu grijă, cel mai bine cu plumb roșu plumb în unul sau două straturi, apoi vopsite în două straturi cu orice vopsea de ulei.

Orez. 1. Scheme ale celor mai simple plante de biogaz:

A). cu cupolă piramidală: 1 - groapă de gunoi de grajd; 2 - etanșare canelură-apă; 3 - un clopot pentru colectarea gazelor; 4, 5 - priza de gaz; 6 - manometru;

b). dispozitiv de scurgere a condensului: 1 - conductă de scurgere a gazelor; 2 - țeavă de condens în formă de U; 3 - condens;

v). cu cupolă conică: 1 - groapă de gunoi de grajd; 2 - dom (clopot); 3 - parte extinsă a conductei de ramificație; 4 - conducta de evacuare a gazului; 5 - etanșare canelură-apă;

d, e, f, g - diagrame ale variantelor celor mai simple instalații: 1 - furnizarea deșeurilor organice; 2 - container pentru deseuri organice; 3 - punctul de colectare a gazului sub cupolă; 4 - ieșire gaz; 5 - îndepărtarea nămolului; 6 - manometru; 7 - o cupolă din folie de polietilenă; 8 - sigiliu de apă; 9 - marfa; 10 - pungă din polietilenă lipită dintr-o bucată.

Uzina de biogaz cu încălzirea masei fermentate de căldura eliberată în timpul descompunerii gunoiului de grajd într-un fermentator aerob este prezentată în Fig. 2, include un rezervor de metan - un recipient metalic cilindric cu un gât de umplere 3, un robinet de scurgere 9, un agitator mecanic 5 și o conductă ramificată 6 pentru preluarea biogazului.

Fermentatorul 1 poate fi realizat dreptunghiular din materiale lemnoase. Pentru descărcarea gunoiului de grajd tratat, pereții laterali sunt detașabili. Podeaua fermentatorului este rețea, prin canalul tehnologic 10, aerul este suflat din suflantul 11. Fermentatorul este acoperit de sus cu scuturi din lemn 2. Pentru a reduce pierderile de căldură, pereții și fundul sunt realizate cu un strat termoizolant. 7.

Instalarea funcționează așa. Gunoiul de grajd lichid pregătit în prealabil cu un conținut de umiditate de 88-92% este turnat în metatanc 4 prin Golovin 3, nivelul lichidului este determinat în partea de jos a gâtului de umplere. Fermentatorul aerob 1 prin partea de deschidere superioară este umplut cu gunoi de grajd sau cu un amestec de gunoi de grajd cu un umplutură organică uscată (paie, rumeguș) cu un conținut de umiditate de 65-69%. Când aerul este furnizat prin canalul procesului, materia organică începe să se descompună în fermentator și se eliberează căldură. Este suficient să încălziți conținutul metatancului. Ca urmare, se eliberează biogaz. Se acumulează în partea superioară a rezervorului metantan. Prin conducta de ramificare 6 este utilizată pentru nevoile casnice. În procesul de fermentare, gunoiul de grajd din digestor este amestecat cu un mixer 5.

O astfel de instalație va răsplăti într-un an numai din cauza eliminării deșeurilor în gospodăria personală.

Orez. 2. Schema unei instalații de biogaz cu încălzire:
1 - fermentator; 2 - scândură de lemn; 3 - gât de umplere; 4 - metantank; 5 - agitator; 6 - conductă de ramificare pentru prelevarea de biogaz; 7 - strat termoizolant; 8 - zăbrele; 9 - supapă de scurgere pentru masa procesată; 10 - canal pentru alimentarea cu aer; 11 - suflantă.

Instalație individuală de biogaz(IBGU-1) pentru o familie de țărani cu 2 până la 6 vaci sau 20-60 porci, sau 100-300 păsări (Fig. 3). Planta poate procesa zilnic de la 100 la 300 kg de gunoi de grajd și produce 100-300 kg de îngrășăminte organice ecologice și 3-12 metri cubi de biogaz.

Pentru a găti pentru o familie de 3-4 persoane, este necesar să ardeți 3-4 metri cubi de biogaz pe zi, pentru încălzirea unei case cu o suprafață de 50-60 metri pătrați - 10-11 metri cubi. Unitatea poate funcționa în orice zonă climatică. Fabrica din Tula „Stroytekhnika” și fabrica de reparații și mecanice „Orlovsky” (Orel) și-au început producția în serie.

Orez. 3. Diagrama unei instalații individuale de biogaz IBGU-1:
1 - gât de umplere; 2 - agitator; 3 - conductă de ramificare pentru prelevarea de probe de gaze; 4 - strat termoizolant; 5 - conductă de ramificație cu macara pentru descărcarea masei prelucrate; 6 - termometru.

Fermele au nevoie de combustibil pentru sistemele de încălzire, electricitate și alte nevoi zilnice. Întrucât prețurile la energie sunt în continuă creștere an de an, fiecare proprietar de casă sau de întreprindere mică s-a gândit cel puțin o dată la cum să producă biogaz acasă.

Instalațiile de biogaz sunt din ce în ce mai folosite în ferme, permițându-vă să economisiți bani la încălzire

O instalație de biogaz pentru o casă privată vă permite să organizați producția de biogaz chiar în curtea dvs., ceea ce rezolvă problema combustibilului. Deoarece un procent semnificativ dintre săteni au abilitățile de a lucra cu unelte de sudură și lăcătuș, problema realizării unei instalații pentru producția de gaz pe cont propriu pare logică. Deci, puteți economisi nu numai pe muncă, ci și pe materiale, dacă utilizați instrumentele disponibile.

Ce este biogazul și cum este generat: producție și producție

Biogazul este o substanță formată în timpul fermentării deșeurilor organice și conține suficient metan pentru a fi folosit ca combustibil. Când este ars, biogazul produce căldură, care este suficientă pentru a încălzi o casă sau pentru a alimenta o mașină. gunoiul de grajd, care este ușor disponibil și ieftin sau complet gratuit, atunci când vine vorba de o întreprindere de creștere a animalelor sau de o fermă privată mare, este folosit pentru a obține un transportator de energie.

Biogazul este un biocombustibil ecologic care poate fi produs manual; gazul biologic este legat de gazul natural. Gazul este obținut ca urmare a procesării deșeurilor de către bacteriile anaerobe. Fermentarea are loc într-un recipient fără aer numit bioreactor. Rata producției de biogaz depinde de cantitatea de deșeuri încărcate în biogenerator. Sub acțiunea bacteriilor, un amestec de metan și dioxid de carbon cu unele impurități ale altor substanțe gazoase este eliberat din materiile prime. Gazul format este îndepărtat din bioreactor, purificat și utilizat pentru propriile nevoi. Materiile prime prelucrate, la sfârșitul procesului, devin îngrășământ, care este folosit pentru a îmbunătăți fertilitatea solului. Producția de biogaz este benefică pentru întreprinderile zootehnice, care au acces gratuit la gunoi de grajd și alte deșeuri organice.

Avantajele arderii combustibilului din gunoiul de grajd (îngrășământ agricol) pentru încălzire: electricitate din metan

Gestionarea eficientă și ecologică a deșeurilor
Disponibilitatea materiilor prime pentru producerea gazelor în mediul rural
Capacitatea de a organiza un ciclu închis de producție fără deșeuri de gaze și îngrășăminte din gunoi de grajd
Sursă de materii prime care se auto-alimentează neepuizatoare

Cum să construiți un bioreactor (instalare) cu propriile mâini

Instalațiile de biogaz care extrag gazul din gunoi de grajd pot fi asamblate cu ușurință cu propriile mâini pe propriul site. Înainte de a asambla un bioreactor pentru procesarea gunoiului de grajd, merită să desenați desene și să studiați cu atenție toate nuanțele, deoarece Un container care conține o cantitate mare de gaz exploziv poate fi o sursă de mare pericol dacă este utilizat incorect sau dacă există erori în proiectarea instalației.

Schema de producție a biogazului

Volumul rezervorului de bioreactor este calculat pe baza cantității de materie primă utilizată pentru obținerea metanului. Pentru ca condițiile de lucru să fie optime, capacitatea reactorului este umplută cu deșeuri cu cel puțin două treimi. În aceste scopuri, se folosește o groapă de mare adâncime. Pentru ca etanșeitatea să fie mare, pereții gropii sunt armați cu beton sau armați cu plastic, uneori se instalează inele de beton în groapă. Suprafața pereților este tratată cu soluții de izolare a umezelii. Etanșeitatea este o condiție prealabilă pentru funcționarea eficientă a instalației. Cu cât containerul este mai bine izolat, cu atât este mai mare calitatea și cantitatea. În plus, produșii de descompunere ai deșeurilor sunt otrăvitori și, dacă sunt vărsați, pot fi nocivi pentru sănătate.

În recipientul pentru deșeuri este instalat un mixer. Este responsabil pentru amestecarea deșeurilor în timpul fermentației, prevenind distribuția neuniformă a materiilor prime și formarea unei cruste. În aval de agitator, în gunoi de grajd este instalată o structură de drenaj, care facilitează evacuarea gazului în rezervorul de stocare și previne scurgerea. Din motive de siguranță, este necesar să se îndepărteze gazul, precum și să se îmbunătățească calitatea îngrășămintelor rămase în reactor după finalizarea procesării. O gaură este făcută în partea de jos a reactorului pentru. Deschiderea este prevăzută cu un capac etanș pentru a menține echipamentul etanș.

Cum să asigurați fermentarea activă a biomasei la domiciliu utilizând un generator și alte echipamente: procesarea deșeurilor, compoziția și extracția

Pentru ca procesul de procesare în bioreactor să se desfășoare mai rapid, este necesară încălzirea. Temperatura ambiantă este suficientă pentru ca prelucrarea gunoiului de grajd să aibă loc fără asistență. Dar în condiții meteorologice nefavorabile, în sezonul de iarnă, mini-centrala de biogaz are nevoie de o sursă suplimentară de căldură, altfel producția de gaz devine imposibilă. Pentru ca bacteriile să transforme deșeurile în gaz, temperatura din reactor trebuie să fie peste 38 de grade Celsius. Nu este dificil să obțineți biogaz cu propriile mâini, principalul lucru este să cunoașteți anumite reguli de fabricație.

Rezervorul este încălzit folosind o bobină, care se află sub reactor, sau prin instalarea de încălzitoare electrice pentru a încălzi direct rezervorul. transformarea deșeurilor în gaz se află deja în materiile prime. Pentru a activa microorganismele și a începe procesul de producere a biogazului, temperatura din rezervor trebuie să fie suficientă pentru fermentare. Pentru a facilita controlul conformității cu condițiile de temperatură, încălzirea automată este conectată la reactor. Acesta încălzește recipientul atunci când încărcați combustibil în el la temperatura dorită și oprește încălzirea când este atins marcajul dorit de pe termometru. Un dispozitiv de control al temperaturii, care este ușor de găsit într-un magazin de echipamente cu gaz, va face față rolului unui încălzitor automat.

Modul de control al temperaturii. Poate fi achiziționat de la orice magazin de hardware

Eliminarea corectă a gazelor din bioreactor: desene, utilizarea tehnologiei

Pentru îndepărtarea ușoară a gazului format din rezervor, instalațiile de biogaz sunt echipate cu o serie de dispozitive:

Țevi din plastic poziționate vertical cu un număr mare de găuri pentru a facilita separarea gazului de materiile prime. Partea superioară a țevii ar trebui să iasă deasupra masei reziduale, permițând gazului să scape liber.
Un film care este așezat deasupra unui recipient și creează o aparență de efect de seră. Menține temperatura necesară în interiorul recipientului și, de asemenea, împiedică amestecarea gazului cu aerul.

Uneori, partea superioară a containerului este acoperită cu o cupolă din beton sau alt material. Pentru ca un astfel de dom să nu zboare sub influența presiunii gazului rezultat, este atașat cu grijă de structură, legat cu cabluri.
O conductă de evacuare a gazului este plasată în partea superioară a reactorului. Țeava este echipată cu un mecanism de blocare etanș pentru a nu încălca etanșeitatea structurii. Biogazul nou eliberat, care intră în conducta de evacuare, este saturat cu vapori de apă și conține multe impurități. apare prin condensare: când se răcește la temperatura ambiantă, apa se depune sub formă de condens pe pereții conductelor. Pentru a evita coroziunea, conducta de refulare este pozitionata pentru a facilita eliminarea condensului prin separator.
Pentru a scăpa de biogazul din impuritățile de hidrogen sulfurat, în drumul său spre depozit este instalat un filtru din cărbune activ tratat special, în care amestecul este oxidat în sulf și se depune în sorbent.

PRIVESTE FILMAREA

O instalație de biogaz auto-asamblată, care procesează gunoiul de grajd în biogaz acasă, reduce semnificativ costul plății pentru încălzire și electricitate. O astfel de instalație va reduce costul furnizării căldurii unei case private, va reduce costul produselor agricole, crescând astfel profitabilitatea fermei. - capacitatea de a transforma deșeurile într-o sursă de energie și alternativă la gazele naturale. Biogazul este ecologic și modern.

Instalațiile mici pot fi montate și acasă. Pentru a devia, voi spune că obținerea biogazului cu propriile mâini nu este un fel de invenție nouă. Chiar și în cele mai vechi timpuri, biogazul a fost obținut în mod activ acasă, în China. Această țară este încă liderul în ceea ce privește numărul instalațiilor de biogaz. Dar aici cum să faci o plantă de biogaz cu propriile mâini ce este necesar pentru asta, cât va costa - Voi încerca să spun toate acestea în articolele următoare și în următoarele.

Calculul preliminar al unei instalații de biogaz

Înainte de a continua cu achiziționarea sau auto-asamblarea unei fabrici de biogaz, este necesar să se evalueze în mod adecvat disponibilitatea materiilor prime, tipul, calitatea și posibilitatea furnizării neîntrerupte. Nu orice materie primă este adecvată pentru producția de biogaz. Materii prime care nu sunt ca:

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

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

Orice materie primă este caracterizată de trei parametri importanți:

densitate;
continut de cenusa;
umiditate.

Ultimii doi parametri sunt determinați din tabele statistice. Materiile prime sunt diluate cu apă pentru a obține un conținut de umiditate de 80-92%. Raportul dintre cantitatea de apă și materii prime poate varia de la 1: 3 la 2: 1. Acest lucru se face pentru a oferi substratului fluiditatea necesară. Acestea. pentru a asigura trecerea substratului prin conducte și posibilitatea amestecării acestuia. Pentru plantele mici de biogaz, densitatea substratului este permisă să fie egală cu densitatea apei.

Să încercăm să determinăm volumul reactorului folosind un exemplu.

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

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

Calculul randamentului biogazului

Tabel pentru calcularea producției de biogaz în funcție de tipul materiei prime.

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

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

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

Instalarea și fabricarea reactorului

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

să fie etanși la apă și gaze. Amestecarea aerului cu gazul nu ar trebui să aibă loc în reactor. Trebuie să existe o garnitură de material sigilat între capac și corp;
să fie izolat termic;
rezista la toate sarcinile (presiunea gazului, greutatea etc.);
au o trapă pentru lucrări de reparații.

Instalarea și selectarea formei reactorului se face pentru fiecare fermă în mod individual.

Tema de artizanat Fabrica de biogaz DIY foarte extins. Prin urmare, în acest articol mă voi opri la asta. În articolul următor vom vorbi despre alegerea elementelor rămase ale instalației de biogaz, prețuri și unde poate fi achiziționată.

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

Realimentarea buteliilor de gaz ale mașinilor ca combustibil pentru cazanele de încălzire nu este o listă completă a tuturor opțiunilor posibile pentru utilizarea produsului finit. Cum să asamblați o instalație de biogaz cu propriile mâini este povestea noastră.

Există mai multe modele ale unității. Atunci când alegeți una sau altă soluție de inginerie, trebuie să înțelegeți modul în care instalația dată se potrivește condițiilor locale. Acesta este principalul criteriu pentru evaluarea fezabilității instalării. În plus, la propriile sale capacități, adică ce tip de materii prime și în ce volum se va dovedi a fi utilizat, ce se poate face cu propriile mâini.

Biogazul se obține din descompunerea materiei organice, dar „randamentul” acesteia (în termeni de volum) și, prin urmare, eficiența instalației depinde exact de ceea ce este încărcat în ea. Tabelul conține informațiile relevante (date aproximative), care vor ajuta la determinarea alegerii unei soluții de inginerie specifice. Unele grafice explicative vor fi de asemenea utile.

Opțiuni de proiectare

Cu încărcare manuală a materiilor prime, fără încălzire și agitare

Pentru uz casnic, acest model este considerat cel mai convenabil. Cu o capacitate de reactor de 1 până la 10 m³, va fi nevoie zilnic de gunoi de grajd de aproximativ 50 - 220 kg. De aici trebuie să continuați, determinând dimensiunea recipientului.

Instalația este instalată în sol, astfel încât este necesară o mică groapă de fundație pentru aceasta. În conformitate cu dimensiunile sale estimate, un loc este selectat pe site. Compoziția și scopul tuturor elementelor circuitului nu sunt greu de înțeles.

Caracteristica de instalare

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

Deșeurile sunt îndepărtate în mod natural - fie în procesul de umplere a unei noi porțiuni, fie cu un exces de gaz în reactor cu robinetul închis. Prin urmare, capacitatea containerului de colectare a deșeurilor nu ar trebui să fie mai mică decât cea a celui de lucru.
În ciuda simplității dispozitivului și a atractivității pentru auto-asamblare, datorită faptului că amestecarea masei și încălzirea nu este asigurată, este recomandabil să se opereze această opțiune de instalare în regiunile cu o climă blândă, adică în principal în la sud de Rusia. Deși are izolație termică de înaltă calitate, în condițiile în care straturile subterane de apă sunt adânci, acest design este destul de potrivit pentru zona de mijloc.

Neîncălzit, dar agitat

Aproape la fel, doar o modificare minoră, care crește semnificativ productivitatea instalației.

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

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

Agitare + încălzire

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

În această diagramă, cazanul funcționează cu gazul rezultat, deși aceasta nu este singura opțiune. Încălzirea cu biomasă poate fi efectuată în diferite moduri, deoarece este mai convenabil să o organizați pentru proprietar.

Opțiuni automatizate

Diferența dintre această schemă este că este conectată la instalație. Acest lucru vă permite să acumulați rezerve de gaz și să nu le consumați imediat în scopul propus. Ușurința de utilizare constă și în faptul că aproape orice regim de temperatură este potrivit pentru fermentarea intensivă.

Această instalație este și mai eficientă. Este capabil să proceseze până la 1,3 tone de materii prime pe zi cu un volum similar al reactorului. Încărcare, amestecare - pneumatica este „responsabilă” pentru acest lucru. Canalul de evacuare permite îndepărtarea deșeurilor fie într-o buncăr pentru depozitare pe termen scurt, fie în containere mobile pentru îndepărtarea imediată. De exemplu, pentru a fertiliza câmpurile.

Pentru uz casnic, aceste opțiuni pentru o instalație de biogaz nu sunt adecvate. Instalarea lor și chiar cu propriile mâini este mult mai dificilă. Dar pentru o fermă mică - o soluție bună.

Uzină mecanizată de biogaz

Diferența față de modelele anterioare este într-un rezervor suplimentar, în care are loc pregătirea preliminară a masei brute.

Biogazul comprimat este alimentat în buncărul de alimentare și apoi în reactor. Se folosește și pentru încălzire.

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