Rolnicy potrzebują paliwa do systemów grzewczych, wytwarzania energii elektrycznej i innych codziennych potrzeb. Ponieważ ceny energii stale rosną z roku na rok, każdy właściciel domu lub właściciel małej firmy przynajmniej raz pomyślał o tym, jak produkować biogaz w domu.

Biogazownie są coraz częściej wykorzystywane w gospodarstwach rolnych, oszczędzając pieniądze na ogrzewaniu

Biogazownia dla prywatnego domu pozwala zorganizować produkcję biogazu bezpośrednio na podwórku, co rozwiązuje problem paliwa. Ponieważ znaczny odsetek mieszkańców wsi ma umiejętności pracy z narzędziami spawalniczymi i ślusarskimi, kwestia samodzielnej produkcji jednostki do produkcji gazu wydaje się logiczna. Możesz więc zaoszczędzić nie tylko na pracy, ale także na materiałach, jeśli użyjesz improwizowanych środków.

Czym jest biogaz i jak powstaje: produkcja i produkcja

Biogaz to substancja powstająca podczas fermentacji odpadów organicznych, zawierająca wystarczającą ilość metanu do wykorzystania jako paliwo. Podczas spalania biogaz wydziela ciepło, które wystarcza do ogrzania domu lub zatankowania samochodu. Źródłem energii jest obornik, który jest łatwo dostępny i tani lub całkowicie darmowy, jeśli mówimy o przedsiębiorstwie hodowlanym lub dużym gospodarstwie indywidualnym.

Biogaz to przyjazne dla środowiska biopaliwo, które można wyprodukować własnymi rękami, gaz biologiczny jest zbliżony do gazu ziemnego. Gaz uzyskiwany jest w wyniku przetwarzania odpadów przez bakterie beztlenowe. Fermentacja odbywa się w pozbawionej powietrza przestrzeni pojemnika zwanego bioreaktorem. Szybkość produkcji biogazu zależy od ilości odpadów załadowanych do biogeneratora. Pod wpływem bakterii z surowca uwalniana jest mieszanina metanu i dwutlenku węgla z domieszkami innych substancji gazowych. Powstały gaz jest usuwany z bioreaktora, oczyszczany i wykorzystywany na potrzeby własne. Przetworzone surowce na końcu procesu stają się nawozem, który służy do poprawy żyzności gleby. Pozyskiwanie biogazu jest korzystne dla gospodarstw hodowlanych, które mają dostęp do darmowego obornika i innych odpadów organicznych.

Zalety spalania paliwa z obornika (nawóz w gospodarstwie) do ogrzewania: prąd z metanu

Zalety biogazu jako paliwa to:

• Wydajny i przyjazny dla środowiska recykling
• Dostępność surowca do produkcji gazu na terenach wiejskich
• Możliwość zorganizowania zamkniętego cyklu bezodpadowej produkcji gazu i nawozów z obornika
• Niewyczerpujące się samouzupełniające źródło surowców

Jak zbudować bioreaktor (instalację) własnymi rękami

Biogazownie, które wydobywają gaz z obornika, można łatwo zmontować własnymi rękami na własnej stronie. Przed złożeniem bioreaktora do przetwarzania obornika warto narysować rysunki i dokładnie przestudiować wszystkie niuanse, ponieważ. Pojemnik zawierający dużą ilość gazu wybuchowego może stanowić źródło dużego niebezpieczeństwa w przypadku nieprawidłowego użytkowania lub błędów w projekcie instalacji.

Schemat biogazu

Wydajność bioreaktora jest obliczana na podstawie ilości surowca, który jest zużywany do produkcji metanu. Aby warunki pracy były optymalne, zbiornik reaktora jest wypełniony odpadami co najmniej w dwóch trzecich. Do tych celów stosuje się głęboki otwór. Aby szczelność była wysoka, ściany wykopu są wzmocnione betonem lub tworzywem sztucznym, czasami w studzience instalowane są betonowe pierścienie. Powierzchnia ścian jest traktowana roztworami izolującymi wilgoć. Szczelność jest warunkiem koniecznym do sprawnej pracy instalacji. Im lepiej izolowany jest pojemnik, tym wyższa jakość i ilość. Ponadto produkty rozkładu odpadów są toksyczne iw przypadku wycieku mogą być szkodliwe dla zdrowia.

W pojemniku na odpady zainstalowane jest mieszadło. Odpowiada za mieszanie odpadów podczas fermentacji, zapobiegając nierównomiernemu rozmieszczeniu surowców i tworzeniu się skorupy. Za mieszadłem w gnojowicy montowana jest konstrukcja drenażowa, która ułatwia odprowadzanie gazu do zbiornika magazynowego i zapobiega wyciekom. Konieczne jest usunięcie gazu ze względów bezpieczeństwa, a także poprawienie jakości nawozów pozostających w reaktorze po zakończeniu przetwarzania. W dnie reaktora wykonano otwór. Otwór wyposażony jest w szczelną pokrywę, dzięki czemu sprzęt pozostaje szczelny.

Jak zapewnić aktywną fermentację biomasy w domu za pomocą generatora i innych urządzeń: przetwarzanie odpadów, skład i ekstrakcja

Aby proces przetwarzania w bioreaktorze przebiegał szybciej, konieczne jest ogrzewanie. Temperatura otoczenia jest wystarczająca, aby przetwarzanie obornika odbywało się bez pomocy z zewnątrz. Ale w niesprzyjających warunkach pogodowych, w sezonie zimowym, minibiogazownia potrzebuje dodatkowego źródła ciepła, w przeciwnym razie produkcja gazu staje się niemożliwa. Aby bakterie zamieniły odpady w gaz, temperatura w reaktorze musi przekraczać 38 stopni Celsjusza. Zdobycie biogazu własnymi rękami nie jest trudne, najważniejsze jest poznanie pewnych zasad produkcji.

Ogrzewanie zbiornika odbywa się za pomocą wężownicy umieszczonej pod reaktorem lub poprzez zainstalowanie grzałek elektrycznych do bezpośredniego ogrzewania zbiornika. , przetwarzający odpady na gaz, jest już w surowcu. Aby aktywować mikroorganizmy i rozpocząć proces produkcji biogazu, temperatura w zbiorniku musi być wystarczająca do fermentacji. Aby ułatwić monitorowanie przestrzegania warunków temperaturowych, do reaktora podłączone jest automatyczne ogrzewanie. Podgrzewa zbiornik podczas ładowania do niego paliwa do żądanej temperatury i wyłącza grzanie po osiągnięciu żądanego znaku na termometrze. Urządzenie do kontroli temperatury, które łatwo znaleźć w sklepie ze sprzętem gazowym, poradzi sobie z rolą automatycznego grzejnika.

Moduł kontroli temperatury. Można go kupić w każdym sklepie ze sprzętem.

Prawidłowe odprowadzanie gazu z bioreaktora: rysunki, zastosowanie technologii

W celu łatwego usunięcia powstającego gazu ze zbiornika, biogazownie wyposażone są w szereg urządzeń:

1. Pionowo ułożone rurki z tworzywa sztucznego z dużą ilością otworów ułatwiających oddzielenie gazu od surowca. Wierzchołek rury powinien wystawać ponad masę odpadów, umożliwiając swobodne ujście gazu.
2. Folia nałożona na pojemnik i tworząca pozór efektu cieplarnianego. Utrzymuje pożądaną temperaturę wewnątrz zbiornika, a także zapobiega mieszaniu się gazu z powietrzem.
   

   Czasami górna część pojemnika jest przykryta kopułą wykonaną z betonu lub innego materiału. Aby taka kopuła nie odleciała pod ciśnieniem powstającego gazu, jest ona starannie mocowana do konstrukcji, wiązana kablami.

3. Rura wylotowa gazu umieszczona jest w górnej części reaktora. Rura jest wyposażona w szczelny mechanizm blokujący, aby nie naruszyć szczelności konstrukcji. Świeżo uwolniony biogaz, dostając się do rury wylotowej, jest nasycony parą wodną i zawiera wiele zanieczyszczeń. następuje w wyniku skraplania: schłodzenie do temperatury otoczenia, woda osadza się w postaci kondensatu na ściankach rury. Aby uniknąć korozji, rura odprowadzająca jest zainstalowana w taki sposób, aby ułatwić usuwanie kondensatu przez separator.
4. W celu oczyszczenia biogazu z zanieczyszczeń siarkowodorem na jego drodze do magazynu instalowany jest filtr ze specjalnie oczyszczonego węgla aktywnego, w którym mieszanina jest utleniana do siarki i osadzona w sorbencie.

OBEJRZYJ WIDEO

Samodzielnie zmontowana biogazownia, przetwarzająca w domu obornik na biogaz, znacznie obniża koszty ogrzewania i energii elektrycznej. Taka instalacja obniży koszty ogrzewania prywatnego domu, obniży koszty produktów rolnych, zwiększając tym samym rentowność gospodarki. – możliwość zamiany odpadów w źródło energii i alternatywę dla gazu ziemnego. Biogaz jest przyjazny dla środowiska i nowoczesny.

Właściciele dużych gospodarstw mają dotkliwy problem w postaci obornika, ptasich odchodów i szczątków zwierzęcych. Aby rozwiązać problem, możesz użyć specjalnych instalacji przeznaczonych do produkcji biogazu. Są łatwe do wykonania w domu i działają przez długi czas z dużą wydajnością gotowego do użycia produktu.

Co to jest biogaz?

Biogaz to substancja otrzymywana z naturalnych surowców w postaci biomasy (obornik, ptasie odchody) w wyniku jej fermentacji. W procesie tym biorą udział różne bakterie, z których każda żywi się produktami odpadowymi poprzednich. Istnieją takie mikroorganizmy, które biorą czynny udział w procesie produkcji biogazu:

• hydroliza;
• kwasotwórcze;
• metanotwórcze.

Technologia pozyskiwania biogazu z gotowej biomasy ma stymulować naturalne procesy. Bakteriom w oborniku należy zapewnić optymalne warunki do szybkiego rozmnażania i wydajnego przetwarzania substancji. W tym celu surowce biologiczne umieszcza się w zbiorniku zamkniętym przed dostępem tlenu.

Następnie do pracy wkracza grupa drobnoustrojów beztlenowych. Pozwalają na przemianę związków zawierających fosfor, potas i azot w czyste formy. W wyniku przetwarzania powstaje nie tylko biogaz, ale również atesty jakościowe. Są idealne do użytku rolniczego i są bardziej wydajne niż tradycyjny obornik.

Wartość ekologiczna produkcji biogazu

Dzięki wydajnemu przetwarzaniu odpadów biologicznych uzyskuje się cenne paliwo. Ustanowienie tego procesu pomaga zapobiegać emisji metanu do atmosfery, która ma negatywny wpływ na środowisko. Związek ten stymuluje efekt cieplarniany 21 razy silniej niż dwutlenek węgla. Metan może utrzymywać się w atmosferze przez 12 lat.

Aby zapobiec globalnemu ociepleniu, które jest problemem globalnym, konieczne jest ograniczenie przedostawania się i rozprzestrzeniania tej substancji w środowisku. Odpad uzyskany w procesie recyklingu posiada atest wysokiej jakości. Jego zastosowanie pozwala na ograniczenie ilości stosowanych związków chemicznych. Syntetycznie produkowane nawozy zanieczyszczają wody gruntowe i niekorzystnie wpływają na środowisko.

Co wpływa na produktywność procesu produkcyjnego?

Przy prawidłowej organizacji procesu produkcyjnego do produkcji biogazu od 1 cu. m surowców organicznych otrzymuje około 2-3 metrów sześciennych. m czystego produktu. Na jego skuteczność wpływa wiele czynników:

• temperatura otoczenia;
• poziom kwasowości surowców ekologicznych;
• wilgotność otoczenia;
• zawartość fosforu, azotu i węgla w początkowej masie biologicznej;
• wielkość cząstek obornika lub ściółki;
• obecność substancji spowalniających proces przetwarzania;
• włączenie dodatków stymulujących w skład biomasy;
• częstotliwość podawania substratu.

Wykaz surowców wykorzystywanych do produkcji biogazu

Pozyskiwanie biogazu jest możliwe nie tylko z obornika czy ptasich odchodów. Do produkcji paliw przyjaznych dla środowiska można wykorzystać inne surowce:

• wywar zbożowy;
• odpady z produkcji soków;
• pulpa buraczana;
• odpady z produkcji ryb lub mięsa;
• pellet piwny;
• odpady mleczne;
• osady kałowe;
• odpady z gospodarstw domowych pochodzenia organicznego;
• odpady z produkcji biodiesla z nasion rzepaku.

Skład biogazu

Skład biogazu po przejściu wszystkich poniższych:

• 50-87% metanu;
• 13-50% dwutlenku węgla;
• zanieczyszczenia wodoru i siarkowodoru.

Po oczyszczeniu produktu z zanieczyszczeń otrzymuje się biometan. Jest analogiem, ale ma inny charakter pochodzenia. Aby poprawić jakość paliwa, normalizuje się zawartość metanu w jego składzie, który jest głównym źródłem energii.

Przy obliczaniu objętości wytwarzanych gazów bierze się pod uwagę temperaturę otoczenia. Wraz z jej wzrostem zwiększa się wydajność produktu i maleje jego kaloryczność. Negatywnie na właściwości biogazu wpływa wzrost wilgotności powietrza.

Zakres biogazu

Produkcja biogazu odgrywa istotną rolę nie tylko w ochronie środowiska, ale także w paliwie dla gospodarki narodowej. Ma szeroki zakres zastosowań:

• wykorzystywany jako surowiec do produkcji energii elektrycznej, paliwa samochodowego;
• w celu zaspokojenia potrzeb energetycznych małych i średnich przedsiębiorstw;
• Biogazownie pełnią rolę oczyszczalni, co umożliwia rozwiązanie.

Technologia produkcji biogazu

Przy produkcji biogazu należy podjąć działania, które przyspieszą proces naturalnego rozkładu materii organicznej. Przed umieszczeniem w szczelnym pojemniku z ograniczonym dopływem tlenu naturalne surowce są dokładnie rozdrabniane i mieszane z określoną ilością wody.

Rezultatem jest oryginalne podłoże. Obecność wody w jego składzie jest konieczna, aby zapobiec negatywnemu wpływowi na bakterie, jaki może wystąpić w wyniku przedostania się substancji z otoczenia. Bez składnika płynnego proces fermentacji znacznie spowalnia i zmniejsza wydajność całej instalacji biologicznej.

Urządzenia typu przemysłowego do przetwarzania surowców organicznych wyposażone są dodatkowo w:

• urządzenie do ogrzewania podłoża;
• sprzęt do mieszania surowców;
• urządzenia do monitorowania zakwaszenia środowiska.

Urządzenia te znacznie zwiększają wydajność bioreaktorów. Mieszanie usuwa twardą skorupę z powierzchni biomasy, co zwiększa ilość uwalnianego gazu. Czas przetwarzania masy organicznej wynosi około 15 dni. W tym czasie rozkłada się tylko o 25%. Maksymalna ilość gazu ziemnego jest uwalniana, gdy stopień rozszczepienia podłoża osiągnie 33%.

Technologia produkcji biogazu polega na codziennej odnowie substratu. W tym celu z bioreaktora usuwa się 5% masy, a na jego miejsce umieszcza nową porcję surowca. Produkt odpadowy jest używany jako adnotacja.

Technologia produkcji biogazu w domu

Produkcja biogazu w domu odbywa się według następującego schematu:

1. Przeprowadza się mielenie masy biologicznej. Konieczne jest uzyskanie cząstek, których wielkość nie przekracza 10 mm.
2. Otrzymaną masę dokładnie miesza się z wodą. Na 1 kg surowców potrzeba około 700 ml składnika płynnego. Używana woda musi być zdatna do picia i wolna od zanieczyszczeń.
3. Cały zbiornik jest wypełniony powstałym podłożem, po czym jest hermetycznie zamykany.
4. Wskazane jest dokładne mieszanie podłoża kilka razy dziennie, co zwiększy efektywność jego obróbki.
5. W piątym dniu procesu produkcyjnego sprawdzana jest obecność biogazu i jest on sukcesywnie wypompowywany do przygotowanych butli za pomocą kompresora. Okresowe usuwanie produktów gazowych jest obowiązkowe. Ich nagromadzenie prowadzi do wzrostu ciśnienia wewnątrz zbiornika, co negatywnie wpływa na proces rozkładu masy biologicznej.
6. W 15 dniu produkcji usuwa się część substratu i ładuje świeżą partię materiału biologicznego.

Aby określić wymaganą objętość reaktora do przetwarzania biomasy, konieczne jest obliczenie ilości obornika produkowanego w ciągu dnia. Obowiązkowo należy wziąć pod uwagę rodzaj użytych surowców, reżim temperaturowy, który będzie utrzymywany w instalacji. Stosowany zbiornik powinien być napełniony do 85-90% swojej objętości. Pozostałe 10% jest niezbędne do akumulacji otrzymanego gazu biologicznego.

Czas trwania cyklu przetwarzania jest koniecznie brany pod uwagę. Przy utrzymaniu temperatury +35°C jest to 12 dni. Nie wolno nam zapominać, że użyte surowce są rozcieńczane wodą przed wysłaniem do reaktora. Dlatego jego ilość jest brana pod uwagę przed obliczeniem objętości zbiornika.

Schemat najprostszej bioinstalacji

Do domowej produkcji biogazu niezbędne jest stworzenie optymalnych warunków dla mikroorganizmów, które będą rozkładać masę biologiczną. Przede wszystkim pożądane jest zorganizowanie ogrzewania generatora, co pociągnie za sobą dodatkowe koszty.

• Objętość pojemnika do przechowywania odpadów musi wynosić co najmniej 1 metr sześcienny. M;
• należy użyć hermetycznie zamkniętego pojemnika;
• izolacja zbiornika na biomasę jest warunkiem jego efektywnej pracy;
• zbiornik można pogłębić w ziemi. Izolacja termiczna jest instalowana tylko w jej górnej części;
• w pojemniku zamontowany jest mikser ręczny. Jego uchwyt jest wyprowadzony przez hermetyczny zespół;
• przewidziano króćce do załadunku/rozładunku surowców, poboru biogazu.

Technologia produkcji reaktorów podziemnych

Do produkcji biogazu można zainstalować najprostszą instalację, pogłębiając ją w gruncie. Technologia produkcji takiego zbiornika jest następująca:

1. Wykop dziurę o odpowiedniej wielkości. Jego ściany wylewa się z keramzytobetonu, który jest dodatkowo zbrojony.
2. Na przeciwległych ścianach bunkra pozostawiono otwory. Instalują rury o określonym nachyleniu w celu pompowania surowców i wydobywania odpadów.
3. Rurociąg wylotowy o średnicy 70 mm jest zainstalowany prawie przy dnie. Jego drugi koniec jest zainstalowany w zbiorniku, do którego odpompowywany będzie osad ściekowy. Zaleca się, aby był prostokątny.
4. Rurociąg do dostarczania surowców jest umieszczony na wysokości 0,5 m względem dna. Jego zalecana średnica to 30-35 mm. Górna część rury jest prowadzona do oddzielnego zbiornika do przyjmowania przygotowanych surowców.
5. Górna część bioreaktora powinna mieć kształt kopuły lub stożka. Może być wykonany ze zwykłej blachy dachowej lub innych blach. Dopuszcza się wykonanie pokrywy zbiornika za pomocą wanny murowanej. Aby wzmocnić jego konstrukcję, powierzchnia jest dodatkowo otynkowana z instalacją siatki wzmacniającej.
6. Na górze pokrywy zbiornika robię właz, który powinien być hermetycznie zamknięty. Przez nią również usuwany jest gazociąg. Dodatkowo zainstalowany jest zawór bezpieczeństwa.
7. Aby wymieszać podłoże, w zbiorniku zainstalowano kilka plastikowych rur. Muszą być zanurzone w biomasie. W rurach wykonuje się wiele otworów, co umożliwia mieszanie surowców za pomocą poruszających się pęcherzyków gazu.

Obliczanie wydajności biogazu

Wydajność gazu biologicznego zależy od zawartości suchej masy w surowcu i jego rodzaju:

• z 1 tony obornika od bydła uzyskuje się 50-60 metrów sześciennych. m produkt o zawartości metanu 60%;
• Z 1 tony odpadów roślinnych uzyskuje się 200-500 metrów sześciennych. m biogazu o stężeniu metanu 70%;
• Z 1 tony tłuszczu uzyskuje się 1300 metrów sześciennych. m gazu o stężeniu metanu 87%.

W celu określenia efektywności produkcji przeprowadzane są badania laboratoryjne stosowanych surowców. Obliczany jest jego skład, który wpływa na cechy jakościowe biogazu.

biogaz jest mieszaniną gazów powstających podczas rozkładu materii organicznej przez bakterie beztlenowe. Biogaz jest wysoce łatwopalny i podczas spalania tworzy czysty płomień, dzięki czemu może być wykorzystywany nie tylko do gotowania, ale także do silników spalinowych (np. do produkcji energii elektrycznej).

Zalety biogazowni w domu:
- możesz łatwo uzyskać biogaz w domu bez użycia drogiego sprzętu;
- doskonała alternatywna energia dla osób mieszkających z dala od cywilizacji lub pragnących uniezależnić się od państwa;
– dostępne surowce (obornik, odpady kuchenne, rozdrobniona roślinność itp.);
– troska o środowisko, ponieważ w procesie rozkładu substancji organicznych w przyrodzie gaz przedostaje się do atmosfery, co pociąga za sobą efekt cieplarniany, aw tym przypadku biogaz zostanie spalony, wytwarzając CO2;
– uzyskiwanie nawozów jako produkt uboczny biogazowni.

Ale poza zaletami biogazownia ma swoje wady:
- bakterie działają w temperaturze 18-40 stopni, więc latem można uzyskać biogaz. Jeżeli biogazownia jest ocieplona i wyposażona w ogrzewanie, to możliwe jest uzyskanie biogazu w okresie wiosenno-jesiennym, jednak koszty ocieplenia i ogrzewania mogą zniweczyć korzyść
- konieczne jest ciągłe wprowadzanie nowych surowców, a co za tym idzie drenażu nawozów.

Aby zrobić biogazownię własnymi rękami, potrzebujemy:
1. Dwie beczki na 200l
2. Beczka na 30-60 litrów lub duże plastikowe wiadro
3. Plastikowe rury kanalizacyjne
4. Wąż gazowy
5. Kran

Dla jasności zrobię to schemat domowej biogazowni

Zasada działania biogazowni. Surowce (obornik, odpady kuchenne, posiekana roślinność itp.) oraz woda są ładowane do reaktora. Biogazownia nie zacznie działać od razu, ale po kilku dniach, kiedy liczba bakterii beztlenowych wzrośnie do maksimum.

Podczas życia bakterii beztlenowych uwalniany jest biogaz, który będzie zbierany na górze beczki (w tym miejscu powinien znajdować się kran). Z reaktora biogaz dostaje się przewodem gazowym do kolektora.

Kolektor to beczka z 200 litrami wody i odwrócone w niej wiadro do zbierania gazu, a także do wytworzenia ciśnienia niezbędnego do działania pieca gazowego. Gdy gaz wejdzie, wiadro będzie unosić się. Jeśli ilość biogazu jest większa niż może pomieścić plastikowe wiadro, gaz po prostu wypłynie przez wodę.

Do produkcji reaktora Będziesz potrzebował zamkniętej beczki o pojemności 200 litrów. Wykonujemy kilka otworów w górnej części lufy i montujemy:
– Plastikowa rura do nalewania surowców. Na końcu rury konieczne jest zainstalowanie przejścia do dużej rury (rodzaj konewki, dla wygody wylewania surowców)
– Plastikowa rura do spuszczania nawozów. Ponieważ biogazownia nie jest perpetuum mobile i konieczne jest ciągłe dostarczanie surowców. Po wprowadzeniu nowych surowców nadwyżki (surowce już przetworzone - nawozy) będą odprowadzane rurą spustową.
– Stuknij w najwyższym punkcie beczki do zbierania biogazu.

Podczas produkcji reaktora bardzo ważne jest, aby wszystkie połączenia były szczelne, w przeciwnym razie pod powstałym ciśnieniem może dojść do wycieku gazu. Rura odpływowa musi znajdować się poniżej poziomu montażu kurka gazowego. Rury spustowe i napełniające muszą być szczelnie zatkane, gdy nie są używane.

Do wykonania kolektora potrzebna będzie plastikowa beczka o pojemności 200 l bez pokrywy. Wlej 3/4 wody do beczki i zainstaluj kolejną beczkę, do góry nogami, o mniejszej objętości. W dnie beczki o mniejszej objętości wycinamy złączkę do podłączenia węża z reaktora oraz kran do podłączenia węża idącego do pieca gazowego.

Aby wypełnić surowce, otwórz wlot i wylot i wypełnij surowce. Najlepiej stosować obornik rozcieńczony w wodzie. Najlepiej wykorzystać wodę deszczową lub wodę osiadłą, aby zawartość chloru w wodzie wodociągowej nie ograniczała kolonii bakterii. Ponadto, jeśli używasz odpadów kuchennych, trzymaj z dala detergenty, skorupki jaj, kości i łuski cebuli, ponieważ mogą one niekorzystnie wpłynąć na działanie biogazowni.

Sam biogaz ma bardzo nieprzyjemny zapach, ale nie ma go podczas spalania. Jeśli będziesz spalać gaz bez mieszania się z powietrzem, uzyskasz żółty płomień z sadzą, która z łatwością zadymi dno patelni.

Jeśli biogaz zostanie zmieszany z powietrzem, a następnie zapalony, otrzymamy czysty niebieski płomień bez sadzy. Na przykład w fabrycznych kuchenkach gazowych instrukcja mówi, że przy przełączaniu z gazu głównego na gaz z butli i odwrotnie, konieczna jest zmiana dysz (które różnią się średnicą otworów), w przeciwnym razie palnik będzie dymił. Alternatywnie możesz użyć laboratoryjny palnik bunsena.

Jeśli nie masz dostępnego palnika laboratoryjnego, łatwo go zrobić z kawałka rury, wiercąc otwory w podstawie. W ten sposób gaz przechodzący przez rurę zmiesza się z powietrzem, a na wylocie z rury otrzymamy gaz mieszany.

Jako dysze możesz eksperymentować z kawałkami drewna, ostrząc je pod ołówkiem i wiercąc w nich otwory o różnych średnicach. W ten sposób można uzyskać optymalną wielkość płomienia.

Do eksperymentu jako piec wykorzystano stary grill, w dnie którego wycięto otwór i zainstalowano palnik Bunsena. A później grill został zastąpiony piecem jednopalnikowym.

Aby wytworzyć ciśnienie gazu, na kolektorze umieszcza się ciężarek (mała beczka do zbierania gazu). Na przykład, jeśli zainstalujesz ładunek 5 kg, 1 litr wody można zagotować w ciągu 15 minut. Jeśli zainstalujesz ładunek 10 kg, 1 litr wody zagotuje się w ciągu 10 minut.

Podsumowując, należy zauważyć, że domowa biogazownia produkuje biogaz na 30 minut pracy palnika dziennie, jeśli surowcem jest obornik. Jeśli jednak resztki kuchenne zostaną wykorzystane jako surowiec, to wydajność wynosi tylko 15 minut dziennie.

Emitowanego gazu nie jest tak dużo, ale trzeba przyznać, że biogazownia też nie jest taka duża. Dlatego jeśli chcesz zwiększyć ilość produkowanego gazu, będziesz musiał zwiększyć objętość reaktora i kolektora.

Wymiary kolektora nie mogą zostać zwiększone, jeśli w odpowiednim czasie przepompujesz biogaz do innego pojemnika (np. do butli). Najprościej można to zrobić za pomocą sprężarki z lodówki, która ma jeden wlot i jeden wylot. Podłączamy wejście do kolektora, a wyjście do cylindra.

Sprężarkę można wyposażyć w automatykę, na przykład gdy kolektor jest wypełniony gazem, lufa podnosi się, zamyka styki, włączając w ten sposób sprężarkę. A sprężarka z kolei wyłączała się, gdy lufa spadła do poziomu minimalnego.

Reaktor biogazowni musi być wykonany z tworzywa sztucznego, ale w żadnym wypadku z metalu, ponieważ w wyniku procesów utleniających metal szybko rdzewieje. Alternatywnie możesz użyć plastikowych beczek o dużych objętościach (na przykład eurocube). Aby duże ilości beczek nie zajmowały dużo miejsca na podwórku, można je zakopać.

19 listopada 2016 r Giennadij

Kwestią pozyskiwania metanu interesują się właściciele prywatnych gospodarstw, którzy hodują drób lub trzodę chlewną, a także hodują bydło. Gospodarstwa takie z reguły wytwarzają znaczną ilość organicznych odpadów zwierzęcych i to one mogą przynieść niemałe korzyści, stając się źródłem taniego paliwa. Celem tego materiału jest poinformowanie Cię, jak z tych właśnie odpadów pozyskać biogaz w domu.

Ogólne informacje o biogazie

Pochodzący z różnych oborników i ptasich odchodów biogaz domowy składa się głównie z metanu. Tam jest to od 50 do 80%, w zależności od tego, czyje odpady zostały użyte do produkcji. Ten sam metan, który płonie w naszych piecach i bojlerach, a za który według wskazań liczników płacimy czasem niemałe pieniądze.

Aby dać wyobrażenie o ilości paliwa, którą teoretycznie można uzyskać utrzymując zwierzęta w domu lub na wsi, przedstawiamy tabelę z danymi dotyczącymi wydajności biogazu i zawartości w nim czystego metanu:

Jak widać z tabeli, do wydajnej produkcji gazu z obornika krowiego i odpadów kiszonkowych potrzebna będzie dość duża ilość surowców. Bardziej opłacalne jest wydobywanie paliwa z obornika świńskiego i odchodów indyczych.

Pozostałe substancje (25-45%) składające się na domowy biogaz to dwutlenek węgla (do 43%) i siarkowodór (1%). Również w składzie paliwa znajduje się azot, amoniak i tlen, ale w małych ilościach. Nawiasem mówiąc, to dzięki uwalnianiu siarkowodoru i amoniaku gnojowica emituje tak znajomy „przyjemny” zapach. Jeśli chodzi o wartość energetyczną, 1 m3 metanu może teoretycznie uwolnić do 25 MJ (6,95 kW) energii cieplnej podczas spalania. Ciepło właściwe spalania biogazu zależy od udziału metanu w jego składzie.

Na przykład. W praktyce sprawdzono, że do ogrzania ocieplonego domu położonego w pasie środkowym potrzeba około 45 m3 paliwa biologicznego na 1 m2 powierzchni na sezon grzewczy.

Z natury jest tak ułożona, że ​​biogaz z obornika powstaje samoistnie i niezależnie od tego, czy chcemy go otrzymywać, czy nie. Kupa gnoju gnije w ciągu roku - półtora, po prostu na świeżym powietrzu, a nawet w temperaturach poniżej zera. Cały ten czas emituje biogaz, ale tylko w niewielkich ilościach, ponieważ proces ten jest rozciągnięty w czasie. Powodem są setki gatunków mikroorganizmów występujących w odchodach zwierząt. Oznacza to, że nic nie jest potrzebne do rozpoczęcia gazowania, nastąpi samoistnie. Ale aby zoptymalizować proces i przyspieszyć go, wymagany będzie specjalny sprzęt, który zostanie omówiony później.

Technologia biogazu

Istotą wydajnej produkcji jest przyspieszenie naturalnego procesu rozkładu surowców organicznych. Aby to zrobić, znajdujące się w nim bakterie muszą stworzyć jak najlepsze warunki do rozmnażania i przetwarzania odpadów. A pierwszym warunkiem jest umieszczenie surowca w zamkniętym pojemniku – reaktorze, inaczej – biogazowniku. Odpady są kruszone i mieszane w reaktorze z obliczoną ilością czystej wody, aż do uzyskania substratu wyjściowego.

Notatka. Czysta woda jest niezbędna, aby do podłoża nie przedostały się substancje, które niekorzystnie wpływają na aktywność życiową bakterii. W rezultacie proces fermentacji może zostać znacznie spowolniony.

Zakład przemysłowy do produkcji biogazu wyposażony jest w ogrzewanie substratu, mieszalniki oraz kontrolę kwasowości medium. Mieszanie przeprowadza się w celu usunięcia twardej skorupy z powierzchni, która powstaje podczas fermentacji i przeszkadza w uwalnianiu biogazu. Czas trwania procesu technologicznego wynosi co najmniej 15 dni, w tym czasie stopień rozkładu osiąga 25%. Uważa się, że maksymalny uzysk paliwa występuje do 33% rozkładu biomasy.

Technologia zapewnia codzienną odnowę podłoża, zapewniając tym samym intensywną produkcję gazu z obornika, w instalacjach przemysłowych wynosi ona setki metrów sześciennych na dobę. Część zużytej masy w ilości około 5% całkowitej objętości jest usuwana z reaktora, a na jej miejsce ładowana jest taka sama ilość świeżych surowców biologicznych. Odpady są wykorzystywane jako nawóz organiczny na polach.

Schemat biogazowni

Pozyskując biogaz w domu nie da się stworzyć tak korzystnych warunków dla mikroorganizmów jak w produkcji przemysłowej. Przede wszystkim to stwierdzenie dotyczy organizacji ogrzewania generatora. Jak wiadomo, wymaga to energii, co prowadzi do znacznego wzrostu kosztów paliwa. Całkiem możliwe jest kontrolowanie zgodności z lekko zasadowym środowiskiem właściwym dla procesu fermentacji. Ale jak to poprawić w przypadku odchyleń? Znowu koszty.

Właścicielom prywatnych gospodarstw domowych, którzy chcą wytwarzać biogaz własnymi rękami, zaleca się wykonanie reaktora o prostej konstrukcji z dostępnych materiałów, a następnie zmodernizowanie go w miarę swoich możliwości. Co należy zrobić:

• hermetycznie zamknięty pojemnik o objętości co najmniej 1 m3. Odpowiednie są również różne zbiorniki i beczki o małych rozmiarach, ale z powodu niewystarczającej ilości surowców zostanie z nich uwolnionych niewiele paliwa. Takie wielkości produkcji nie będą ci odpowiadać;
• organizując produkcję biogazu w domu, jest mało prawdopodobne, aby rozpocząć ogrzewanie zbiornika, ale konieczne jest jego zaizolowanie. Inną opcją jest zakopanie reaktora w ziemi poprzez docieplenie górnej części;
• zainstaluj w reaktorze ręczne mieszadło dowolnej konstrukcji, przeciągając uchwyt przez górną pokrywę. Zespół przejścia klamki musi być hermetyczny;
• zapewnić dysze do podawania i wyładunku substratu, a także do pobierania próbek biogazu.

Poniżej schemat biogazowni zlokalizowanej poniżej poziomu gruntu:

1 - generator paliwa (zbiornik wykonany z metalu, tworzywa sztucznego lub betonu); 2 - bunkier do wylewania podłoża; 3 - właz techniczny; 4 - naczynie pełniące rolę foki wodnej; 5 - rura odgałęziona do rozładunku odpadów; 6 – przewód do pobierania biogazu.

Jak uzyskać biogaz w domu?

Pierwszą operacją jest rozdrobnienie odpadów do frakcji o wielkości nie większej niż 10 mm. Dużo łatwiej jest więc przygotować podłoże, a bakteriom łatwiej będzie przetworzyć surowce. Otrzymaną masę dokładnie miesza się z wodą, jej ilość wynosi około 0,7 l na 1 kg materii organicznej. Jak wspomniano powyżej, należy używać wyłącznie czystej wody. Następnie podłoże wypełnia się samodzielną biogazownią, po czym reaktor zostaje hermetycznie zamknięty.

Kilka razy w ciągu dnia musisz odwiedzić pojemnik, aby wymieszać zawartość. Piątego dnia możesz sprawdzić obecność gazu, a jeśli się pojawi, okresowo wypompuj go sprężarką do cylindra. Jeśli nie zostanie to zrobione na czas, ciśnienie wewnątrz reaktora wzrośnie, a fermentacja spowolni, a nawet całkowicie się zatrzyma. Po 15 dniach należy rozładować część podłoża i dodać taką samą ilość nowego. Szczegóły można znaleźć oglądając wideo:

Wniosek

Jest prawdopodobne, że prosta biogazownia nie spełni wszystkich Twoich potrzeb. Ale biorąc pod uwagę obecny koszt zasobów energetycznych, będzie to już znaczna pomoc w gospodarstwie domowym, ponieważ nie musisz płacić za surowce. Z biegiem czasu, ściśle zaangażowany w produkcję, będziesz w stanie wychwycić wszystkie funkcje i wprowadzić niezbędne ulepszenia instalacji.

Rosnąca popularność alternatywnych metod pozyskiwania ciepła i energii elektrycznej doprowadziła wielu właścicieli domów wiejskich i domków letniskowych do uzyskania pewnej niezależności od zewnętrznych dostawców energii. Ponadto „zakupowana” energia wykazuje stałą tendencję do wzrostu cen, a utrzymanie gospodarki kraju z każdym dniem staje się coraz droższe. Biogazownia jest doskonałą alternatywą dla zewnętrznych źródeł energii. Jako minimum może zaopatrywać dom w gaz opałowy do pieca, a przy zwiększeniu mocy (jeśli wystarczy własnych lub zakupionych odpadów) może zapewnić zarówno ogrzewanie, jak i prąd zarówno dla domu, jak i dla całego gospodarstwa domowego .

Kto potrzebuje biogazowni

Biogazownie służą do produkcji gazów palnych z surowców biologicznych. Są więc potrzebne wszędzie tam, gdzie wymagane są gazy palne. Czyli pozyskiwanie energii cieplnej i elektrycznej.
Przede wszystkim biogazownie są niezbędne w tych gospodarstwach, w których występuje dużo surowców w postaci odpadów biologicznych. Tym samym możliwe jest nie tylko uczynienie produkcji bezodpadową, ale także znaczne zwiększenie jej rentowności – dzięki niezależnej produkcji energii, braku kosztów zakupu zarówno energii cieplnej, jak i elektrycznej.

Vladimir Rashin, projektant biogazowni i rolnik z Permu, udowodnił na podstawie własnego doświadczenia, że ​​produkcja rolna, która samodzielnie utylizuje odpady za pomocą odpowiedniego urządzenia, w pełni zaspokaja jej zapotrzebowanie na ciepło i energię elektryczną, a także gaz opałowy. Na jego fermie przepiórczej biogaz wykorzystywany jest do ogrzewania pomieszczeń (zarówno mieszkalnych, jak i gospodarczych i przemysłowych), do wytwarzania energii elektrycznej, w kuchenkach, a także do tankowania pojazdów - wszystkie samochody w gospodarstwie Rashin napędzane są biogazem. W tym przypadku głównym surowcem dla biogazowni jest obornik przepiórczy. Na wyjściu oprócz biogazu uzyskuje się również nawóz organiczny, który również przynosi dodatkowe dochody gospodarstwu.

Biogazownie, takie jak Władimir Raszyn, mogą znacznie zwiększyć opłacalność każdej produkcji rolnej. Jako surowiec do produkcji biogazu można wykorzystać nie tylko obornik, ale także różne odpady z przemysłu drzewnego (kora, trociny itp.) oraz prawie każdą materię organiczną.

Ponadto biogazownie mogą być również stosowane w domach wiejskich i domkach letniskowych, nawet jeśli takie gospodarstwa nie mają orientacji rolniczej. Odpady z gospodarstw domowych z dowolnego gospodarstwa wystarczą na surowiec dla indywidualnej biogazowni, a jeśli gospodarstwo nie jest w pełni wyposażone w energię cieplną i elektryczną, to przynajmniej obniży koszt pozyskania takiej energii. Ponadto, oprócz odpadów z gospodarstw domowych, w każdej gospodarce podmiejskiej znajdują się również odpady z osobistej działki (chwasty, sadzonki gałęzi itp.). Otóż ​​jest możliwość zaopatrzenia pieca w gaz palny nawet przy pomocy mini-biogazowni w warunkach wiejskich.

Zasada pozyskiwania biogazu

Biogaz jest wytwarzany w drodze beztlenowej (czyli beztlenowej) fermentacji biomasy, którą dostarczają specjalne bakterie. W procesie biorą udział trzy rodzaje bakterii: hydrolityczne, kwasotwórcze i metanotwórcze.

Biogazownia składa się z kilku części (zbiorników). Najpierw surowiec trafia do zbiornika wstępnego, gdzie jest dokładnie mieszany i rozdrabniany (w przypadku frakcji stałej) do jednorodnej masy. Następnie rozdrobniony surowiec trafia do reaktora (pojemnika, w którym następuje bezpośrednia fermentacja biomasy).

Reaktor jest zwykle wykonany ze zbrojonego betonu kwasoodpornego. Ten pojemnik jest całkowicie szczelny. W celu przyspieszenia procesu fermentacji płyn w pojemniku jest podgrzewany i mieszany. Najczęściej do ogrzewania reaktora wykorzystywana jest instalacja kogeneracyjna – w takiej instalacji konieczne jest schłodzenie generatora ciepła i prądu, a odprowadzone ciepło trafia do reaktora. Ciepło może również pochodzić ze specjalnego kotła ciepłej wody.

Po zakończeniu procesu fermentacji, wytworzony gaz z reaktora trafia do zasobnika gazu, gdzie następuje wyrównanie ciśnień, a następnie biogaz trafia do generatora ciepła i prądu (gazowego lub diesla), w wyniku czego następuje termiczne lub elektryczne wytwarzana jest energia.

Oprócz biogazu w reaktorze osadzana jest frakcja stała - nawozy organiczne, które następnie można wykorzystać na polach. Z reaktora pozyskiwane są również nawozy płynne - po uwolnieniu gazu. Zarówno nawozy płynne, jak i stałe są skoncentrowane i są aktywnie wykorzystywane w rolnictwie.

Biogazownie przemysłowe posiadają sterowanie automatyczne. Automatyka odpowiada za dopływ surowców do instalacji oraz za mieszanie, kontroluje temperaturę, pracę generatora itp. Ponadto takie instalacje są wyposażone w awaryjne urządzenia pochodni - w przypadku zatrzymania silnika gaz jest po prostu spalany. Ponadto biogazownie przemysłowe często wyposażone są w linię do konfekcjonowania nawozów płynnych, w którym to przypadku nawozy rozlewane są do małych (do 1 litra) buteleczek.

Indywidualna biogazownia

Zasada działania indywidualnej biogazowni jest taka sama jak przemysłowej. To prawda, że ​​miniinstalacje rzadko są wyposażone w automatyczne urządzenia do mieszania podłoża i inną automatykę - ze względu na znaczny wzrost kosztów domowej instalacji przy takiej konfiguracji. Najczęściej instalacje te mają tylko urządzenia do kontroli temperatury, pracy generatora itp., a cała obsługa mini-biogazowni odbywa się ręcznie.

Biogazownie przydomowe wykorzystywane są głównie do produkcji gazu palnego na potrzeby kuchni, jeżeli gospodarstwo nie jest ukierunkowane na produkcję zwierzęcą lub uprawę. Istnieje jednak rosnąca tendencja do wykorzystywania miniinstalacji w celu zapewnienia domkom wiejskim i domkom kompletnego kompleksu energetycznego, czyli nie tylko gazu „kuchennego”, ale także energii cieplnej i elektrycznej. Co więcej, nie jest to już uzależnione od obecności w gospodarstwie dużych czy małych zwierząt gospodarskich, surowce do przydomowych biogazowni kupuje się po prostu w najbliższym gospodarstwie. Mogą to być zarówno obornik, jak i odpady z obróbki drewna.

Biogazownia DIY

Budowa biogazowni, nawet mini na potrzeby domowe, nie jest tania. I choć okres zwrotu na taki sprzęt jest stosunkowo krótki (5-7 lat), nie każdy właściciel jest gotowy lub ma możliwość zainwestowania wymaganej kwoty. Tak, zalety są oczywiste: w krótkim czasie, przy pomocy mini-biogazowni, można uzyskać niemal całkowitą niezależność od zakupionych źródeł energii, doprowadzić swoje gospodarstwo do samowystarczalności, a nawet mieć darmowe nawozy jako dodatkowe bonusy. Pieniądze trzeba jednak wpłacić już dziś, a korzyści pojawią się dopiero za kilka lat. Dlatego wielu właścicieli wiejskich domów i domków zastanawia się: jak samodzielnie zrobić biogazownię?

Mini biogazownia nie jest aż tak skomplikowana, a jej budowa jest całkiem wykonalna. Pozwala to zaoszczędzić znaczną kwotę. Ponadto istnieją projekty biogazowni z wykorzystaniem improwizowanych środków i materiałów (na przykład z reaktorem dzwonowym, zresztą dzwon może być wykonany z gumy itp.). Czyli domowe instalacje do produkcji biogazu to uzyskanie upragnionych premii za minimalne pieniądze.

Budując biogazownię należy dokonać dokładnej kalkulacji – jaka powinna być jej wydajność. W tym celu należy wziąć pod uwagę wszystkich pożądanych odbiorców biogazu (np. kuchenkę, sprzęt samochodowy itp.). Jeżeli planuje się wykorzystanie biogazu do produkcji energii elektrycznej i/lub cieplnej, to w obliczeniach należy uwzględnić wszystkich odbiorców energii. Na podstawie obliczeń tworzony jest projekt biogazowni.

Domowe biogazownie są szeroko reprezentowane w Internecie. Można znaleźć przykładowe obliczenia, rysunek urządzenia oraz szczegółowy opis. Ogromny wybór urządzeń pozwoli na wykonanie zarówno złożonej instalacji z kilkoma komorami, jak i wersji uproszczonej (na przykład tak prostego urządzenia jak szambo przykryte gumowym dzwonem z urządzeniem wylotowym gazu). Każdy będzie mógł wybrać domową instalację zgodnie ze swoimi pragnieniami, możliwościami i umiejętnościami. Szczególnie przydatne w tym przypadku są opisy opatrzone zdjęciami lub filmami krok po kroku.

Wykonanie biogazowni własnymi rękami pozwala zaoszczędzić do 50% kosztów urządzenia, co znacznie przyspiesza zwrot kosztów sprzętu. Dodatkowo wykonanie najprostszej instalacji na początek pozwala ocenić zapotrzebowanie na taki sprzęt w gospodarstwie, a także stopniowo inwestować pieniądze, co dla wielu jest o wiele łatwiejsze niż płacenie całej kwoty od razu.

Jak działa biogazownia?