Biogazownie dla gospodarstw rolnych: cena, wyposażenie. Domowa biogazownia zrób to sam Kocioł na biogaz

Biogaz to mieszanina gazów powstająca podczas rozkładu materii organicznej przez bakterie beztlenowe. Biogaz jest wysoce łatwopalny, a podczas spalania wytwarza czysty płomień, dlatego można go wykorzystywać nie tylko do gotowania, ale także do silników spalinowych (np. do wytwarzania prądu).

Zalety domowej biogazowni:
– biogaz można łatwo pozyskać w domu, bez użycia drogiego sprzętu;
– doskonała alternatywna energia dla tych, których dom położony jest z dala od cywilizacji lub dla tych, którzy chcą być niezależni od państwa;
– dostępne surowce (obornik, odpady kuchenne, posiekana roślinność itp.);
– dbałość o środowisko, gdyż w procesie rozkładu substancji organicznych w przyrodzie do atmosfery przedostają się gazy, co powoduje efekt cieplarniany, a w tym przypadku biogaz zostanie spalony, wytwarzając CO2;
– produkcja nawozów jako produkt uboczny biogazowni.

Ale poza zaletami, Biogazownia ma swoje wady:
– bakterie pracują w temperaturze 18-40 stopni, dzięki czemu latem można pozyskać biogaz. Jeśli zaizolujesz biogazownię i wyposażysz ją w ogrzewanie, możesz uzyskać biogaz w okresie wiosenno-jesiennym, ale koszty izolacji i ogrzewania mogą zniweczyć uzyskane korzyści
– konieczne jest ciągłe wprowadzanie nowych surowców, a co za tym idzie drenaż nawozów.

Aby zbudować biogazownię własnymi rękami, będziemy potrzebować:
1. Dwie beczki 200l
2. Beczka 30-60l lub duże wiadro plastikowe
3. Plastikowe rury kanalizacyjne
4. Wąż gazowy
5. Żuraw

Dla jasności podam schemat domowej instalacji biogazowej

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

Podczas życia bakterii beztlenowych wydziela się biogaz, który będzie zbierany w górnym punkcie beczki (w tym miejscu powinien znajdować się kran). Z reaktora biogaz wchodzi do kolektora wężem gazowym.

Kolektor to 200-litrowa beczka z wodą, a w niej odwrócone wiadro służące do gromadzenia gazu, a także do wytworzenia ciśnienia niezbędnego do pracy pieca gazowego. Gdy gaz dostanie się do środka, wiadro będzie unosić się na wodzie. Jeśli ilość biogazu będzie większa niż mieści się w plastikowym wiadrze, wówczas gaz po prostu wypłynie przez wodę.

Do budowy reaktora Będziesz potrzebować zamkniętej beczki o pojemności 200 litrów. Wykonujemy kilka otworów w górnej części beczki i instalujemy:
– Rura z tworzywa sztucznego do nalewania surowców. Na końcu rury należy zainstalować przejście do dużej rury (rodzaj konewki, dla wygody nalewania surowców)
– Rura z tworzywa sztucznego do odprowadzania nawozów. Ponieważ biogazownia nie jest maszyną perpetuum mobile, konieczne jest ciągłe dodawanie surowców. Przy wprowadzaniu nowych surowców nadmiar (już przetworzonych surowców - nawozów) będzie wypływał rurą spustową.
– Kran w najwyższym punkcie beczki biogazu.

Podczas produkcji reaktora bardzo ważne jest, aby wszystkie połączenia były uszczelnione, w przeciwnym razie pod powstałym ciśnieniem może nastąpić wyciek gazu. Rura spustowa musi znajdować się poniżej poziomu montażu kurka gazowego. Rury spustowe i napełniające powinny być szczelnie zatkane, gdy nie są używane.

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

Aby wypełnić surowce, otwórz otwory wlotowe i spustowe i napełnij surowce. Najlepiej stosować obornik rozcieńczony wodą. Najlepiej używać wody deszczowej lub osiadłej, aby zawartość chloru w wodociągach nie powodowała zmniejszenia kolonii bakterii. Ponadto, jeśli używasz resztek kuchennych, pamiętaj, aby trzymać z dala od detergentów, skorupek jaj, kości i skórek cebuli, ponieważ mogą one pogorszyć działanie biogazowni.

Sam biogaz ma bardzo nieprzyjemny zapach, natomiast po spaleniu nie ma zapachu. Jeśli palisz gaz bez mieszania się z powietrzem, otrzymasz żółty płomień z sadzą, który z łatwością zadymi dno patelni.

Jeśli zmieszasz biogaz z powietrzem, a następnie podpalisz, otrzymasz czysty, niebieski płomień bez sadzy. Na przykład w fabrycznych kuchenkach gazowych instrukcja mówi, że przy przejściu z gazu sieciowego na gaz w butlach i odwrotnie konieczna jest zmiana dysz (które różnią się średnicą otworu), w przeciwnym razie palnik będzie dymił. Alternatywnie możesz użyć laboratoryjny palnik Bunsena.

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

Możesz eksperymentować z kawałkami drewna jako dyszami, ostrząc je tak, aby przypominały ołówek i wiercąc w nich otwory o różnych średnicach. W ten sposób można uzyskać optymalny rozmiar palnika.

Do eksperymentu jako piec wykorzystano stary grill, w dnie wycięto otwór i zainstalowano palnik Bunsena. Następnie grill zastąpiono piecem jednopalnikowym.

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

Reasumując należy zauważyć, że Domowa biogazownia produkuje biogaz przez 30 minut pracy palnika dziennie, jeśli surowcem jest obornik. Jeśli używasz resztek kuchennych jako surowców, wydajność wynosi tylko 15 minut dziennie.

Wyemitowany gaz nie jest zbyt duży, ale zgodzicie się Państwo, że biogazownia też nie jest aż tak duża. Dlatego jeśli chcesz zwiększyć ilość produkowanego gazu, będziesz musiał zwiększyć objętości reaktora i kolektora.

Wymiary kolektora nie muszą być zwiększane, jeśli w odpowiednim czasie przepompujesz biogaz do innego pojemnika (na przykład do butli). Najprościej można to zrobić za pomocą sprężarki z lodówki, która ma jedno wejście i jedno wyjście. Podłączamy wejście do kolektora, a wyjście do cylindra.

Sprężarkę można wyposażyć w automatykę, np. gdy kolektor jest napełniony gazem, lufa podnosi się, zamyka styki, włączając w ten sposób sprężarkę. A kompresor z kolei wyłączył się, gdy lufa spadła do minimalnego poziomu.

Reaktor biogazowni musi być wykonany z tworzywa sztucznego, ale w żadnym wypadku nie jest wykonany z metalu, ponieważ w wyniku procesów utleniających metal szybko rdzewieje. Opcjonalnie można zastosować plastikowe beczki o dużej pojemności (na przykład Eurocube). Aby duże ilości beczek nie zajmowały dużo miejsca na podwórku, można je zakopać.

19 listopada 2016 r Giennadij

Wielu właścicieli gospodarstw domowych zastanawia się, jak obniżyć koszty ogrzewania domu, gotowania i dostaw energii elektrycznej. Część z nich zbudowała już własnoręcznie biogazownie i częściowo lub całkowicie odizolowała się od dostawców energii. Okazuje się, że zdobycie niemal darmowego paliwa w prywatnym gospodarstwie domowym nie jest bardzo trudne.

Co to jest biogaz i jak można go wykorzystać?

Właściciele gospodarstw przydomowych wiedzą: umieszczając na hałdzie dowolny materiał roślinny, ptasie odchody i obornik, z czasem można uzyskać cenny nawóz organiczny. Jednak niewielu z nich wie, że biomasa nie rozkłada się sama, ale pod wpływem różnych bakterii.

Przetwarzając substrat biologiczny, te maleńkie mikroorganizmy uwalniają produkty przemiany materii, w tym mieszaninę gazów. Większą jego część (około 70%) stanowi metan – ten sam gaz, który spala się w palnikach domowych pieców i kotłów grzewczych.

Pomysł wykorzystania tego typu ekopaliw dla różnych potrzeb gospodarczych nie jest nowy. Urządzenia do jego ekstrakcji stosowano już w starożytnych Chinach. Radzieccy innowatorzy badali także możliwość wykorzystania biogazu w latach 60. ubiegłego wieku. Jednak prawdziwe odrodzenie technologii nastąpiło na początku XXI wieku. Obecnie biogazownie są aktywnie wykorzystywane w Europie i USA do ogrzewania domów i innych potrzeb.

Jak działa biogazownia?

Zasada działania urządzenia do produkcji biogazu jest dość prosta:

• biomasa rozcieńczona wodą ładowana jest do szczelnego pojemnika, gdzie zaczyna „fermentować” i wydzielać gazy;
• zawartość zbiornika jest na bieżąco aktualizowana – surowce przetworzone przez bakterie są osuszane i dodawane świeże (średnio około 5-10% dziennie);
• Gaz zgromadzony w górnej części zbiornika dostarczany jest specjalną rurką do kolektora gazu, a następnie do urządzeń gospodarstwa domowego.

Schemat biogazowni.

Jakie surowce nadają się do bioreaktora?

Instalacje do produkcji biogazu opłacają się tylko wtedy, gdy istnieje codzienne uzupełnianie świeżej materii organicznej – obornika lub odchodów zwierząt gospodarskich i drobiu. Do bioreaktora można również mieszać posiekaną trawę, wierzchołki, liście i odpady komunalne (w szczególności obierki warzywne).

Wydajność instalacji w dużej mierze zależy od rodzaju ładowanego surowca. Udowodniono, że przy tej samej masie największy uzysk biogazu uzyskuje się z obornika świńskiego i odchodów indyczych. Z kolei odchody krowy i odpady kiszonki wytwarzają mniej gazu przy tym samym ładunku.

Wykorzystanie biosurowców do ogrzewania domów.

Czego nie można zastosować w biogazowni?

Istnieją czynniki, które mogą znacząco ograniczyć aktywność bakterii beztlenowych, a nawet całkowicie zatrzymać proces produkcji biogazu. Surowce zawierające:

• antybiotyki;
• pleśń;
• syntetyczne detergenty, rozpuszczalniki i inne „chemikalia”;
• żywice (w tym trociny z drzew iglastych).

Stosowanie już gnijącego obornika jest nieefektywne – można załadować jedynie odpady świeże lub podsuszone. Nie należy także dopuścić do nasiąknięcia surowcami – wskaźnik wynoszący 95% jest już uważany za krytyczny. Do biomasy należy jednak dodać niewielką ilość czystej wody, aby ułatwić jej załadunek i przyspieszyć proces fermentacji. Obornik i odpady rozcieńcza się do konsystencji cienkiej kaszy manny.

Biogazownia dla domu

Dziś przemysł produkuje już instalacje do produkcji biogazu na skalę przemysłową. Ich zakup i instalacja jest droga, a taki sprzęt w prywatnych gospodarstwach domowych zwraca się dopiero po 7-10 latach, pod warunkiem wykorzystania do przetwarzania dużych ilości materii organicznej. Doświadczenie pokazuje, że w razie potrzeby wykwalifikowany właściciel może własnymi rękami zbudować małą biogazownię do prywatnego domu i z najtańszych materiałów.

Przygotowanie bunkra przerobowego

Przede wszystkim będziesz potrzebować hermetycznie zamkniętego cylindrycznego pojemnika. Można oczywiście używać dużych garnków lub czyraków, ale ich mała objętość nie pozwoli na osiągnięcie wystarczającej produkcji gazu. Dlatego do tych celów najczęściej stosuje się beczki plastikowe o pojemności od 1 m3 do 10 m3.

Możesz zrobić taki sam. Arkusze PCV są dostępne na rynku; o wystarczającej wytrzymałości i odporności na agresywne środowiska, można je łatwo wspawać w konstrukcję o pożądanej konfiguracji. Metalowa beczka o wystarczającej objętości może być również używana jako bunkier. To prawda, że ​​​​będziesz musiał zastosować środki antykorozyjne - przykryj je wewnątrz i na zewnątrz farbą odporną na wilgoć. Jeśli zbiornik jest wykonany ze stali nierdzewnej, nie jest to konieczne.

Układ wydechowy gazu

Rura wylotowa gazu montowana jest w górnej części lufy (zwykle w pokrywie) - to tam, zgodnie z prawami fizyki, gromadzi się gaz. Podłączoną rurą biogaz dostarczany jest do syfonu, następnie do zbiornika akumulacyjnego (opcjonalnie za pomocą kompresora w butli) i do urządzeń AGD. Zaleca się także zamontowanie zaworu upustowego obok wylotu gazu – jeżeli ciśnienie w zbiorniku stanie się zbyt wysokie, nastąpi wypuszczenie nadmiaru gazu.

System dostarczania i rozładunku surowców

Aby zapewnić ciągłość produkcji mieszanki gazowej, bakterie znajdujące się w podłożu należy stale (codziennie) „dokarmiać”, czyli dodawać świeży obornik lub inną materię organiczną. Z kolei przetworzone już surowce z bunkra należy usunąć, aby nie zajmowały przestrzeni użytkowej w bioreaktorze.

Aby to zrobić, w beczce wykonuje się dwa otwory - jeden (do rozładunku) prawie blisko dna, drugi (do załadunku) wyżej. W nie spawane (lutowane, klejone) są rury o średnicy co najmniej 300 mm. Rurociąg załadunkowy skierowany jest ku górze i wyposażony w lejek, a odpływ jest tak rozmieszczony, aby wygodnie było zbierać przetworzoną gnojowicę (można ją później wykorzystać jako nawóz). Połączenia są uszczelnione.

System grzewczy

Izolacja termiczna bunkra.

Jeżeli bioreaktor instalowany jest na zewnątrz lub w pomieszczeniu nieogrzewanym (co jest konieczne ze względów bezpieczeństwa), należy zapewnić mu izolację termiczną i ogrzewanie podłoża. Pierwszy warunek osiąga się poprzez „owinięcie” lufy dowolnym materiałem izolacyjnym lub zagłębienie jej w ziemi.

Jeśli chodzi o ogrzewanie, możesz rozważyć różne opcje. Niektórzy rzemieślnicy instalują wewnątrz rury, przez które przepływa woda z systemu grzewczego, i instalują je wzdłuż ścian beczki w postaci wężownicy. Inni umieszczają reaktor w większym zbiorniku z wodą w środku, ogrzewanym grzejnikami elektrycznymi. Pierwsza opcja jest wygodniejsza i znacznie bardziej ekonomiczna.

Aby zoptymalizować pracę reaktora, konieczne jest utrzymanie temperatury jego zawartości na określonym poziomie (co najmniej 38⁰C). Ale jeśli wzrośnie powyżej 55⁰C, bakterie tworzące gaz po prostu „ugotują się” i proces fermentacji zatrzyma się.

System mieszania

Jak pokazuje praktyka, w projektach mieszadło ręczne o dowolnej konfiguracji znacznie zwiększa wydajność bioreaktora. Oś, do której przyspawane są (przykręcone) łopatki „miksera”, jest usuwana przez pokrywę beczki. Następnie umieszcza się na nim klamkę, a otwór dokładnie uszczelnia. Jednak domowi rzemieślnicy nie zawsze wyposażają fermentory w takie urządzenia.

Produkcja biogazu

Po przygotowaniu instalacji ładuje się do niej biomasę rozcieńczoną wodą w stosunku około 2:3. Odpady duże należy rozdrobnić – maksymalna wielkość frakcji nie powinna przekraczać 10 mm. Następnie pokrywę zamykamy – wystarczy poczekać, aż mieszanina zacznie „fermentować” i uwolnić biogaz. W optymalnych warunkach pierwszą dostawę paliwa obserwuje się kilka dni po załadunku.

O tym, że gaz „ruszył” można rozpoznać po charakterystycznym bulgotaniu w syfonie wodnym. Jednocześnie należy sprawdzić lufę pod kątem wycieków. Odbywa się to za pomocą zwykłego roztworu mydła – nakłada się go na wszystkie stawy i obserwuje, czy pojawiają się pęcherzyki.

Pierwsza aktualizacja biosurowców powinna zostać przeprowadzona za około dwa tygodnie. Po wsypaniu biomasy do lejka, z rury wylotowej wyleje się taka sama ilość odpadowej materii organicznej. Następnie tę procedurę wykonuje się codziennie lub co dwa dni.

Jak długo trwa powstały biogaz?

W małym gospodarstwie biogazownia nie będzie absolutną alternatywą dla gazu ziemnego i innych dostępnych źródeł energii. Przykładowo korzystając z urządzenia o pojemności 1 m3 można uzyskać opał jedynie na kilka godzin gotowania dla małej rodziny.

Ale za pomocą bioreaktora o pojemności 5 m3 można już ogrzać pomieszczenie o powierzchni 50 m², ale jego działanie będzie wymagało codziennego załadunku surowców o wadze co najmniej 300 kg. Aby to zrobić, musisz mieć na farmie około dziesięciu świń, pięć krów i kilkadziesiąt kurczaków.

Rzemieślnicy, którym udało się samodzielnie sprawić, że działające biogazownie udostępniają w Internecie filmy z kursami mistrzowskimi:

Biogazownia to specjalna jednostka, która pozwala na przetwarzanie odpadów przemysłu rolno-spożywczego na nawozy biologiczne i gaz biologiczny.

Zastosowanie takiej instalacji pozwala na szybkie pozbycie się różnego rodzaju odchodów (m.in. ptasich odchodów), przerób resztek roślinnych (przezimowana kiszonka, wierzchołki roślin spożywczych itp.) oraz sprawną utylizację odpadów organicznych z rzeźni i ferm drobiu. Czas uzyskania odpadów biologicznych i gazu zależy od gęstości przetwarzanych materiałów i ich ilości.

Tego typu instalacje są najbardziej rozpowszechnione w takich krajach jak Niemcy i Holandia. W ostatnich latach ogromną liczbę chińskich gospodarstw rolnych i zakładów produkujących żywność wyposażono także w biogazownie własnej produkcji.

Budowa biogazowni. Należy powiedzieć, że biogazownie mają bardzo prostą konstrukcję. Nowoczesne modele takich instalacji mają wystarczający stopień automatyzacji i wymagają minimalnej kontroli człowieka. Zatem nowoczesna biogazownia składa się z:

• Pojemnik przejściowy, do którego trafiają surowce już na samym początku obróbki w celu podgrzania.
• Mieszalniki do rozdrabniania dużych cząstek trawy i obornika.
• Zbiornik gazu (pojemnik na gaz), w którym przechowywany jest powstały gaz, jest niezbędny do utrzymania zapasów i ciśnienia w układzie.
• Bioreaktor to najważniejsza część biogazowni, w której zachodzi fermentacja surowców i produkcja gazu.
• Instalacja gazowa, zestaw rur i węży do dostarczania i odprowadzania powstałego gazu.
• Separatory sortują przetworzone surowce na nawozy stałe i płynne.
• Pompy do pompowania surowców i wody.
• Urządzenia do pomiaru i monitorowania ciśnienia w reaktorze oraz temperatury cieczy grzewczej.
• Stacja kogeneracyjna służy do dystrybucji powstałego gazu.
• Do utrzymania zadanego ciśnienia niezbędne są palniki awaryjne służące do usuwania nadmiaru gazu z reaktora i zbiornika gazu.

Na pierwszy rzut oka wydaje się, że projekt biogazowni jest zbyt skomplikowany i zagmatwany, zawiera drogie zespoły i podzespoły. Jednak w rzeczywistości jest to dalekie od przypadku. Większość komponentów ma groźne nazwy, ale tak naprawdę wzorują się na przedmiotach codziennego użytku. W każdym razie podobne konstrukcje są stosowane przez ludzi na całym świecie od wielu lat, co powoduje, że zasadę działania instalacji można zrozumieć bez żadnych trudności.

Zasada działania biogazowni. Zanim przejdziemy do szczegółowego zbadania zasady działania biogazowni, należy stwierdzić, że urządzenie to pojawiło się wyłącznie w wyniku procesów fermentacji i rozkładu. Jak wiadomo, każda substancja organiczna (z biegiem czasu i w odpowiednich warunkach) rozkłada się na proste substancje chemiczne, a jedną z nich jest biogaz. Każda biogazownia powstaje na zasadach fermentacji i rozkładu, a dodatkowe elementy i zespoły pełnią funkcje pomocnicze lub kontrolne.

Etapy pracy biogazowni.

• 1. Dostarczenie przetworzonych produktów i odpadów do instalacji. Jeżeli odpady mają charakter płynny, wskazane jest dostarczenie ich do reaktora za pomocą specjalistycznych pomp. Więcej odpadów stałych można dostarczać do reaktora ręcznie lub za pomocą przenośnika taśmowego. W niektórych przypadkach wskazane jest podgrzanie odpadów w celu zwiększenia szybkości ich fermentacji i rozkładu w bioreaktorze. Do ogrzania odpadów wykorzystuje się zbiornik przejściowy, w którym przetworzone produkty doprowadzane są do wymaganej temperatury.
• 2. Przetwarzanie w reaktorze. Za zbiornikiem przejściowym przygotowane (i podgrzane!) odpady trafiają do reaktora. Wysokiej jakości bioreaktor to hermetyczna konstrukcja wykonana ze szczególnie mocnej stali lub betonu ze specjalną powłoką antykwasową. Bez wątpienia reaktor musi mieć idealną izolację termiczną i gazową. Nawet najmniejszy dostęp powietrza lub spadek temperatury zatrzymają proces fermentacji i rozkładu. Reaktor jest ogrzewany za pomocą rurek z gorącą wodą. System jest autonomiczny. Woda podgrzewana jest przy wykorzystaniu wyprodukowanego biogazu. Reaktor pracuje bez dostępu tlenu, w całkowicie zamkniętym środowisku. Kilka razy dziennie za pomocą pompki można do niej dodawać nowe porcje przetworzonej substancji. Optymalny reżim temperaturowy dla reaktora wynosi około 40 stopni Celsjusza. Jeśli temperatura jest niższa, proces fermentacji znacznie spowolni. Jeśli zwiększysz temperaturę, nastąpi szybkie odparowanie wody, co nie pozwoli na całkowite rozłożenie odpadów. W celu przyspieszenia procesu fermentacji stosuje się specjalny mieszalnik. Urządzenie to po pewnym czasie miesza substancję w reaktorze.
• 3. Wyjście gotowego produktu. Po pewnym czasie (od kilku godzin do kilku dni) pojawiają się pierwsze efekty fermentacji. Są to biogaz i nawozy biologiczne. W rezultacie powstały biogaz trafia do zbiornika gazu (zbiornika magazynującego gaz). Ciśnienie gazu w zbiornikach gazu reguluje się za pomocą zaworów. W przypadku wystąpienia nadmiernego ciśnienia uruchomione zostaną palniki awaryjne, które po prostu dopalą nadmiar gazu, stabilizując w ten sposób ciśnienie. Powstały biogaz należy wysuszyć. Dopiero potem można go używać jak zwykłego gazu ziemnego. Osobno należy stwierdzić, że do utrzymania pracy biogazowni potrzeba około 15% produkowanego gazu. Z kolei nawozy biologiczne trafiają do specjalnie przygotowanego zbiornika z separatorem. Istnieje podział na nawozy stałe (wermikompost) i nawozy płynne. Wermikompost stanowi jedynie około 5% całkowitej ilości otrzymywanego nawozu. Właściwie nawozy można natychmiast wykorzystać zgodnie z ich przeznaczeniem. Nie wymagają dodatkowej obróbki. Ponadto w Europie istnieją całe linie produkcyjne, które pakują powstałe nawozy biologiczne w plastikowe pojemniki. Handel takimi nawozami jest dość dochodowym biznesem. Praca biogazowni ma charakter ciągły. Mówiąc najprościej, do reaktora stale napływają nowe porcje przetworzonego materiału, do zbiornika gazu i separatora napływają także nawozy gazowe i biologiczne.

Eksploatacja i instalacja biogazowni. Instalacja biogazowni jest sprawą ściśle indywidualną. Nie można po prostu przynieść i złożyć wszystkich komponentów. Konieczne jest wykonanie całego szeregu prac przygotowawczych, wykopanie kilku dużych dołów i wykonanie wysokiej jakości izolacji reaktora. Należy uwzględnić wszystkie indywidualne cechy gospodarstwa czy przedsiębiorstwa i dobrać biogazownię do konkretnych zadań. Instalacja biogazu może być monitorowana przez jedną osobę, ponieważ proces przetwarzania jest w pełni zautomatyzowany. Eksploatacja instalacji nie wymaga dużych nakładów finansowych. Przy dobrej pielęgnacji i terminowej konserwacji roczny koszt utrzymania takiej instalacji nie przekroczy 5% jej pierwotnego kosztu.

Zalety stosowania biogazowni. Biogazownia to prawdziwie magiczne urządzenie, które pozwala pozyskać z odpadów przemysłowych i obornika naprawdę potrzebne rzeczy. W szczególności możesz otrzymać:

• Biogaz
• Nawozy biologiczne
• Energia elektryczna i cieplna
• Paliwo do samochodów.

Aby zamienić biogaz na energię elektryczną i cieplną, konieczne jest wyposażenie instalacji w dodatkowe jednostki. Zwiększa to koszt samej instalacji, ale pozwala osiągnąć znaczną niezależność od mediów i znacznie obniżyć rachunki. Jeśli samochód jest wyposażony w instalację gazową, wówczas można go zatankować gazem wytwarzanym przez biogazownię. Naturalnie gaz biologiczny będzie wymagał dodatkowego oczyszczenia, które odfiltruje dwutlenek węgla. Po tym czasie samochód będzie mógł jeździć na gazie produkowanym przez biogazownię. Pozwala to znacznie zaoszczędzić na zakupie benzyny, co przy obecnych cenach paliw jest bardzo opłacalne.

Komu biogazownia?

Jak wspomniano powyżej, biogazownia jest urządzeniem skomplikowanym technicznie, wymagającym profesjonalnego montażu i terminowej konserwacji.

Dlatego też drobny rolnik, którego gospodarstwo składa się z kilkunastu krów i kilku hektarów ziemi, zdecydowanie nie potrzebuje takiego sprzętu. Po prostu nie ma wystarczającej ilości obornika i innych nawozów, aby biogazownia pracowała całą dobę i generowała znaczne dochody. A zupełnie inaczej jest, jeśli mówimy o dużym gospodarstwie rolnym, fermie drobiu czy zakładzie mięsnym. Branże te codziennie generują setki kilogramów różnorodnych odpadów, które po prostu nie mają dokąd wywieźć. Dla nich zakup biogazowni to niemal jedyny sposób na rozwiązanie problemu utylizacji odpadów, a jednocześnie uzyskanie darmowego gazu, prądu i nawozów biologicznych.

Jak pokazuje praktyka, takie systemy biogazowe zaczynają się zwracać w ciągu 2 lat od instalacji. Biorąc pod uwagę, że średni czas eksploatacji instalacji wynosi 25 lat, nietrudno obliczyć zysk, jaki przyniesie taki sprzęt.

Współczesny świat zbudowany jest na stale rosnącej konsumpcji, dlatego zasoby minerałów i surowców wyczerpują się szczególnie szybko. Jednocześnie w licznych gospodarstwach hodowlanych gromadzą się co roku miliony ton śmierdzącego nawozu, a na jego utylizację przeznaczane są znaczne środki. Ludzie nadążają także za produkcją odpadów biologicznych. Na szczęście opracowano technologię, która pozwala jednocześnie rozwiązać te problemy: wykorzystując bioodpady (przede wszystkim obornik) jako surowiec, wytwarzając przyjazne dla środowiska paliwo odnawialne – biogaz. Zastosowanie tak innowacyjnych technologii dało początek nowej, obiecującej branży - bioenergii.

Co to jest biogaz

Biogaz jest lotną substancją gazową, bezbarwną i całkowicie bezwonną. Składa się z 50-70 proc. metanu, aż 30 proc. to dwutlenek węgla CO2, a kolejne 1-2 proc. to substancje gazowe – zanieczyszczenia (po oczyszczeniu z nich otrzymuje się najczystszy biometan).

Jakościowe właściwości fizyczne i chemiczne tej substancji są zbliżone do właściwości zwykłego gazu ziemnego wysokiej jakości. Według badań naukowców biogaz charakteryzuje się bardzo wysokimi właściwościami opałowymi: np. ciepło wydzielające się podczas spalania jednego metra sześciennego tego naturalnego paliwa odpowiada ciepłu powstającemu z półtora kilograma węgla.

Uwalnianie biogazu następuje w wyniku żywotnej aktywności specjalnego rodzaju bakterii - beztlenowych, podczas gdy bakterie mezofilne aktywują się po podgrzaniu środowiska do 30-40 stopni Celsjusza, a bakterie termofilne rozmnażają się w wyższych temperaturach - do +50 stopni.

Pod wpływem ich enzymów surowce organiczne rozkładają się z wydzieleniem gazu biologicznego.

Surowce do biogazu

Nie wszystkie odpady organiczne nadają się do przetworzenia na biogaz. Na przykład obornika z hodowli drobiu i trzody chlewnej nie można stosować w czystej postaci, ponieważ ma wysoki poziom toksyczności. Aby uzyskać z nich biogaz, należy do takich odpadów dodawać rozcieńczalniki: masę kiszonkową, masę z zielonej trawy, a także obornik krowi. Ostatni składnik jest najodpowiedniejszym surowcem do produkcji paliwa przyjaznego dla środowiska, ponieważ krowy jedzą wyłącznie pokarmy roślinne. Należy jednak monitorować go również pod kątem zawartości zanieczyszczeń metalami ciężkimi, składników chemicznych i środków powierzchniowo czynnych, które w zasadzie nie powinny występować w surowcu. Bardzo ważnym punktem jest kontrola antybiotyków i środków dezynfekcyjnych. Ich obecność w oborniku może zapobiec procesowi rozkładu masy surowca i tworzeniu się lotnych gazów.

Dodatkowe informacje. Nie da się obejść się całkowicie bez środków dezynfekcyjnych, gdyż w przeciwnym razie na biomasie pod wpływem wysokich temperatur zacznie tworzyć się pleśń. Należy także monitorować i na bieżąco oczyszczać obornik z zanieczyszczeń mechanicznych (gwoździe, śruby, kamienie itp.), które mogą szybko uszkodzić urządzenia biogazowe. Wilgotność surowców używanych do produkcji biogazu musi wynosić co najmniej 80-90%.

Mechanizm powstawania gazów

Aby biogaz zaczął się wydzielać z surowców organicznych podczas fermentacji bezpowietrznej (naukowo zwanej fermentacją beztlenową), potrzebne są odpowiednie warunki: szczelny pojemnik i podwyższona temperatura. Jeśli zostanie to zrobione prawidłowo, powstały gaz unosi się do góry, gdzie jest wybierany do wykorzystania, a pozostała część stała jest doskonałym bioorganicznym nawozem rolniczym, bogatym w azot i fosfor, ale wolnym od szkodliwych mikroorganizmów. Warunki temperaturowe są bardzo ważne dla prawidłowego i kompletnego przebiegu procesów.

Pełny cykl przekształcenia obornika w paliwo ekologiczne trwa od 12 dni do miesiąca, w zależności od składu surowców. Z jednego litra użytecznej objętości reaktora wytwarza się około dwóch litrów biogazu. W przypadku korzystania z bardziej zaawansowanych, zmodernizowanych instalacji, proces produkcji biopaliwa przyspiesza do 3 dni, a produkcja biogazu wzrasta do 4,5-5 litrów.

Od końca XVIII wieku zaczęto badać i stosować technologię produkcji biopaliwa z organicznych źródeł naturalnych, a na terenie byłego ZSRR pierwsze urządzenie do produkcji biogazu opracowano już w latach 40. ubiegłego wieku. Obecnie technologie te cieszą się coraz większym zainteresowaniem i popularnością.

Zalety i wady biogazu

Biogaz jako źródło energii ma niezaprzeczalne zalety:

• służy poprawie sytuacji ekologicznej na obszarach, gdzie jest szeroko stosowany, gdyż wraz z ograniczeniem zużycia zanieczyszczającego paliwa następuje bardzo skuteczne niszczenie bioodpadów i dezynfekcja ścieków, tj. urządzenia biogazowe pełnią funkcję stacji oczyszczania;
• surowce do produkcji tego paliwa organicznego są odnawialne i praktycznie bezpłatne – dopóki zwierzęta w gospodarstwach otrzymają pożywienie, będą produkować biomasę, a co za tym idzie – paliwo dla biogazowni;
• zakup i użytkowanie sprzętu jest opłacalne ekonomicznie – zakupiona instalacja do produkcji biogazu nie będzie wymagała już żadnych inwestycji, a jej utrzymanie będzie proste i tanie; Tym samym koszt biogazowni do użytku w gospodarstwie zaczyna się zwracać w ciągu trzech lat od uruchomienia; nie ma potrzeby budowy mediów i linii przesyłowych energii, koszty uruchomienia stacji biologicznej zmniejszają się o 20 procent;
• nie ma potrzeby instalowania mediów takich jak linie energetyczne i gazociągi;
• produkcja biogazu na stacji z wykorzystaniem lokalnych surowców organicznych jest przedsięwzięciem bezodpadowym, w przeciwieństwie do przedsiębiorstw wykorzystujących tradycyjne źródła energii (gazociągi, kotłownie itp.), odpady nie zanieczyszczają środowiska i nie wymagają powierzchni magazynowych;
• przy wykorzystaniu biogazu do atmosfery uwalniana jest pewna ilość dwutlenku węgla i siarki, jednakże są to ilości minimalne w porównaniu do tego samego gazu ziemnego i pochłaniane są przez tereny zielone podczas oddychania, dlatego też udział bioetanolu w efekcie cieplarnianym jest minimalny ;
• W porównaniu z innymi alternatywnymi źródłami energii produkcja biogazu jest zawsze stabilna; człowiek może kontrolować aktywność i wydajność instalacji do jego produkcji (w przeciwieństwie do np. Paneli słonecznych), zbierając kilka instalacji w jedną lub odwrotnie, dzieląc je na osobne sekcje. w celu zmniejszenia ryzyka wypadków;
• w spalinach przy stosowaniu biopaliw zawartość tlenku węgla zmniejsza się o 25 proc., a tlenków azotu o 15;
• oprócz obornika można także wykorzystać niektóre rodzaje roślin do pozyskania biomasy na paliwo, np. sorgo pomoże poprawić stan gleby;
• Po dodaniu bioetanolu do benzyny zwiększa się jego liczba oktanowa, samo paliwo staje się bardziej odporne na detonację, a jego temperatura samozapłonu znacznie spada.

Biogaz– nie jest to paliwo idealne, ono i technologia jego produkcji również nie są pozbawione wad:

• szybkość przetwarzania surowców organicznych w urządzeniach do produkcji biogazu jest słabym punktem tej technologii w porównaniu z tradycyjnymi źródłami energii;
• Bioetanol ma niższą wartość opałową niż paliwo naftowe – uwalnia o 30 proc. mniej energii;
• proces jest dość niestabilny, aby go utrzymać, wymagana jest duża ilość enzymów o określonej jakości (na przykład zmiana diety krów znacznie wpływa na jakość obornika);
• pozbawieni skrupułów producenci biomasy do stacji przetwórstwa mogą znacznie zubożać glebę przy zwiększonym siewie, co zakłóca równowagę ekologiczną terytorium;
• rury i zbiorniki z biogazem mogą ulec rozhermetyzowaniu, co spowoduje gwałtowny spadek jakości biopaliwa.

Gdzie wykorzystuje się biogaz?

Przede wszystkim to ekologiczne biopaliwo wykorzystywane jest na potrzeby gospodarstw domowych ludności, jako zamiennik gazu ziemnego, do ogrzewania i gotowania. Przedsiębiorstwa mogą wykorzystać biogaz do uruchomienia zamkniętego cyklu produkcyjnego: szczególnie efektywne jest jego zastosowanie w turbinach gazowych. Przy odpowiedniej regulacji i pełnym połączeniu takiej turbiny z instalacją do produkcji biopaliwa jej kosztem konkuruje z najtańszą energetyką jądrową.

Efektywność wykorzystania biogazu jest bardzo łatwa do obliczenia. Przykładowo z jednej sztuki bydła można uzyskać do 40 kilogramów obornika, z którego powstaje półtora metra sześciennego biogazu, co wystarczy do wytworzenia 3 kilowatów/godzinę energii elektrycznej.

Po ustaleniu zapotrzebowania gospodarstwa na energię elektryczną można określić, jaki rodzaj biogazowni zastosować. Przy małej liczbie krów najlepiej jest produkować biogaz w domu, korzystając z prostej biogazowni o małej mocy.

Jeżeli gospodarstwo jest bardzo duże i stale generuje dużą ilość bioodpadów, korzystne jest zainstalowanie zautomatyzowanej instalacji biogazowej typu przemysłowego.

Notatka! Podczas projektowania i konfiguracji będziesz potrzebować pomocy wykwalifikowanych specjalistów.

Projekt biogazowni

Każda instalacja biologiczna składa się z następujących głównych części:

• bioreaktor, w którym zachodzi biodegradacja mieszaniny obornika;
• układ zasilania paliwem organicznym;
• urządzenie do mieszania mas biologicznych;
• urządzenia do tworzenia i utrzymywania wymaganego poziomu temperatury;
• zbiorniki do umieszczania w nich powstałego biogazu (pojemniki na gaz);

• pojemniki do umieszczania tam powstałych frakcji stałych.

To pełna lista elementów do instalacji automatyki przemysłowej, natomiast instalacja biogazu w domu prywatnym jest znacznie prostsza w projektowaniu.

Bioreaktor musi być całkowicie szczelny, tj. dostęp tlenu jest niedopuszczalny. Może to być metalowy pojemnik w formie cylindra zainstalowany na powierzchni gleby; do tego celu doskonale nadają się dawne zbiorniki paliwa o pojemności 50 metrów sześciennych. Gotowe bioreaktory rozbieralne można szybko zamontować/demontować i łatwo przenieść w nowe miejsce.

Jeśli planowana jest mała stacja biogazu, zaleca się umieszczenie reaktora pod ziemią i wykonanie go w postaci zbiornika ceglanego lub betonowego oraz beczek metalowych lub PCV. Można taki reaktor bioenergetyczny umieścić w pomieszczeniu zamkniętym, należy jednak zapewnić stałą wentylację powietrza.

Bunkry do przygotowania surowców biologicznych są niezbędnym elementem instalacji, ponieważ przed wejściem do reaktora należy je przygotować: rozdrobnić na cząstki o wielkości do 0,7 milimetra i namoczyć w wodzie, aby wilgotność surowca osiągnęła 90 proc. .

Układy doprowadzania surowca składają się z odbiornika surowca, układu doprowadzania wody oraz pompy dostarczającej przygotowaną masę do reaktora.

Jeżeli bioreaktor jest wykonany pod ziemią, zbiornik na surowce ustawia się na powierzchni tak, aby przygotowany substrat wpływał do reaktora samodzielnie pod wpływem grawitacji. Istnieje również możliwość umieszczenia odbiornika surowca na górze zasobnika i w tym przypadku konieczne jest zastosowanie pompy.

Otwór wylotowy odpadów znajduje się bliżej dna, naprzeciw wejścia surowca. Odbiornik frakcji stałych wykonany jest w formie prostokątnej skrzynki, do której prowadzi rura wylotowa. Po wejściu do bioreaktora nowej porcji przygotowanego biosubstratu do odbiornika wprowadzana jest partia odpadów stałych o tej samej objętości. Są one następnie wykorzystywane w gospodarstwach rolnych jako doskonałe bionawozy.

Powstały biogaz magazynowany jest w zbiornikach gazowych, które zwykle umieszcza się na górze reaktora i mają kształt stożka lub kopuły. Zbiorniki gazu wykonane są z żelaza i pomalowane farbą olejną w kilku warstwach (pomaga to uniknąć zniszczenia korozyjnego). W dużych bioinstalacjach przemysłowych zbiorniki na biogaz wykonywane są w formie oddzielnych zbiorników podłączonych do reaktora.

Aby powstałemu gazowi nadać właściwości palne, konieczne jest pozbycie się pary wodnej. Biopaliwo transportowane jest rurociągiem przez zbiornik na wodę (uszczelnienie hydrauliczne), po czym rurami z tworzywa sztucznego może być dostarczane bezpośrednio do spożycia.

Czasami można znaleźć specjalne uchwyty na gaz w kształcie worka wykonane z PCV. Znajdują się one w pobliżu instalacji. W miarę napełniania worków biogazem otwierają się, a ich objętość zwiększa się na tyle, aby pomieścić cały wytworzony gaz.

Aby procesy biofermentacji mogły zachodzić efektywnie, konieczne jest ciągłe mieszanie substratu. Aby zapobiec tworzeniu się skorupy na powierzchni biomasy i spowolnić procesy fermentacji, należy ją stale aktywnie mieszać. W tym celu na boku reaktora montuje się mieszadła zatapialne lub pochylone w postaci mieszadła do mechanicznego mieszania masy. Dla małych stacji są one ręczne, dla przemysłowych są sterowane automatycznie.

Temperaturę niezbędną do życiowej aktywności bakterii beztlenowych utrzymuje się za pomocą automatycznych systemów grzewczych (w przypadku reaktorów stacjonarnych), które rozpoczynają ogrzewanie, gdy temperatura spadnie poniżej normy i wyłączają się automatycznie po osiągnięciu normalnej temperatury. Można także zastosować systemy kotłowe, grzałki elektryczne, lub zamontować specjalną grzałkę na dnie pojemnika z surowcami. Jednocześnie konieczne jest ograniczenie strat ciepła z bioreaktora; w tym celu owinie się go warstwą wełny szklanej lub inną izolacją termiczną, na przykład ze styropianu.

Biogaz zrób to sam

W przypadku domów prywatnych wykorzystanie biogazu jest obecnie bardzo ważne – z praktycznie darmowego obornika można pozyskać gaz na potrzeby bytowe oraz do ogrzewania domu i gospodarstwa. Własna instalacja biogazowa to gwarancja braku prądu i rosnących cen gazu, a także doskonały sposób na recykling bioodpadów i niepotrzebnego papieru.

W przypadku budowy po raz pierwszy najbardziej logiczne jest użycie prostych schematów; takie konstrukcje będą bardziej niezawodne i będą trwać dłużej. W przyszłości instalację można uzupełnić o bardziej złożone części. W przypadku domu o powierzchni 50 metrów kwadratowych wystarczającą ilość gazu uzyskuje się przy objętości zbiornika fermentacyjnego wynoszącej 5 metrów sześciennych. Aby zapewnić stałą temperaturę niezbędną do prawidłowej fermentacji, można zastosować rurę grzejną.

W pierwszym etapie budowy kopią rów pod bioreaktor, którego ściany należy wzmocnić i uszczelnić tworzywem sztucznym, mieszanką betonową lub krążkami polimerowymi (najlepiej mają solidne dno - trzeba będzie je okresowo wymieniać, ponieważ są używany).

Drugi etap polega na zamontowaniu drenażu gazowego w postaci rur polimerowych z licznymi otworami. Podczas montażu należy wziąć pod uwagę, że wierzchołki rur muszą przekraczać planowaną głębokość napełniania reaktora. Średnica rur wylotowych nie powinna przekraczać 7-8 centymetrów.

Kolejnym etapem jest izolacja. Następnie można wypełnić reaktor przygotowanym podłożem, po czym owinąć go folią w celu zwiększenia ciśnienia.

W czwartym etapie instalowane są kopuły i rura wylotowa, która jest umieszczona w najwyższym punkcie kopuły i łączy reaktor ze zbiornikiem gazu. Zbiornik na gaz może być wyłożony cegłą, na górze zamontowana jest siatka ze stali nierdzewnej i pokryta tynkiem.

W górnej części uchwytu gazu umieszczony jest właz, który zamyka się hermetycznie; wyjmuje się z niego rurę gazową z zaworem wyrównującym ciśnienie.

Ważny! Powstały gaz należy usuwać i stale zużywać, ponieważ jego długotrwałe przechowywanie w wolnej części bioreaktora może wywołać eksplozję pod wysokim ciśnieniem. Należy zapewnić uszczelnienie wodne, aby biogaz nie mieszał się z powietrzem.

Do ogrzania biomasy można zamontować wężownicę pochodzącą z instalacji grzewczej domu – jest to o wiele bardziej opłacalne ekonomicznie niż stosowanie grzejników elektrycznych. Ogrzewanie zewnętrzne można zapewnić za pomocą pary, co zapobiegnie przegrzaniu surowców powyżej normalnego poziomu.

Generalnie biogazownia typu „zrób to sam” nie jest aż tak skomplikowaną konstrukcją, jednak przy jej urządzaniu należy zwrócić uwagę na najdrobniejsze szczegóły, aby uniknąć pożarów i zniszczeń.

Dodatkowe informacje. Budowa nawet najprostszej instalacji biologicznej musi być sformalizowana odpowiednimi dokumentami, trzeba posiadać schemat technologiczny i mapę rozmieszczenia urządzeń, trzeba uzyskać zgodę Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej, Straży Pożarnej i Gazowej.

Obecnie wykorzystanie alternatywnych źródeł energii nabiera tempa. Wśród nich bardzo obiecujący jest podsektor bioenergii – produkcja biogazu z odpadów organicznych, takich jak obornik i kiszonka. Stacje do produkcji biogazu (przemysłowe lub przydomowe) mogą rozwiązać problemy utylizacji odpadów, pozyskiwania ekologicznego paliwa i ciepła, a także wysokiej jakości nawozów rolniczych.

Wideo

Właściciele domów prywatnych zlokalizowanych w regionach o ograniczonym dostępie do tradycyjnych paliw powinni zdecydowanie zwrócić uwagę na nowoczesne biogazownie. Jednostki takie umożliwiają pozyskanie biogazu z różnorodnych odpadów organicznych i wykorzystanie go na potrzeby własne, w tym do ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych.

Gaz można uzyskać z niemal każdej biomasy - odpadów z hodowli zwierząt, produkcji żywności, rolnictwa, liści itp. Jednocześnie możesz zbudować taką instalację własnymi rękami.

Mechanizm działania biogazowni

Do produkcji biogazu nadają się zarówno jednorodne surowce, jak i mieszaniny różnych biomas. Biogazownia to objętościowa, szczelna konstrukcja wyposażona w urządzenia służące do podawania surowców, podgrzewania biomasy, mieszania składników, odprowadzania powstałego biogazu do kolektora gazu i oczywiście zabezpieczania konstrukcji.

W reaktorze pod wpływem bakterii beztlenowych następuje szybki rozkład biomasy. Podczas fermentacji surowców organicznych uwalniany jest biogaz. Około 70% składu takiego gazu stanowi metan, pozostałą część stanowi dwutlenek węgla.

Biogaz charakteryzuje się doskonałą kalorycznością, nie posiada wyraźnego zapachu i koloru. Biogaz pod względem właściwości praktycznie w niczym nie ustępuje bardziej tradycyjnemu gazowi ziemnemu.

W krajach rozwiniętych wykorzystuje się dodatkowe instalacje do oczyszczania biogazu z dwutlenku węgla. Jeśli chcesz, możesz kupić tę samą instalację i uzyskać czysty biometan.

Biogazownie na silosach. 1 Doły silosowe. 2 System ładowania biomasy. 3 Reaktor. 4 Reaktor pofermentacyjny. 5 Podłoże. 6 System ogrzewania. 7 Elektrownia. 8 Układ automatyki i sterowania. 9 System gazociągów

Średnio jedna krowa lub inne zwierzę ważące pół tony jest w stanie wyprodukować dziennie wystarczającą ilość obornika, aby wyprodukować około 1,5 m3 biogazu. Dzienny obornik od jednej przeciętnej świni można przetworzyć na 0,2 m3 biogazu, a od królika lub kurczaka na 0,01-0,02 m3 paliwa.

Dla porównania: 1 m3 biogazu z obornika dostarcza mniej więcej tyle samo energii cieplnej, co 3,5 kg drewna opałowego, 1-2 kg węgla, 9-10 kW/h energii elektrycznej.

Najprostszy przepis na mieszankę do produkcji biogazu obejmuje następujące składniki:

• obornik krowi - około 1500 kg;
• zgniłe liście lub inne odpady organiczne – 3500 kg;
• woda – 65-75% całkowitej masy poprzednich składników. Wodę należy najpierw podgrzać do około 35 stopni.

Taka ilość biomasy wystarczy na wyprodukowanie biogazu na sześć miesięcy pracy przy umiarkowanym zużyciu. Uwalnianie biogazu następuje średnio w ciągu 1,5-2 tygodni od załadowania mieszaniny do instalacji.

Gaz można wykorzystać do ogrzewania domu oraz różnych budynków komercyjnych i mieszkalnych.

Projekt typowej biogazowni

Biogazownia

Głównymi elementami kompletnego systemu biogazowego są:

• reaktor;
• system dostarczania próchnicy;
• mieszadła;
• biomasa;
• zbiornik na gaz;
• separator;
• część ochronna.

Instalacja domowa będzie miała nieco uproszczoną konstrukcję, jednakże dla pełnego zrozumienia zapraszamy do zapoznania się z opisem wszystkich wymienionych elementów.

Biogazownie

Reaktor

Ta część instalacji jest zwykle montowana ze stali nierdzewnej lub betonu. Zewnętrznie reaktor wygląda jak duży, szczelnie zamknięty pojemnik, na szczycie którego znajduje się kopuła, zwykle w kształcie kuli.

Obecnie najpopularniejsze są reaktory o konstrukcji składanej, wykonane przy użyciu innowacyjnych technologii. Taki reaktor można łatwo zmontować własnymi rękami przy minimalnym nakładzie czasu. W razie potrzeby można go łatwo zdemontować i przewieźć w inne miejsce.

Stal jest wygodna, ponieważ z łatwością można w niej wykonać otwory umożliwiające połączenie pozostałych elementów systemu. Beton przewyższa stal pod względem wytrzymałości i trwałości.

System podawania biomasy

W tej części instalacji znajduje się lej zasypowy do odbioru odpadów, rurociąg doprowadzający wodę oraz pompa śrubowa przeznaczona do tłoczenia próchnicy do reaktora.

Ładowacz czołowy służy do ładowania suchego komponentu do leja zasypowego. W domu możesz poradzić sobie z tym zadaniem bez ładowarki, używając różnych improwizowanych środków, na przykład łopat.

W leju zasypowym mieszanina jest zwilżana do stanu półpłynnego. Po osiągnięciu wymaganego poziomu wilgoci ślimak przenosi półpłynną masę do dolnej komory reaktora.

Mieszadła

Fermentacja próchnicy w reaktorze powinna przebiegać równomiernie. Jest to jeden z najważniejszych warunków zapewnienia intensywnego uwalniania biogazu z mieszaniny. Aby uzyskać jak najbardziej równomierny proces fermentacji mieszanki, w konstrukcji typowej biogazowni uwzględnia się mieszalniki z napędami elektrycznymi.

Istnieją mieszadła zatapialne i nachylone. Mechanizmy zanurzeniowe można zagłębić w biomasę na wymaganą głębokość, aby zapewnić intensywne i równomierne wymieszanie substratu. Zwykle takie mieszalniki umieszczane są na maszcie.

Montaż mieszadeł pochyłych odbywa się na bocznych powierzchniach reaktora. Za obrót ślimaka w fermentorze odpowiada silnik elektryczny.

Zautomatyzowany system ogrzewania

Aby pomyślnie wyprodukować biogaz, temperatura wewnątrz instalacji musi być utrzymywana na poziomie +35-+40 stopni. W tym celu w projekcie uwzględniono zautomatyzowane systemy grzewcze.

Źródłem ciepła w tym przypadku jest kocioł na gorącą wodę; w niektórych sytuacjach stosowane są elektryczne urządzenia grzewcze.

Zbiornik na gaz

Zbiornik na gaz

W tym elemencie konstrukcyjnym gromadzony jest biogaz. Najczęściej uchwyt gazu umieszcza się na dachu reaktora.

Do produkcji nowoczesnych zbiorników na gaz najczęściej wykorzystuje się polichlorek winylu, materiał odporny na działanie promieni słonecznych i różne niekorzystne zjawiska naturalne.

Zbiornik na gaz

W niektórych sytuacjach zamiast zwykłej butli z gazem stosuje się specjalne torby. Urządzenia te umożliwiają także chwilowe zwiększenie objętości produkowanego biogazu.

Do produkcji worków na gaz wykorzystuje się specjalny polichlorek winylu o właściwościach elastycznych, który może nadmuchać się wraz ze wzrostem objętości biogazu.

Separator

Separator

Ta część systemu odpowiada za suszenie próchnicy odpadowej i produkcję, w razie potrzeby, wysokiej jakości nawozów.

Najprostszy separator składa się ze ślimaka i komory separatora. Komora wykonana jest w formie sita. Pozwala to na rozdzielenie biomasy na część stałą i część płynną.

Separator dociskowo-śrubowy

Wysuszony humus wysyłany jest do przedziału wysyłkowego. System kieruje część płynną z powrotem do komory odbiorczej. Tutaj ciecz służy do zwilżania nowego surowca.

Najprostsza biogazownia DIY

Biogazownia dla domu

Przydomowa instalacja biogazu będzie miała nieco uproszczoną konstrukcję, ale do jej produkcji należy podchodzić z maksymalną odpowiedzialnością.

Pierwszy krok. Kopać dołek. U podstaw biogazowni znajduje się duży dół ze specjalnym wykończeniem. Najważniejszą i jednocześnie najtrudniejszą częścią produkcji omawianego systemu jest prawidłowe przygotowanie ścian bioreaktora i jego podstawy.

Dół musi zostać uszczelniony. Wzmocnij podstawę i ściany plastikiem lub betonem. Zamiast tego można kupić gotowe pierścienie polimerowe z solidnym dnem. Urządzenia takie pozwalają zapewnić niezbędną szczelność systemu. Materiał zachowa swoje pierwotne właściwości przez wiele lat, a w razie potrzeby z łatwością wymienisz stary pierścionek na nowy.

Drugi krok. Zainstaluj system odprowadzania gazu. Dzięki temu unikniesz konieczności zakupu i montażu mieszadeł, dzięki czemu czas i pieniądze wydane na montaż instalacji zostaną znacząco skrócone.

Najprostszą wersją systemu odprowadzania gazów są zamontowane pionowo rury kanalizacyjne wykonane z polichlorku winylu z wieloma otworami w całym korpusie.

Wybierz rury o takiej długości, aby ich górne krawędzie wznosiły się nieco ponad górny poziom obciążonej próchnicy.

Trzeci krok. Zewnętrzną warstwę podłoża pokryć folią izolacyjną. Dzięki folii stworzone zostaną warunki do gromadzenia się biogazu pod kopułą w warunkach niewielkiego nadciśnienia.

Czwarty krok. Zamontuj kopułę i zamontuj rurę wydechową w jej najwyższym punkcie.

Zużycie gazu powinno być regularne. W przeciwnym razie kopuła nad zbiornikiem na biomasę może po prostu eksplodować. Latem gaz tworzy się intensywniej niż zimą. Aby rozwiązać ten ostatni problem, kup i zainstaluj odpowiednie grzejniki.

Procedura i warunki skutecznej eksploatacji biogazowni

Średni właściwy uzysk biogazu

Dlatego samodzielne złożenie prostej biogazowni nie jest trudne. Aby jednak jego działanie przebiegło pomyślnie, należy pamiętać i przestrzegać kilku prostych zasad.

Jednym z najważniejszych wymagań jest to, aby obciążona masa organiczna nie zawierała substancji mogących negatywnie wpływać na aktywność życiową mikroorganizmów beztlenowych. Zabronione wtrącenia obejmują różnego rodzaju rozpuszczalniki, leki przeciwbakteryjne i inne podobne substancje.

Szereg substancji nieorganicznych może również prowadzić do pogorszenia funkcjonowania bakterii. W związku z tym zabrania się np. rozcieńczania humusu wodą pozostałą po praniu czy myciu samochodu.

Pamiętaj: instalacja biogazowa jest jednostką zagrożoną wybuchem, dlatego należy przestrzegać wszelkich przepisów bezpieczeństwa związanych z eksploatacją wszelkich urządzeń gazowych.

Zatem nawet obornik i w zasadzie prawie wszystko, czego wcześniej starałeś się pozbyć, może przydać się w gospodarstwie. Wystarczy odpowiednio zbudować przydomową instalację biogazową, a już niedługo w Twoim domu będzie ciepło. Postępuj zgodnie z otrzymanymi zaleceniami, a nie będziesz już musiał wydawać ogromnych sum na ogrzewanie.

Miłej pracy!

Przeczytaj także artykuł na naszej stronie internetowej - Instalacja hydroponiczna zrób to sam.

Wideo - biogazownia zrób to sam

svoimi-rykami.ru

Biogazownia zrób to sam

Artykuł dotyczący produkcji biogazu dostarczył teoretycznych podstaw do produkcji metanu z biomasy w drodze fermentacji beztlenowej.

Wyjaśniono rolę bakterii w etapowym przemianie substancji organicznych, wraz z opisem warunków niezbędnych do najbardziej intensywnej produkcji biogazu. W artykule zostaną przedstawione praktyczne realizacje biogazowni wraz z opisem niektórych, samodzielnie wykonanych projektów.

Ponieważ ceny energii rosną, a wielu właścicieli gospodarstw hodowlanych i małych gospodarstw ma problemy z utylizacją odpadów, w sprzedaży pojawiły się kompleksy przemysłowe do produkcji biogazu oraz małe biogazownie do domów prywatnych. Korzystając z wyszukiwarek, internauta może łatwo znaleźć niedrogie gotowe rozwiązanie, dzięki któremu biogazownia i jej cena będą odpowiadać potrzebom, skontaktować się z dostawcami sprzętu i uzgodnić budowę generatora biogazu w domu lub w gospodarstwie.

Kompleks przemysłowy do produkcji biogazu

Bioreaktor - podstawa biogazowni

Zbiornik, w którym zachodzi beztlenowy rozkład biomasy, nazywany jest bioreaktorem, fermentorem lub zbiornikiem metanu. Bioreaktory mogą być całkowicie szczelne, ze stałą lub pływającą kopułą i mieć konstrukcję dzwonu nurkowego. Bioreaktory psychrofilowe (niewymagające ogrzewania) dzwonowe mają postać otwartego zbiornika z ciekłą biomasą, w którym zanurzony jest zbiornik w postaci cylindra lub dzwonu, w którym gromadzony jest biogaz.

Zebrany biogaz wywiera nacisk na butlę, powodując jego uniesienie się ponad zbiornik. Tym samym dzwon pełni także funkcję zbiornika gazu – tymczasowego magazynu wytworzonego gazu.

Bioreaktor z pływającą kopułą

Wadą dzwonowej konstrukcji reaktora biogazowego jest brak możliwości wymieszania substratu i jego podgrzania w zimnych porach roku. Negatywnym czynnikiem jest również silny zapach i niehigieniczne warunki wynikające z odsłoniętej powierzchni części podłoża.

Ponadto część powstałego gazu przedostanie się do atmosfery, zanieczyszczając środowisko. Dlatego te bioreaktory są stosowane wyłącznie w rzemieślniczych biogazowniach w biednych krajach o gorącym klimacie.

Kolejny przykład bioreaktora pływającej kopuły

Aby zapobiec zanieczyszczeniu środowiska i wyeliminować nieprzyjemne zapachy, reaktory w biogazowniach dla gospodarstw domowych i dużych zakładów przemysłowych projektuje się ze stałą kopułą. Kształt konstrukcji w procesie tworzenia się gazu nie ma dużego znaczenia, ale przy zastosowaniu cylindra z dachem w kształcie kopuły osiąga się znaczne oszczędności w materiałach budowlanych. Bioreaktory z kopułą stałą wyposażone są w rury umożliwiające dodawanie nowych porcji biomasy i selekcję zużytego substratu.

Rodzaj bioreaktora ze stałą kopułą

Główne typy biogazowni

Ponieważ najbardziej akceptowalną konstrukcją jest kopuła stała, większość gotowych rozwiązań bioreaktorów jest tego typu. W zależności od sposobu załadunku bioreaktory mają różną konstrukcję i dzielą się na:

• Porcjowo, z jednorazowym załadunkiem całej biomasy, a następnie całkowitym rozładunkiem po przetworzeniu surowca. Główną wadą tego typu bioreaktorów jest nierównomierne uwalnianie gazu podczas obróbki substratu;
• ciągły załadunek i rozładunek surowców, osiągając w ten sposób równomierne uwalnianie biogazu. Dzięki konstrukcji bioreaktora podczas załadunku i rozładunku produkcja biogazu nie ulega zatrzymaniu i nie powstają żadne wycieki, gdyż rury, którymi wprowadzana i usuwana jest biomasa, wykonane są w formie uszczelnienia wodnego, co zapobiega wyciekom gazu.

Przykład bioreaktora wsadowego

Reaktory na biogaz okresowy mogą mieć dowolną konstrukcję zapobiegającą wyciekom gazu. Na przykład kiedyś w Australii popularne były kanałowe zbiorniki na metan z elastycznym, nadmuchiwanym dachem, w których niewielkie nadciśnienie wewnątrz bioreaktora napompowało bańkę wykonaną z wytrzymałego polipropylenu. Po osiągnięciu określonego poziomu ciśnienia wewnątrz bioreaktora włączano sprężarkę, która wypompowywała powstały biogaz.

Bioreaktory kanałowe z elastycznym uchwytem gazu

Rodzaj fermentacji w tej biogazowni może być mezofilny (niskie ogrzewanie). Ze względu na dużą powierzchnię kopuły nadmuchowej bioreaktory kanałowe można instalować wyłącznie w ogrzewanych pomieszczeniach lub w regionach o gorącym klimacie. Zaletą tej konstrukcji jest brak konieczności stosowania odbiornika pośredniego, jednak dużą wadą jest podatność elastycznej kopułki na uszkodzenia mechaniczne.

Bioreaktor wielkokanałowy z elastycznym zbiornikiem gazu

W ostatnim czasie coraz większą popularnością cieszą się bioreaktory wsadowe z suchą fermentacją obornika bez dodawania wody do podłoża. Ponieważ obornik ma własną wilgoć, wystarczy do życia organizmów, chociaż intensywność reakcji zmniejszy się.

Bioreaktory typu suchego wyglądają jak szczelny garaż z szczelnie zamykanymi drzwiami. Biomasa ładowana jest do reaktora za pomocą ładowarki czołowej i pozostaje w tym stanie aż do zakończenia pełnego cyklu tworzenia się gazu (około sześciu miesięcy), bez konieczności dodawania substratu czy jego mieszania.

Bioreaktor wsadowy z załadunkiem przez hermetyczne drzwi

Biogazownia DIY

Należy zaznaczyć, że w większości bioreaktorów z reguły szczelna jest jedynie strefa tworzenia się gazu, a ciekła biomasa na wlocie i wylocie znajduje się pod ciśnieniem atmosferycznym. Nadmierne ciśnienie wewnątrz bioreaktora wypiera część ciekłego substratu do dysz, dlatego poziom biomasy w nich jest nieco wyższy niż wewnątrz zbiornika.

Czerwone linie na schemacie wskazują różnicę poziomów w bioreaktorze i rurach

Te konstrukcje domowych bioreaktorów cieszą się dużą popularnością wśród rzemieślników ludowych, którzy samodzielnie własnoręcznie wykonują biogazownie na potrzeby gospodarstwa domowego, pozwalające na wielokrotny, ręczny załadunek i rozładunek substratu. Wykonując bioreaktory własnymi rękami, wielu rzemieślników eksperymentuje z całkowicie szczelnymi pojemnikami, używając kilku gumowych rurek z opon dużych pojazdów jako pojemników na gaz.

Rysunek uchwytu gazowego wykonanego z dętek ciągnika

Na poniższym filmie miłośnik domowej produkcji biogazu, na przykładzie beczek wypełnionych ptasimi odchodami, udowadnia możliwość rzeczywistej produkcji gazu palnego w domu poprzez przetworzenie odpadów z kurników na użyteczny nawóz. Jedyne, co można dodać do projektu opisanego w tym filmie, to konieczność zainstalowania manometru i zaworu bezpieczeństwa w domowym bioreaktorze.

Obliczenia produktywności bioreaktora

Ilość biogazu uzależniona jest od masy i jakości użytego surowca. W Internecie można znaleźć tabele wskazujące ilość odchodów wytwarzanych przez różne zwierzęta, jednak dla właścicieli, którzy muszą codziennie usuwać odchody, teoria ta jest bezużyteczna, ponieważ dzięki własnej praktyce znają ilość i masę odchodów przyszłe podłoże. Na podstawie dostępności surowców odnawialnych każdego dnia można obliczyć wymaganą objętość bioreaktora i dzienną produkcję biogazu.

Tabela pobierania ilości obornika od niektórych zwierząt z przybliżonym obliczeniem wydajności biogazu

Po wykonaniu obliczeń i zatwierdzeniu projektu bioreaktora można przystąpić do jego budowy. Materiałem może być żelbetowy pojemnik wlany w ziemię lub cegła uszczelniona specjalną powłoką stosowaną do obróbki basenów.

Możliwe jest także zbudowanie zbiornika głównego przydomowej biogazowni z żelaza pokrytego materiałem antykorozyjnym. Małe bioreaktory przemysłowe są często wykonane z dużych zbiorników z tworzywa sztucznego odpornego na chemikalia.

Budowa bioreaktora z cegły

W biogazowniach przemysłowych stosuje się elektroniczne układy sterowania i różnorodne odczynniki korygujące skład chemiczny substratu i jego kwasowość, a do biomasy dodaje się specjalne substancje – enzymy i witaminy stymulujące rozmnażanie i aktywność życiową mikroorganizmów wewnątrz bioreaktora . W procesie rozwoju mikrobiologii powstają coraz trwalsze i skuteczniejsze szczepy bakterii metanogenowych, które można nabyć od firm zajmujących się produkcją biogazu.

Z wykresu wynika, że ​​przy zastosowaniu enzymów maksymalny uzysk biogazu następuje dwukrotnie szybciej

Konieczność wypompowania i oczyszczenia biogazu

Stała produkcja gazu w bioreaktorze dowolnej konstrukcji powoduje konieczność wypompowania biogazu. Niektóre prymitywne biogazownie mogą spalać powstały gaz bezpośrednio w zainstalowanym w pobliżu palniku, jednak niestabilność nadciśnienia w bioreaktorze może prowadzić do zaniku płomienia, a następnie uwolnienia trującego gazu. Stosowanie tak prymitywnej instalacji biogazowej podłączanej do pieca jest kategorycznie niedopuszczalne ze względu na możliwość zatrucia toksycznymi składnikami nieoczyszczonego biogazu.

Płomień palnika podczas spalania biogazu musi być czysty, równy i stabilny.

Dlatego prawie każdy schemat instalacji biogazu obejmuje zbiorniki magazynujące gaz i system oczyszczania gazu. Jako domowy kompleks czyszczący możesz zastosować filtr do wody i domowy pojemnik wypełniony opiłkami metalowymi lub zakupić profesjonalne systemy filtracyjne. Zbiornik do tymczasowego magazynowania biogazu może być wykonany z dętek opon, z których gaz jest okresowo przepompowywany przez sprężarkę do standardowych butli z propanem w celu jego magazynowania i późniejszego wykorzystania.

W niektórych krajach Afryki do przechowywania i transportu biogazu stosuje się nadmuchiwane uchwyty na gaz w formie poduszki

Ulepszony bioreaktor z pływającą kopułą można rozważyć jako alternatywę dla obowiązkowego stosowania zbiornika gazu. Ulepszenie polega na dodaniu koncentrycznej przegrody, która tworzy kieszeń wodną, ​​pełniącą funkcję uszczelnienia wodnego i zapobiegającą kontaktowi biomasy z powietrzem. Ciśnienie wewnątrz pływającej kopuły będzie zależeć od jej ciężaru. Przepuszczając gaz przez układ czyszczący i reduktor, można go wykorzystać w domowym piecu, okresowo odpowietrzając go z bioreaktora.

Bioreaktor z pływającą kopułą i kieszenią wodną

Mielenie i mieszanie substratu w bioreaktorze

Mieszanie biomasy jest ważną częścią procesu produkcji biogazu, zapewniając bakteriom dostęp do składników odżywczych, które mogą gromadzić się na dnie komory fermentacyjnej. Aby cząstki biomasy lepiej się wymieszały w bioreaktorze, przed załadunkiem do zbiornika metanu należy je rozdrobnić mechanicznie lub ręcznie. Obecnie w biogazowniach przemysłowych i przydomowych stosuje się trzy metody mieszania substratu:

1. mieszadła mechaniczne, napędzane silnikiem elektrycznym lub ręcznie;
2. mieszanie cyrkulacyjne za pomocą pompy lub śmigła pompującego substrat wewnątrz bioreaktora;
3. mieszanie barbotażowe polegające na przepłukiwaniu ciekłej biomasy istniejącym biogazem. Wadą tej metody jest powstawanie piany na powierzchni podłoża.

Strzałka wskazuje śrubę cyrkulacyjną mieszania w domowym bioreaktorze

Mechaniczne mieszanie substratu wewnątrz bioreaktora może odbywać się ręcznie lub automatycznie poprzez włączenie silnika elektrycznego za pomocą elektronicznego timera. Mieszanie biomasy strumieniowo lub bąbelkowo może odbywać się wyłącznie przy użyciu silników elektrycznych sterowanych ręcznie lub za pomocą algorytmu programowego.

Bioreaktor ten posiada mechaniczne urządzenie mieszające.

Ogrzewanie substratu w biogazowniach mezofilnych i termofilnych

Optymalna temperatura tworzenia się gazu to temperatura podłoża w granicach 35-50°C. Aby utrzymać tę temperaturę, w bioreaktorze można zainstalować różne systemy grzewcze - wodny, parowy, elektryczny. Kontrola temperatury powinna odbywać się za pomocą termostatu lub termopar podłączonych do siłownika regulującego nagrzewanie bioreaktora.

Należy także pamiętać, że otwarty płomień spowoduje przegrzanie ścian bioreaktora, a znajdująca się w nim biomasa spali się. Spalone podłoże zmniejszy przenikanie ciepła i jakość ogrzewania, a gorąca ściana bioreaktora szybko się zapadnie. Jedną z najlepszych opcji jest podgrzewanie wody z rury powrotnej domowego systemu grzewczego. Konieczne jest zainstalowanie systemu zaworów elektrycznych, aby móc wyłączyć grzanie bioreaktora lub podłączyć ogrzewanie substratu bezpośrednio z kotła w przypadku, gdy jest za zimno.

Instalacja ogrzewania elektrycznego i wodnego bioreaktora

Ogrzewanie substratu w bioreaktorze za pomocą elementów grzejnych będzie korzystne tylko wtedy, gdy dostępna będzie alternatywna energia elektryczna, pozyskiwana z generatora wiatrowego lub paneli słonecznych. W takim przypadku elementy grzejne można podłączyć bezpośrednio do generatora lub akumulatora, co eliminuje z obwodu drogie przetwornice napięcia. Aby ograniczyć straty ciepła i obniżyć koszty ogrzewania podłoża w bioreaktorze, należy je jak najbardziej zaizolować różnymi materiałami izolacyjnymi.

Izolacja bioreaktora materiałem termoizolacyjnym

Praktyczne eksperymenty nieuniknione przy budowie biogazowni własnymi rękami

Bez względu na to, ile literatury przeczyta początkujący miłośnik samodzielnej produkcji biogazu i ile filmów obejrzy, w praktyce będzie musiał wiele się nauczyć sam, a wyniki z reguły będą dalekie od te obliczone.

Dlatego wielu początkujących rzemieślników podąża ścieżką niezależnych eksperymentów w produkcji biogazu, zaczynając od małych pojemników, określając, ile gazu wyprodukuje ich mała eksperymentalna biogazownia z dostępnych surowców. Ceny komponentów, wydobycie metanu i przyszłe koszty budowy pełnoprawnie działającej biogazowni zadecydują o jej opłacalności i wykonalności.

Na powyższym filmie mistrz demonstruje możliwości swojej instalacji biogazowej, mierząc, ile biogazu powstaje w ciągu jednego dnia. W jego przypadku, gdy do odbiornika sprężarki zostanie wpompowanych osiem atmosfer, objętość powstałego gazu po przeliczeniu z uwzględnieniem objętości 24-litrowego zbiornika wyniesie około 0,2 m².

Ta ilość biogazu uzyskanego z dwustulitrowej beczki nie jest znacząca, ale jak pokazano na poniższym filmie tego mistrza, ta ilość gazu wystarcza na godzinę spalania jednego palnika pieca (15 minut pomnożone przez cztery atmosfery cylindra, który jest dwukrotnie większy od korpusu).

W innym filmie poniżej mistrz opowiada o produkcji biogazu i biologicznie czystych nawozów poprzez przetwarzanie odpadów organicznych w biogazowni. Należy mieć na uwadze, że wartość nawozów ekologicznych może przekroczyć koszt powstałego gazu, a wówczas biogaz stanie się użytecznym produktem ubocznym procesu wytwarzania nawozów wysokiej jakości. Kolejną przydatną właściwością surowców organicznych jest możliwość ich przechowywania przez określony czas w celu wykorzystania w odpowiednim czasie.

infoelectrik.ru

Biogaz „zrób to sam”: technologia produkcji paliwa alternatywnego z odpadów biologicznych

Zaniepokojona zbliżającym się kryzysem energetycznym ludzkość aktywnie stara się rozwijać odnawialne źródła energii.

Obok elektrowni słonecznych i wiatrowych powstały instalacje do produkcji paliwa gazowego zwanego biogazem z odpadów organicznych.

Wielką zaletą tej technologii jest jej prostota: każdy może ją wdrożyć na małą skalę. Zatem biogaz zrób to sam – o tym będziemy mówić.

Jeśli pojawienie się paneli słonecznych i generatorów wiatrowych zawdzięczamy odkryciom naukowców, to w przypadku biogazu nie musieli oni niczego wymyślać – wszystko zrobiła sama natura. Ten rodzaj paliwa jest produktem żywotnej aktywności specjalnych bakterii, które łącznie określa się mianem hydrolitycznych, kwasotwórczych i metanotwórczych.

Z nazwy nie trudno odgadnąć główny składnik biogazu – jest to metan, który występuje także w gazie ziemnym. W biogazie stanowi 60% całkowitej objętości. Około jedna trzecia (35%) to dwutlenek węgla, pozostałe 5% to inne gazy, na przykład siarkowodór.

Schemat ideowy biogazowni

Skąd pochodzą te wspaniałe mikroorganizmy? Są to naturalna mikroflora żyjąca w jelitach bydła i rozkładająca ich zawartość. Bakterie te są wydalane wraz z obornikiem, który służy do zasilania nowego generatora gazu.

Kiedy drobnoustroje zadomowią się w nowym miejscu zamieszkania, ich „menu” można urozmaicić innymi odpadami. Nada się każda materia organiczna: odchody innych zwierząt i ptaków, rośliny i trociny, odpady przemysłu spożywczego. Wszystko to jest fermentowane w celu wytworzenia biogazu. Jednocześnie surowce przekształcane są w cenny nawóz.

Warunkiem żywotnej aktywności metanogenów i innych bakterii jest brak dostępu powietrza (takie mikroorganizmy nazywane są beztlenowymi).

Czynniki wpływające na produkcję biogazu

Ilość biogazu wyprodukowanego przez przyjazny zespół drobnoustrojów w różnych warunkach może być różna i zależy od wielu czynników.

Rodzaj surowca

Większość biogazu można pozyskać z odpadów przemysłu spożywczego zawierających miazgę cukrową i duże ilości tłuszczu. Najmniej opłacalnym rodzajem surowca jest obornik bydlęcy.

Obornik – surowiec do produkcji biogazu

Temperatura

Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta produktywność bakterii. W zależności od warunków temperaturowych generatory gazu dzielą się na trzy typy.

Psychofilowy

Są to instalacje nieogrzewane, w których utrzymywana jest temperatura pomiędzy 18 a 25 stopni. W tej chwili prawie w ogóle nie są używane.

Mezofilny

Dzięki ogrzewaniu temperatura utrzymuje się w przedziale od 25 do 40 stopni.

Zalety:

• niskie zużycie energii;
• Skład aminokwasowy nawozów jest tak korzystny, jak to tylko możliwe.

Wady:

• stosunkowo niska produktywność biogazu;
• brak działania dezynfekującego (w surowcach znajdują się bakterie chorobotwórcze, które należy wyeliminować).

Termofilny

Stosuje się intensywne ogrzewanie, temperatura przekracza 40 stopni.

Zalety:

• wysoka wydajność;
• bakterie chorobotwórcze giną.

Wady:

• wysokie zużycie energii;
• nawozy niskiej jakości.

Bioreaktor na obornik termofilny

Dla każdego rodzaju surowca istnieje optymalny reżim temperaturowy. Dlaczego nie można po prostu podgrzać reaktora do najwyższej możliwej temperatury? Z dwóch powodów:

• ze względu na rosnące koszty energii spadnie opłacalność instalacji;
• Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również ilość wolnego amoniaku.

Ta ostatnia zależność prowadzi do zahamowania wytwarzania gazu (gaz ten jest toksyczny dla bakterii).

Metabolizm i swoboda ruchu

Surowiec musi być na tyle upłynniony, aby mogły się w nim poruszać drobnoustroje i pęcherzyki gazu. W tym celu do instalacji dodaje się gorącą wodę, podnosząc wilgotność ładunku do 85% zimą i do 92% latem.

Aby procesy metaboliczne w reaktorze przebiegały sprawnie, należy co jakiś czas (mniej więcej co 4-6 godzin) przemieszać jego zawartość.

Czas fermentacji

Jeśli surowce zostaną wyładowane przed terminem, bakterie nie będą miały czasu na zrekompensowanie utraty liczebności, a produktywność ich rodzin spadnie.

Jeśli jest trzymana zbyt długo, wydajność również spada z powodu braku składników odżywczych.

Optymalny czas fermentacji wynosi średnio:

• dla schematu psychrofilnego: 30 – 40 dni i więcej;
• dla mezofilów: 10 – 20 dni;
• dla termofilów: 5 – 10 dni.

Równowaga kwasowej zasady

Największą produktywność obserwuje się przy wartościach pH od 6,5 do 8,5 (w zależności od surowca).

Stosunek węgla do azotu

Optymalna wartość zależy ponownie od surowca. Węgla powinno być 10–20 razy więcej niż azotu.

Porównanie biogazu z bardziej tradycyjnymi paliwami

Do mocnych stron tej technologii zalicza się:

1. Surowce wykorzystywane do produkcji biogazu są zasobem niewyczerpanym i są bezpłatne.
2. Energia biogazu nie jest powiązana z konkretną lokalizacją – surowce do instalacji można znaleźć w dowolnym regionie.
3. Szerokie zastosowanie: biogaz może pełnić funkcję źródła ciepła, energii elektrycznej i paliwa silnikowego.

Pod względem kosztów budowy (3–4 tys. euro za kW mocy) biogazownie plasują się pomiędzy elektrowniami atomowymi (5 tys. euro za 1 kW) a węglowymi (2 tys. euro za 1 kW).

Instalacja do produkcji biogazu

Sprawdzono to w praktyce: im większa moc instalacji, tym tańsza jest energia wytworzona za jej pomocą. Rentowność zależy także od rodzaju użytych surowców.

Schemat organizacji produkcji biogazu w domu

Budując generator gazowy o mocy ponad 10 MW, pracujący na odpadach spożywczych, za każdy kW mocy trzeba będzie wydać około 2 tys. euro; jednocześnie instalacja o mocy do 1 MW wykorzystująca jako surowiec krowi obornik będzie kosztować 7 tys. euro za 1 kW.

Jednostka składa się z kilku jednostek technologicznych.

Reaktor

Jest to solidny kontener żelbetowy pokryty izolacją termiczną z kilkoma otworami technologicznymi. Reaktor musi być hermetycznie zamknięty, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza do jego wnętrza.

System podawania biomasy

Do załadunku surowców instalacja wyposażona jest w bunkier. Odpady podawane są tu ręcznie lub za pomocą przenośnika.

Do reaktora doprowadzona jest także rura z gorącą wodą.

Mieszadła

Łopatki mieszające są zamontowane na pionowym wale, którego trzon przechodzi przez uszczelniony otwór w pokrywie reaktora.

Urządzenie napędzane jest silnikiem elektrycznym poprzez reduktor biegów.

Silnik elektryczny można włączyć ręcznie lub automatycznie.

Zautomatyzowany system ogrzewania

Ogrzewanie jest zainstalowane w dolnej części reaktora. Czynnikiem chłodzącym może być woda lub prąd. Elementy grzejne włączane są przez termostat ustawiony na określoną temperaturę.

Zbiornik na gaz

Jest to zbiornik, do którego wpływa biogaz powstający w reaktorze.

Separator

Jak wspomniano powyżej, biogaz jest mieszaniną różnych gazów. Separator umożliwia oddzielenie metanu od zanieczyszczeń w celu późniejszej dostawy do odbiorcy.

Najprostsza biogazownia DIY do domu

Domowy generator biogazu ma oczywiście gorszą charakterystykę od drogich jednostek produkowanych fabrycznie, ale będzie wymagał znacznie niższych kosztów początkowych.

Aby go zbudować, będziesz potrzebować:

• pierścienie żelbetowe;
• bunkier stalowy;
• masywna pokrywa wykonana ze stali lub żelbetu (znany jest przypadek, gdy jako pokrywę zastosowano ciężki dzwon);
• rurociągi do dostarczania wody i odprowadzania gotowego produktu.

Objętość reaktora powinna przekraczać objętość załadunku 1,5 razy.

Schemat instalacji

W najprostszej konstrukcji generator gazu nie jest wyposażony w urządzenie grzewcze i mieszające. Prace przy budowie instalacji prowadzone są w następującej kolejności:

1. Wykopuje się dół o wystarczającej wielkości, którego dno jest betonowane.
2. Do dołu opuszcza się jeden po drugim kilka żelbetowych pierścieni, tworząc z nich cylindryczny zbiornik. Wszystkie połączenia należy uszczelnić mastyksem bitumicznym.
3. Betonowy pojemnik pokryty jest izolacją termiczną i hydroizolacją, po czym zaczynają zasypywać dół.
4. Na górze reaktora umieszczona jest pokrywa ze szczelnie zamykającym się włazem załadunkowym. Podczas fermentacji surowców w reaktorze wytwarzane jest wysokie ciśnienie, dzięki czemu pokrywę można zabezpieczyć kablami, aby zapewnić niezawodność. Nie byłoby zbyteczne zamontowanie w nim zaworu bezpieczeństwa z przeciwwagą w postaci obciążnika.
5. Do włazu załadunkowego należy przymocować lej samowyładowczy.
6. Pozostaje tylko podłączyć rurociągi do reaktora. W takim przypadku na linii odprowadzającej gotowy produkt należy zainstalować syfon wodny.

Biomasę przygotowuje się w następujący sposób:

• Należy wziąć 3 części obornika krowiego i 7 części zgniłych resztek roślinnych - wierzchołków warzyw, liści, obierek itp.
• Powstałą mieszaninę należy rozcieńczyć wodą, zwiększając w ten sposób jej wilgotność do 60% - 70%.

Aby zwiększyć produktywność, możesz zastosować bardziej zaawansowany schemat instalacji obejmujący podgrzewanie wody. Źródłem ciepła będzie kocioł wodny zasilany paliwem wytwarzanym przez instalację.

Biogazownia DIY - rysunek

Podczas załadunku surowca wystarczy podgrzać go do 35 stopni, po czym jego temperatura w wyniku fermentacji wzrośnie do 70 stopni.

Jak pokazuje praktyka, 5-tonowy załadunek biomasy pozwala uzyskać średnio około 40 metrów sześciennych dziennie w ciągu 6 miesięcy. m paliwa gazowego.

Wideo na ten temat

brak komentarzy

microclimat.pro

Biogazownia zrób to sam dla prywatnego domu: zalecenia dotyczące urządzenia i przykład aranżacji domowego produktu

Oszczędny właściciel marzy o tanich surowcach energetycznych, efektywnej utylizacji odpadów i pozyskiwaniu nawozów. Domowa biogazownia typu „zrób to sam” to niedrogi sposób na realizację Twojego marzenia. Samodzielny montaż takiego sprzętu będzie kosztować rozsądną kwotę, a wyprodukowany gaz będzie dobrą pomocą w gospodarstwie domowym: można go wykorzystać do gotowania, ogrzewania domu i innych potrzeb.

Co jest potrzebne do produkcji biogazu

Biogaz powstaje w wyniku fermentacji substratu biologicznego. Rozkładany jest przez bakterie hydrolityczne, kwasotwórcze i metanotwórcze. Mieszanka gazów wytwarzana przez bakterie jest łatwopalna, ponieważ zawiera duży procent metanu.

Jego właściwości praktycznie nie różnią się od gazu ziemnego, który jest wykorzystywany na potrzeby przemysłowe i domowe.

W razie potrzeby każdy właściciel domu może kupić przemysłową biogazownię, jest ona jednak droga, a inwestycja zwraca 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 dużego wpływu na środowisko. Ponadto odpady wymagające utylizacji wykorzystywane są jako surowce do produkcji biogazu. Umieszcza się je w bioreaktorze, gdzie następuje obróbka:

• Biomasa przez pewien czas jest narażona na działanie bakterii. Okres fermentacji zależy od ilości surowców.
• W wyniku działania bakterii beztlenowych wydziela się palna mieszanina gazów, w skład której wchodzi metan (60%), dwutlenek węgla (35%) i niektóre inne gazy (5%). Fermentacja uwalnia również potencjalnie niebezpieczny siarkowodór w małych ilościach. Jest trujący, dlatego narażenie ludzi na jego działanie jest wysoce niepożądane.
• Mieszanina gazów z bioreaktora jest oczyszczana i dostarczana do zbiornika gazu, gdzie jest magazynowana do czasu wykorzystania zgodnie z przeznaczeniem.
• Gaz z zasobnika gazowego można wykorzystywać w taki sam sposób jak gaz ziemny. Trafia do sprzętu AGD – kuchenek gazowych, kotłów grzewczych itp.
• Rozłożona biomasa musi być regularnie usuwana z fermentora. Jest to dodatkowa praca, ale wysiłek się opłaca. Surowiec po fermentacji zamienia się w wysokiej jakości nawóz, który wykorzystuje się na polach i ogrodach warzywnych.

Biogazownia jest korzystna dla właściciela prywatnego domu tylko wtedy, gdy ma on stały dostęp do odpadów z gospodarstw hodowlanych. Średnio od 1 metra sześciennego. Można uzyskać 70-80 metrów sześciennych podłoża. biogazu, jednak produkcja gazu jest nierównomierna i zależy od wielu czynników, m.in temperatury biomasy. To komplikuje obliczenia.

Biogazownie są idealne dla gospodarstw rolnych. Odchody zwierzęce mogą zapewnić wystarczającą ilość gazu do pełnego ogrzania pomieszczeń mieszkalnych i budynków gospodarczych

Aby proces produkcji gazu był stabilny i ciągły najlepiej jest zbudować kilka biogazowni i dodawać substrat do fermentorów z różnicą czasu. Instalacje takie działają równolegle, a surowce ładowane są do nich sekwencyjnie. Gwarantuje to stałą produkcję gazu, dzięki czemu można go w sposób ciągły dostarczać do urządzeń gospodarstwa domowego.

Idealnie byłoby, gdyby bioreaktor był ogrzany. Każde 10 stopni ciepła zwiększa produkcję gazu o połowę. Choć instalacja grzewcza wymaga inwestycji, to opłaca się ona większą efektywnością projektowania

Domowe urządzenia do biogazu, montowane ze złomu, są znacznie tańsze niż przemysłowe zakłady produkcyjne. Jego wydajność jest niższa, ale warto w niego zainwestować. Jeśli masz dostęp do obornika i chęć włożenia własnego wysiłku w montaż i konserwację konstrukcji, jest to bardzo opłacalne.

Zalety i wady systemu

Biogazownie mają wiele zalet, ale jest też sporo wad, dlatego przed przystąpieniem do projektowania i budowy należy wszystko zważyć:

• Recykling. Dzięki biogazowni możesz maksymalnie wykorzystać odpady, które w innym przypadku musiałyby zostać unieszkodliwione. Utylizacja ta jest mniej szkodliwa dla środowiska niż składowanie.
• Odnawialność surowców. Biomasa nie jest węglem ani gazem ziemnym, których wydobycie wyczerpuje zasoby. Podczas rolnictwa surowce pojawiają się stale.
• Stosunkowo niewielka ilość CO2. Podczas produkcji gazu środowisko nie jest zanieczyszczane, natomiast podczas jego wykorzystania do atmosfery uwalniana jest niewielka ilość dwutlenku węgla. Nie jest niebezpieczny i nie jest w stanie krytycznie zmienić środowiska, ponieważ... jest pobierany przez rośliny w okresie wzrostu.
• Umiarkowane uwalnianie siarki. Podczas spalania biogazu do atmosfery uwalniana jest niewielka ilość siarki. Jest to zjawisko negatywne, ale jego skalę można zobaczyć porównawczo: przy spalaniu gazu ziemnego zanieczyszczenie środowiska tlenkami siarki jest znacznie większe.
• Stabilna praca. Produkcja biogazu jest bardziej stabilna niż panele słoneczne czy turbiny wiatrowe. Chociaż energii słonecznej i wiatrowej nie można kontrolować, biogazownie są zależne od działalności człowieka.
• Można używać wielu ustawień. Gaz zawsze wiąże się z ryzykiem. Aby zmniejszyć potencjalne szkody w razie wypadku, na terenie obiektu można rozmieścić kilka biogazowni. Jeśli system kilku fermentorów zostanie odpowiednio zaprojektowany i zmontowany, będzie działał stabilniej niż jeden duży bioreaktor.
• Korzyści dla rolnictwa. Niektóre rodzaje roślin sadzi się w celu uzyskania biomasy. Możesz wybrać te, które poprawiają stan gleby. Na przykład sorgo ogranicza erozję gleby i poprawia jej jakość.

Biogaz ma również wady. Choć jest to stosunkowo czyste paliwo, to i tak zanieczyszcza atmosferę. Mogą pojawić się także problemy z dostawą biomasy roślinnej. Nieodpowiedzialni właściciele roślin często zbierają je w sposób, który uszczupla ziemię i zaburza równowagę ekologiczną.

Jak obliczyć opłacalność instalacji

Obornik krowi jest zwykle wykorzystywany jako surowiec do produkcji biogazu. Jedna dorosła krowa może wyprodukować wystarczającą ilość paszy, aby zapewnić 1,5 metra sześciennego. paliwo; świnia – 0,2 metra sześciennego; kurczak lub królik (w zależności od masy ciała) – 0,01-0,02 metra sześciennego. Aby zrozumieć, czy to dużo, czy mało, możesz porównać to z bardziej znanymi typami zasobów.

1 metr sześcienny biogaz dostarcza taką samą ilość energii cieplnej jak:

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

Znając przybliżoną wagę odpadów rolniczych, które będą dostępne w ciągu najbliższych lat oraz ilość potrzebnej energii, możesz obliczyć opłacalność biogazowni.

Jedną z głównych wad produkcji biogazu jest zapach. Możliwość wykorzystania małych hałd kompostu to duży plus, ale będziesz musiał znieść niedogodności i dokładnie kontrolować proces, aby nie powodować rozprzestrzeniania się patogenów

Aby umieścić go w bioreaktorze, przygotowuje się substrat, który zawiera kilka składników w następujących proporcjach:

• obornik (najlepiej krowi lub wieprzowy) – 1,5 t;
• odpady organiczne (mogą to być zgniłe liście lub inne składniki pochodzenia roślinnego) – 3,5 t;
• woda podgrzana do 35 stopni (ilość ciepłej wody oblicza się tak, aby jej masa stanowiła 65-75% całkowitej ilości materii organicznej).

Obliczenia podłoża dokonano dla jednego ułożenia na sześć miesięcy, biorąc pod uwagę umiarkowane zużycie gazu. Po około 10-15 dniach proces fermentacji da pierwsze rezultaty: gaz pojawi się w małych ilościach i zacznie wypełniać magazyn. Po 30 dniach można spodziewać się pełnej produkcji paliwa.

Urządzenia do produkcji biogazu nie są jeszcze szczególnie rozpowszechnione w naszym kraju. Wynika to w dużej mierze ze słabej świadomości społeczeństwa na temat zalet i cech systemów biogazowych. W Chinach i Indiach wiele małych gospodarstw jest wyposażonych w prowizoryczne zakłady produkujące dodatkowe czyste paliwo

Jeśli instalacja działa prawidłowo, ilość biogazu będzie stopniowo zwiększana, aż do gnicia substratu. Wydajność konstrukcji zależy bezpośrednio od szybkości fermentacji biomasy, która z kolei jest powiązana z temperaturą i wilgotnością podłoża.

Instrukcje do samodzielnej budowy

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

Im prostsza konstrukcja, tym bardziej jest niezawodna i trwała. Później, gdy nabędziesz już umiejętności budowania i obsługi systemu, będziesz mógł przerobić sprzęt lub zamontować dodatkową instalację.

Drogie projekty przemysłowe obejmują systemy mieszania biomasy, automatycznego ogrzewania, oczyszczania gazów itp. Sprzęt gospodarstwa domowego nie jest aż tak skomplikowany. Lepiej zmontować prostą instalację, a następnie dodać potrzebne elementy

Obliczając objętość fermentora, należy skupić się na 5 metrach sześciennych. Instalacja ta pozwala uzyskać ilość gazu niezbędną do ogrzania prywatnego domu o powierzchni 50 metrów kwadratowych, jeśli jako źródło ciepła wykorzystany zostanie kocioł gazowy lub piec. Jest to liczba średnia, ponieważ Kaloryczność biogazu zwykle nie przekracza 6000 kcal/m3.

Aby proces fermentacji przebiegał mniej więcej stabilnie, konieczne jest osiągnięcie odpowiednich warunków temperaturowych. Aby to zrobić, bioreaktor instaluje się w ziemnym wykopie lub wcześniej przemyślana jest niezawodna izolacja termiczna. Stałe ogrzewanie substratu można zapewnić umieszczając rurę podgrzewającą wodę pod podstawą fermentora

Budowę biogazowni można podzielić na kilka etapów.

Etap 1: przygotowanie dołu pod bioreaktor

Prawie cała biogazownia znajduje się pod ziemią, więc wiele zależy od tego, jak wykopano i wykończono dół. Istnieje kilka opcji wzmocnienia ścian i uszczelnienia wykopu - pierścienie plastikowe, betonowe, polimerowe.

Intensywność fermentacji substratu i wydzielanie się gazu zależy od przygotowania ścian i dna bioreaktora, dlatego studzienka jest starannie wzmacniana, izolowana i uszczelniana. To najtrudniejszy i najbardziej czasochłonny etap pracy

Optymalnym rozwiązaniem jest zakup gotowych pierścieni polimerowych z solidnym dnem. Będą kosztować więcej niż dostępne materiały, ale nie będzie wymagane żadne dodatkowe uszczelnienie. Polimery są wrażliwe na obciążenia mechaniczne, ale nie boją się wilgoci i substancji agresywnych chemicznie. Nie można ich naprawić, ale w razie potrzeby można je łatwo wymienić.

Etap 2: aranżacja odprowadzenia gazu

Zakup i instalacja specjalnych mieszalników do biogazowni jest kosztowną propozycją. System można obniżyć, instalując odprowadzenie gazu. Składa się z pionowo ułożonych polimerowych rur kanalizacyjnych, w których wykonano wiele otworów.

Do odprowadzania gazu można wybrać rury metalowe lub polimerowe. Te pierwsze są mocniejsze, a drugie bardziej odporne na wpływy chemiczne. Lepiej jest preferować polimery, ponieważ metal szybko rdzewieje i gnije

Obliczając długość rur drenażowych należy zwrócić uwagę na planowaną głębokość napełnienia bioreaktora. Wierzchołki rur muszą znajdować się powyżej tego poziomu.

Etap 3: ułożenie warstwy izolacyjnej

Można od razu załadować substrat do gotowego bioreaktora. Przykrywa się go folią, dzięki czemu gaz powstający w procesie fermentacji znajduje się pod niewielkim ciśnieniem. Gdy kopuła będzie gotowa, zapewni to normalny dopływ biometanu przez rurę wylotową.

Etap 4: montaż kopuły i rur

Ostatnim etapem montażu najprostszej biogazowni jest montaż górnej części kopuły. W najwyższym punkcie kopuły zamontowana jest rura wydechowa gazu, która sięga do uchwytu gazu.

Wolna przestrzeń bioreaktora w pewnym stopniu służy jako magazyn gazu, ale to nie wystarczy do bezpiecznej pracy instalacji. Gaz musi być stale zużywany, w przeciwnym razie możliwa jest eksplozja spowodowana nadmiernym ciśnieniem pod kopułą

Pojemnik bioreaktora zamykany jest szczelną pokrywą. Aby zapobiec mieszaniu się biometanu z powietrzem, instaluje się syfon wodny. Służy także do oczyszczania gazów. Należy przewidzieć zawór spustowy, który zadziała, jeśli ciśnienie w fermentorze będzie zbyt wysokie.

Dwa sposoby ogrzewania bioreaktora

Mikroorganizmy przetwarzające substrat są stale obecne w biomasie, jednak do intensywnego rozmnażania potrzebują temperatury 38 stopni lub wyższej. Do ogrzewania w okresach chłodnych można wykorzystać wężownicę podłączoną do domowej instalacji grzewczej lub grzejniki elektryczne. Pierwsza metoda jest bardziej ekonomiczna, dlatego jest stosowana częściej.

Najłatwiejszym sposobem zaaranżowania ogrzewania od dołu jest ułożenie rury z systemu grzewczego, ale wydajność takiego wymiennika ciepła jest stosunkowo niska. Lepiej jest zadbać o ogrzewanie zewnętrzne, najlepiej parowe, aby biomasa się nie przegrzała

Biogazownia nie musi być zakopana w ziemi, istnieją inne możliwości jej aranżacji. Przykład działania systemu złożonego z beczek pokazano na poniższym filmie.

Filmy przedstawiające montaż i rozmieszczenie systemu

Choć w montażu i rozmieszczeniu urządzeń do biogazu nie ma nic skomplikowanego, należy zachować szczególną dbałość o szczegóły. Błędy są niedopuszczalne, ponieważ może doprowadzić do eksplozji i zniszczenia. Oferujemy instrukcje wideo, które pomogą Ci zrozumieć konstrukcję instalacji, prawidłowo je złożyć i uzupełnić o przydatne urządzenia dla wygodniejszego wykorzystania biogazu.

Film opisuje, jak działa i działa standardowa biogazownia:

Przykład domowej biogazowni. Samouczek wideo na temat konfiguracji systemu własnymi rękami:

Instrukcje wideo dotyczące montażu biogazowni z beczki:

Opis procesu produkcyjnego mieszalników substratów:

Szczegółowy opis działania domowego magazynu gazu:

Niezależnie od tego, jak prosta może być instalacja biogazowa wybrana do prywatnego domu, nie należy na niej oszczędzać. Jeśli to możliwe, lepiej kupić składany bioreaktor przemysłowy. Jeśli nie, wykonaj go z wysokiej jakości i trwałych materiałów: polimerów, betonu lub stali nierdzewnej. Umożliwi to stworzenie naprawdę niezawodnego i bezpiecznego systemu zasilania gazem w domu.

sovet-ingenera.com

Jak zainstalować ogrzewanie w prywatnym domu własnymi rękami