Проста установка біогазу в домашніх умовах

На фермі будь-якої ферми можна використовувати не тільки вітер, сонячна енергія, але і біогаз.

Біогаз є газоподібним паливом, продуктом анаеробної мікробіологічної декомпозиції органічних речовин. Біогазові технології є найбільш радикальним, екологічно чистим, без відходів способом переробки, переробки та дезінфекції різних органічних відходів рослинного та тваринного походження.









Умови виробництва та енергетичного значення біогазу

Ті, хто хоче побудувати малогабаритну біогазову рослину на сільській місцевості, потрібно знати деталь з сировини і за допомогою яких технологій біогаз можна отримати.

Біогаз отримують в процесі анаеробної (без доступу до повітря) бродіння (декомпозиції) органічних речовин (біомасів) різного походження: попадання птахів, верхівки, листя, соломи, рослинні стебла та інші органічні відходи окремих ферм. Таким чином, біогаз може бути виготовлений з усіх побутових відходів, що має можливість бродіння і розкладання в рідкому або вологому стані без доступу до кисню. Анаеробні рослини (ферменти) дозволяють обробляти будь-яку органічну масу під час процесу в двох фазах: розкладання органічної маси (гідратація) і її газифікацію.

Використання органічної маси, яка зазнала мікробіологічної декомпозиції в біогазових рослинах, підвищує родючість ґрунту, врожайність різних культур на 1050%.

Біогаз, який виділяється в процесі комплексного бродіння органічних відходів, складається з суміші газів: метану ( Газ) - 55-75%, вуглекислого газу - 23-33%, сірководню - 7%. Метанова бродіння – бактеріальний процес. Основним умовою його потоку та виробництва біогазу є наявність тепла в біомасі без доступу до повітря, що може бути створений в простих біогазових установках. Влаштування легко будувати в окремих фермерських господарствах у вигляді спеціальних ферментаторів для бродіння біомаси.

У господарстві основну органічну сировину для завантаження в бродсер – гній.

На першому етапі завантаження в контейнер бродіння великої рогатої худоби тривалість процесу бродіння повинна бути 20 днів, свиня - 30 днів. Більше газу отримують шляхом завантаження різних органічних компонентів у порівнянні з завантаженням тільки одного компонента. Наприклад, біогаз може містити до 70% метану в переробці худоби та птахівництва, що значно покращує ефективність біогазу як палива. Після стабілізації процесу бродіння сировина повинна бути завантажена в добу бродіння, але не більше 10% маси, обробленої в ній. Рекомендована вологість сировини влітку становить 92-95%, взимку - 88-90%.

При ферментаторі, разом з виробництвом газу, дезінфекції органічних відходів з патогенної мікрофлори, дезодорації неприємних запахів. Отриманий коричневий lt періодично виводиться з ферментатора і використовується в якості добрива.

Для обігріву оброблюваної маси використовується тепло, яке випускається при декомпозиції в біоензиму. При зниженні температури в ферментаторі знижується інтенсивність виходу газу, оскільки мікробіологічні процеси в органічній масі уповільнюються. Тому надійна теплоізоляція біогазової рослини (біоензим) є одним з найважливіших умов її нормальної експлуатації.

Для забезпечення необхідного режиму бродіння рекомендується перемішати гній, укладений в бродиль з гарячою водою (докладно 35-40 ° С). Втрата тепла також слід мінімізувати при періодичному навантаженні та очищенні бродіння. Для кращого обігріву ферментера можна використовувати «гарячий ефект». Для цього встановлюється дерев'яний або легкий металевий каркас над куполом і покритий пластиковою плівкою. Найкращі результати досягаються при температурі сировини, що ферментується, 30-32 ° С і вологості 90-95%. На півдні України біогазові рослини можуть ефективно працювати без додаткового нагріву органічної маси в ферментері. У середні та північні області частина отриманого газу повинна бути проведена в холодну пору року на додатковому нагріві ферментованої маси, яка ускладнює проектування біогазових рослин. Ситуація можлива при першому заповненні бродіння і старті відбору газу останній не опікується. Це тому, що оригінальний газ містить більше 60% вуглекислого газу. У цьому випадку необхідно вийти в атмосферу і після 1-3 діб біогазова установка буде працювати в стабільному режимі.

Коли бродіння плодів з однієї тварини можна отримати в день: худоби (вага вітання 500-600 кг) - 1,5 куб. м біогазу, свиней (важка вага 80-100 кг) - 0,2 куб. м, курка або кролик - 0,15 куб. м.

В один день бродіння 36 відсотків біогазу виробляється з гнійної худоби і 57 відсотків від свинини. З точки зору енергії 1 куб. м біогазу еквівалентно 1,5 кг вугілля, 0,6 кг гасіння, 2 кВт•год електроенергії, 3,5 кг деревини, 12 кг гаманця.

В Китаї активно впроваджуються в ряд країн Європи, Америки, Азії, Африки. У Західній Європі, наприклад, в Румунії, Італії, понад 10 років тому малий біогазовий завод з об'ємом оброблюваної сировини 6-12 куб. м почали широко використовуватися.

Власники садиби та ферми в Україні також почали показувати інтерес до таких установок. На території будь-якої нерухомості можна облаштувати одну з найпростіших біогазових заводів, які, наприклад, використовуються в окремих фермерських господарствах Румунії. За фігурою. 1-а, розмір оснащений ями 1 і куполом 3. Пиріг покривається залізобетонними плитами товщиною 10 см, які обштукатурюють цементним розчином і покривають смолою для герметичності. З покрівельного заліза звареного дзвіночка висотою 3 м, в верхній частині якого буде накопичуватися біогаз. Щоб захистити від корозії, дзвони періодично фарбують двома шарами масляної фарби. Ще краще попередньо закривати дзвіночок зсередини за допомогою свинцю.

У верхній частині дзвінка труба 4 встановлюється для зливу біогазу і манометра 5 для вимірювання його тиску. Труба газового розряду 6 може бути виготовлена з гумового шланга, пластикової або металевої труби.

Навколо водопідготовки влаштовують бетонні канавки-водні затвори 2, заливають водою, в які нижня сторона дзвіночка занурюється на 0,5 м.

Ви можете поставляти газ на кухонну плиту через металеві, пластикові або гумові труби. Взимку через заморожування конденсованої води трубка не розбиває, використовується простий пристрій (рис. 1-б): U-подібна трубка 2 додається до трубопроводу 1 в найнижчій точці. Висота вільної частини повинна бути більшою, ніж тиск біогазу (в мм. вул. води). Конденсат 3 зливається через вільний кінець труби без витоку газу.

У другому варіанті установки (рис. 1-в), піт 1 діаметром 4 мм з глибиною 2 м покривається всередині з покрівельним залізом, листи яких щільно зварюються. Внутрішня поверхня зварного бака покривається смолою для захисту від корозії. З зовнішньої сторони верхнього краю бетонного бака, кільцевої канавки 5 з глибиною 1 м розташовується, яка заповнюється водою. Вільно встановлена вертикальна частина куполи 2, що охоплює бак. Таким чином, паза з водою, заливається в неї, слугує водними воротами. Біогаз збирається в верхній частині куполи, звідки через вихідну трубу 3 і далі через трубопровод 4 (або шланг) подається на місце використання.

У круглому резервуарі 1 навантажується близько 12 куб. м органічної маси (краще свіжі гною), які заливають рідким дробом гною (свини) без додавання води. На тиждень після начинки ферментатор починає працювати. У цій установці ємність бродіння становить 12 куб. м, що дає можливість побудувати його на 2-3 сім'ях, які розташовані поруч. Таку інсталяцію можна будувати на садибі, якщо сім'я виростає богів на контракті або містить кілька корів.

Структурні та технологічні схеми найпростіших малогабаритних інсталяцій даються на рис. 1-г, д, e, y. Стрілки вказують на технологічні рухи оригінальної органічної маси, газу, муфти. Структурно, купол може бути жорстким або виготовленим з поліетиленової плівки. Жорстка купол може бути виготовлена з довгою циліндричною частиною для глибокої занурення в рециклованну масу «плаваючі» (рис. 1-г) або вставляється в гідравлічні ворота (рис. 1-д). Плівка купол може бути вставлена в водяний вимикач (рис. 1) або виготовлена у вигляді цілого клею великого мішка (рис. 1-г). У останню версію на плівковому пакеті розміщено навантаження 9, щоб сумочка не занурилася дуже багато, а також для формування достатнього тиску під плівкою.

Газ, що збирається під куполом або плівкою, відбувається через трубопровод до місця використання. Щоб уникнути вибуху газу на вихлопних трубах, можна встановити напірний клапан. Однак небезпека газового вибуху малоймовірна, оскільки при значному збільшенні тиску газу під куполом, останні піднятимуться в гідравлічних воротах до критичної висоти і перевернути, знімаючи газ.

Видобуток біогазу можна зменшити за рахунок того, що на поверхні органічної сировини в ферментері при його бродіння утворюється кірка. Для того, щоб не заважати виходу газу, вона зламана шляхом перемішування маси в бродсері. Ви можете змішати не вручну, але прикріпивши металеву виделку знизу до купола. Домен піднімається в гідравлічні ворота на певну висоту під час накопичення газу і нижчих, як він використовується.

У зв'язку з систематичним переміщенням куполи зверху вниз, вилки, підключені до купола, знищать скоринки.

Висока вологість і наявність сірководню (до 0,5%) сприяє збільшенню корозії металевих частин біогазових рослин. Таким чином, стан всіх металевих елементів бродіння регулярно контролюється, а місця пошкодження ретельно захищені, бажано з свинцевою мерикою в одному або двох шарах, а потім забарвлюється в два шари з будь-якою масляною фарбою.





Рис. 1,1 кмСхеми найпростіших біогазових рослин:

(а) з пірамідальним куполом: 1 - гнійна плювати; 2 - запобіжний вимикач; 3 - дзвіночок для збору газу; 4, 5 - труба для зливного газу; 6 - датчик тиску;

(b) конденсатний дренажний пристрій: 1 дренажний канал; 2 У конденсатної труби; 3 конденсатна труба;

c. з конічним куполом: 1 - плювати для гною; 2 - купол (точка); 3 - розширена частина труби; 4 - труба для дренажу газу; 5 - запобіжний штепсель;

d, e, e, g - схеми найпростіших установок: 1 - постачання органічних відходів; 2 - контейнер для органічних відходів; 3 - місце збору газу під куполом; 4 - труба для видалення газу; 5 - зняття муфти; 6 - манометр; 7 - купол поліетиленової плівки; 8 - водні ворота; 9 - вантаж; 10 - цільноклеєний поліетиленовий пакет.

Біогазовий завод з обігрівом бродильної маси, виданий під час розкладання гною в аеробному броді, показано на малюнку 1. 2, включає метангтан - циліндричний металевий контейнер з шийкою наповнювача 3, зливний клапан 9, механічний розмішувач 5 і трубу відбору проб біогазу 6.

Ферментер 1 може бути виконаний прямокутним з дерев'яних матеріалів. Для розвантаження обробленої гною бічні стінки виготовляються знімні. Підлога бродіння - це решітка, повітря продувається від повітря 11 через технологічний канал 10. Зверху ферментатор закритий дерев'яними щитами 2. Для зменшення втрати тепла стінки і дна виготовляються з термоізоляційним шаром 7.

Працює так. У метхантанкан 4 через Голловін 3, попередньо підготовлений рідкий гній з вологістю 88-92% заливається, рівень рідини визначається нижньою частиною шиї наповнювача. Аеробний ферментатор 1 через верхню частину отвору заповнюється гнійом або сумішшю гною з пухким сухим органічним наповнювачем (посушками, тирси) вологістю 65-69 %. Коли повітря подається через технологічний канал в бродсері, органічна маса починає декомпозицію і нагрів. Досить нагріти вміст метану. В результаті виходить біогаз. Скупчується у верхній частині метану. Через трубу 6 використовується для побутових потреб. У процесі бродіння гною в метані перемішують з помішувачем 5.

Така установка окупиться протягом року тільки завдяки утилізації відходів в особистих господарствах.





Рис. 2,2 кмСхема установки біогазу з опаленням:
1 - ферментер; 2 - дерев'яний щит; 3 - шийка наповнювача; 4 - метагантан; 5 - помішувач; 6 - труба для вибору біогазу; 7 - теплоізоляційний шар; 8 - решітка; 9 - зливний кран для переробленої маси; 10 - канал для подачі повітря; 11 - продув.

Приватний біогазовий завод (IBSU-1) для селянської сім'ї, що має від 2 до 6 корів або 20-60 свиней, або 100-300 голів птахів (рис. 3). Завод щодня може обробляти від 100 до 300 кг гною і виробляє 100-300 кг екологічно чистих органічних добрив і 3-12 куб. м біогазу.

Для приготування сім'ї 3-4 осіб необхідно обпекти 3-4 куб. м біогазу на добу, для обігріву будинку 50-60 кв. м - 10-11 куб. м. Рослина може працювати в будь-якій кліматичній зоні. До їх серійного виробництва розпочався завод Тула «Стройтехніка» та ремонтно-механічного заводу «Орловський» (м. Одеса).





Рис. 3. УСхема індивідуальної установки біогазуІБСУ-1:
1 - шийка наповнювача; 2 - розмішувач; 3 - труба для відбору газу; 4 - теплоізоляційний шар; 5 - труба з краном для розвантаження переробленої маси; 6 - термометр.





P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: bazila.net/energetika-i-radioelektronika/prostaya-biogazovaya-ustanovka-doma.html