Biogazownia z żelazną beczką. Biogazownie
Typowy projekt
W ostatnich latach modne stało się wykorzystywanie na własne potrzeby różnorodnych biogazowni, które pozwalają na pozyskiwanie energii z odpadów. Zazwyczaj taki projekt jest zapieczętowany pojemnik, gdzie w danej temperaturze zachodzi fermentacja składników organicznych Ścieki, różne odpady itp. Biogazownia „zrób to sam” jest trudna, ale wykonalna. Najważniejsze jest poznanie typów tych urządzeń i zasady ich działania, a także zrozumienie rysunków.
Zasada działania instalacji
Proces wytwarzania biogazu z obornika lub innych surowców nazywa się fermentacją, a fermentacja odbywa się poprzez działanie specjalnych bakterii. W takim przypadku na powierzchni surowca tworzy się skorupa, którą należy stale niszczyć. Należy tego dokonać poprzez dokładne wymieszanie zawartości ręcznie lub przy użyciu specjalnych urządzeń wewnątrz reaktora. W wyniku takich manipulacji uwalniany jest biogaz.
Powstały biogaz po oczyszczeniu gromadzony jest w specjalnym pojemniku – zbiorniku gazowym, z którego jest transportowany rury gazowe do miejsca użycia. Przetworzone surowce zamieniane są na bionawóz. Rozładowuje się go przez specjalny otwór, a następnie można go wsypać do gleby lub zastosować jako dodatek paszowy dla zwierząt, w zależności od surowca.
Aby uzyskać biogaz własnymi rękami, oprócz przestrzegania reżimu beztlenowego, należy również spełnić kilka warunków:
- Dostępność składników odżywczych dla bakterii.
- Utrzymanie warunków temperaturowych.
- Wybór odpowiedniego czasu na fermentację.
- Utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej.
- Utrzymanie proporcji cząstek stałych w surowcach i terminowe mieszanie.
Rodzaje biogazowni
Notatka! Obecnie istnieje wiele projektów bio instalacje gazowe dzięki czemu pozyskiwanie biogazu jest nie tylko wygodne, ale i efektywne.
Wyróżniają się wygląd, a także na elementach składowych konstrukcji i materiałach użytych do jej stworzenia.
Według typu pobierania
W zależności od rodzaju załadunku surowca wyróżnia się dwa rodzaje instalacji – załadunek ciągły i załadunek wsadowy.
Różnią się między sobą czasem fermentacji surowców i regularnością załadunku. Najefektywniejsza z punktu widzenia produkcji biogazu jest instalacja ciągłego załadunku.
Według wyglądu
Wygląd urządzenia zależy od sposobu akumulacji i magazynowania biogazu. Można go gromadzić w specjalnym zbiorniku gazu, na górze reaktora lub pod elastyczną kopułą, pływającą lub stojącą oddzielnie od reaktora.
Tworzenie instalacji DIY
Budowa struktury biogazu własnymi rękami jest procesem dość złożonym i czasochłonnym. Taka instalacja sprawia, że produkcja biogazu jest alternatywną opcją pozwalającą zaoszczędzić pieniądze na zakupie paliwa i energii elektrycznej.
Co chcesz wiedzieć?
Uogólniony schemat
Możesz wykonać konstrukcję z materiałów, które są dostępne w gospodarstwie, ale nie są używane. Na przykład reaktor do takiej instalacji można łatwo zbudować ze starych garnków, wrzątków i mis, ale lepiej jest użyć obiektów cylindrycznych.
Oto kilka ważnych wymagań, które musi spełniać reaktor:
- Dobra izolacja termiczna.
- Przepuszczalność powietrza i wody. Przecież po zmieszaniu biogazu i tlenu następuje reakcja, a jej niszczycielska siła może nie tylko rozbić reaktor, ale także go wysadzić.
- Niezawodność i trwałość, ponieważ podczas reakcji jest uwalniany wielka ilość energia.
Aby zbudować wysokiej jakości i wydajną instalację biologiczną, należy przestrzegać następującej sekwencji:
- Wybierz lokalizację instalacji przyszłego reaktora. I pamiętaj, aby obliczyć ilość odpadów potrzebnych na 1 dzień. Jest to konieczne do określenia wymiarów konstrukcji.
- Przygotuj wannę, a następnie zainstaluj rury rozładunkowe i załadunkowe.
- Zamontuj i zabezpiecz zbiornik załadowczy oraz rurę wylotową gazu tak mocno, jak to możliwe.
- W celu użytkowania oraz późniejszej konserwacji i naprawy biogazowni należy zamontować pokrywę włazu.
- Dokładnie sprawdź reaktor pod kątem izolacji termicznej i szczelności.
Najlepiej, aby ściany przyszłej instalacji były wykonane z betonu, ponieważ wytrzymałość konstrukcji jest kluczem do Twojego bezpieczeństwa. Ponadto bardzo ważne jest, aby odległość od reaktora do najbliższego budynku wynosiła co najmniej 500 metrów. Przecież podczas fermentacji wydziela się trujący gaz, który ma szkodliwy wpływ na człowieka i może go zabić w ciągu kilku minut.
Aby otrzymać biogaz będziesz potrzebować:
Zasada ogrzewania domu
- Wymieszaj 2 tony obornika krowiego i około 4,5 tony próchnicy ze zgniłych odpadów, wierzchołków i liści.
- Do mieszaniny dodać wodę tak, aby wilgotność w reaktorze wynosiła 70%.
- Rozładuj powstałą masę do dołu i podgrzej ją za pomocą urządzenia grzewczego do +40 stopni. Gdy mieszanina zacznie fermentować, jej temperatura osiągnie +70 stopni.
- Do kopuły przymocuj przeciwwagę, która powinna być 2 razy cięższa od mieszanki, aby kopuła nie wyleciała z wykopu z powodu uwolnionego gazu.
Należy pamiętać, że masa załadowana do reaktora nie powinna zawierać antybiotyków, rozpuszczalników ani innych substancji syntetycznych. Nie tylko zaburzą reakcję, ale nawet całkowicie ją zatrzymają, a także spowodują zniszczenie ścian reaktora.
Opcje wyposażenia
Domowa instalacja jest dziś rzadkim rodzajem alternatywnego źródła energii w gospodarstwach rolnych. Jednak biorąc pod uwagę wydajność i zwrot kosztów takiego projektu, wielu rolników zaczęło myśleć o samodzielnej budowie biogazowni, aby w ten sposób zapewnić sobie energię elektryczną i ciepło.
Obecnie istnieje wiele opcji tego typu urządzeń do produkcji biogazu. Biorąc pod uwagę warunki klimatyczne Rosji, zaleca się tworzenie następujących typów instalacji.
Ręczny reaktor ładujący bez mieszania
Jest to najprostsza instalacja dla domu, której objętość może wynosić od 1 do 10 metry sześcienne. Jest w stanie przerobić do 200 kg obornika dziennie.
Opcja z ładowanie ręczne
Składa się z minimalnej liczby części:
- Bunkier na świeże surowce.
- Reaktor.
- Urządzenie do selekcji biogazu.
- Możliwość rozładunku surowców przefermentowanych.
Instalacja ta może być stosowana w regionach południowych, ponieważ działa bez mieszania i ogrzewania, a także jest przeznaczona do pracy w trybie psychofilnym. Zużyty surowiec usuwany jest z reaktora rurą rozładunkową podczas załadunku kolejnej porcji obornika. Dzieje się tak pod wpływem ciśnienia biogazu w reaktorze.
Wykonując taką konstrukcję własnymi rękami, zaleca się przestrzeganie następującej kolejności:
- Po obliczeniu dziennej objętości obornika i wybraniu reaktora o wymaganej wielkości należy określić lokalizację przyszłej konstrukcji, a także przygotować materiały do montażu.
- Następnie musisz zbudować rurę do załadunku i rozładunku, a także wykonać dół do instalacji.
- Po zainstalowaniu reaktora w wykopie należy zamontować lej załadowczy i wylot gazu oraz pokrywę włazu.
- Sprawdź konstrukcję pod kątem wycieków, pomaluj ją i zaizoluj.
- Uruchomić.
Ręczne ładowanie, ogrzewanie i mieszanie
Biogazownię można zbudować z ręcznym załadunkiem surowca i okresowym mieszaniem. Jednocześnie nie będzie wymagał od właściciela dużych inwestycji finansowych. Konstrukcja nadaje się do małego gospodarstwa, gdyż ma zdolność przerobu do 200 kg obornika dziennie. Rysunki takiej instalacji są podobne do rysunków poprzedniej wersji i można je wykonać, kontaktując się ze specjalistą.
Jednostka ta może pracować w trybie mezofilowym i termofilnym
Dla stabilnego i maksymalnie intensywnego procesu fermentacji zainstalowany jest specjalny system ogrzewania reaktora. Biogazownia może pracować w dwóch trybach. Reaktor ogrzewany jest za pomocą kotła wodnego zasilanego wytwarzanym biogazem. Pozostałą część biogazu można wykorzystać do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego.
Przetworzone surowce magazynowane są w specjalnym pojemniku przed dodaniem do gleby lub wykorzystaniem jako pożywka dla robaków kalifornijskich.
Instalacja ze zbiornikiem gazu, załadunkiem pneumatycznym, podgrzewaniem i mieszaniem surowców
Podobna instalacja przeznaczona jest dla małych i średnich gospodarstw przetwarzających do 1,5 tony obornika dziennie na biogaz. Surowce podgrzewane są poprzez wymiennik ciepła z bojlerem do podgrzewania wody, który zasilany jest powstałym gazem. Rurociąg do rozładunku mas wyposażony jest w specjalną odnogę służącą do odbioru bionawozów z magazynu oraz do załadunku na pojazdy i wywozu na pola.
Konstrukcja takiej domowej instalacji zakłada pneumatyczny załadunek obornika do reaktora, a także mieszanie z biogazem, którego selekcja odbywa się automatycznie. Biogaz magazynowany jest w specjalnej komorze – zbiorniku na gaz.
Wniosek
Biogaz jest stosunkowo nowym źródłem energii. Dzięki niemu możesz na zawsze zapomnieć o taryfach za prąd, a nawet rozwiązać takie problemy, jak produkcja metanu. Prawidłowo opracowane rysunki i wysiłki włożone w wykonanie instalacji pozwolą znacznie zaoszczędzić pieniądze dla więcej niż jednego rolnika, co jest szczególnie ważne w dzisiejszych czasach.
Tutaj, w Serbii, jak i w całej Europie, ludzie nie chcą być uzależnieni od przedsiębiorstw energetycznych i gazowych, dlatego starają się kupować alternatywne źródła energii. Czy to panele słoneczne, kolektory termiczne, czy biogazownie.
O biogazowniach pisałem już kiedyś w swoim czasopiśmie produkcja przemysłowa, teraz moja historia o domowa instalacja, które mogą produkować gaz dla Twojego domu lub domku. Zasada działania jest jasna z rysunku. Dokonam tylko kilku wyjaśnień i wskażę cel niektórych elementów.
Do wykonania instalacji potrzebne będą:
*Dwie plastikowe beczki po 200 litrów każda (w Serbii w takich beczkach solona jest kapusta), ale mogą być też beczki metalowe na olej napędowy.
* Pięć złączek adapterowych do łączenia elementów z wężem o grubości min. 13 mm.
* Wąż plastikowy (długość uzależniona od potrzeb montażowych).
* Plastikowe wiaderko.
* Kanister plastikowy 3 - 5 litrów (na olej samochodowy z zakrętką) na zawór awaryjny.
* Dwie plastikowe rurki o średnicy 5 cm.
Element 1 - na zdjęciu generator gazu BIO
Składa się z: uszczelnionej beczki, dwóch plastikowe rury oraz armatura wylotowa biogazu.
W generatorze masa organiczna rozkłada się w procesie rozkładu, uwalniając 60% metanu i 40% SO2.
Przez pierwszą plastikową rurkę z lejkiem wsypuje się drobno posiekane odpady biomasy i miesza z wodą w proporcji 10% biomasy i 90% wody deszczowej (wody miękkiej).
Dobrze byłoby, gdybyśmy mogli dodać także naturalną mieszankę świeżego obornika pochodzącego od krów, świń i drobiu, wprowadzając w ten sposób mikroorganizmy, od których uzależniona jest produkcja biogazu. Jeśli to nie wystarczy, możesz dodać trochę błota z rzeki lub stawu, aby przyspieszyć proces.
Proces ten trwa około 3 tygodni, zanim wytworzy się gaz. Na początku zauważysz wydzielanie się gazu, ale pamiętaj, że jest to SO2 – dwutlenek węgla, który nie jest palny. Dopiero po upływie 3 tygodni następuje powstawanie metanu – biogazu.
Z biegiem czasu na dnie pojemnika pojawia się osad, który stanowi doskonały naturalny nawóz do warzyw w ogrodnictwie.
Idealna temperatura wynosi od 12 do 36 stopni, chroń beczkę przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych w cieniu, a zimą przed zamarzaniem. Należy pamiętać, że jest to „żywa” beczka, czyli zawiera miliardy mikroorganizmów pracujących nad procesem rozkładu biomasy.
Jeśli „rozgotujesz” lub „zamrozisz” generator gazu BIO, mikroorganizmy znikną, więc cały proces będzie musiał zacząć się od nowa.
Element 2 na rysunku to zbiornik do gromadzenia biogazu i syfon wodny
Składa się z otwartej plastikowej beczki, wiadra i dwóch złączek (zawór) dla przepływu gazu i masy (etykietka).
W tym pojemniku - 200-litrowej beczce gromadzi się gaz, jak pokazano na rysunku. Zapewnia proste i elastyczne rozwiązanie bez marnowania gazu. Ponadto woda pełni także funkcję filtra, oczyszczając metan z zanieczyszczeń.
Zauważ, że gaz uniósł pojemnik z wodą, co wskazuje na ilość zebranego gazu.
Ciężar obciążnika pomoże zapewnić wystarczające ciśnienie gazu, który następnie zostanie przesłany do zaworu awaryjnego, element nr 4.
Trzymaj ten pojemnik napełniony wodą i chroniony przed zamarznięciem.
Element 3 - palnik
Element 4 - Zawór awaryjny
Zawór awaryjny składa się z plastikowego pojemnika z wodą z zakrętką i dwóch adapterów.
Puste puszki po oleju do samochodu to dobra improwizacja.
Zawór bezpieczeństwa ma za zadanie przechwytywać płomień i zatrzymać efekt odwrotny. Zawór awaryjny znajduje się pomiędzy Elementem 3 – palnikiem a zbiornikiem gazu, Elementem 2.
Koniecznie zainstaluj zawór awaryjny, aby zapobiec zapaleniu się zbiornika z gazem, co mogłoby spowodować wypadek lub eksplozję.
Stały wzrost kosztów tradycyjnych surowców energetycznych popycha domowych rzemieślników do tworzenia domowego sprzętu, który pozwala im własnoręcznie produkować biogaz z odpadów. Dzięki takiemu podejściu do rolnictwa możliwe jest nie tylko pozyskanie taniej energii na ogrzewanie domu i inne potrzeby, ale także ustalenie procesu recyklingu odpadów organicznych i pozyskania darmowych nawozów do późniejszego zastosowania do gleby.
Nadwyżki wyprodukowanego biogazu, podobnie jak nawozy, można sprzedać zainteresowanym konsumentom po wartości rynkowej, zamieniając w pieniądze to, co dosłownie „leży pod nogami”. Dużych rolników stać na zakup gotowych stacji do produkcji biogazu, montowanych w fabrykach. Koszt takiego sprzętu jest dość wysoki. Jednak zwrot z jego działania odpowiada poczynionej inwestycji. Mniej wydajne instalacje działające na tej samej zasadzie można zmontować samodzielnie z dostępnych materiałów i części.
Co to jest biogaz i jak powstaje?
W wyniku przetwarzania biomasy otrzymuje się biogaz
Biogaz zaliczany jest do paliw przyjaznych środowisku. Biogaz swoimi właściwościami pod wieloma względami przypomina gaz ziemny wytwarzany na skalę przemysłową. Technologię produkcji biogazu można przedstawić następująco:
- w specjalnym pojemniku zwanym bioreaktorem proces przetwarzania biomasy odbywa się przy udziale bakterii beztlenowych w warunkach fermentacji bezpowietrznej przez określony czas, którego czas trwania zależy od objętości załadowanego surowca;
- w rezultacie wydziela się mieszanina gazów składająca się z 60% metanu, 35% dwutlenku węgla, 5% innych substancji gazowych, wśród których znajduje się niewielka ilość siarkowodoru;
- powstały gaz jest stale usuwany z bioreaktora i po oczyszczeniu kierowany do zamierzonego wykorzystania;
- przetworzone odpady, które stały się wysokiej jakości nawozami, są okresowo usuwane z bioreaktora i transportowane na pola.
Schemat wizualny procesu produkcji biopaliwa
Aby zapewnić ciągłą produkcję biogazu w domu, musisz posiadać lub mieć dostęp do przedsiębiorstw rolnych i hodowlanych. Produkcja biogazu jest ekonomicznie opłacalna tylko wtedy, gdy istnieje źródło bezpłatnej dostawy obornika i innych odpadów organicznych z hodowli zwierząt.
Nadal najpopularniejsze jest ogrzewanie gazowe w niezawodny sposób ogrzewanie Więcej o autonomicznym zgazowaniu dowiesz się z poniższego materiału:
Rodzaje bioreaktorów
Instalacje do produkcji biogazu różnią się rodzajem załadunku surowców, odbiorem powstałego gazu, umiejscowieniem reaktora względem powierzchni ziemi oraz materiałem do produkcji. Beton, cegła i stal to najodpowiedniejsze materiały do budowy bioreaktorów.
Ze względu na rodzaj załadunku rozróżnia się bioinstalacje, do których ładowana jest dana porcja surowców, która przechodzi cykl przerobu, a następnie całkowicie rozładowywana. Produkcja gazu w tych instalacjach jest niestabilna, ale można do nich załadować każdy rodzaj surowca. Z reguły są pionowe i zajmują mało miejsca.
Codziennie do układu drugiego typu ładowana jest porcja odpadów organicznych i wyładowywana jest równa porcja gotowych nawozów fermentowanych. Mieszanina robocza zawsze pozostaje w reaktorze. Tak zwana instalacja ciągłego karmienia stale produkuje więcej biogazu i cieszy się dużą popularnością wśród rolników. Zasadniczo reaktory te są umieszczone poziomo i są wygodne, jeśli na miejscu jest wolna przestrzeń.
Decyduje o tym wybrany rodzaj odbioru biogazu cechy konstrukcyjne reaktor.
- systemy balonowe składają się z gumowego lub plastikowego, żaroodpornego cylindra, w którym połączony jest reaktor i zbiornik gazu. Zaletami tego typu reaktorów są prostota konstrukcji, załadunek i rozładunek surowców, łatwość czyszczenia i transportu oraz niski koszt. Wady obejmują krótki okres użytkowania, 2-5 lat i możliwość uszkodzenia w wyniku wpływów zewnętrznych. Do reaktorów balonowych zaliczają się także jednostki kanałowe, które są szeroko stosowane w Europie do przetwarzania odpadów płynnych i ścieków. Ta gumowa cholewka jest skuteczna wysoka temperatura środowisko i brak ryzyka uszkodzenia cylindra. Konstrukcja ze stałą kopułą posiada całkowicie zamknięty reaktor i zbiornik kompensacyjny do odprowadzania szlamu. W kopule gromadzi się gaz; przy załadunku kolejnej porcji surowca przetworzona masa jest wpychana do zbiornika wyrównawczego.
- Biosystemy z pływającą kopułą składają się z monolitycznego bioreaktora umieszczonego pod ziemią oraz ruchomego zbiornika gazu, który unosi się w specjalnej kieszeni wodnej lub bezpośrednio w surowcu i unosi się pod wpływem ciśnienia gazu. Zaletą kopuły pływającej jest łatwość obsługi i możliwość określenia ciśnienia gazu na podstawie wysokości kopuły. Jest to doskonałe rozwiązanie dla dużego gospodarstwa.
- Wybierając miejsce instalacji pod ziemią lub na powierzchni należy wziąć pod uwagę nachylenie terenu, które ułatwia załadunek i rozładunek surowców, zwiększoną izolację termiczną obiektów podziemnych, co chroni biomasę przed dziennymi wahaniami temperatury oraz sprawia, że proces fermentacji jest bardziej stabilny.
Projekt można wyposażyć dodatkowe urządzenia do ogrzewania i mieszania surowców.
Czy opłaca się budować reaktor i wykorzystywać biogaz?
Budowa biogazowni ma następujące cele:
- produkcja taniej energii;
- produkcja łatwo przyswajalnych nawozów;
- oszczędności na podłączeniu do drogiej kanalizacji;
- recykling odpadów rolniczych;
- możliwy zysk ze sprzedaży gazu;
- zmniejszenie intensywności nieprzyjemnych zapachów i poprawa sytuacji ekologicznej na danym terenie.
Wykres opłacalności produkcji i wykorzystania biogazu
Aby ocenić korzyści płynące z budowy bioreaktora, rozważny właściciel powinien wziąć pod uwagę następujące aspekty:
- koszt bioinstalacji jest inwestycją długoterminową;
- domowy sprzęt do biogazu i instalacja reaktora bez zaangażowania zewnętrznych specjalistów będzie kosztować znacznie mniej, ale jego wydajność jest również niższa niż drogiego fabrycznego;
- Aby utrzymać stabilne ciśnienie gazu, rolnik musi mieć dostęp do odchodów zwierzęcych w wystarczającej ilości i przez długi okres czasu. W przypadku wysokich cen energii elektrycznej i gazu ziemnego lub braku możliwości zgazowania korzystanie z instalacji staje się nie tylko opłacalne, ale i konieczne;
- dla dużych gospodarstw posiadających własną bazę surowcową opłacalnym rozwiązaniem byłoby włączenie bioreaktora do systemu szklarni i hodowli bydła;
- W przypadku małych gospodarstw wydajność można zwiększyć instalując kilka małych reaktorów i ładując surowce w różnych odstępach czasu. Pozwoli to uniknąć przerw w dostawach gazu spowodowanych brakiem surowca.
Jak samodzielnie zbudować bioreaktor
Decyzja o budowie została podjęta, teraz pozostaje zaprojektować instalację i obliczyć niezbędne materiały, narzędzia i wyposażenie.
Ważny! Głównym wymaganiem dla materiału bioreaktora jest odporność na agresywne środowisko kwaśne i zasadowe.
Jeżeli dostępny jest zbiornik metalowy, można go zastosować pod warunkiem, że posiada on powłokę zabezpieczającą przed korozją. Wybierając pojemnik metalowy, zwróć uwagę na obecność spawów i ich wytrzymałość.
Trwałą i wygodną opcją jest pojemnik polimerowy. Materiał ten nie gnije i nie rdzewieje. Beczka o grubych, twardych ściankach lub wzmocniona doskonale wytrzyma obciążenie.
Najtańszym sposobem jest ułożenie pojemnika z cegły lub kamienia lub bloczków betonowych. Aby zwiększyć wytrzymałość, ściany są wzmocnione i pokryte od wewnątrz i na zewnątrz wielowarstwową powłoką hydroizolacyjną i gazoszczelną. Tynk musi zawierać dodatki zapewniające określone właściwości. Najlepsza forma, które pozwolą wytrzymać wszystkie obciążenia ciśnieniowe - owalne lub cylindryczne.
U podstawy tego pojemnika znajduje się otwór, przez który będą usuwane odpadowe surowce. Otwór ten musi być szczelnie zamknięty, ponieważ system działa skutecznie tylko w szczelnych warunkach.
Obliczanie niezbędnych narzędzi i materiałów
Aby rozłożyć pojemnik na cegły i zainstalować cały system, potrzebne będą następujące narzędzia i materiały:
- pojemnik do mieszania zaprawy cementowej lub betoniarki;
- wiertarka z przystawką mieszającą;
- kruszony kamień i piasek do budowy poduszki drenażowej;
- łopata, taśma miernicza, kielnia, szpatułka;
- cegła, cement, woda, drobny piasek, zbrojenie, plastyfikator i inne niezbędne dodatki;
- spawarka i elementy złączne do montażu metalowe rury i komponenty;
- filtr wody i pojemnik z opiłkami metalowymi do oczyszczania gazów;
- butle z oponami lub standardowe butle z propanem do przechowywania gazu.
Wielkość zbiornika betonowego ustala się na podstawie ilości odpadów organicznych, które codziennie pojawiają się w prywatnym gospodarstwie rolnym lub gospodarstwie rolnym. Pełna praca bioreaktora jest możliwa, jeśli zostanie napełniony do dwóch trzecich dostępnej objętości.
Określmy objętość reaktora dla małego prywatnego gospodarstwa rolnego: jeśli jest 5 krów, 10 świń i 40 kurczaków, to na dzień ich aktywności życiowej przypada miot 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + powstaje 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Aby doprowadzić obornik do wymaganej wilgotności 85%, należy dodać 5 litrów wody. Masa całkowita = 331,8 kg. Do przetworzenia w ciągu 20 dni potrzebujesz: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - około 7 metrów sześciennych samego podłoża. To dwie trzecie wymaganej objętości. Aby uzyskać wynik, potrzebujesz 7 x 1,5 = 10,5 metra sześciennego. Otrzymana wartość jest wymaganą objętością bioreaktora.
Należy pamiętać, że w małych pojemnikach nie uda się wyprodukować dużych ilości biogazu. Wydajność zależy bezpośrednio od masy odpadów organicznych przetwarzanych w reaktorze. Aby więc uzyskać 100 metrów sześciennych biogazu, trzeba przetworzyć tonę odpadów organicznych.
Przygotowanie terenu pod bioreaktor
Schemat wizualny urządzenia bioreaktora
Instrukcje krok po kroku dotyczące montażu i instalacji bioreaktora pomogą w samodzielnym montażu instalacji.
- Wykop dół, na dno wylej wyrównującą warstwę piasku, przykryj cały dół folią PCV, następnie wylej warstwę termoizolacyjną z keramzytu, słomy i wypoziomuj do poziomu. Zainstaluj rury do załadunku i rozładunku podłoża. Rury surowcowe muszą mieć średnicę co najmniej 300 mm, w przeciwnym razie zatkają się.
- Rozłóż ceglany pojemnik lub zainstaluj gotowy. Zaizoluj boczne ściany reaktora, pokrywając je gliną i słomą w kilku warstwach lub stosując nowoczesne materiały izolacyjne, np. styropian, piankę poliuretanową.
- Wykonaj system odprowadzania gazu składający się z pionowych rur z licznymi otworami w całym korpusie. System ten zastąpi mieszadła.
- Przykryj zewnętrzną warstwę załadowanego biosurowca specjalną folią, aby wytworzyć niewielkie nadciśnienie i zgromadzić biogaz pod kopułą. Zamontuj kopułę, która musi być uszczelniona, rurę wydechową gazu u góry, filtry do czyszczenia, szczelny właz i syfon wodny. Gaz gromadzony jest i przechowywany w specjalnych workach na gaz.
Uruchomienie bioreaktora
- Aby bioreaktor działał sprawnie, należy go załadować surowcem do 2/3 jego objętości i osiągnąć temperaturę niezbędną do pracy bakterii, dlatego lej zasypowy do podawania biomasy należy ustawić po słonecznej stronie, aby się nagrzał.
- Załadunek nowego i usunięcie zużytego substratu organicznego jest tańsze i łatwiejsze do wykonania przy zastosowaniu zasady przelewu, czyli tzw. wzrost poziomu materii organicznej wewnątrz reaktora po wprowadzeniu nowej porcji spowoduje usunięcie substratu przez rurę rozładunkową w objętości równej objętości wprowadzonego materiału.
- Załaduj partię bakterii. W razie potrzeby podgrzej ponownie.
Prawidłowe usuwanie gazu z bioreaktora
Gaz powstający podczas fermentacji materii organicznej usuwany jest przez specjalny otwór przewidziany w konstrukcji górnej części pokrywy, który szczelnie zamyka zbiornik. Aby wyeliminować możliwość mieszania się biogazu z powietrzem, należy zapewnić jego usunięcie poprzez uszczelnienie wodne (uszczelnienie hydrauliczne).
Ciśnienie mieszaniny gazowej wewnątrz bioreaktora można kontrolować za pomocą pokrywy, która powinna podnosić się w przypadku nadmiaru gazu, czyli pełnić rolę zaworu upustowego. Jako przeciwwagę możesz użyć zwykłego ciężarka. Jeśli ciśnienie jest normalne, spaliny będą przepływać rurą wylotową do zbiornika gazu, po drodze oczyszczając się w wodzie.
Powstały gaz jest odprowadzany przez specjalny otwór umieszczony w konstrukcji pokrywy
Zasady obsługi i bezpieczeństwa
Stały załadunek kolejnych partii i rozładunek gotowych nawozów, kontrola warunków fermentacji zapewni prawidłową pracę biogazowni.
Wyspecjalizowane firmy sprzedają partie bakterii fermentujących materię organiczną w celu produkcji biogazu.
Wyróżnia się bakterie mezofilne, termofilne i psychrofilne. Całkowita fermentacja materii organicznej z udziałem bakterii termofilnych nastąpi w ciągu 12 dni. Bakterie mezofilne działają wolniej, przetwarzają surowce w ciągu 20 dni.
Biomasę w reaktorze należy mieszać co najmniej dwa razy dziennie, w przeciwnym razie na powierzchni utworzy się skorupa uniemożliwiająca swobodne uwalnianie się biogazu. W zimnych porach roku reaktor należy podgrzać, utrzymując optymalna temperatura dla maksymalnej wydajności produktu.
Mieszanka organiczna załadowana do reaktora nie powinna zawierać środków antyseptycznych, detergentów, substancji chemicznych szkodliwych dla życia bakterii i spowalniających produkcję biogazu.
Ważny! Biogaz jest łatwopalny i wybuchowy.
Dla prawidłowej pracy bioreaktora należy przestrzegać takich samych zasad jak przy każdej instalacji gazowej. Jeśli sprzęt zostanie szczelnie zamknięty, a biogaz zostanie spuszczony do zbiornika gazu w odpowiednim czasie, nie będzie żadnych problemów.
Jeżeli ciśnienie gazu przekroczy normę lub zatruje w przypadku pęknięcia uszczelki, istnieje ryzyko wybuchu, dlatego zaleca się zainstalowanie w reaktorze czujników temperatury i ciśnienia. Wdychanie biogazu jest również niebezpieczne dla zdrowia człowieka.
Jak zapewnić aktywność biomasy
Proces fermentacji biomasy można przyspieszyć poprzez jej podgrzanie. Z reguły w regiony południowe nie występuje taki problem. Temperatura otoczenia jest wystarczająca do naturalnej aktywacji procesów fermentacyjnych. W regionach o trudnych warunkach klimatycznych w zimowy czas Bez ogrzewania w zasadzie nie da się uruchomić wytwórni biogazu. Przecież proces fermentacji rozpoczyna się w temperaturze przekraczającej 38 stopni Celsjusza.
Istnieje kilka sposobów organizacji ogrzewania zbiornika na biomasę:
- podłączyć wężownicę znajdującą się pod reaktorem do systemu grzewczego;
- zainstalować elektryczne elementy grzejne u podstawy kontenera;
- zapewniają bezpośrednie ogrzewanie zbiornika poprzez zastosowanie elektrycznych urządzeń grzewczych.
Bakterie wpływające na produkcję metanu są uśpione w samych surowcach. Ich aktywność wzrasta przy pewnym poziomie temperatury. Instalacja zapewni normalny przebieg procesu zautomatyzowany system ogrzewanie Automatyka włączy urządzenia grzewcze w momencie wejścia kolejnej zimnej partii do bioreaktora, a następnie wyłączy je, gdy biomasa ogrzeje się do zadanej temperatury.
Podobne systemy kontroli temperatury są instalowane w kotły na ciepłą wodę, dzięki czemu można je kupić w sklepach specjalizujących się w sprzedaży sprzętu gazowego.
Schemat przedstawia cały cykl, począwszy od załadunku surowców stałych i płynnych, a kończąc na odprowadzeniu biogazu do odbiorców
Warto pamiętać, że produkcję biogazu można uruchomić w domu, mieszając biomasę w reaktorze. W tym celu wykonuje się urządzenie strukturalnie podobne do miksera domowego. Urządzenie wprawiane jest w ruch za pomocą wału wychodzącego przez otwór znajdujący się w pokrywie lub ściankach zbiornika.
Jakie specjalne pozwolenia są wymagane na instalację i wykorzystanie biogazu
Aby zbudować i eksploatować bioreaktor, a także wykorzystać powstały gaz, należy już na etapie projektowania zadbać o uzyskanie niezbędnych pozwoleń. Koordynację należy zakończyć serwis gazowy, strażacy i Rostekhnadzor. Ogólnie zasady instalacji i obsługi są podobne do zasad korzystania z konwencjonalnych urządzeń gazowych. Budowa musi być prowadzona ściśle według SNIP, wszystkie rurociągi muszą być żółte i mieć odpowiednie oznaczenia. Gotowe systemy produkowane w fabryce kosztują kilka razy więcej, ale mają wszystkie towarzyszące dokumenty i są zgodne ze wszystkimi wymagania techniczne. Producenci udzielają gwarancji na sprzęt oraz zapewniają konserwację i naprawę swoich produktów.
Domowa instalacja do produkcji biogazu pozwala zaoszczędzić na kosztach energii, które odgrywają dużą rolę w ustalaniu kosztów produktów rolnych. Obniżenie kosztów produkcji wpłynie na wzrost rentowności gospodarstwa rolnego lub prywatnego gospodarstwa rolnego. Teraz, gdy już wiesz, jak uzyskać biogaz z istniejących odpadów, pozostaje tylko wdrożyć ten pomysł w życie. Wielu rolników już dawno nauczyło się zarabiać na oborniku.
Ekologia konsumpcji Nieruchomość: Czy opłaca się produkować biopaliwo w domu, w małych ilościach, na prywatnej działce? Jeśli masz kilka metalowych beczek i innych złomu żelaznego, a także dużo wolnego czasu i nie wiesz jak go zagospodarować - tak.
Załóżmy, że w Twojej wiosce nie było gazu ziemnego i nigdy nie będzie. A nawet jeśli tak, to kosztuje. Choć jest to o rząd wielkości tańsze niż kosztowne ogrzewanie energią elektryczną i paliwem płynnym. Najbliższy warsztat produkujący pellet jest oddalony o kilkaset kilometrów, a transport jest drogi. Z roku na rok coraz trudniej jest kupić drewno opałowe, a palenie nim też jest kłopotliwe. Na tym tle pomysł pozyskania darmowego biogazu na własnym podwórku z chwastów, kurzych odchodów, obornika ulubionej świni czy zawartości wychodka właściciela wygląda bardzo kusząco. Wystarczy, że zbudujesz bioreaktor! W telewizji opowiadają o tym, jak oszczędni niemieccy rolnicy ogrzewają się zasobami „nawozu”, a teraz nie potrzebują „Gazpromu”. I tu sprawdza się powiedzenie „zdejmuje film z fekaliów”. W Internecie pełno jest artykułów i filmów na temat „biogazu z biomasy” i „biogazowni zrób to sam”. Ale och praktyczne zastosowanie O technologii wiemy niewiele: wszyscy mówią o produkcji biogazu w domu, ale niewiele osób widziało we wsi konkretne przykłady, podobnie jak legendarny Yo-Mobile na drodze. Spróbujmy dowiedzieć się, dlaczego tak się dzieje i jakie są perspektywy dla postępowych technologii bioenergetycznych na obszarach wiejskich.
Czym jest biogaz + trochę historii
Biogaz powstaje w wyniku sekwencyjnego, trójstopniowego rozkładu (hydroliza, powstawanie kwasu i metanu) biomasy przez różne typy bakterii. Użytecznym składnikiem palnym jest metan i może być również obecny wodór.
Proces rozkładu bakterii, w wyniku którego powstaje łatwopalny metan
W mniejszym lub większym stopniu podczas rozkładu wszelkich pozostałości pochodzenia zwierzęcego i roślinnego powstają łatwopalne gazy.
Przybliżony skład biogazu, konkretne proporcje składników zależą od zastosowanych surowców i technologii
Ludzie od dawna próbują wykorzystywać tego rodzaju naturalne paliwo; średniowieczne kroniki zawierają wzmianki o tym, że mieszkańcy nisko położonych regionów dzisiejszych Niemiec tysiąc lat temu otrzymywali biogaz z gnijącej roślinności poprzez zanurzanie skórzanych futer w gnojowicy bagiennej. W mrocznym średniowieczu, a nawet wiekach oświeconych najzdolniejsi meteoryci, którzy dzięki specjalnie dobranej diecie potrafili w porę wyzwolić i rozpalić obfite wzdęcia metanowe, wzbudzali nieustanny zachwyt publiczności wesołymi występami jarmarkowymi. Przemysłowe biogazownie zaczęto budować z różnym powodzeniem w połowie XIX wieku. W ZSRR w latach 80. ubiegłego wieku przyjęto państwowy program rozwoju przemysłu, który jednak nie został wdrożony, choć uruchomiono kilkanaście zakładów produkcyjnych. Za granicą technologia produkcji biogazu jest stosunkowo aktywnie udoskonalana i promowana, Łączna Działają dziesiątki tysięcy instalacji. W krajach rozwiniętych (EWG, USA, Kanada, Australia) są to wysoce zautomatyzowane duże kompleksy, w krajach rozwijających się (Chiny, Indie) - pół-ręczne biogazownie dla domów i małych gospodarstw.
Procent liczby biogazowni w Unii Europejskiej. Wyraźnie widać, że technologia aktywnie rozwija się jedynie w Niemczech, powodem są solidne dotacje rządowe i zachęty podatkowe
Jakie zastosowania ma biogaz?
Oczywiste jest, że służy jako paliwo, ponieważ się pali. Ogrzewanie budynków przemysłowych i mieszkalnych, wytwarzanie energii elektrycznej, gotowanie. Nie wszystko jest jednak tak proste, jak pokazują filmy rozsiane po YouTube. W instalacjach wytwarzających ciepło biogaz musi spalać się stabilnie. W tym celu należy doprowadzić parametry środowiska gazowego do dość rygorystycznych norm. Zawartość metanu musi wynosić co najmniej 65% (optymalnie 90-95%), nie może być wodoru, usunięto parę wodną, usunięto dwutlenek węgla, pozostałe składniki są obojętne na wysokie temperatury.
W budynkach mieszkalnych nie można stosować biogazu pochodzenia „odchodów zwierzęcych”, nie oczyszczonego z cuchnących zanieczyszczeń.
Znormalizowane ciśnienie wynosi 12,5 bara; jeśli wartość jest mniejsza niż 8-10 barów, automatyka w nowoczesnych modelach urządzeń grzewczych i sprzętu kuchennego zatrzymuje dopływ gazu. Bardzo ważne jest, aby właściwości gazu wchodzącego do generatora ciepła były stabilne. Jeśli ciśnienie przekroczy normalne granice, zawór zadziała i trzeba będzie go ponownie włączyć ręcznie. Źle jest, jeśli używasz przestarzałych urządzeń gazowych, które nie są wyposażone w system kontroli gazu. W najlepszym przypadku palnik kotła może ulec awarii. Najgorszy scenariusz zakłada, że gaz wygaśnie, ale jego dostawy nie ustaną. A to już jest obarczone tragedią. Podsumujmy to, co zostało powiedziane: należy doprowadzić właściwości biogazu do wymaganych parametrów i ściśle przestrzegać środków bezpieczeństwa. Uproszczony łańcuch technologiczny produkcji biogazu. Ważny etap- separacja i separacja gazów
Jakie surowce wykorzystuje się do produkcji biogazu
Surowce roślinne i zwierzęce
- Surowce roślinne doskonale nadają się do produkcji biogazu: ze świeżej trawy można uzyskać maksymalny uzysk paliwa – do 250 m3 z tony surowca, zawartość metanu do 70%. Nieco mniej, bo do 220 m3 można uzyskać z kiszonki z kukurydzy, do 180 m3 z wierzchołków buraków. Odpowiednie są wszelkie rośliny zielone, glony i siano są dobre (100 m3 na tonę), ale wartościową paszę jako paliwo warto wykorzystywać tylko wtedy, gdy jest jej wyraźny nadmiar. Uzysk metanu z pulpy powstałej podczas produkcji soków, olejów i biodiesla jest niski, ale surowiec jest również darmowy. Brak surowców roślinnych to długi cykl produkcyjny, 1,5-2 miesiące. Można uzyskać biogaz z celulozy i innych wolno rozkładających się odpadów roślinnych, ale wydajność jest bardzo niska, powstaje mało metanu, a cykl produkcyjny jest bardzo długi. Podsumowując, mówimy, że surowce roślinne muszą być drobno posiekane.
- Odpowiednie są także surowce pochodzenia zwierzęcego: tradycyjne rogi i kopyta, odpady z mleczarni, rzeźni i zakładów przetwórczych, także w formie rozdrobnionej. Najbogatszą „rudą” są tłuszcze zwierzęce; uzysk wysokiej jakości biogazu o zawartości metanu do 87% sięga 1500 m3 z tony. Jednak surowców pochodzenia zwierzęcego brakuje i z reguły znajdują się dla nich inne zastosowania.
Łatwopalny gaz powstający z odchodów
- Obornik jest tani i dostępny w dużych ilościach w wielu gospodarstwach, jednak wydajność i jakość biogazu jest znacznie niższa niż w przypadku innych jego rodzajów. Można stosować głaski krowie i jabłka końskie czysta forma fermentacja rozpoczyna się natychmiast, uzysk biogazu wynosi 60 m2 z tony surowca o niskiej zawartości metanu (do 60%). Cykl produkcyjny jest krótki, 10-15 dni. Obornik świński i odchody kurczaków są toksyczne - aby mogły rozwijać się pożyteczne bakterie, miesza się je z odpadami roślinnymi i kiszonką. Wielki problem reprezentują kompozycje detergentowe, środki powierzchniowo czynne, które są stosowane podczas czyszczenia budynków inwentarskich. Razem z antybiotykami, które w dużych ilościach dostają się do odchodów, hamują środowisko bakteryjne i hamują powstawanie metanu. Nie sposób nie stosować środków dezynfekcyjnych, a przedsiębiorstwa rolne, które zainwestowały w produkcję gazu z obornika, zmuszone są szukać kompromisu pomiędzy higieną i kontrolą chorób zwierząt z jednej strony, a utrzymaniem wydajności bioreaktorów z drugiej Inny.
- Odpowiednie są również odchody ludzkie, całkowicie wolne. Jednak korzystanie ze zwykłych ścieków jest nieopłacalne, stężenie odchodów jest zbyt niskie, a stężenie środków dezynfekcyjnych i powierzchniowo czynnych wysokie. Technolodzy twierdzą, że można by je zastosować tylko wtedy, gdyby „produkty” spływały z toalety do kanalizacji, pod warunkiem spłukania miski tylko jednym litrem wody (standardowo 4/8 l). I oczywiście bez detergentów.
Dodatkowe wymagania dotyczące surowców
Poważnym problemem gospodarstw, które zainstalowały nowoczesne urządzenia do produkcji biogazu jest to, że surowiec nie powinien zawierać stałych wtrąceń; przypadkowo dostający się do masy kamień, nakrętka, kawałek drutu lub deski spowoduje zatkanie rurociągu i uniemożliwi wydalanie drogiego kału pompa lub mikser. Należy stwierdzić, że podane dane dotyczące maksymalnej wydajności gazu z surowca odpowiadają idealnym warunkom laboratoryjnym. Aby w rzeczywistej produkcji zbliżyć się do tych wartości, należy spełnić szereg warunków: utrzymywać wymaganą temperaturę, okresowo mieszać drobno zmielone surowce, dodawać dodatki aktywujące fermentację itp. W prowizorycznej instalacji, zmontowanej zgodnie z zaleceniami artykułów o „produkcji biogazu własnymi rękami”, ledwo udaje się osiągnąć 20% mocy maksymalny poziom, zaawansowane technologicznie instalacje pozwalają osiągnąć wartości 60-95%.
Dość obiektywne dane dotyczące maksymalnego uzysku biogazu dla różnych rodzajów surowców
Projekt biogazowni
![](https://i1.wp.com/econet.ru/uploads/pictures/304083/content_aaa7__econet_ru.jpg)
Czy opłaca się produkować biogaz?
Wspominaliśmy już, że w krajach rozwiniętych buduje się duże instalacje przemysłowe, natomiast w krajach rozwijających się buduje się głównie małe instalacje dla małych gospodarstw. Wyjaśnijmy, dlaczego tak jest:
![](https://i0.wp.com/econet.ru/uploads/pictures/304094/content_aaa9__econet_ru.jpg)
Czy ma sens produkcja biopaliwa w domu?
Czy opłaca się produkować biopaliwo w domu w małych ilościach na prywatnej działce? Jeśli masz kilka metalowych beczek i innych złomu żelaznego, a także dużo wolnego czasu i nie wiesz jak go zagospodarować - tak. Ale oszczędności, niestety, są mizerne. A inwestowanie w zaawansowany technologicznie sprzęt z niewielkimi ilościami surowców i produkcją metanu w żadnym wypadku nie ma sensu.
Kolejny film z krajowego Kulibina
SUBSKRYBUJ NASZ kanał Youtube Econet.ru, który umożliwia oglądanie online, pobieranie bezpłatnych filmów z YouTube na temat zdrowia ludzkiego, odmładzania...
Prosimy o POLUBIENIE i udostępnienie znajomym!
https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos
Bez wymieszania surowców i aktywacji procesu fermentacji uzysk metanu nie będzie większy niż 20% możliwego. Oznacza to, że w najlepszym przypadku ze 100 kg (załadunek zbiornika) wybranej trawy można uzyskać 5 m3 gazu bez uwzględnienia kompresji. I dobrze będzie, jeśli zawartość metanu będzie przekraczać 50% i nie jest faktem, że będzie się on palił w kotle. Według autora surowce ładowane są codziennie, czyli jego cykl produkcyjny trwa jeden dzień. W rzeczywistości wymagany czas to 60 dni. Ilość biogazu uzyskanego przez wynalazcę, zawartego w 50-litrowej butli, którą udało mu się napełnić, przy mroźnej pogodzie dla kotła grzewczego o mocy 15 kW (budynek mieszkalny o powierzchni około 150 m2) wystarcza na 2 minuty .
Osobom zainteresowanym możliwością produkcji biogazu zaleca się dokładne przestudiowanie problemu, zwłaszcza z finansowego punktu widzenia, a w kwestiach technicznych zwrócenie się do specjalistów mających doświadczenie w tego typu pracach. Bardzo cenne będą praktyczne informacje uzyskane od gospodarstw, w których technologie bioenergetyczne stosowane są już od jakiegoś czasu. opublikowany
Biogazownia to specjalna jednostka, która pozwala na przetwarzanie odpadów rolniczych i Przemysł spożywczy na nawozy biologiczne i gaz biologiczny.
Zastosowanie takiej instalacji pozwala tak szybko, jak to możliwe pozbyć się nawozu różne rodzaje(w tym ptasie odchody), przetwarzać pozostałości roślinne (przezimowana kiszonka, wierzchołki roślin spożywczych itp.) oraz efektywnie usuwać odpady organiczne 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 Takie instalacje 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 jest najważniejszą częścią biogazowni, w której zachodzi fermentacja surowców i wytwarzany jest gaz.
- 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 jednostki i komponenty. 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 ogrzewa się za pomocą rurek gorąca woda. 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. Wyjdź ukończony produkt. 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. Obsługa instalacji nie wymaga wysokie wydatki. 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
- Elektryczne i energia 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 generują każdego dnia 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 życia instalacji wynosi 25 lat, nietrudno obliczyć zysk, jaki przyniesie taki sprzęt.