Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Rozsądny właściciel marzy o taniej energii, wydajnej utylizacji odpadów i produkcji nawozów. Wykonanie własnej domowej biogazowni to niedrogi sposób na spełnienie marzeń.

Samodzielny montaż takiego sprzętu będzie kosztował rozsądne pieniądze, a wytworzony gaz będzie dobrą pomocą w gospodarstwie: możesz go używać do gotowania, ogrzewania domu i innych potrzeb.

Spróbujmy zrozumieć specyfikę tego sprzętu, jego zalety i wady. A także, czy możliwe jest samodzielne zbudowanie biogazowni i czy będzie ona skuteczna.

Specyfika produkcji biogazu

Biogaz powstaje w wyniku fermentacji biologicznego substratu. Jest rozkładany przez hydrolizę, bakterie tworzące kwas i metan. Mieszanina gazów wytwarzanych przez bakterie jest palna; zawiera duży procent metanu.

Dzięki swoim właściwościom praktycznie nie różni się od gazu ziemnego, który jest wykorzystywany na potrzeby przemysłowe i domowe.

W razie potrzeby każdy właściciel domu może zakupić biogazownię do produkcji przemysłowej, ale jest ona droga, a inwestycje opłacają się w ciągu 7-10 lat. Dlatego warto podjąć wysiłek i zrobić bioreaktor własnymi rękami.

Biogaz jest paliwem przyjaznym dla środowiska, a technologia jego produkcji nie ma szczególnego wpływu na środowisko. Ponadto, jako surowiec do produkcji biogazu, wykorzystuje się produkty odpadowe, które należy usunąć.

Są one umieszczane w bioreaktorze, gdzie odbywa się przetwarzanie:

  • przez pewien czas biomasa jest narażona na działanie bakterii. Czas fermentacji zależy od objętości surowca;
  • W wyniku aktywności bakterii beztlenowych uwalniana jest palna mieszanina gazów, która zawiera metan (60%), dwutlenek węgla (35%) i niektóre inne gazy (5%). Również podczas fermentacji w małych ilościach uwalniany jest potencjalnie niebezpieczny siarkowodór. Jest trujący, dlatego jest wysoce niepożądane, aby ludzie byli na nią narażeni;
  • mieszanina gazów z bioreaktora jest czyszczona i dostarczana do zbiornika gazu, gdzie jest przechowywana, dopóki nie zostanie użyta zgodnie z jej przeznaczeniem;
  • gaz ze zbiornika gazu może być używany w taki sam sposób jak gaz ziemny. Dotyczy urządzeń gospodarstwa domowego - pieców gazowych, kotłów grzewczych itp .;
  • rozłożona biomasa musi być regularnie usuwana z fermentora. Są to dodatkowe koszty pracy, ale wysiłek się opłaca. Po fermentacji surowiec przekształca się w wysokiej jakości nawóz, który jest wykorzystywany na polach iw ogrodach.

Biogazownia jest korzystna dla właściciela prywatnego domu tylko wtedy, gdy ma stały dostęp do odpadów z gospodarstw hodowlanych. Średnio od 1 metra sześciennego. podłoże można uzyskać 70-80 metrów sześciennych. biogaz, ale produkcja gazu jest nierówna i zależy od wielu czynników, w tym temperatury biomasy. To komplikuje obliczenia.

Biogazownie są idealne dla gospodarstw. Odpady zwierzęce są w stanie wyprodukować wystarczającą ilość gazu do pełnego ogrzewania lokali mieszkalnych i budynków gospodarczych.

Aby zapewnić stabilne i ciągłe wytwarzanie gazu, najlepiej jest zbudować kilka biogazowni i położyć substrat w fermentorach z różnicą czasu. Takie zakłady działają równolegle, a surowce są ładowane do nich sekwencyjnie.

Zapewnia to stałą produkcję gazu, dzięki czemu możliwe jest jej ciągłe dostarczanie do urządzeń gospodarstwa domowego.

Idealnie bioreaktor powinien być ogrzewany. Co 10 stopni ciepła podwaja produkcję gazu. Podczas gdy układy grzewcze wymagają inwestycji, opłaca się z większą wydajnością konstrukcji.

Domowy sprzęt do biogazu montowany ze złomu jest znacznie tańszy niż zakłady przemysłowe. Jego skuteczność jest mniejsza, ale jest zgodna z inwestycją. Jeśli istnieje dostęp do obornika i chęć podejmowania własnych wysiłków w celu zmontowania i utrzymania struktury, jest to bardzo opłacalne.

Zalety i wady systemu

Biogazownie mają wiele zalet, ale jest ich wystarczająco dużo, więc przed rozpoczęciem projektowania i budowy należy wszystko zważyć:

  • Recykling. Dzięki biogazowni możesz czerpać maksymalne korzyści ze śmieci, które nadal będziesz musiał pozbyć się. Ta utylizacja jest mniej niebezpieczna dla środowiska niż wysypisko.
  • Odnawialność surowców. Biomasa nie jest węglem ani gazem ziemnym, którego wydobycie wyczerpuje zasoby. W rolnictwie surowce pojawiają się stale.
  • Względna mała ilość CO2. Przy odbieraniu gazu środowisko nie jest zanieczyszczone, ale gdy jest używane, niewielka ilość dwutlenku węgla jest uwalniana do atmosfery. Nie jest niebezpieczny i nie jest w stanie krytycznie zmienić środowiska, ponieważ jest wchłaniany przez rośliny podczas wzrostu.
  • Umiarkowane uwalnianie siarki. Gdy pali się biogaz, niewielka ilość siarki wchodzi do atmosfery. Jest to zjawisko negatywne, ale jego skala jest znana w porównaniu: przy spalaniu gazu ziemnego zanieczyszczenie środowiska tlenkami siarki jest znacznie większe.
  • Stabilna praca. Produkcja biogazu jest bardziej stabilna niż działanie paneli słonecznych lub turbin wiatrowych. Jeśli energia słońca i wiatru nie może być kontrolowana, to biogazownie zależą od działalności człowieka.
  • Możesz użyć wielu instalacji. Gaz zawsze stanowi ryzyko. W celu zmniejszenia potencjalnych szkód w razie wypadku można rozproszyć kilka biogazowni w całym obiekcie. Prawidłowo zaprojektowany i zmontowany system kilku fermentorów będzie działał bardziej stabilnie niż pojedynczy duży bioreaktor.
  • Korzyści dla rolnictwa. Aby uzyskać biomasę posadzono niektóre gatunki roślin. Możesz wybrać te, które poprawiają stan gleby. Na przykład sorgo zmniejsza erozję gleby, poprawia jej jakość.

Biogaz ma również wady. Mimo że jest to stosunkowo czyste paliwo, nadal zanieczyszcza atmosferę. Mogą również wystąpić problemy z dostawą biomasy roślinnej.

Nieodpowiedzialni właściciele instalacji często magazynują go w taki sposób, że zubożają ziemię i zakłócają równowagę ekologiczną.

Obliczanie rentowności instalacji

Obornik krowy jest powszechnie stosowany jako surowiec do produkcji biogazu. Jedna dorosła krowa może dać jej wystarczająco dużo, aby zapewnić 1, 5 metra sześciennego. paliwo; świnia - 0, 2 metra sześciennego; kurczak lub raczkować (w zależności od masy ciała) - 0, 01-0, 02 metra sześciennego. Aby zrozumieć, jest dużo lub trochę, można porównać z bardziej znanymi typami zasobów.

Czasami systemy są instalowane w pomieszczeniach gospodarczych. Jest to wygodne z punktu widzenia kontroli i konserwacji, ale niebezpieczne, ponieważ Biometan może eksplodować. Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na kwestie bezpieczeństwa. Transport surowców jest osobnym zagadnieniem, które należy wziąć pod uwagę w procesie projektowania biogazowni. Do transportu na miejscu lepiej jest użyć specjalnego sprzętu lub przyczep. Jeśli potrzebujesz dostawy na duże odległości, powinieneś obliczyć koszt paliwa i ustalić, czy się opłaci Kupując pojemniki na biogazownię, a nawet bardziej, gdy robisz to sam, musisz zwracać uwagę na ich jakość. Ponadto podczas działania systemu wymagane są regularne kontrole stanu i napraw. Biogazownia może być prawdziwym zbawieniem dla gospodarstwa. Pozwala zaoszczędzić na paliwie do ogrzewania i / lub stodół oświetleniowych. Jest to również świetna opcja dla nieszkodliwego usuwania odpadów. Jednak we wczesnych latach trudno liczyć na pełny powrót.

1 metr sześcienny Biogaz zapewnia taką samą ilość energii cieplnej jak:

  • drewno opałowe - 3, 5 kg;
  • węgiel - 1-2 kg;
  • prąd - 9-10 kW / h.

Jeśli znasz przybliżoną masę odpadów rolniczych, które będą dostępne w nadchodzących latach oraz ilość potrzebnej energii, możesz obliczyć rentowność biogazowni.

Jedną z głównych wad produkcji biogazu jest zapach. Możliwość używania małych hałd kompostowych jest dużym plusem, ale musisz znosić niedogodności i dokładnie kontrolować proces, aby nie sprowokować rozprzestrzeniania się patogenów

Aby położyć w bioreaktorze przygotuj podłoże, które zawiera kilka składników w następujących proporcjach:

  • obornik (najlepiej krowa lub świnia) - 1, 5 tony;
  • odpady organiczne (mogą to być zgniłe liście lub inne składniki pochodzenia roślinnego) - 3, 5 tony;
  • woda podgrzana do 35 stopni (ilość ciepłej wody jest obliczana tak, aby jej waga wynosiła 65-75% całkowitej ilości materii organicznej).

Obliczenie substratu odbywa się dla jednej zakładki przez sześć miesięcy, jeśli zaczniemy od umiarkowanego zużycia gazu. Po około 10-15 dniach proces fermentacji da pierwsze rezultaty: gaz pojawi się w małych ilościach i zacznie wypełniać magazyn. Po 30 dniach możesz spodziewać się pełnego rozwoju paliwa.

Sprzęt do produkcji biogazu nie jest szczególnie powszechny w naszym kraju. Wynika to głównie ze słabej świadomości ludzi na temat korzyści i cech funkcjonowania systemów biogazowych. W Chinach i Indiach wiele małych gospodarstw jest wyposażonych w rośliny rzemieślnicze do uzyskiwania dodatkowego czystego paliwa.

Jeśli instalacja działa prawidłowo, objętość biogazu będzie stopniowo wzrastać, aż podłoże będzie zgniłe. Wydajność konstrukcji zależy bezpośrednio od szybkości fermentacji biomasy, która z kolei jest związana z temperaturą i wilgotnością podłoża.

Instrukcje do samodzielnej budowy

Jeśli nie masz doświadczenia w montażu złożonych systemów, warto wybrać sieć lub opracować najprostszy rysunek biogazowni dla prywatnego domu.

Im prostsza konstrukcja, tym bardziej niezawodna i trwała. Później, gdy pojawią się umiejętności budowania i obsługi systemu, możliwe będzie ponowne wykonanie sprzętu lub zainstalowanie dodatkowej instalacji.

Drogie struktury produkcji przemysłowej obejmują systemy mieszania biomasy, automatyczne ogrzewanie, oczyszczanie gazu itp. Sprzęt gospodarstwa domowego nie jest taki trudny. Lepiej jest zbudować prostą instalację, a następnie dodać elementy, w których powstaje potrzeba

Przy obliczaniu objętości fermentora warto kierować się 5 metrami sześciennymi. Ta instalacja pozwala uzyskać ilość gazu potrzebną do ogrzania prywatnego domu o powierzchni 50 metrów kwadratowych, jeśli jako źródło ciepła używa się kotła gazowego lub pieca.

To jest średnia liczba, ponieważ Wartość kaloryczna biogazu zwykle nie przekracza 6000 kcal / metr sześcienny.

Aby proces fermentacji przebiegał mniej więcej stabilnie, musisz osiągnąć właściwą temperaturę. Aby to zrobić, bioreaktor jest instalowany w gruncie ziemi lub w oparciu o niezawodną izolację termiczną. Stałe ogrzewanie podłoża można zapewnić, jeśli pod dnem fermentora zostanie doprowadzona rura do podgrzewania wody.

Budowa biogazowni może być podzielona na kilka etapów.

Etap 1 - przygotowanie studzienki pod bioreaktorem

Prawie cała biogazownia jest pod ziemią, tak wiele zależy od tego, jak otwór został wykopany i przycięty. Istnieje kilka opcji wzmacniania ścian i jam uszczelniających - plastiku, betonu, pierścieni polimerowych.

Optymalnym rozwiązaniem jest zakup gotowych pierścieni polimerowych z głuchym dnem. Będą kosztować więcej niż dostępne materiały, ale dodatkowe uszczelnienie nie będzie wymagane. Polimery są wrażliwe na naprężenia mechaniczne, ale nie boją się wilgoci i substancji agresywnych chemicznie. Nie można ich naprawić, ale w razie potrzeby będą łatwe do wymiany.

Od przygotowania ścian i dna bioreaktora zależy od intensywności fermentacji podłoża i uwalniania gazu, dzięki czemu otwór jest starannie wzmacniany, izolowany i uszczelniany. To najtrudniejszy i najbardziej czasochłonny etap pracy.

Etap 2 - układ odprowadzania gazu

Kupowanie i instalowanie specjalnych mikserów do biogazowni jest drogie. System może być tańszy dzięki wyposażeniu w drenaż gazu. To pionowo zainstalowane rury kanalizacyjne z polimeru, w których wykonano wiele otworów.

Przy obliczaniu długości rur odwadniających należy kierować się planowaną głębokością napełniania bioreaktora. Wierzchołki rur powinny znajdować się powyżej tego poziomu.

Do odprowadzania gazu można wybrać rury metalowe lub polimerowe. Pierwsze są silniejsze, a drugie są bardziej odporne na efekty chemiczne. Lepiej jest dawać pierwszeństwo polimerom, ponieważ metal szybko rdzewieje i gnije

Podłoże można natychmiast załadować do gotowego bioreaktora. Jest pokryta folią, tak że gaz uwalniany w procesie fermentacji znajduje się pod niewielkim ciśnieniem. Gdy kopuła jest gotowa, zapewni to normalny przepływ biometanu przez rurę odprowadzającą.

Etap 3 - Montaż kopuły i rur

Ostatnim etapem montażu najprostszej biogazowni jest instalacja kopuły. W najwyższym punkcie kopuły zamontowana jest rura wydechowa gazu, która jest niezbędna do zbiornika gazu.

Pojemność bioreaktora jest zamknięta szczelną pokrywką. Aby zapobiec mieszaniu się biometanu z powietrzem, należy wyposażyć syfon w wodę. Służy również do czyszczenia gazu. Konieczne jest zapewnienie zaworu zwalniającego, który zadziała, jeśli ciśnienie w fermentorze będzie zbyt wysokie.

Przeczytaj więcej o tym, jak wytwarzać biogaz z obornika w tym materiale.

Wolna przestrzeń bioreaktora w pewnym stopniu służy jako magazyn gazu, ale nie wystarcza to do bezpiecznego działania instalacji. Gaz musi być zużywany w sposób ciągły, w przeciwnym razie może dojść do wybuchu z powodu nadciśnienia pod kopułą.

Sposoby podgrzewania bioreaktora

Mikroorganizmy przetwarzające substrat są stale obecne w biomasie, ale do ich intensywnego rozmnażania potrzebna jest temperatura 38 stopni i wyższa.

Do ogrzewania w okresie zimnym można użyć cewki podłączonej do systemu ogrzewania w domu lub grzejników elektrycznych. Pierwsza metoda jest bardziej korzystna ekonomicznie, dlatego jest częściej stosowana.

Instalacja biogazu nie jest konieczna do zakopania w ziemi, istnieją inne opcje aranżacji. Przykład systemu złożonego z beczek pokazano na poniższym filmie.

Najłatwiej jest wyposażyć ogrzewanie podłogowe, układając rurę z systemu grzewczego, ale wydajność takiego wymiennika ciepła jest stosunkowo niska. Lepiej jest zorganizować ogrzewanie zewnętrzne, najlepiej parę wodną, aby biomasa nie przegrzała się

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Chociaż nie ma nic trudnego w montażu i aranżacji sprzętu do biogazu, musisz być bardzo uważny na szczegóły. Błędy nie są dozwolone, ponieważ może spowodować wybuchy i zniszczenie. Oferujemy instrukcje wideo, które pomogą zrozumieć instalację urządzenia, odpowiednio je złożyć i dodać przydatne narzędzia do wygodniejszego korzystania z biogazu.

Film opowiada, jak działa i działa standardowa biogazownia:

Przykład domowej wytwórni biogazu. Samouczek wideo na temat układu systemu własnymi rękami:

Instrukcje wideo dotyczące montażu biogazowni z beczki:

Opis procesu wytwarzania mieszadeł do podłoża:

Szczegółowy opis domowej pamięci gazowej:

Bez względu na to, jak prosta jest biogazownia wybrana dla prywatnego domu, nie należy na niej oszczędzać. Jeśli to możliwe, lepiej kupić składany bioreaktor przemysłowy.

Jeśli nie, z wysokiej jakości i odpornych materiałów: polimerów, betonu lub stali nierdzewnej. Stworzy to prawdziwie niezawodny i bezpieczny system dostaw gazu w domu.

Pojawiły się pytania na temat tego artykułu, znaleziono wady, czy też są cenne informacje, które można udostępnić naszym czytelnikom? Zostaw swoje komentarze, zadawaj pytania, dziel się doświadczeniami.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa