Pembangkit biogas untuk pertanian: harga, peralatan. Pabrik biogas buatan sendiri Ketel biogas

Biogas adalah campuran gas yang terbentuk selama penguraian bahan organik oleh bakteri anaerob. Biogas sangat mudah terbakar dan menghasilkan nyala api yang bersih ketika dibakar, sehingga dapat digunakan tidak hanya untuk memasak, tetapi juga untuk mesin pembakaran dalam (misalnya untuk menghasilkan listrik).

Keuntungan pembangkit biogas di rumah:
– Anda dapat dengan mudah memperoleh biogas di rumah tanpa menggunakan peralatan yang mahal;
– energi alternatif yang sangat baik bagi mereka yang rumahnya jauh dari peradaban, atau bagi mereka yang ingin mandiri dari negara;
– bahan mentah yang tersedia (pupuk kandang, sisa dapur, potongan tumbuhan, dll.);
– kepedulian terhadap lingkungan, karena dalam proses penguraian bahan-bahan organik di alam, gas masuk ke atmosfer sehingga menimbulkan efek rumah kaca, dalam hal ini biogas akan dibakar sehingga menghasilkan CO2;
– produksi pupuk sebagai produk sampingan dari pabrik biogas.

Namun selain kelebihannya, pembangkit listrik tenaga biogas mempunyai kelemahan:
– bakteri bekerja pada suhu 18-40 derajat, sehingga biogas bisa diperoleh di musim panas. Jika Anda mengisolasi pembangkit listrik tenaga biogas dan melengkapinya dengan pemanas, Anda bisa mendapatkan biogas pada periode musim semi-musim gugur, namun biaya isolasi dan pemanasan dapat meniadakan manfaat yang diterima.
– perlu untuk terus-menerus memperkenalkan bahan mentah baru, dan karenanya menguras pupuk.

Untuk membuat pembangkit listrik tenaga biogas dengan tangan kita sendiri, kita membutuhkan:
1. Dua barel 200l
2. Tong 30-60l, atau ember plastik besar
3. Pipa saluran pembuangan plastik
4. Selang gas
5. Derek

Untuk kejelasan, saya akan memberikan diagram instalasi biogas rumah

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga biogas. Bahan mentah (pupuk kandang, sisa dapur, potongan tumbuhan, dll.) dan air dimasukkan ke dalam reaktor. Pembangkit biogas tidak akan langsung bekerja, tetapi setelah beberapa hari, ketika jumlah bakteri anaerobik meningkat hingga maksimal.

Selama hidup bakteri anaerob, biogas dilepaskan, yang akan dikumpulkan di bagian atas tong (di tempat ini harus ada keran). Dari reaktor, biogas masuk ke kolektor melalui selang gas.

Kolektornya adalah tong air berukuran 200 liter, dan ember terbalik di dalamnya untuk menampung gas, serta untuk menciptakan tekanan yang diperlukan untuk pengoperasian tungku gas. Saat gas masuk, ember akan mengapung. Jika jumlah biogas lebih besar dari kapasitas ember plastik, maka gas akan keluar begitu saja melalui air.

Untuk membuat reaktor Anda membutuhkan tong tertutup berukuran 200 liter. Kami membuat beberapa lubang di bagian atas laras dan memasang:
– Pipa plastik untuk menuangkan bahan baku. Di ujung pipa perlu dipasang transisi ke pipa besar (semacam kaleng penyiram, untuk kenyamanan menuangkan bahan baku)
– Pipa plastik untuk mengalirkan pupuk. Karena pembangkit listrik tenaga biogas bukanlah mesin yang bergerak terus-menerus, maka bahan mentah harus terus ditambahkan. Saat memasukkan bahan baku baru, kelebihannya (bahan baku yang sudah diolah - pupuk) akan keluar melalui pipa pembuangan.
– Keran pada titik tertinggi tong biogas.

Saat membuat reaktor, sangat penting bahwa semua sambungan disegel, jika tidak, gas dapat bocor di bawah tekanan yang dihasilkan. Pipa pembuangan harus ditempatkan di bawah ketinggian pemasangan keran gas. Pipa pembuangan dan pengisian harus tertutup rapat bila tidak digunakan.

Untuk membuat pengumpul Anda membutuhkan tong plastik berukuran 200 liter tanpa penutup. Tuang 3/4 air ke dalam tong dan pasang tong lain, terbalik, volumenya lebih kecil. Di bagian bawah tong yang lebih kecil kami memotong fitting untuk menghubungkan selang dari reaktor, dan keran untuk menghubungkan selang menuju tungku gas.

Untuk mengisi bahan baku, buka lubang inlet dan drain lalu isi bahan baku. Cara terbaik adalah menggunakan pupuk kandang yang diencerkan dengan air. Sebaiknya menggunakan air hujan atau air tenang agar kandungan klorin pada air minum tidak mengurangi koloni bakteri. Selain itu, jika Anda menggunakan sisa-sisa dapur, pastikan untuk menjauhkan deterjen, kulit telur, tulang, dan kulit bawang karena dapat berdampak buruk pada pengoperasian instalasi biogas.

Biogas sendiri mempunyai bau yang sangat tidak sedap, namun bila dibakar tidak menimbulkan bau. Jika Anda membakar gas tanpa bercampur dengan udara, Anda akan mendapatkan nyala api kuning dengan jelaga, yang akan dengan mudah mengasapi dasar panci.

Jika biogas dicampur dengan udara lalu dibakar, maka akan diperoleh nyala api berwarna biru bersih tanpa jelaga. Jadi, misalnya, pada kompor gas pabrik, instruksinya mengatakan bahwa ketika beralih dari gas listrik ke gas botolan dan sebaliknya, perlu untuk mengganti jet (yang diameter lubangnya berbeda), jika tidak maka pembakar akan berasap. Sebagai alternatif, Anda dapat menggunakan pembakar bunsen laboratorium.

Jika Anda tidak memiliki pembakar laboratorium, Anda dapat dengan mudah membuatnya dari sepotong pipa dengan membuat lubang di dasarnya. Dengan demikian, gas yang melewati pipa akan bercampur dengan udara, dan pada pintu keluar tabung akan diperoleh gas bercampur.

Anda dapat bereksperimen dengan potongan kayu sebagai jet, mengasahnya hingga menyerupai pensil dan mengebor lubang dengan diameter berbeda di dalamnya. Dengan cara ini, ukuran obor yang optimal dapat diperoleh.

Untuk percobaan, barbekyu tua digunakan sebagai kompor, lubang dibuat di bagian bawah dan pembakar Bunsen dipasang. Dan selanjutnya, barbekyu diganti dengan kompor satu tungku.

Untuk menciptakan tekanan gas, suatu beban ditempatkan pada manifold (tong kecil untuk menampung gas). Misal Anda memasang beban 5 kg, maka 1 liter air bisa direbus dalam waktu 15 menit. Jika beban ditetapkan 10 kg, maka 1 liter air akan mendidih dalam waktu 10 menit.

Untuk meringkas, perlu dicatat bahwa pabrik biogas buatan sendiri menghasilkan biogas selama 30 menit pengoperasian pembakar per hari, jika bahan bakunya adalah pupuk kandang. Jika menggunakan bahan baku sisa dapur, maka produktivitasnya hanya 15 menit per hari.

Gas yang dikeluarkan memang tidak banyak, tapi pasti setuju kalau pabrik biogasnya juga tidak terlalu besar. Oleh karena itu, jika ingin meningkatkan jumlah gas yang dihasilkan, diperlukan peningkatan volume reaktor dan kolektor.

Dimensi pengumpul tidak perlu diperbesar jika biogas dipompa tepat waktu ke wadah lain (misalnya, ke dalam silinder). Sederhananya, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan kompresor dari lemari es, yang memiliki satu masukan dan satu keluaran. Kami menghubungkan input ke manifold, dan output ke silinder.

Kompresor dapat dilengkapi dengan otomatisasi, misalnya ketika manifold diisi gas, laras naik, menutup kontak, sehingga menyalakan kompresor. Dan kompresor, pada gilirannya, mati ketika laras turun ke level minimum.

Reaktor pembangkit biogas harus terbuat dari plastik, tetapi tidak boleh terbuat dari logam, karena proses oksidatif logam akan cepat berkarat. Sebagai pilihan, Anda dapat menggunakan tong plastik bervolume besar (misalnya Eurocube). Dan agar tong dalam jumlah besar tidak memakan banyak ruang di halaman, bisa dikubur.

19 November 2016 Gennadi

Banyak pemilik rumah yang khawatir tentang cara mengurangi biaya pemanas rumah, memasak, dan pasokan listrik. Beberapa dari mereka telah membangun pembangkit biogas dengan tangan mereka sendiri dan mengisolasi sebagian atau seluruhnya dari pemasok energi. Ternyata mendapatkan bahan bakar gratis di rumah pribadi tidaklah terlalu sulit.

Apa itu biogas dan bagaimana cara menggunakannya?

Pemilik peternakan wisma tahu: dengan menumpuk bahan tanaman, kotoran burung, dan pupuk kandang, seiring waktu Anda bisa mendapatkan pupuk organik yang berharga. Namun hanya sedikit dari mereka yang mengetahui bahwa biomassa tidak terurai dengan sendirinya, melainkan di bawah pengaruh berbagai bakteri.

Dengan mengolah substrat biologis, mikroorganisme kecil ini mengeluarkan produk limbah, termasuk campuran gas. Sebagian besar (sekitar 70%) adalah metana - gas yang sama yang terbakar di kompor rumah tangga dan ketel pemanas.

Ide pemanfaatan bahan bakar ramah lingkungan untuk berbagai kebutuhan ekonomi bukanlah hal baru. Perangkat untuk ekstraksinya digunakan di Tiongkok kuno. Inovator Soviet juga menjajaki kemungkinan penggunaan biogas pada tahun 60an abad lalu. Namun teknologi mengalami kebangkitan nyata di awal tahun 2000an. Saat ini, pembangkit listrik tenaga biogas aktif digunakan di Eropa dan Amerika untuk pemanas rumah dan kebutuhan lainnya.

Bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga biogas?

Prinsip pengoperasian alat produksi biogas cukup sederhana:

• Biomassa yang diencerkan dengan air dimasukkan ke dalam wadah tertutup, di mana ia mulai “berfermentasi” dan melepaskan gas;
• isi tangki diperbarui secara berkala - bahan mentah yang diproses oleh bakteri dikeringkan dan ditambahkan bahan segar (rata-rata sekitar 5-10% setiap hari);
• Gas yang terkumpul di bagian atas tangki disuplai melalui tabung khusus ke pengumpul gas, dan kemudian ke peralatan rumah tangga.

Diagram pembangkit listrik tenaga biogas.

Bahan baku apa yang cocok untuk bioreaktor?

Instalasi untuk memproduksi biogas hanya menguntungkan jika terdapat pengisian bahan organik segar setiap hari - pupuk kandang atau kotoran ternak dan unggas. Anda juga dapat menambahkan potongan rumput, pucuk, daun, dan limbah rumah tangga (khususnya kulit sayuran) ke dalam bioreaktor.

Efisiensi pemasangan sangat bergantung pada jenis bahan baku yang dimuat. Terbukti dengan massa yang sama, rendemen biogas tertinggi diperoleh dari kotoran babi dan kotoran kalkun. Sebaliknya, kotoran sapi dan limbah silase menghasilkan lebih sedikit gas untuk beban yang sama.

Penggunaan bahan baku bio untuk pemanas rumah.

Apa yang tidak bisa digunakan di pembangkit listrik tenaga biogas?

Ada beberapa faktor yang secara signifikan dapat mengurangi aktivitas bakteri anaerob, atau bahkan menghentikan sama sekali proses produksi biogas. Bahan baku yang mengandung:

• antibiotik;
• cetakan;
• deterjen sintetis, pelarut dan “bahan kimia” lainnya;
• resin (termasuk serbuk gergaji dari pohon jenis konifera).

Tidak efektif menggunakan kotoran yang sudah membusuk - hanya sampah segar atau sampah yang sudah dikeringkan yang dapat dimuat. Selain itu, bahan mentah tidak boleh tergenang air - indikator 95% sudah dianggap kritis. Namun, sejumlah kecil air bersih masih perlu ditambahkan ke dalam biomassa untuk memudahkan pemuatannya dan mempercepat proses fermentasi. Kotoran dan limbah diencerkan hingga konsistensi bubur semolina encer.

Pabrik biogas untuk rumah

Saat ini industri sudah memproduksi instalasi untuk memproduksi biogas dalam skala industri. Perolehan dan pemasangannya mahal; peralatan seperti itu di rumah tangga pribadi akan terbayar paling cepat dalam 7-10 tahun, asalkan bahan organik dalam jumlah besar digunakan untuk pemrosesan. Pengalaman menunjukkan bahwa, jika diinginkan, pemilik yang terampil dapat membangun pembangkit listrik tenaga biogas kecil untuk rumah pribadi dengan tangannya sendiri, dan dari bahan yang paling terjangkau.

Mempersiapkan bunker pengolahan

Pertama-tama, Anda membutuhkan wadah silinder yang tertutup rapat. Anda tentu saja dapat menggunakan panci atau panci besar, tetapi volumenya yang kecil tidak memungkinkan produksi gas yang cukup. Oleh karena itu, untuk tujuan ini, tong plastik dengan volume 1 m³ hingga 10 m³ paling sering digunakan.

Anda bisa membuatnya sendiri. Lembaran PVC tersedia secara komersial, dengan kekuatan dan ketahanan yang cukup terhadap lingkungan agresif, lembaran tersebut dapat dengan mudah dilas ke dalam struktur konfigurasi yang diinginkan. Tong logam dengan volume yang cukup juga dapat digunakan sebagai bunker. Benar, Anda harus melakukan tindakan anti-korosi - menutupi bagian dalam dan luar dengan cat tahan lembab. Jika tangki terbuat dari baja tahan karat, hal ini tidak perlu dilakukan.

Sistem pembuangan gas

Pipa saluran keluar gas dipasang di bagian atas laras (biasanya di tutupnya) - di sinilah gas terakumulasi, menurut hukum fisika. Melalui pipa yang terhubung, biogas disuplai ke segel air, kemudian ke tangki penyimpanan (opsional, menggunakan kompresor ke dalam silinder) dan ke peralatan rumah tangga. Disarankan juga untuk memasang katup pelepas di sebelah saluran keluar gas - jika tekanan di dalam tangki menjadi terlalu tinggi, maka akan melepaskan kelebihan gas.

Sistem penyediaan dan pembongkaran bahan baku

Untuk memastikan produksi campuran gas yang berkelanjutan, bakteri di dalam substrat harus terus-menerus (setiap hari) “diberi makan”, yaitu, pupuk kandang segar atau bahan organik lainnya harus ditambahkan. Pada gilirannya, bahan mentah yang sudah diproses harus dikeluarkan dari bunker agar tidak memakan ruang yang berguna di bioreaktor.

Untuk melakukan ini, dua lubang dibuat di laras - satu (untuk membongkar) hampir di dekat bagian bawah, yang lain (untuk memuat) lebih tinggi. Pipa dengan diameter minimal 300 mm dilas (disolder, direkatkan) ke dalamnya. Pipa pemuatan diarahkan ke atas dan dilengkapi dengan corong, dan saluran pembuangan diatur sedemikian rupa sehingga memudahkan untuk mengumpulkan bubur yang telah diproses (nantinya dapat digunakan sebagai pupuk). Sambungannya disegel.

Sistem pemanas

Isolasi termal bunker.

Jika bioreaktor dipasang di luar ruangan atau di ruangan yang tidak berpemanas (yang diperlukan untuk alasan keamanan), maka bioreaktor harus dilengkapi dengan insulasi termal dan pemanas substrat. Kondisi pertama dicapai dengan “membungkus” laras dengan bahan isolasi apa pun atau dengan memperdalamnya ke dalam tanah.

Sedangkan untuk pemanasan, Anda dapat mempertimbangkan berbagai pilihan. Beberapa pengrajin memasang pipa di dalamnya tempat air bersirkulasi dari sistem pemanas dan memasangnya di sepanjang dinding tong dalam bentuk kumparan. Yang lain menempatkan reaktor di tangki yang lebih besar dengan air di dalamnya, dipanaskan dengan pemanas listrik. Opsi pertama lebih nyaman dan ekonomis.

Untuk mengoptimalkan pengoperasian reaktor, perlu menjaga suhu isinya pada tingkat tertentu (minimal 38⁰C). Namun jika suhunya melebihi 55⁰C, maka bakteri pembentuk gas akan “matang” dan proses fermentasi akan terhenti.

Sistem pencampuran

Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, dalam desain, pengaduk manual dengan konfigurasi apa pun secara signifikan meningkatkan efisiensi bioreaktor. Sumbu tempat bilah “mixer” dilas (disekrup) dikeluarkan melalui tutup tong. Pegangan gerbang kemudian ditempatkan di atasnya, dan lubangnya ditutup dengan hati-hati. Namun, pengrajin rumahan tidak selalu melengkapi fermentor dengan alat tersebut.

Produksi biogas

Setelah instalasi siap, biomassa yang diencerkan dengan air dengan perbandingan kurang lebih 2:3 dimasukkan ke dalamnya. Limbah berukuran besar harus dihancurkan - ukuran fraksi maksimum tidak boleh melebihi 10 mm. Kemudian tutupnya ditutup - yang perlu Anda lakukan hanyalah menunggu campuran mulai “berfermentasi” dan mengeluarkan biogas. Dalam kondisi optimal, pasokan bahan bakar pertama diamati beberapa hari setelah pemuatan.

Fakta bahwa gas telah “mulai” dapat dinilai dari karakteristik suara gemericik di segel air. Pada saat yang sama, laras harus diperiksa kebocorannya. Ini dilakukan dengan menggunakan larutan sabun biasa - oleskan ke semua sendi dan amati apakah muncul gelembung.

Pembaruan pertama bahan baku bio harus dilakukan dalam waktu sekitar dua minggu. Setelah biomassa dituangkan ke dalam corong, limbah bahan organik dengan volume yang sama akan keluar dari pipa saluran keluar. Kemudian prosedur ini dilakukan setiap hari atau dua hari sekali.

Berapa lama biogas yang dihasilkan bisa bertahan?

Di pertanian kecil, pembangkit biogas tidak akan menjadi alternatif mutlak pengganti gas alam dan sumber energi lain yang tersedia. Misalnya, dengan menggunakan alat berkapasitas 1 m³, Anda hanya bisa mendapatkan bahan bakar untuk memasak beberapa jam untuk keluarga kecil.

Namun dengan bioreaktor berukuran 5 m³ sudah dimungkinkan untuk memanaskan ruangan dengan luas 50 m², namun pengoperasiannya perlu dipertahankan dengan memuat bahan baku setiap hari dengan berat minimal 300 kg. Untuk melakukan ini, Anda perlu memiliki sekitar sepuluh babi, lima sapi, dan beberapa lusin ayam di peternakan.

Pengrajin yang berhasil secara mandiri membuat pembangkit listrik tenaga biogas berbagi video dengan kelas master di Internet:

Pabrik biogas adalah unit khusus yang memungkinkan Anda mengolah limbah pertanian dan industri makanan menjadi pupuk hayati dan gas biologis.

Penggunaan instalasi semacam itu memungkinkan Anda dengan cepat membuang berbagai jenis kotoran (termasuk kotoran burung), mengolah sisa tanaman (silase musim dingin, pucuk tanaman pangan, dll.) dan membuang sampah organik dari rumah potong hewan dan peternakan unggas secara efisien. Waktu untuk memperoleh limbah biologis dan gas tergantung pada kepadatan bahan yang diolah dan kuantitasnya.

Instalasi semacam itu paling banyak tersebar di negara-negara seperti Jerman dan Belanda. Dalam beberapa tahun terakhir, sejumlah besar peternakan dan pabrik produksi pangan Tiongkok juga telah dilengkapi dengan pabrik biogas produksi mereka sendiri.

Pembangunan pabrik biogas. Pembangkit biogas dapat dikatakan memiliki desain yang sangat sederhana. Model modern dari instalasi semacam itu memiliki tingkat otomatisasi yang memadai dan memerlukan kendali manusia yang minimal. Jadi, pembangkit listrik tenaga biogas modern terdiri dari:

• Wadah transisi tempat bahan mentah dimasukkan pada awal pemrosesan untuk pemanasan.
• Mixer untuk menggiling partikel besar rumput dan pupuk kandang.
• Wadah gas (gas holder), dimana gas yang dihasilkan disimpan, diperlukan untuk menjaga cadangan dan tekanan dalam sistem.
• Bioreaktor adalah bagian terpenting dari pabrik biogas, tempat terjadinya fermentasi bahan mentah dan dihasilkan gas.
• Sistem gas, seperangkat pipa dan selang untuk menyuplai dan mengeluarkan gas yang dihasilkan.
• Alat pemisah memilah bahan baku olahan menjadi pupuk padat dan cair.
• Pompa untuk memompa bahan baku dan air.
• Alat untuk mengukur dan memantau tekanan dalam reaktor dan suhu cairan pemanas.
• Stasiun kogenerasi berfungsi untuk mendistribusikan gas yang dihasilkan.
• Pembakar darurat untuk mengeluarkan kelebihan gas dari reaktor dan tangki bensin diperlukan untuk mempertahankan tekanan tertentu.

Sepintas, desain pembangkit listrik tenaga biogas terlihat terlalu rumit dan membingungkan, serta mencakup unit dan komponen yang mahal. Namun kenyataannya, hal ini jauh dari kenyataan. Sebagian besar komponen memiliki nama yang mengancam, namun sebenarnya komponen tersebut didasarkan pada objek sehari-hari. Bagaimanapun, desain serupa telah digunakan oleh orang-orang di seluruh dunia selama bertahun-tahun, yang berarti bahwa prinsip pengoperasian instalasi dapat dipahami tanpa kesulitan apa pun.

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga biogas. Sebelum melanjutkan ke pembahasan rinci tentang prinsip pengoperasian pembangkit biogas, perlu dikatakan bahwa perangkat ini muncul semata-mata karena proses fermentasi dan dekomposisi. Seperti yang Anda ketahui, setiap zat organik (seiring waktu dan dalam kondisi yang sesuai) terurai menjadi zat kimia sederhana, salah satunya adalah biogas. Berdasarkan prinsip fermentasi dan pembusukan, setiap instalasi biogas dibuat, dan komponen serta rakitan tambahan memiliki fungsi tambahan atau pengontrol.

Tahapan pengoperasian pembangkit biogas.

• 1. Pengiriman produk olahan dan limbah ke instalasi. Jika limbahnya berbentuk cair, disarankan untuk mengirimkannya ke reaktor menggunakan pompa khusus. Lebih banyak limbah padat dapat dikirim ke reaktor secara manual atau melalui ban berjalan. Dalam beberapa kasus, disarankan untuk memanaskan limbah untuk meningkatkan laju fermentasi dan pembusukan di bioreaktor. Untuk memanaskan limbah, digunakan tangki transisi, di mana produk olahan dibawa ke suhu yang diperlukan.
• 2. Pengolahan dalam reaktor. Setelah tangki transisi, limbah yang telah disiapkan (dan dipanaskan!) memasuki reaktor. Bioreaktor berkualitas tinggi adalah struktur kedap udara yang terbuat dari baja atau beton yang sangat kuat dengan lapisan anti-asam khusus. Tanpa gagal, reaktor harus memiliki isolasi termal dan gas yang ideal. Masuknya udara atau penurunan suhu sekecil apa pun akan menghentikan proses fermentasi dan pembusukan. Reaktor dipanaskan menggunakan tabung air panas. Sistem ini bersifat otonom. Air dipanaskan menggunakan biogas yang dihasilkan. Reaktor beroperasi tanpa akses oksigen, dalam lingkungan yang sepenuhnya tertutup. Beberapa kali sehari, dengan menggunakan pompa, Anda dapat menambahkan porsi baru dari bahan olahan ke dalamnya. Rezim suhu optimal untuk reaktor adalah sekitar 40 derajat Celcius. Jika suhunya lebih rendah, proses fermentasi akan melambat secara signifikan. Jika suhu dinaikkan, air akan cepat menguap, sehingga sampah tidak akan terurai sempurna. Untuk mempercepat proses fermentasi digunakan mixer khusus. Alat ini mencampurkan zat di dalam reaktor setelah jangka waktu tertentu.
• 3. Keluaran produk jadi. Setelah waktu tertentu (dari beberapa jam hingga beberapa hari), hasil fermentasi pertama kali muncul. Ini adalah biogas dan pupuk hayati. Akibatnya biogas yang dihasilkan berakhir di penampung gas (tangki penampung gas). Tekanan gas di dalam tangki bensin diatur menggunakan katup. Jika terjadi tekanan berlebih, pembakar darurat akan diaktifkan, yang hanya akan membakar kelebihan gas, sehingga menstabilkan tekanan. Biogas yang dihasilkan perlu dikeringkan. Baru setelah itu dapat digunakan seperti gas alam biasa. Secara terpisah, perlu dikatakan bahwa untuk mempertahankan pengoperasian pembangkit biogas, dibutuhkan sekitar 15% gas yang dihasilkan. Pada gilirannya, pupuk hayati dimasukkan ke dalam tangki yang disiapkan khusus dengan alat pemisah. Ada pembagian menjadi pupuk padat (kascing) dan pupuk cair. Kascing hanya menyumbang sekitar 5% dari total jumlah pupuk yang diterima. Sebenarnya pupuk bisa langsung digunakan sesuai peruntukannya. Mereka tidak memerlukan pemrosesan tambahan. Apalagi di Eropa terdapat seluruh lini produksi yang mengemas pupuk hayati yang dihasilkan dalam wadah plastik. Perdagangan pupuk semacam itu merupakan bisnis yang cukup menguntungkan. Pengoperasian pembangkit listrik tenaga biogas berlangsung secara berkesinambungan. Sederhananya, bagian baru dari bahan olahan terus-menerus masuk ke dalam reaktor, dan gas serta pupuk hayati juga terus-menerus masuk ke penampung gas dan tangki pemisah.

Pengoperasian dan pemasangan instalasi biogas. Pemasangan instalasi biogas bersifat individual. Anda tidak bisa asal membawa dan merakit semua komponennya. Penting untuk melakukan serangkaian pekerjaan persiapan, menggali beberapa lubang besar, dan melakukan isolasi reaktor berkualitas tinggi. Penting untuk mempertimbangkan seluruh karakteristik individu suatu peternakan atau perusahaan, dan menjadikan pembangkit listrik tenaga biogas relevan untuk tugas-tugas tertentu. Satu orang dapat memantau instalasi biogas, karena proses pengolahannya sepenuhnya otomatis. Pengoperasian instalasinya tidak memerlukan biaya besar. Dengan perawatan yang baik dan pemeliharaan yang tepat waktu, biaya tahunan pemeliharaan instalasi tersebut tidak akan melebihi 5% dari biaya aslinya.

Keuntungan menggunakan pembangkit biogas. Pabrik biogas adalah perangkat ajaib yang memungkinkan Anda memperoleh hal-hal yang benar-benar diperlukan dari limbah industri dan pupuk kandang. Secara khusus, Anda bisa mendapatkan:

• Biogas
• Pupuk hayati
• Energi listrik dan panas
• Bahan bakar untuk mobil.

Untuk mengubah biogas menjadi energi listrik dan panas, instalasi perlu dilengkapi dengan unit tambahan. Hal ini meningkatkan biaya instalasi itu sendiri, namun memungkinkan Anda mencapai otonomi yang signifikan dari utilitas dan mengurangi tagihan secara signifikan. Jika mobil dilengkapi dengan peralatan berbahan bakar gas, maka dapat diisi bahan bakarnya dengan gas yang dihasilkan oleh pembangkit biogas. Secara alami, gas biologis memerlukan pemurnian tambahan, yang akan menyaring karbon dioksida. Setelah itu, mobil akan dapat melaju dengan bahan bakar yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga biogas. Hal ini membantu menghemat pembelian bensin secara signifikan, yang sangat menguntungkan dengan harga bahan bakar saat ini.

Siapa yang membutuhkan instalasi biogas?

Seperti disebutkan di atas, pembangkit listrik tenaga biogas adalah perangkat yang secara teknis rumit yang memerlukan pemasangan profesional dan pemeliharaan tepat waktu.

Oleh karena itu, seorang petani kecil yang peternakannya terdiri dari belasan ekor sapi dan lahan beberapa hektar pasti tidak membutuhkan peralatan tersebut. Ia tidak mempunyai cukup pupuk kandang dan pupuk lain untuk membuat pabrik biogas bekerja sepanjang waktu dan menghasilkan pendapatan yang signifikan. Dan lain halnya jika kita berbicara tentang peternakan besar, peternakan unggas, atau pabrik pengolahan daging. Industri-industri ini menghasilkan ratusan kilogram berbagai jenis limbah setiap hari, yang tidak dapat dibuang ke mana pun. Bagi mereka, membeli pabrik biogas hampir merupakan satu-satunya cara untuk mengatasi masalah pembuangan limbah, dan pada saat yang sama mendapatkan gas, listrik, dan pupuk hayati gratis.

Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, sistem biogas tersebut mulai membayar sendiri dalam waktu 2 tahun setelah pemasangan. Mengingat rata-rata masa pakai suatu instalasi adalah 25 tahun, maka tidak sulit untuk menghitung keuntungan yang diperoleh dari peralatan tersebut.

Dunia modern dibangun di atas konsumsi yang terus meningkat, sehingga sumber daya mineral dan bahan mentah habis dengan cepat. Pada saat yang sama, jutaan ton kotoran berbau busuk terakumulasi setiap tahun di banyak peternakan, dan banyak sumber daya yang dihabiskan untuk pembuangannya. Manusia juga mengimbangi produksi limbah biologis. Untungnya, sebuah teknologi telah dikembangkan yang memungkinkan kita untuk memecahkan masalah-masalah ini secara bersamaan: menggunakan limbah hayati (terutama pupuk kandang) sebagai bahan mentah, menghasilkan bahan bakar terbarukan yang ramah lingkungan - biogas. Penggunaan teknologi inovatif tersebut telah melahirkan industri baru yang menjanjikan - bioenergi.

Apa itu biogas

Biogas adalah zat gas yang mudah menguap, tidak berwarna dan tidak berbau sama sekali. Ini terdiri dari 50-70 persen metana, hingga 30 persennya adalah karbon dioksida CO2 dan 1-2 persen lainnya adalah zat gas - pengotor (bila dimurnikan, biometana paling murni diperoleh).

Karakteristik kualitatif fisik dan kimia zat ini mendekati karakteristik gas alam berkualitas tinggi biasa. Menurut penelitian para ilmuwan, biogas memiliki sifat kalori yang sangat tinggi: misalnya, panas yang dihasilkan saat membakar satu meter kubik bahan bakar alami ini setara dengan panas dari satu setengah kilogram batu bara.

Pelepasan biogas terjadi karena aktivitas vital jenis bakteri khusus - anaerobik, sedangkan bakteri mesofilik diaktifkan ketika lingkungan dipanaskan hingga 30-40 derajat Celcius, dan bakteri termofilik berkembang biak pada suhu yang lebih tinggi - hingga +50 derajat.

Di bawah pengaruh enzimnya, bahan mentah organik terurai dengan pelepasan gas biologis.

Bahan baku biogas

Tidak semua sampah organik cocok untuk diolah menjadi biogas. Misalnya, kotoran ternak unggas dan babi tidak dapat dimanfaatkan dalam bentuk murni karena memiliki tingkat toksisitas yang tinggi. Untuk memperoleh biogas dari limbah tersebut perlu ditambahkan pengencer: massa silase, massa rumput hijau, serta kotoran sapi. Komponen terakhir merupakan bahan baku yang paling cocok untuk memproduksi bahan bakar ramah lingkungan, karena sapi hanya memakan makanan nabati. Namun harus juga diperhatikan kandungan pengotor logam berat, komponen kimia, dan surfaktan yang pada prinsipnya tidak boleh ada pada bahan bakunya. Poin yang sangat penting adalah pengendalian antibiotik dan desinfektan. Kehadirannya dalam pupuk kandang dapat mencegah proses penguraian massa bahan baku dan pembentukan gas yang mudah menguap.

Informasi tambahan. Tidak mungkin dilakukan tanpa disinfektan sepenuhnya, karena jika tidak, jamur akan mulai terbentuk pada biomassa di bawah pengaruh suhu tinggi. Anda juga harus memantau dan segera membersihkan kotoran dari kotoran mekanis (paku, baut, batu, dll) yang dapat dengan cepat merusak peralatan biogas. Kadar air bahan baku yang digunakan untuk memproduksi biogas minimal harus 80-90%.

Mekanisme pembentukan gas

Agar biogas mulai dilepaskan dari bahan mentah organik selama fermentasi tanpa udara (secara ilmiah disebut fermentasi anaerobik), diperlukan kondisi yang sesuai: wadah tertutup dan suhu tinggi. Jika dilakukan dengan benar, gas yang dihasilkan akan naik ke puncak dimana gas tersebut dipilih untuk digunakan, dan padatan yang tersisa adalah pupuk pertanian bio-organik yang sangat baik, kaya akan nitrogen dan fosfor, namun bebas dari mikroorganisme berbahaya. Kondisi suhu sangat penting untuk proses yang benar dan lengkap.

Siklus penuh pengubahan kotoran ternak menjadi bahan bakar lingkungan berkisar antara 12 hari hingga satu bulan, tergantung komposisi bahan bakunya. Dari satu liter volume reaktor yang berguna, dihasilkan sekitar dua liter biogas. Jika menggunakan instalasi modern yang lebih canggih, proses produksi biofuel dipercepat menjadi 3 hari, dan produksi biogas meningkat menjadi 4,5-5 liter.

Orang-orang mulai mempelajari dan menggunakan teknologi produksi biofuel dari sumber alami organik sejak akhir abad ke-18, dan di bekas Uni Soviet, perangkat pertama untuk memproduksi biogas dikembangkan pada tahun 40-an abad yang lalu. Saat ini, teknologi ini menjadi semakin penting dan populer.

Kelebihan dan kekurangan biogas

Biogas sebagai sumber energi memiliki keunggulan yang tidak dapat disangkal:

• ini berfungsi untuk memperbaiki situasi lingkungan di daerah-daerah di mana bahan bakar ini banyak digunakan, karena selain mengurangi penggunaan bahan bakar yang mencemari, terdapat pula penghancuran limbah hayati dan desinfeksi air limbah yang sangat efektif, yaitu. peralatan biogas berfungsi sebagai stasiun pembersihan;
• bahan mentah untuk produksi bahan bakar organik ini dapat diperbarui dan praktis gratis - selama hewan di peternakan menerima makanan, mereka akan menghasilkan biomassa, dan oleh karena itu, bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga biogas;
• perolehan dan penggunaan peralatan menguntungkan secara ekonomi - setelah dibeli, pabrik produksi biogas tidak lagi memerlukan investasi apa pun, dan pemeliharaannya sederhana dan murah; Oleh karena itu, pembangkit listrik tenaga biogas yang digunakan di lahan pertanian mulai menghasilkan keuntungan dalam waktu tiga tahun setelah diluncurkan; tidak perlu membangun utilitas dan jalur transmisi energi, biaya peluncuran stasiun biologis berkurang sebesar 20 persen;
• tidak perlu memasang utilitas seperti saluran listrik dan pipa gas;
• produksi biogas di stasiun yang menggunakan bahan baku organik lokal merupakan usaha bebas limbah, berbeda dengan usaha yang menggunakan sumber energi tradisional (pipa gas, rumah boiler, dll), limbah tidak mencemari lingkungan dan tidak memerlukan ruang penyimpanan;
• ketika menggunakan biogas, sejumlah karbon dioksida dan belerang dilepaskan ke atmosfer, namun jumlah ini minimal dibandingkan dengan gas alam yang sama dan diserap oleh ruang hijau selama respirasi, sehingga kontribusi bioetanol terhadap efek rumah kaca minimal. ;
• Dibandingkan dengan sumber energi alternatif lainnya, produksi biogas selalu stabil; seseorang dapat mengontrol aktivitas dan produktivitas instalasi produksinya (tidak seperti, misalnya panel surya), mengumpulkan beberapa instalasi menjadi satu atau, sebaliknya, membaginya menjadi beberapa bagian terpisah. untuk mengurangi risiko kecelakaan;
• dalam gas buang saat menggunakan biofuel, kandungan karbon monoksida berkurang 25 persen, dan nitrogen oksida berkurang 15 persen;
• selain pupuk kandang, beberapa jenis tanaman juga dapat dimanfaatkan untuk memperoleh biomassa sebagai bahan bakar, misalnya sorgum akan membantu memperbaiki kondisi tanah;
• Ketika bioetanol ditambahkan ke bensin, angka oktannya meningkat, dan bahan bakar itu sendiri menjadi lebih tahan ledakan, dan suhu penyalaan otomatisnya menurun secara signifikan.

Biogas– bukan bahan bakar yang ideal, dan teknologi produksinya juga memiliki kekurangan:

• kecepatan pengolahan bahan baku organik pada peralatan produksi biogas merupakan titik lemah teknologi dibandingkan sumber energi tradisional;
• Bioetanol memiliki nilai kalor yang lebih rendah dibandingkan bahan bakar minyak bumi – bioetanol melepaskan energi 30 persen lebih sedikit;
• prosesnya cukup tidak stabil, untuk mempertahankannya diperlukan sejumlah besar enzim dengan kualitas tertentu (misalnya, perubahan pola makan sapi sangat mempengaruhi kualitas kotoran);
• produsen biomassa yang tidak bermoral untuk tempat pengolahan dapat menguras tanah secara signifikan dengan meningkatnya jumlah benih, hal ini mengganggu keseimbangan ekologi wilayah tersebut;
• pipa dan wadah berisi biogas dapat mengalami penurunan tekanan, yang akan menyebabkan penurunan tajam kualitas biofuel.

Dimana biogas digunakan?

Pertama-tama, biofuel ekologis ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga penduduk, sebagai pengganti gas alam, untuk pemanasan dan memasak. Perusahaan dapat menggunakan biogas untuk memulai siklus produksi tertutup: penggunaannya dalam turbin gas sangatlah efektif. Dengan penyesuaian yang tepat dan kombinasi lengkap turbin tersebut dengan pabrik produksi biofuel, biayanya bersaing dengan energi nuklir termurah.

Efisiensi penggunaan biogas sangat mudah dihitung. Misalnya, dari satu unit ternak dapat diperoleh hingga 40 kilogram kotoran hewan, yang menghasilkan satu setengah meter kubik biogas, yang cukup untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kilowatt/jam.

Setelah menentukan kebutuhan listrik rumah tangga, maka dapat ditentukan jenis pembangkit biogas yang akan digunakan. Dengan jumlah sapi yang sedikit, cara terbaik untuk memproduksi biogas di rumah adalah dengan menggunakan pembangkit biogas sederhana berdaya rendah.

Jika lahan pertanian sangat besar dan terus-menerus menghasilkan limbah hayati dalam jumlah besar, akan bermanfaat jika memasang sistem biogas tipe industri otomatis.

Catatan! Saat merancang dan menyiapkan, Anda memerlukan bantuan spesialis yang berkualifikasi.

Desain pembangkit listrik tenaga biogas

Setiap instalasi biologis terdiri dari bagian-bagian utama berikut:

• bioreaktor tempat terjadinya biodekomposisi campuran pupuk kandang;
• sistem pasokan bahan bakar organik;
• unit untuk mengaduk massa biologis;
• perangkat untuk menciptakan dan mempertahankan tingkat suhu yang diperlukan;
• tangki untuk menampung biogas yang dihasilkan (penampung gas);

• wadah untuk menempatkan fraksi padat yang dihasilkan di sana.

Ini adalah daftar lengkap elemen untuk instalasi otomatis industri, sedangkan instalasi biogas untuk rumah pribadi dirancang lebih sederhana.

Bioreaktor harus tertutup rapat, mis. akses oksigen tidak dapat diterima. Ini bisa berupa wadah logam berbentuk silinder yang dipasang di permukaan tanah, bekas tangki bahan bakar dengan kapasitas 50 meter kubik sangat cocok untuk keperluan ini. Bioreaktor siap pakai yang dapat diturunkan dapat dipasang/dibongkar dengan cepat dan mudah dipindahkan ke lokasi baru.

Jika direncanakan stasiun biogas kecil, maka disarankan untuk menempatkan reaktor di bawah tanah dan membuatnya dalam bentuk tangki batu bata atau beton, serta tong logam atau PVC. Anda dapat menempatkan reaktor bioenergi seperti itu di dalam ruangan, tetapi ventilasi udara yang konstan harus dipastikan.

Bunker untuk penyiapan bahan baku hayati merupakan elemen penting dari sistem, karena sebelum masuk ke reaktor harus disiapkan: dihancurkan menjadi partikel hingga 0,7 milimeter dan direndam dalam air hingga kadar air bahan baku menjadi 90 persen .

Sistem penyediaan bahan baku terdiri dari penerima bahan baku, sistem penyediaan air dan pompa untuk menyuplai massa yang telah disiapkan ke reaktor.

Jika bioreaktor dibuat di bawah tanah, wadah bahan baku ditempatkan di permukaan sehingga substrat yang telah disiapkan mengalir ke dalam reaktor secara mandiri di bawah pengaruh gravitasi. Penerima bahan mentah juga dapat ditempatkan di bagian atas bunker, dalam hal ini perlu menggunakan pompa.

Lubang pembuangan limbah terletak lebih dekat ke bawah, berseberangan dengan pintu masuk bahan baku. Penerima fraksi padat dibuat dalam bentuk kotak persegi panjang, yang di dalamnya terdapat tabung saluran keluar. Ketika bagian baru dari bio-substrat yang telah disiapkan memasuki bioreaktor, sejumlah limbah padat dengan volume yang sama dimasukkan ke dalam penerima. Mereka kemudian digunakan di pertanian sebagai pupuk hayati yang sangat baik.

Biogas yang dihasilkan disimpan dalam gas holder yang biasanya diletakkan di atas reaktor dan berbentuk kerucut atau kubah. Tangki bensin terbuat dari besi dan dicat dengan cat minyak dalam beberapa lapisan (ini membantu menghindari kerusakan korosif). Pada bioinstallasi industri besar, wadah biogas dibuat dalam bentuk tangki terpisah yang dihubungkan dengan reaktor.

Untuk memberikan sifat mudah terbakar pada gas yang dihasilkan, perlu untuk menghilangkan uap air. Biofuel tersebut disalurkan melalui tangki air (segel hidrolik), setelah itu dapat disuplai melalui pipa plastik langsung untuk dikonsumsi.

Terkadang Anda bisa menemukan tempat gas berbentuk tas khusus yang terbuat dari PVC. Lokasinya dekat dengan instalasi. Saat kantong diisi dengan biogas, kantong tersebut terbuka dan volumenya meningkat cukup untuk menerima seluruh gas yang dihasilkan.

Agar proses biofermentasi efektif terjadi, diperlukan pengadukan substrat secara konstan. Untuk mencegah terbentuknya kerak pada permukaan biomassa dan memperlambat proses fermentasi, maka perlu dilakukan pencampuran secara aktif secara konstan. Untuk melakukan ini, pengaduk submersible atau miring dipasang di sisi reaktor dalam bentuk mixer untuk pencampuran massa secara mekanis. Untuk stasiun kecil dilakukan secara manual, untuk stasiun industri dikontrol secara otomatis.

Suhu yang diperlukan untuk aktivitas vital bakteri anaerob dipertahankan dengan menggunakan sistem pemanas otomatis (untuk reaktor stasioner); mereka mulai memanas ketika panas turun di bawah normal dan mati secara otomatis ketika suhu normal tercapai. Anda juga dapat menggunakan sistem boiler, pemanas listrik, atau memasang pemanas khusus di bagian bawah wadah berisi bahan baku. Pada saat yang sama, perlu untuk mengurangi kehilangan panas dari bioreaktor, untuk melakukan ini, dibungkus dengan lapisan wol kaca atau disediakan insulasi termal lainnya, misalnya, dari busa polistiren.

Biogas buatan sendiri

Untuk rumah pribadi, penggunaan biogas kini menjadi sangat penting - dari kotoran yang praktis gratis, Anda bisa mendapatkan gas untuk kebutuhan rumah tangga dan pemanas rumah serta pertanian Anda. Instalasi biogas Anda sendiri adalah jaminan terhadap pemadaman listrik dan kenaikan harga bahan bakar, serta cara terbaik untuk mendaur ulang sampah organik, serta kertas yang tidak diperlukan.

Untuk konstruksi pertama kali, paling logis menggunakan skema sederhana, struktur seperti itu akan lebih andal dan bertahan lebih lama. Kedepannya, pemasangannya dapat dilengkapi dengan bagian yang lebih kompleks. Untuk rumah dengan luas 50 meter persegi, diperoleh jumlah gas yang cukup dengan volume tangki fermentasi 5 meter kubik. Untuk memastikan suhu konstan yang diperlukan untuk fermentasi yang tepat, pipa pemanas dapat digunakan.

Pada tahap pertama konstruksi, mereka menggali parit untuk bioreaktor, yang dindingnya harus diperkuat dan ditutup dengan plastik, campuran beton atau cincin polimer (sebaiknya memiliki dasar yang kokoh - harus diganti secara berkala jika ada. digunakan).

Tahap kedua terdiri dari pemasangan saluran gas berupa pipa polimer yang banyak lubangnya. Selama pemasangan, harus diperhitungkan bahwa bagian atas pipa harus melebihi kedalaman pengisian reaktor yang direncanakan. Diameter pipa saluran keluar tidak boleh lebih dari 7-8 sentimeter.

Tahap selanjutnya adalah isolasi. Setelah itu, Anda dapat mengisi reaktor dengan substrat yang sudah disiapkan, setelah itu dibungkus dengan film untuk meningkatkan tekanan.

Tahap keempat dilakukan pemasangan kubah dan pipa keluar yang ditempatkan pada titik tertinggi kubah dan menghubungkan reaktor dengan tangki bensin. Penampung gas dapat dilapisi dengan batu bata, jaring baja tahan karat dipasang di atasnya dan ditutup dengan plester.

Sebuah palka ditempatkan di bagian atas penampung gas, yang menutup rapat, dan pipa gas dengan katup pemerataan tekanan dikeluarkan darinya.

Penting! Gas yang dihasilkan harus dibuang dan dikonsumsi terus-menerus, karena penyimpanan jangka panjang di bagian bebas bioreaktor dapat memicu ledakan akibat tekanan tinggi. Perlu disediakan water seal agar biogas tidak bercampur dengan udara.

Untuk memanaskan biomassa, Anda dapat memasang kumparan yang berasal dari sistem pemanas rumah - ini jauh lebih menguntungkan secara ekonomi daripada menggunakan pemanas listrik. Pemanasan eksternal dapat dilakukan dengan menggunakan uap, ini akan mencegah bahan mentah menjadi terlalu panas di atas normal.

Secara umum, pembangkit listrik tenaga biogas buatan sendiri bukanlah struktur yang rumit, namun saat menatanya, Anda perlu memperhatikan detail terkecil untuk menghindari kebakaran dan kehancuran.

Informasi tambahan. Pembangunan instalasi biologi yang paling sederhana sekalipun harus diformalkan dengan dokumen yang sesuai, Anda harus memiliki diagram teknologi dan peta pemasangan peralatan, Anda harus mendapatkan persetujuan dari Stasiun Sanitasi dan Epidemiologi, layanan pemadam kebakaran dan gas.

Saat ini, penggunaan sumber energi alternatif sedang mendapatkan momentumnya. Diantaranya, subsektor bioenergi yang sangat menjanjikan yaitu produksi biogas dari sampah organik seperti pupuk kandang dan silase. Stasiun produksi biogas (industri atau rumah kecil) dapat memecahkan masalah pembuangan limbah, memperoleh bahan bakar dan panas yang ramah lingkungan, serta pupuk pertanian berkualitas tinggi.

Video

Pemilik rumah pribadi yang berlokasi di daerah dengan akses terbatas terhadap bahan bakar tradisional harus mengalihkan perhatian mereka ke pembangkit listrik tenaga biogas modern. Unit-unit tersebut memungkinkan untuk memperoleh biogas dari berbagai sampah organik dan menggunakannya untuk kebutuhan pribadi, termasuk pemanasan tempat tinggal.

Gas dapat diperoleh dari hampir semua biomassa - limbah dari industri peternakan, produksi pangan, pertanian, dedaunan, dll. Pada saat yang sama, Anda dapat membangun instalasi seperti itu dengan tangan Anda sendiri.

Mekanisme kerja pembangkit biogas

Baik bahan baku homogen maupun campuran berbagai biomassa cocok untuk memproduksi biogas. Pabrik biogas adalah struktur tertutup volumetrik yang dilengkapi dengan perangkat untuk memasok bahan mentah, memanaskan biomassa, mencampur komponen, membuang biogas yang dihasilkan ke pengumpul gas dan, tentu saja, melindungi struktur tersebut.

Di dalam reaktor, di bawah pengaruh bakteri anaerob, terjadi dekomposisi biomassa yang cepat. Selama fermentasi bahan baku organik, biogas dilepaskan. Sekitar 70% komposisi gas tersebut diwakili oleh metana, sisanya adalah karbon dioksida.

Biogas memiliki karakteristik nilai kalor yang sangat baik; tidak memiliki bau atau warna yang berbeda. Dari segi sifat-sifatnya, biogas praktis tidak kalah dengan gas alam tradisional.

Di negara maju, instalasi tambahan digunakan untuk memurnikan biogas dari karbon dioksida. Jika mau, Anda dapat membeli instalasi yang sama dan mendapatkan biometana murni.

Pembangkit biogas di silo. 1 lubang silo. 2 Sistem pemuatan biomassa. 3 Reaktor. 4 Reaktor pasca fermentasi. 5 Substrat. 6 Sistem pemanas. 7 Pembangkit listrik. 8 Sistem otomasi dan kontrol. 9 Sistem pipa gas

Rata-rata, seekor sapi atau hewan lain dengan berat setengah ton mampu menghasilkan kotoran yang cukup per hari untuk menghasilkan sekitar 1,5 m3 biogas. Kotoran harian seekor babi rata-rata dapat diolah menjadi 0,2 m3 biogas, dan kotoran kelinci atau ayam menjadi 0,01-0,02 m3 bahan bakar.

Sebagai perbandingan: 1 m3 biogas dari kotoran ternak menghasilkan energi panas yang kira-kira sama dengan 3,5 kg kayu bakar, 1-2 kg batu bara, dan 9-10 kW/jam listrik.

Resep paling sederhana untuk campuran pembuatan biogas meliputi komponen-komponen berikut:

• kotoran sapi - sekitar 1500 kg;
• daun busuk atau sampah organik lainnya – 3500 kg;
• air – 65-75% dari total massa komponen sebelumnya. Air harus dipanaskan terlebih dahulu hingga sekitar 35 derajat.

Jumlah biomassa tersebut akan cukup untuk menghasilkan biogas selama enam bulan beroperasi dengan konsumsi sedang. Rata-rata, biogas mulai keluar dalam waktu 1,5-2 minggu setelah campuran dimasukkan ke dalam instalasi.

Gas dapat digunakan untuk memanaskan rumah dan berbagai bangunan komersial dan domestik.

Desain pabrik biogas yang khas

Pabrik biogas

Komponen utama sistem biogas yang lengkap adalah:

• reaktor;
• sistem pasokan humus;
• pengaduk;
• biomassa;
• pemegang gas;
• pemisah;
• bagian pelindung.

Instalasi rumah tangga akan memiliki desain yang agak disederhanakan, namun untuk kelengkapannya, Anda diundang untuk membaca deskripsi semua elemen yang terdaftar.

Pembangkit biogas

Reaktor

Bagian instalasi ini biasanya dirakit dari bahan stainless steel atau beton. Secara eksternal, reaktor tampak seperti wadah besar tertutup dengan kubah di atasnya, biasanya berbentuk bola.

Saat ini yang paling populer adalah reaktor dengan desain lipat yang dibuat menggunakan teknologi inovatif. Reaktor semacam itu dapat dengan mudah dirakit dengan tangan Anda sendiri dengan investasi waktu yang minimal. Jika perlu, dapat dengan mudah dibongkar dan diangkut ke lokasi lain.

Baja nyaman digunakan karena Anda dapat dengan mudah membuat lubang di dalamnya untuk menghubungkan elemen lain dari sistem. Beton lebih unggul dari baja dalam hal kekuatan dan daya tahan.

Sistem pemberian pakan biomassa

Bagian instalasi ini meliputi hopper untuk menerima limbah, pipa suplai untuk suplai air dan pompa ulir yang dirancang untuk mengirimkan humus ke reaktor.

Pemuat depan digunakan untuk memuat komponen kering ke dalam hopper. Di rumah, Anda dapat mengatasi tugas ini tanpa pemuat, menggunakan berbagai cara improvisasi, misalnya sekop.

Di dalam hopper, campuran dibasahi hingga menjadi semi-cair. Setelah mencapai tingkat kelembapan yang diinginkan, sekrup memindahkan massa semi-cair ke kompartemen bawah reaktor.

Pengaduk

Fermentasi humus dalam reaktor harus terjadi secara merata. Ini adalah salah satu kondisi terpenting untuk memastikan pelepasan biogas dari campuran secara intensif. Untuk mencapai proses fermentasi campuran yang paling seragam, desain pabrik biogas pada umumnya mencakup mixer dengan penggerak listrik.

Ada mixer tipe submersible dan miring. Mekanisme submersible dapat diturunkan ke dalam biomassa hingga kedalaman yang diperlukan untuk memastikan pencampuran substrat yang intensif dan seragam. Biasanya mixer seperti itu ditempatkan pada tiang.

Pemasangan mixer miring dilakukan pada permukaan samping reaktor. Motor listrik bertanggung jawab untuk memutar sekrup di fermentor.

Sistem pemanas otomatis

Agar berhasil menghasilkan biogas, suhu di dalam sistem harus dijaga pada +35-+40 derajat. Untuk tujuan ini, sistem pemanas otomatis disertakan dalam desain.

Sumber panas dalam hal ini adalah ketel air panas, dalam beberapa situasi digunakan unit pemanas listrik.

Tempat gas

Tempat gas

Biogas dikumpulkan dalam elemen struktur ini. Paling sering, penampung gas ditempatkan di atap reaktor.

Produksi tangki bensin modern biasanya dilakukan dengan menggunakan bahan polivinil klorida, bahan yang tahan terhadap sinar matahari dan berbagai fenomena alam yang merugikan.

Tempat gas

Dalam beberapa situasi, tas khusus digunakan sebagai pengganti tangki bensin biasa. Selain itu, perangkat ini memungkinkan Anda untuk sementara meningkatkan volume biogas yang dihasilkan.

Untuk pembuatan kantong penampung gas, digunakan polivinil klorida khusus dengan sifat elastis, yang dapat mengembang seiring dengan peningkatan volume biogas.

Pemisah

Pemisah

Bagian sistem ini bertanggung jawab untuk mengeringkan limbah humus dan, jika perlu, menghasilkan pupuk berkualitas tinggi.

Pemisah paling sederhana terdiri dari sekrup dan ruang pemisah. Ruangan tersebut dibuat dalam bentuk saringan. Hal ini memungkinkan biomassa dipisahkan menjadi komponen padat dan bagian cair.

Pemisah sekrup tekan

Humus kering dikirim ke kompartemen pengiriman. Sistem mengarahkan bagian cair kembali ke ruang penerima. Di sini cairan tersebut digunakan untuk melembabkan bahan baku baru.

Pabrik biogas DIY yang paling sederhana

Pabrik biogas untuk rumah

Instalasi biogas rumah tangga akan memiliki desain yang agak disederhanakan, tetapi pembuatannya harus dilakukan dengan penuh tanggung jawab.

Langkah pertama. Menggali lubang. Pada intinya, pembangkit listrik tenaga biogas adalah sebuah lubang besar dengan finishing khusus. Bagian yang paling penting dan sekaligus sulit dalam pembuatan sistem yang dimaksud adalah persiapan yang benar dari dinding bioreaktor dan alasnya.

Lubang itu harus ditutup rapat. Perkuat alas dan dinding dengan plastik atau beton. Sebagai gantinya, Anda dapat membeli cincin polimer siap pakai dengan dasar kokoh. Perangkat semacam itu memungkinkan untuk memastikan kekencangan sistem yang diperlukan. Bahan tersebut akan mempertahankan karakteristik aslinya selama bertahun-tahun, dan jika perlu, Anda dapat dengan mudah mengganti cincin lama dengan yang baru.

Tahap kedua. Pasang sistem drainase gas. Ini akan menyelamatkan Anda dari kebutuhan untuk membeli dan memasang agitator, sehingga waktu dan uang yang dihabiskan untuk merakit instalasi akan berkurang secara signifikan.

Versi paling sederhana dari sistem drainase gas adalah pipa saluran pembuangan yang dipasang secara vertikal yang terbuat dari polivinil klorida dengan banyak lubang di seluruh badannya.

Pilih pipa dengan panjang sedemikian rupa sehingga tepi atasnya naik sedikit di atas permukaan atas humus yang dimuat.

Langkah ketiga. Tutupi lapisan luar media dengan insulasi film. Berkat film ini, kondisi akan tercipta untuk akumulasi biogas di bawah kubah dalam kondisi tekanan berlebih.

Langkah keempat. Pasang kubah dan pasang pipa pembuangan gas pada titik tertingginya.

Konsumsi gas harus teratur. Jika tidak, kubah di atas wadah biomassa bisa meledak. Di musim panas, gas terbentuk lebih intensif dibandingkan di musim dingin. Untuk mengatasi masalah terakhir, beli dan pasang pemanas yang sesuai.

Prosedur dan ketentuan keberhasilan penggunaan instalasi biogas

Rata-rata hasil biogas spesifik

Oleh karena itu, tidak sulit untuk merakit sendiri pembangkit biogas sederhana. Namun, agar pengoperasiannya berhasil, Anda harus mengingat dan mengikuti beberapa aturan sederhana.

Salah satu persyaratan terpenting adalah massa organik yang dimuat tidak boleh mengandung zat apa pun yang dapat berdampak negatif terhadap aktivitas vital mikroorganisme anaerob. Inklusi yang dilarang mencakup berbagai jenis pelarut, obat antibakteri dan zat serupa lainnya.

Sejumlah zat anorganik juga dapat menyebabkan penurunan fungsi bakteri. Oleh karena itu, misalnya, dilarang mengencerkan humus dengan air sisa setelah mencuci pakaian atau mencuci mobil.

Ingat: instalasi biogas merupakan unit yang berpotensi meledak, jadi ikuti semua peraturan keselamatan yang relevan untuk pengoperasian peralatan gas apa pun.

Jadi, bahkan pupuk kandang dan, pada prinsipnya, hampir semua hal yang sebelumnya Anda coba singkirkan semaksimal mungkin, dapat berguna di pertanian. Anda hanya perlu membangun instalasi biogas rumah dengan benar, dan rumah Anda akan segera menjadi hangat. Ikuti rekomendasi yang diterima, dan Anda tidak perlu lagi menghabiskan banyak uang untuk pemanasan.

Semoga beruntung!

Baca juga artikel di website kami - instalasi hidroponik sendiri.

Video - Pabrik biogas buatan sendiri

svoimi-rykami.ru

Pembangkit biogas buatan sendiri

Artikel tentang produksi biogas memberikan landasan teoritis untuk produksi gas metana dari biomassa melalui pencernaan anaerobik.

Peran bakteri dalam transformasi bertahap bahan organik dijelaskan, dengan penjelasan tentang kondisi yang diperlukan untuk produksi biogas yang paling intensif. Artikel ini akan memberikan implementasi praktis pembangkit biogas, dengan penjelasan beberapa desain buatan sendiri.

Karena harga energi meningkat, dan banyak pemilik peternakan dan peternakan kecil mempunyai masalah dengan pembuangan limbah, kompleks industri untuk produksi biogas dan pabrik biogas kecil untuk rumah pribadi telah tersedia untuk dijual. Dengan menggunakan mesin pencari, pengguna Internet dapat dengan mudah menemukan solusi siap pakai yang terjangkau sehingga pembangkit listrik tenaga biogas dan harganya memenuhi kebutuhan, menghubungi pemasok peralatan dan menyepakati pembangunan pembangkit biogas di rumah atau di pertanian.

Kompleks industri untuk produksi biogas

Bioreaktor - dasar dari pabrik biogas

Wadah tempat terjadinya dekomposisi biomassa secara anaerobik disebut bioreaktor, fermentor, atau tangki metana. Bioreaktor dapat disegel seluruhnya, dengan kubah tetap atau mengambang, dan memiliki desain lonceng selam. Bioreaktor psikrofilik lonceng (tidak memerlukan pemanasan) berbentuk reservoir terbuka dengan biomassa cair, di dalamnya dibenamkan wadah berbentuk silinder atau lonceng, tempat biogas dikumpulkan.

Biogas yang terkumpul memberi tekanan pada silinder, menyebabkannya naik ke atas tangki. Dengan demikian, bel juga berfungsi sebagai penampung gas – fasilitas penyimpanan sementara gas yang dihasilkan.

Bioreaktor kubah terapung

Kerugian dari desain lonceng reaktor biogas adalah ketidakmungkinan mencampur substrat dan memanaskannya selama musim dingin. Faktor negatifnya juga adalah bau yang menyengat, dan kondisi tidak sehat karena sebagian permukaan substrat terbuka.

Selain itu, sebagian gas yang dihasilkan akan lepas ke atmosfer sehingga mencemari lingkungan. Oleh karena itu, bioreaktor ini hanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga biogas tradisional di negara-negara miskin dengan iklim panas.

Contoh lain dari bioreaktor kubah terapung

Untuk mencegah pencemaran lingkungan dan menghilangkan bau tidak sedap, reaktor pada pembangkit biogas untuk rumah tangga dan industri besar dirancang dengan kubah tetap. Bentuk struktur dalam proses pembentukan gas tidak terlalu penting, namun bila menggunakan silinder dengan atap berbentuk kubah, penghematan bahan bangunan yang signifikan dapat dicapai. Bioreaktor dengan kubah tetap dilengkapi dengan pipa untuk menambahkan bagian biomassa baru dan memilih substrat bekas.

Jenis bioreaktor kubah tetap

Jenis utama pembangkit biogas

Karena desain yang paling dapat diterima adalah kubah tetap, sebagian besar solusi bioreaktor siap pakai adalah jenis ini. Tergantung pada metode pemuatannya, bioreaktor memiliki desain yang berbeda dan dibagi menjadi:

• Berbasis porsi, dengan satu kali pemuatan seluruh biomassa, dan selanjutnya pembongkaran lengkap setelah pemrosesan bahan mentah. Kerugian utama dari bioreaktor jenis ini adalah pelepasan gas yang tidak merata selama pemrosesan substrat;
• bongkar muat bahan mentah secara terus menerus, sehingga mencapai pelepasan biogas yang seragam. Berkat desain bioreaktor, pada saat bongkar muat, produksi biogas tidak berhenti dan tidak terjadi kebocoran, karena pipa-pipa tempat penambahan dan pembuangan biomassa dibuat dalam bentuk segel air yang mencegah kebocoran gas.

Contoh bioreaktor batch

Reaktor biogas batch dapat memiliki desain apa pun yang mencegah kebocoran gas. Misalnya, di Australia, tangki metana saluran dengan atap tiup elastis pernah populer, di mana sedikit tekanan berlebih di dalam bioreaktor akan menggembungkan gelembung yang terbuat dari polipropilena tahan lama. Ketika tingkat tekanan tertentu di dalam bioreaktor tercapai, kompresor dihidupkan, memompa keluar biogas yang dihasilkan.

Bioreaktor saluran dengan penahan gas elastis

Jenis fermentasi pada pembangkit biogas ini dapat bersifat mesofilik (pemanasan rendah). Karena luasnya area kubah yang menggembung, bioreaktor saluran hanya dapat dipasang di ruangan berpemanas atau di daerah dengan iklim panas. Keuntungan dari desain ini adalah tidak diperlukannya penerima perantara, namun kelemahan terbesarnya adalah kerentanan kubah elastis terhadap kerusakan mekanis.

Bioreaktor saluran besar dengan tangki bensin elastis

Baru-baru ini, bioreaktor batch dengan fermentasi kotoran kering tanpa menambahkan air ke substrat semakin populer. Karena kotoran memiliki kadar airnya sendiri, maka akan cukup untuk kehidupan organisme, meskipun intensitas reaksinya akan menurun.

Bioreaktor tipe kering terlihat seperti garasi tertutup dengan pintu yang tertutup rapat. Biomassa dimasukkan ke dalam reaktor menggunakan front-end loader dan tetap dalam keadaan ini sampai siklus pembentukan gas penuh selesai (sekitar enam bulan), tanpa perlu menambahkan substrat atau mencampurnya.

Bioreaktor batch dengan pemuatan melalui pintu yang tertutup rapat

Pabrik biogas DIY

Perlu dicatat bahwa di sebagian besar bioreaktor, biasanya, hanya zona pembentukan gas yang disegel, dan biomassa cair di saluran masuk dan keluar berada di bawah tekanan atmosfer. Tekanan berlebihan di dalam bioreaktor memindahkan sebagian substrat cair ke dalam nozel, itulah sebabnya tingkat biomassa di dalamnya sedikit lebih tinggi daripada di dalam wadah.

Garis merah pada diagram menunjukkan perbedaan level dalam bioreaktor dan pipa

Desain bioreaktor buatan sendiri ini populer di kalangan pengrajin yang secara mandiri membuat instalasi biogas dengan tangan mereka sendiri untuk rumah, memungkinkan pemuatan dan pembongkaran substrat secara manual berulang kali. Saat membuat bioreaktor dengan tangan mereka sendiri, banyak pengrajin bereksperimen dengan wadah yang tertutup rapat, menggunakan beberapa tabung karet dari ban kendaraan besar sebagai penampung bahan bakar.

Gambar penampung gas yang terbuat dari ban dalam traktor

Dalam video di bawah ini, seorang penggila produksi biogas buatan sendiri, dengan menggunakan tong berisi kotoran burung sebagai contoh, membuktikan kemungkinan untuk benar-benar menghasilkan gas yang mudah terbakar di rumah dengan mengolah limbah kandang unggas menjadi pupuk yang bermanfaat. Satu-satunya hal yang dapat ditambahkan pada desain yang dijelaskan dalam video ini adalah Anda perlu memasang pengukur tekanan dan katup pengaman pada bioreaktor buatan sendiri.

Perhitungan produktivitas bioreaktor

Jumlah biogas ditentukan oleh massa dan kualitas bahan baku yang digunakan. Di Internet Anda dapat menemukan tabel yang menunjukkan jumlah limbah yang dihasilkan oleh berbagai hewan, tetapi bagi pemilik yang harus membuang kotoran setiap hari, teori ini tidak ada gunanya, karena berkat praktik mereka sendiri, mereka mengetahui jumlah dan massanya. substrat masa depan. Berdasarkan ketersediaan bahan baku terbarukan setiap hari, maka dimungkinkan untuk menghitung volume kebutuhan bioreaktor dan produksi biogas harian.

Tabel perolehan jumlah kotoran dari beberapa hewan dengan perkiraan perhitungan hasil biogas

Setelah perhitungan dilakukan dan desain bioreaktor disetujui, pembangunannya dapat dimulai. Bahannya bisa berupa wadah beton bertulang yang dituangkan ke dalam tanah, atau tembok bata yang ditutup dengan lapisan khusus yang digunakan untuk merawat kolam renang.

Dimungkinkan juga untuk membangun tangki utama pembangkit biogas rumahan dari besi yang dilapisi bahan anti korosi. Bioreaktor industri kecil sering kali dibuat dari tangki plastik bervolume besar dan tahan bahan kimia.

Konstruksi bioreaktor dari batu bata

Di pabrik biogas industri, sistem kontrol elektronik dan berbagai reagen digunakan untuk memperbaiki komposisi kimia substrat dan tingkat keasamannya, dan zat khusus ditambahkan ke biomassa - enzim dan vitamin yang merangsang reproduksi dan aktivitas vital mikroorganisme di dalam bioreaktor. . Dalam proses pengembangan mikrobiologi, semakin banyak strain bakteri metanogen yang stabil dan efektif diciptakan, yang dapat dibeli dari perusahaan yang terlibat dalam produksi biogas.

Grafik tersebut menunjukkan bahwa dengan penggunaan enzim, hasil biogas maksimum terjadi dua kali lebih cepat

Kebutuhan untuk memompa keluar dan memurnikan biogas

Produksi gas yang konstan dalam bioreaktor dengan desain apa pun menyebabkan kebutuhan untuk memompa keluar biogas. Beberapa pembangkit listrik tenaga biogas primitif dapat membakar gas yang dihasilkan langsung di pembakar yang dipasang di dekatnya, namun ketidakstabilan tekanan berlebih di bioreaktor dapat menyebabkan hilangnya nyala api yang diikuti dengan pelepasan gas beracun. Penggunaan instalasi biogas primitif yang terhubung ke kompor sangat tidak dapat diterima karena kemungkinan keracunan oleh komponen beracun dari biogas yang tidak dimurnikan.

Nyala api pada saat pembakaran biogas harus bersih, merata dan stabil.

Oleh karena itu, hampir semua skema instalasi biogas mencakup tangki penyimpanan gas dan sistem pemurnian gas. Sebagai alat pembersih buatan sendiri, Anda dapat menggunakan filter air dan wadah buatan sendiri yang berisi serutan logam, atau membeli sistem penyaringan profesional. Wadah untuk penyimpanan sementara biogas dapat dibuat dari ban dalam dari ban, dari mana gas dipompa keluar dari waktu ke waktu oleh kompresor ke dalam silinder propana standar untuk penyimpanan dan penggunaan selanjutnya.

Di beberapa negara Afrika, wadah gas tiup berbentuk bantal digunakan untuk menyimpan dan mengangkut biogas

Bioreaktor yang ditingkatkan dengan kubah terapung dapat dianggap sebagai alternatif dari penggunaan wajib tangki bensin. Perbaikan tersebut terdiri dari penambahan partisi konsentris, yang membentuk kantong air, bertindak seperti segel air dan mencegah biomassa bersentuhan dengan udara. Tekanan di dalam kubah terapung akan bergantung pada beratnya. Dengan melewatkan gas melalui sistem pembersihan dan peredam, gas tersebut dapat digunakan di kompor rumah tangga, secara berkala mengeluarkannya dari bioreaktor.

Bioreaktor dengan kubah terapung dan kantong air

Menggiling dan mencampur substrat dalam bioreaktor

Pengadukan biomassa merupakan bagian penting dari proses produksi biogas, memberikan bakteri akses terhadap nutrisi yang mungkin menggumpal di bagian bawah reaktor. Agar partikel biomassa dapat tercampur lebih baik di dalam bioreaktor, partikel tersebut harus dihancurkan secara mekanis atau manual sebelum dimasukkan ke dalam tangki metana. Saat ini, di pabrik biogas industri dan buatan rumah, tiga metode pencampuran substrat digunakan:

1. pengaduk mekanis, digerakkan dengan motor listrik atau secara manual;
2. sirkulasi pencampuran menggunakan pompa atau baling-baling yang memompa substrat di dalam bioreaktor;
3. pencampuran gelembung menggunakan pembersihan biomassa cair dengan biogas yang ada. Kerugian dari metode ini adalah terbentuknya busa pada permukaan substrat.

Panah menunjukkan sekrup sirkulasi pencampuran dalam bioreaktor buatan sendiri

Pencampuran substrat secara mekanis di dalam bioreaktor dapat dilakukan secara manual atau otomatis dengan menyalakan motor listrik menggunakan pengatur waktu elektronik. Pencampuran biomassa dengan pancaran air atau penggelembungan hanya dapat dilakukan dengan menggunakan motor listrik yang dikendalikan secara manual atau menggunakan algoritma perangkat lunak.

Bioreaktor ini dilengkapi dengan alat pencampur mekanis.

Pemanasan substrat pada pembangkit biogas mesofilik dan termofilik

Suhu optimum untuk pembentukan gas adalah suhu substrat antara 35-50ºC. Untuk menjaga suhu ini, berbagai sistem pemanas dapat dipasang di bioreaktor - air, uap, listrik. Pengendalian suhu sebaiknya dilakukan dengan menggunakan termostat atau termokopel yang dihubungkan dengan aktuator yang mengatur pemanasan bioreaktor.

Perlu juga diingat bahwa nyala api terbuka akan membuat dinding bioreaktor menjadi terlalu panas, dan biomassa di dalamnya akan terbakar. Substrat yang terbakar akan mengurangi perpindahan panas dan kualitas pemanasan, dan dinding panas bioreaktor akan cepat runtuh. Salah satu pilihan terbaik adalah memanaskan air dari pipa balik sistem pemanas rumah. Perlu dipasang sistem katup listrik untuk dapat mematikan pemanas bioreaktor atau menyambungkan pemanas substrat langsung dari boiler jika terlalu dingin.

Sistem pemanas listrik dan air untuk bioreaktor

Pemanasan substrat dalam bioreaktor menggunakan elemen pemanas hanya akan bermanfaat jika tersedia listrik alternatif, yang diperoleh dari generator angin atau panel surya. Dalam hal ini, elemen pemanas dapat dihubungkan langsung ke generator atau baterai, sehingga menghilangkan konverter tegangan yang mahal dari rangkaian. Untuk mengurangi kehilangan panas dan mengurangi biaya pemanasan substrat dalam bioreaktor, maka perlu dilakukan insulasi semaksimal mungkin dengan menggunakan berbagai bahan insulasi.

Isolasi bioreaktor dengan bahan isolasi termal

Eksperimen praktis tidak dapat dihindari ketika membangun pembangkit listrik tenaga biogas dengan tangan Anda sendiri

Tidak peduli berapa banyak literatur yang dibaca oleh seorang pemula yang antusias memproduksi biogas sendiri, dan tidak peduli berapa banyak video yang dia tonton, dalam praktiknya dia harus belajar banyak sendiri, dan hasilnya, biasanya, akan jauh dari yang diperhitungkan.

Oleh karena itu, banyak pengrajin pemula mengikuti jalur eksperimen independen dalam memproduksi biogas, dimulai dengan wadah kecil, menentukan berapa banyak gas yang dihasilkan oleh pabrik biogas eksperimental kecil mereka dari bahan mentah yang tersedia. Harga komponen, keluaran metana, dan biaya pembangunan pabrik biogas yang berfungsi penuh di masa depan akan menentukan profitabilitas dan kelayakannya.

Pada video di atas, sang master mendemonstrasikan kemampuan instalasi biogas miliknya sambil mengukur berapa banyak biogas yang dihasilkan dalam satu hari. Dalam kasusnya, ketika delapan atmosfer dipompa ke penerima kompresor, volume gas yang dihasilkan setelah dihitung ulang dengan memperhitungkan volume wadah 24 liter akan menjadi sekitar 0,2 m².

Volume biogas yang diperoleh dari tong berukuran dua ratus liter tidaklah signifikan, namun seperti yang ditunjukkan dalam video master berikut ini, jumlah gas tersebut cukup untuk satu jam pembakaran satu kompor (15 menit dikalikan empat atmosfer). dari sebuah silinder, yang dua kali ukuran penerima).

Dalam video lain di bawah ini, sang master berbicara tentang produksi biogas dan pupuk biologis murni dengan mengolah sampah organik di pabrik biogas. Harus diingat bahwa nilai pupuk lingkungan mungkin melebihi biaya gas yang dihasilkan, dan kemudian biogas akan menjadi produk sampingan yang berguna dari proses produksi pupuk berkualitas. Sifat lain yang bermanfaat dari bahan baku organik adalah kemampuannya untuk menyimpannya dalam jangka waktu tertentu untuk digunakan pada waktu yang tepat.

infoelektrik.ru

Biogas buatan sendiri: teknologi untuk memproduksi bahan bakar alternatif dari limbah biologis

Prihatin dengan krisis energi yang akan datang, umat manusia secara aktif berupaya mengembangkan sumber energi terbarukan.

Seiring dengan pembangkit listrik tenaga surya dan angin, bermunculan instalasi untuk memproduksi bahan bakar gas yang disebut biogas dari sampah organik.

Hal hebat tentang teknologi ini adalah kesederhanaannya: siapa pun dapat menerapkannya dalam skala kecil. Jadi, lakukanlah biogas sendiri – itulah yang akan kita bicarakan.

Jika kemunculan panel surya dan generator angin kita disebabkan oleh penemuan para ilmuwan, maka dalam kasus biogas mereka tidak perlu menciptakan apa pun - alam melakukan semuanya sendiri. Bahan bakar jenis ini merupakan produk aktivitas vital bakteri khusus, yang secara kolektif disebut hidrolitik, pembentuk asam, dan pembentuk metana.

Dari namanya tidak sulit untuk menebak komponen utama biogas yaitu metana, yang juga terdapat pada gas alam. Dalam biogas, ini menyumbang 60% dari total volume. Sekitar sepertiga (35%) adalah karbon dioksida, 5% sisanya adalah gas lain, misalnya hidrogen sulfida.

Diagram skema pembangkit biogas

Dari manakah mikroorganisme menakjubkan ini berasal? Mereka adalah mikroflora alami yang hidup di usus sapi dan menguraikan isinya. Bakteri ini dikeluarkan bersama kotoran, yang digunakan sebagai bahan bakar generator gas baru.

Ketika mikroba menetap di tempat tinggal baru, “menu” mereka dapat didiversifikasi dengan limbah lain. Bahan organik apa pun bisa digunakan: kotoran hewan dan burung lain, tumbuhan dan serbuk gergaji, limbah industri makanan. Semua ini difermentasi untuk membentuk biogas. Pada saat yang sama, bahan mentah diubah menjadi pupuk yang berharga.

Prasyarat bagi aktivitas vital metanogen dan bakteri lain adalah tidak adanya akses udara (mikroorganisme tersebut disebut anaerobik).

Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi biogas

Volume biogas yang dihasilkan oleh sekelompok mikroba dalam berbagai kondisi dapat bervariasi dan bergantung pada sejumlah faktor.

Jenis bahan baku

Kebanyakan biogas dapat diperoleh dari limbah industri makanan yang mengandung ampas gula dan lemak dalam jumlah besar. Jenis bahan baku yang paling tidak menguntungkan adalah kotoran sapi.

Pupuk kandang merupakan bahan baku biogas

Suhu

Ketika suhu meningkat, produktivitas bakteri meningkat. Menurut kondisi temperatur, generator gas dibagi menjadi tiga jenis.

Psikrofilik

Ini adalah instalasi tanpa pemanas yang suhunya dipertahankan antara 18 dan 25 derajat. Saat ini mereka hampir tidak pernah digunakan.

Mesofilik

Berkat pemanasan, suhu dipertahankan dalam kisaran 25 hingga 40 derajat.

Keuntungan:

• konsumsi energi yang rendah;
• Komposisi asam amino dalam pupuk sangat bermanfaat.

Kekurangan:

• produktivitas biogas yang relatif rendah;
• kurangnya efek desinfektan (bahan mentah mengandung bakteri patogen yang harus dihilangkan).

Termofilik

Pemanasan intensif digunakan, suhunya melebihi 40 derajat.

Keuntungan:

• kinerja tinggi;
• bakteri patogen mati.

Kekurangan:

• konsumsi energi yang tinggi;
• pupuk berkualitas rendah.

Bioreaktor kotoran termofilik

Untuk setiap jenis bahan baku terdapat rezim suhu optimalnya sendiri. Mengapa reaktor tidak dipanaskan pada suhu setinggi mungkin saja? Karena dua alasan:

• karena meningkatnya biaya energi, profitabilitas instalasi akan menurun;
• Dengan meningkatnya suhu, jumlah amonia bebas juga meningkat.

Ketergantungan yang terakhir menyebabkan terhambatnya pembentukan gas (gas ini beracun bagi bakteri).

Metabolisme dan kebebasan bergerak

Bahan bakunya harus cukup cair agar mikroba dan gelembung gas dapat bergerak di dalamnya. Untuk melakukan ini, air panas ditambahkan ke instalasi, sehingga kelembapan beban menjadi 85% di musim dingin dan hingga 92% di musim panas.

Agar proses metabolisme terjadi lebih baik di dalam reaktor, isinya harus diaduk dari waktu ke waktu (kira-kira setiap 4 sampai 6 jam).

Waktu fermentasi

Jika bahan mentah dibongkar lebih cepat dari jadwal, bakteri tidak akan punya waktu untuk mengkompensasi hilangnya jumlah dan produktivitas koloninya akan turun.

Jika ditahan terlalu lama, produktivitas pun menurun karena kekurangan unsur hara.

Rata-rata waktu fermentasi optimal adalah:

• untuk rejimen psikrofilik: 30 – 40 hari atau lebih;
• untuk mesofilik: 10 – 20 hari;
• untuk termofilik: 5 – 10 hari.

Keseimbangan asam-basa

Produktivitas tertinggi diamati pada nilai pH 6,5 hingga 8,5 (tergantung bahan bakunya).

Rasio Karbon terhadap Nitrogen

Nilai optimalnya lagi-lagi tergantung pada bahan bakunya. Karbon seharusnya 10–20 kali lebih banyak daripada nitrogen.

Perbandingan biogas dengan bahan bakar tradisional

Keunggulan teknologi ini antara lain sebagai berikut:

1. Bahan mentah yang digunakan untuk memproduksi biogas merupakan sumber daya yang tidak ada habisnya dan tidak dipungut biaya.
2. Energi biogas tidak terikat pada lokasi tertentu - bahan mentah untuk pemasangannya dapat ditemukan di wilayah mana pun.
3. Berbagai macam aplikasi: biogas dapat bertindak sebagai sumber panas, listrik dan bahan bakar motor.

Dalam hal biaya konstruksi (3–4 ribu euro per kW listrik), pembangkit listrik tenaga biogas berada di antara pembangkit listrik tenaga nuklir (5 ribu euro per 1 kW) dan batu bara (2 ribu euro per 1 kW).

Instalasi untuk produksi biogas

Telah terbukti dalam praktiknya: semakin besar daya suatu instalasi, semakin murah energi yang dihasilkan dengan bantuannya. Profitabilitas juga tergantung pada jenis bahan baku yang digunakan.

Skema pengorganisasian produksi biogas di rumah

Saat membangun generator gas dengan kapasitas lebih dari 10 MW yang menggunakan limbah makanan, Anda harus menghabiskan sekitar 2 ribu euro untuk setiap kW listrik; Sementara itu, instalasi berkapasitas hingga 1 MW yang menggunakan bahan baku kotoran sapi akan menelan biaya 7 ribu euro per 1 kW.

Unit tersebut terdiri dari beberapa unit teknologi.

Reaktor

Ini adalah wadah beton bertulang padat yang dilapisi insulasi termal dengan beberapa lubang teknologi. Reaktor harus tertutup rapat untuk mencegah udara masuk ke bagian dalamnya.

Sistem pemberian pakan biomassa

Untuk memuat bahan baku, instalasinya dilengkapi dengan bunker. Sampah diumpankan ke sini secara manual atau menggunakan konveyor.

Sebuah pipa dengan air panas juga disuplai ke reaktor.

Pengaduk

Bilah pencampur dipasang pada poros vertikal, yang betisnya memanjang keluar melalui lubang tertutup pada tutup reaktor.

Perangkat ini digerakkan oleh motor listrik melalui peredam roda gigi.

Motor listrik dapat dihidupkan secara manual maupun otomatis.

Sistem pemanas otomatis

Pemanasan dipasang di bagian bawah reaktor. Pendinginnya bisa berupa air atau listrik. Elemen pemanas dihidupkan oleh termostat yang disetel ke suhu tertentu.

Tempat gas

Ini adalah wadah tempat masuknya biogas yang dihasilkan dalam reaktor.

Pemisah

Seperti disebutkan di atas, biogas merupakan campuran berbagai gas. Pemisah memungkinkan Anda memisahkan metana dari kotoran untuk pengiriman selanjutnya ke konsumen.

Pabrik biogas DIY paling sederhana untuk rumah

Generator biogas buatan sendiri, tentu saja, memiliki karakteristik yang lebih rendah dibandingkan unit buatan pabrik yang mahal, tetapi memerlukan biaya awal yang jauh lebih rendah.

Untuk membangunnya, Anda membutuhkan:

• cincin beton bertulang;
• bunker baja;
• tutup besar yang terbuat dari baja atau beton bertulang (ada kasus yang diketahui ketika bel berat digunakan sebagai penutup);
• pipa untuk memasok air dan mengeluarkan produk jadi.

Volume reaktor harus melebihi volume pemuatan sebesar 1,5 kali.

Diagram instalasi

Dalam desainnya yang paling sederhana, generator gas tidak dilengkapi dengan pemanas dan alat pencampur. Pekerjaan konstruksi instalasi dilakukan dengan urutan sebagai berikut:

1. Sebuah lubang dengan ukuran yang cukup digali, yang bagian bawahnya dibeton.
2. Beberapa cincin beton bertulang diturunkan ke dalam lubang satu demi satu, membentuk tangki silinder darinya. Semua sambungan harus ditutup dengan damar wangi bitumen.
3. Wadah beton ditutupi dengan insulasi termal dan kedap air, setelah itu lubang mulai ditimbun kembali.
4. Penutup dengan palka pemuatan yang tertutup rapat ditempatkan di atas reaktor. Selama fermentasi bahan mentah, tekanan tinggi dihasilkan di dalam reaktor, sehingga tutupnya dapat diamankan dengan kabel untuk keandalan. Tidak akan berlebihan jika memasang katup pengaman di dalamnya dengan penyeimbang berupa pemberat.
5. Hopper harus dipasang ke palka pemuatan.
6. Yang tersisa hanyalah menghubungkan pipa ke reaktor. Dalam hal ini, segel air harus dipasang pada jalur pembuangan produk jadi.

Biomassa disiapkan sebagai berikut:

• Anda harus mengambil 3 bagian kotoran sapi dan 7 bagian sisa tanaman busuk - bagian atas sayuran, daun, kulitnya, dll.
• Campuran yang dihasilkan harus diencerkan dengan air, sehingga meningkatkan kelembapannya hingga 60% - 70%.

Untuk meningkatkan produktivitas, Anda dapat menggunakan skema instalasi yang lebih canggih yang mencakup pemanas air. Generator panas akan menjadi ketel air panas yang menggunakan bahan bakar yang dihasilkan oleh instalasi.

Pabrik biogas DIY - menggambar

Saat memuat bahan mentah, cukup menghangatkannya hingga 35 derajat, setelah itu suhu akibat fermentasi akan naik hingga 70 derajat.

Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, pemuatan biomassa seberat 5 ton memungkinkan diperolehnya rata-rata sekitar 40 meter kubik setiap hari dalam waktu 6 bulan. m bahan bakar gas.

Video tentang topik tersebut

Belum ada komentar

iklim mikro.pro

Pembangkit biogas mandiri untuk rumah pribadi: rekomendasi perangkat dan contoh penataan produk buatan sendiri

Pemilik yang hemat memimpikan sumber daya energi yang murah, pembuangan limbah yang efisien, dan perolehan pupuk. Pabrik biogas rumah DIY adalah cara murah untuk mewujudkan impian Anda. Perakitan sendiri peralatan tersebut akan memakan biaya yang cukup besar, dan gas yang dihasilkan akan sangat membantu dalam rumah tangga: dapat digunakan untuk memasak, menghangatkan rumah, dan kebutuhan lainnya.

Apa yang dibutuhkan untuk menghasilkan biogas

Biogas terbentuk sebagai hasil fermentasi substrat biologis. Ini terurai oleh bakteri hidrolitik, pembentuk asam dan metana. Campuran gas yang dihasilkan oleh bakteri mudah terbakar karena mengandung persentase metana yang besar.

Sifatnya praktis tidak berbeda dengan gas alam yang digunakan untuk kebutuhan industri dan rumah tangga.

Jika diinginkan, setiap pemilik rumah dapat membeli pembangkit listrik tenaga biogas industri, tetapi biayanya mahal, dan investasinya akan terbayar dalam waktu 7-10 tahun. Oleh karena itu, masuk akal untuk berusaha dan membuat bioreaktor dengan tangan Anda sendiri

Biogas merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan dan teknologi produksinya tidak terlalu berdampak terhadap lingkungan. Selain itu, produk limbah yang perlu dibuang digunakan sebagai bahan baku biogas. Mereka ditempatkan di bioreaktor, tempat pemrosesan dilakukan:

• Biomassa terkena bakteri selama beberapa waktu. Lamanya fermentasi tergantung pada volume bahan baku.
• Akibat aktivitas bakteri anaerob, terjadi pelepasan campuran gas yang mudah terbakar, yang meliputi metana (60%), karbon dioksida (35%) dan beberapa gas lainnya (5%). Fermentasi juga melepaskan hidrogen sulfida yang berpotensi berbahaya dalam jumlah kecil. Ini beracun, jadi sangat tidak diinginkan bagi manusia untuk terkena paparannya.
• Campuran gas dari bioreaktor dimurnikan dan disuplai ke tangki bensin, di mana disimpan sampai digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan.
• Gas dari penampung gas dapat digunakan dengan cara yang sama seperti gas alam. Ini berlaku untuk peralatan rumah tangga - kompor gas, ketel pemanas, dll.
• Biomassa yang terurai harus dikeluarkan secara teratur dari fermentor. Ini adalah tenaga kerja tambahan, tetapi upaya itu membuahkan hasil. Setelah fermentasi, bahan bakunya diubah menjadi pupuk berkualitas tinggi, yang digunakan di ladang dan kebun sayur.

Pembangkit listrik tenaga biogas bermanfaat bagi pemilik rumah pribadi hanya jika ia memiliki akses terus-menerus terhadap limbah dari peternakan. Rata-rata dari 1 meter kubik. Anda bisa mendapatkan 70-80 meter kubik substrat. biogas, namun produksi gas tidak merata dan bergantung pada banyak faktor, antara lain suhu biomassa. Hal ini mempersulit perhitungan.

Pembangkit biogas sangat ideal untuk pertanian. Kotoran hewan dapat menyediakan cukup gas untuk memanaskan bangunan tempat tinggal dan bangunan luar

Agar proses produksi gas stabil dan berkesinambungan, sebaiknya dibangun beberapa pabrik biogas, dan menambahkan substrat ke dalam fermentor dengan perbedaan waktu. Instalasi semacam itu beroperasi secara paralel, dan bahan mentah dimasukkan ke dalamnya secara berurutan. Hal ini menjamin produksi gas yang konstan, sehingga dapat terus disuplai ke peralatan rumah tangga.

Idealnya, bioreaktor harus dipanaskan. Setiap 10 derajat panas meningkatkan produksi gas hingga setengahnya. Meskipun pemasangan pemanas memerlukan investasi, hal ini menghasilkan efisiensi desain yang lebih besar

Peralatan biogas buatan sendiri, yang dirakit dari bahan bekas, jauh lebih murah dibandingkan pabrik produksi industri. Efisiensinya lebih rendah, namun bernilai investasi. Jika Anda memiliki akses terhadap pupuk kandang dan keinginan untuk mengerahkan upaya sendiri untuk merakit dan memelihara strukturnya, ini sangat menguntungkan.

Kelebihan dan kekurangan sistem

Pembangkit biogas memiliki banyak kelebihan, namun juga banyak kekurangannya, jadi sebelum memulai desain dan konstruksi sebaiknya Anda mempertimbangkan semuanya:

• Mendaur ulang. Berkat pembangkit listrik tenaga biogas, Anda bisa mendapatkan manfaat maksimal dari limbah yang seharusnya dibuang. Pembuangan ini tidak terlalu berbahaya bagi lingkungan dibandingkan pembuangan sampah.
• Pembaruan bahan baku. Biomassa bukanlah batu bara atau gas alam, yang ekstraksinya menghabiskan sumber daya. Saat bertani, bahan mentah muncul terus-menerus.
• Jumlah CO2 yang relatif kecil. Ketika gas diproduksi, lingkungan tidak tercemar, namun ketika digunakan, sejumlah kecil karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer. Itu tidak berbahaya dan tidak mampu mengubah lingkungan secara kritis, karena... itu diserap oleh tanaman selama pertumbuhan.
• Pelepasan belerang sedang. Ketika biogas dibakar, sejumlah kecil belerang dilepaskan ke atmosfer. Ini adalah fenomena negatif, namun skalanya dapat dilihat sebagai perbandingan: ketika gas alam dibakar, pencemaran lingkungan dengan oksida belerang jauh lebih besar.
• Pekerjaan yang stabil. Produksi biogas lebih stabil dibandingkan panel surya atau turbin angin. Meskipun energi matahari dan angin tidak dapat dikendalikan, pembangkit listrik tenaga biogas bergantung pada aktivitas manusia.
• Beberapa pengaturan dapat digunakan. Gas selalu membawa risiko. Untuk mengurangi potensi kerusakan jika terjadi kecelakaan, beberapa pembangkit listrik tenaga biogas dapat tersebar di seluruh lokasi. Jika sistem yang terdiri dari beberapa fermentor dirancang dan dirakit dengan benar, maka sistem tersebut akan beroperasi lebih stabil dibandingkan dengan satu bioreaktor besar.
• Manfaat untuk pertanian. Beberapa jenis tanaman ditanam untuk memperoleh biomassa. Anda bisa memilih yang memperbaiki kondisi tanah. Misalnya, sorgum mengurangi erosi tanah dan meningkatkan kualitasnya.

Biogas juga memiliki kelemahan. Meskipun merupakan bahan bakar yang relatif ramah lingkungan, namun tetap mencemari atmosfer. Mungkin juga ada masalah dengan pasokan biomassa tanaman. Pemilik tanaman yang tidak bertanggung jawab seringkali memanennya sedemikian rupa sehingga menghabiskan lahan dan mengganggu keseimbangan ekologi.

Bagaimana menghitung profitabilitas suatu instalasi

Kotoran sapi biasanya digunakan sebagai bahan baku produksi biogas. Seekor sapi dewasa dapat berproduksi cukup untuk memenuhi 1,5 meter kubik. bahan bakar; babi – 0,2 meter kubik; ayam atau kelinci (tergantung berat badan) – 0,01-0,02 meter kubik. Untuk memahami apakah ini banyak atau sedikit, Anda dapat membandingkannya dengan jenis sumber daya yang lebih familiar.

1 meter kubik biogas menyediakan jumlah energi panas yang sama dengan:

• kayu bakar – 3,5 kg;
• batu bara – 1-2 kg;
• listrik – 9-10 kW/jam.

Jika Anda mengetahui perkiraan berat limbah pertanian yang akan tersedia pada tahun-tahun mendatang dan jumlah energi yang dibutuhkan, Anda dapat menghitung profitabilitas pembangkit biogas.

Salah satu kelemahan utama produksi biogas adalah baunya. Kemampuan untuk menggunakan tumpukan kompos kecil merupakan nilai tambah yang besar, tetapi Anda harus menanggung ketidaknyamanan ini dan mengontrol prosesnya dengan hati-hati agar tidak memicu penyebaran patogen.

Untuk memasukkannya ke dalam bioreaktor, disiapkan substrat yang mencakup beberapa komponen dengan proporsi sebagai berikut:

• pupuk kandang (sapi atau babi terbaik) – 1,5 t;
• sampah organik (bisa berupa daun busuk atau komponen lain yang berasal dari tumbuhan) – 3,5 t;
• air dipanaskan hingga 35 derajat (jumlah air hangat dihitung sehingga massanya 65-75% dari total jumlah bahan organik).

Perhitungan substrat dilakukan untuk satu kali peletakan selama enam bulan, berdasarkan konsumsi gas sedang. Setelah sekitar 10-15 hari, proses fermentasi akan memberikan hasil pertama: gas akan muncul dalam jumlah kecil dan mulai memenuhi tempat penyimpanan. Setelah 30 hari, Anda dapat mengharapkan produksi bahan bakar penuh.

Peralatan untuk produksi biogas belum tersebar luas di negara kita. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh rendahnya kesadaran masyarakat mengenai manfaat dan fitur sistem biogas. Di Tiongkok dan India, banyak pertanian kecil yang dilengkapi dengan pabrik darurat untuk menghasilkan bahan bakar tambahan yang ramah lingkungan

Jika instalasi berfungsi dengan baik, volume biogas akan meningkat secara bertahap hingga substrat membusuk. Kinerja struktur secara langsung bergantung pada laju fermentasi biomassa, yang selanjutnya berkaitan dengan suhu dan kelembapan substrat.

Petunjuk untuk konstruksi sendiri

Jika Anda tidak memiliki pengalaman dalam merakit sistem yang kompleks, masuk akal untuk memilih secara online atau mengembangkan gambar pembangkit listrik tenaga biogas yang paling sederhana untuk rumah pribadi.

Semakin sederhana desainnya, semakin andal dan tahan lama. Nanti, ketika Anda mengembangkan keterampilan dalam membangun dan menangani sistem, Anda dapat merombak peralatan atau memasang instalasi tambahan.

Desain industri yang mahal mencakup sistem pencampuran biomassa, pemanasan otomatis, pemurnian gas, dll. Perlengkapan rumah tangga tidak terlalu rumit. Lebih baik merakit instalasi sederhana, lalu menambahkan elemen yang diperlukan

Saat menghitung volume fermentor, Anda harus fokus pada 5 meter kubik. Instalasi ini memungkinkan Anda memperoleh jumlah gas yang diperlukan untuk memanaskan rumah pribadi dengan luas 50 meter persegi, jika boiler atau kompor gas digunakan sebagai sumber panas. Ini adalah angka rata-rata, karena Kandungan kalori biogas biasanya tidak melebihi 6000 kkal/m3.

Agar proses fermentasi dapat berjalan kurang lebih stabil, perlu dicapai kondisi suhu yang benar. Untuk melakukan ini, bioreaktor dipasang di lubang tanah atau insulasi termal yang andal dipikirkan terlebih dahulu. Pemanasan substrat yang konstan dapat dicapai dengan menempatkan pipa pemanas air di bawah dasar fermentor

Pembangunan pembangkit listrik tenaga biogas dapat dibagi menjadi beberapa tahap.

Tahap 1: menyiapkan lubang untuk bioreaktor

Hampir seluruh instalasi biogas berada di bawah tanah, sehingga banyak hal bergantung pada bagaimana lubang tersebut digali dan diselesaikan. Ada beberapa opsi untuk memperkuat dinding dan menutup lubang - plastik, beton, cincin polimer.

Intensitas fermentasi substrat dan pelepasan gas bergantung pada persiapan dinding dan dasar bioreaktor, sehingga lubang diperkuat, diisolasi, dan ditutup dengan hati-hati. Ini adalah tahap pekerjaan yang paling sulit dan memakan waktu

Solusi terbaik adalah membeli cincin polimer siap pakai dengan dasar kokoh. Harganya lebih mahal daripada bahan yang tersedia, tetapi tidak diperlukan penyegelan tambahan. Polimer sensitif terhadap tekanan mekanis, tetapi tidak takut terhadap kelembaban dan zat kimia yang agresif. Mereka tidak dapat diperbaiki, tetapi jika perlu dapat dengan mudah diganti.

Tahap 2: penataan drainase gas

Membeli dan memasang mixer khusus untuk pembangkit listrik tenaga biogas merupakan tawaran yang mahal. Sistem ini dapat dibuat lebih murah dengan memasang drainase gas. Ini terdiri dari pipa saluran pembuangan polimer yang dipasang secara vertikal dengan banyak lubang di dalamnya.

Untuk drainase gas, Anda bisa memilih pipa logam atau polimer. Yang pertama lebih kuat, dan yang kedua lebih tahan terhadap pengaruh kimia. Lebih baik memberi preferensi pada polimer, karena logam akan cepat berkarat dan membusuk

Saat menghitung panjang pipa drainase, Anda harus fokus pada kedalaman pengisian bioreaktor yang direncanakan. Bagian atas pipa harus berada di atas level ini.

Tahap 3: penataan lapisan isolasi

Anda dapat segera memuat media ke dalam bioreaktor yang sudah jadi. Itu ditutupi dengan film sehingga gas yang dikeluarkan selama proses fermentasi berada di bawah sedikit tekanan. Ketika kubah sudah siap, ini akan memastikan pasokan biometana normal melalui pipa saluran keluar.

Tahap 4: pemasangan kubah dan pipa

Tahap akhir dari perakitan pembangkit biogas paling sederhana adalah pemasangan bagian atas kubah. Pada titik tertinggi kubah dipasang pipa pembuangan gas dan diperpanjang hingga ke penampung gas.

Ruang bebas bioreaktor sampai batas tertentu berfungsi sebagai fasilitas penyimpanan gas, namun ini tidak cukup untuk pengoperasian instalasi yang aman. Gas harus dikonsumsi terus-menerus, jika tidak, ledakan akibat tekanan berlebih di bawah kubah dapat terjadi

Wadah bioreaktor ditutup dengan penutup yang rapat. Untuk mencegah biometana bercampur dengan udara, dipasang segel air. Ini juga berfungsi untuk pemurnian gas. Katup pelepas harus disediakan yang akan beroperasi jika tekanan di dalam fermentor terlalu tinggi.

Dua cara untuk memanaskan bioreaktor

Mikroorganisme yang memproses substrat selalu ada dalam biomassa, tetapi untuk reproduksi intensifnya memerlukan suhu 38 derajat atau lebih tinggi. Untuk pemanasan selama musim dingin, Anda dapat menggunakan koil yang terhubung ke sistem pemanas rumah atau pemanas listrik. Cara pertama lebih ekonomis sehingga lebih sering digunakan.

Cara termudah untuk mengatur pemanasan dari bawah adalah dengan memasang pipa dari sistem pemanas, namun efisiensi penukar panas semacam itu relatif rendah. Lebih baik mengatur pemanasan eksternal, idealnya dengan uap, agar biomassa tidak terlalu panas

Pembangkit biogas tidak harus dikubur di dalam tanah; ada pilihan pengaturan lain. Contoh pengoperasian sistem yang dirakit dari barel ditunjukkan pada video di bawah ini.

Video tentang perakitan dan pengaturan sistem

Meskipun tidak ada yang rumit dalam merakit dan menata peralatan biogas, Anda harus sangat memperhatikan detailnya. Kesalahan tidak dapat diterima, karena dapat menyebabkan ledakan dan kehancuran. Kami menawarkan instruksi video yang akan membantu Anda memahami desain pembangkit listrik, merakitnya dengan benar, dan melengkapinya dengan perangkat yang berguna untuk penggunaan biogas yang lebih nyaman.

Video tersebut menjelaskan cara kerja dan cara kerja pembangkit biogas standar:

Contoh pembangkit biogas buatan sendiri. Video tutorial tentang cara mengatur sistem dengan tangan Anda sendiri:

Petunjuk video untuk merakit pembangkit listrik tenaga biogas dari tong:

Deskripsi proses pembuatan pencampur substrat:

Penjelasan rinci tentang pengoperasian penyimpanan gas buatan sendiri:

Betapapun sederhananya instalasi biogas yang dipilih untuk rumah pribadi, Anda tidak boleh berhemat. Jika memungkinkan, lebih baik membeli bioreaktor industri yang dapat dilipat. Jika tidak, buatlah dari bahan berkualitas tinggi dan ramah lingkungan: polimer, beton, atau baja tahan karat. Ini akan memungkinkan Anda menciptakan sistem pasokan gas yang benar-benar andal dan aman di rumah.

sovet-ingenera.com

Cara memasang pemanas di rumah pribadi dengan tangan Anda sendiri