Tootmisskeemid biogaasi tootmiseks. Omatoodetud biogaas Biogaasi liigid
Biogaas on gaas, mis saadakse orgaaniliste ainete (näiteks: põhk; umbrohi; loomade ja inimeste väljaheited; prügi; olme- ja tööstusreovee orgaanilised jäätmed jne) anaeroobsetes tingimustes kääritamise (kääritamise) tulemusena. Biogaasi tootmine hõlmab erinevat tüüpi mikroorganisme, millel on erinev arv kataboolseid funktsioone.
Biogaasi koostis.
Biogaas koosneb enam kui poolest metaanist (CH 4). Metaan moodustab ligikaudu 60% biogaasist. Lisaks sisaldab biogaas umbes 35% süsihappegaasi (CO 2) ja muid gaase nagu veeaur, vesiniksulfiid, süsinikmonooksiid, lämmastik jt. Erinevates tingimustes saadud biogaas on oma koostiselt erinev. Seega sisaldab inimese väljaheidetest, sõnnikust ja tapajäätmetest saadav biogaas kuni 70% metaani ja taimejääkidest reeglina umbes 55% metaani.
Biogaasi mikrobioloogia.
Biogaasi kääritamise võib olenevalt bakterite mikroobiliikidest jagada kolme etappi:
Esimest nimetatakse bakteriaalse fermentatsiooni alguseks. Mitmesugused orgaanilised bakterid, paljunedes, eritavad rakuväliseid ensüüme, mille peamine roll on keeruliste orgaaniliste ühendite hävitamine lihtainete hüdrolüüsil. Näiteks polüsahhariidid monosahhariidideks; valk peptiidideks või aminohapeteks; rasvad glütserooliks ja rasvhapeteks.
Teist etappi nimetatakse vesinikuks. Vesinik tekib äädikhappebakterite tegevuse tulemusena. Nende peamine ülesanne on äädikhappe bakteriaalne lagundamine süsinikdioksiidi ja vesiniku moodustamiseks.
Kolmandat etappi nimetatakse metanogeenseks. See hõlmab teatud tüüpi baktereid, mida nimetatakse metanogeenideks. Nende ülesanne on kasutada metaani moodustamiseks äädikhapet, vesinikku ja süsinikdioksiidi.
Biogaasi kääritamiseks kasutatavate toorainete klassifikatsioon ja omadused.
Peaaegu kõiki looduslikke orgaanilisi materjale saab kasutada biogaasi kääritamise lähteainena. Biogaasi tootmise peamised toorained on reovesi: kanalisatsioon; toiduaine-, farmaatsia- ja keemiatööstus. Maapiirkondades on need koristamise käigus tekkivad jäätmed. Päritolu erinevuste tõttu on erinev ka biogaasi tekkeprotsess, keemiline koostis ja struktuur.
Biogaasi tooraine allikad sõltuvalt päritolust:
1. Põllumajanduslik tooraine.
Need lähteained võib jagada lämmastiku- ja süsinikurikasteks lähteaineteks.
Kõrge lämmastikusisaldusega toorained:
inimeste väljaheited, loomasõnnik, lindude väljaheited. Süsiniku ja lämmastiku suhe on 25:1 või vähem. Selline tooraine on inimese või looma seedetraktis täielikult seeditud. Reeglina sisaldab see suures koguses madala molekulmassiga ühendeid. Sellistes toorainetes sisalduv vesi muundus osaliselt ja sai väikese molekulmassiga ühendite osaks. Seda toorainet iseloomustab lihtne ja kiire anaeroobne lagunemine biogaasiks. Nagu ka rikkalik metaani saak.
Kõrge süsinikusisaldusega toorained:
põhk ja kest. Süsiniku ja lämmastiku suhe on 40:1. Sellel on suur makromolekulaarsete ühendite sisaldus: tselluloos, hemitselluloos, pektiin, ligniin, taimsed vahad. Anaeroobne lagunemine on üsna aeglane. Gaasi tootmise kiiruse suurendamiseks vajavad sellised materjalid tavaliselt enne kääritamist eeltöötlust.
2. Linnade orgaanilised veejäätmed.
Siia kuuluvad inimeste jäätmed, kanalisatsioon, orgaanilised jäätmed, orgaaniline tööstusreovesi, muda.
3. Veetaimed.
Sisaldab vesihüatsinte, muid veetaimi ja vetikaid. Tootmisvõimsuste eeldatavat planeeritavat koormust iseloomustab suur sõltuvus päikeseenergiast. Neil on kõrge tootlus. Tehnoloogiline korraldus nõuab hoolikamat lähenemist. Anaeroobne lagunemine on lihtne. Metaanitsükkel on lühike. Selliste toorainete eripära on see, et ilma eeltöötluseta see hõljub reaktoris. Selle kõrvaldamiseks tuleb toorainet 2 päeva jooksul veidi kuivatada või eelkompostida.
Biogaasi tooraine allikad sõltuvalt niiskusest:
1. Tahke tooraine:
põhk, suhteliselt kõrge kuivainesisaldusega orgaanilised jäätmed. Nende töötlemine toimub kuivkääritamise meetodil. Raskused tekivad suure hulga tahkete setete eemaldamisel reaktorist. Kasutatava lähteaine koguhulka saab väljendada tahkete ainete sisalduse (TS) ja lenduvate ainete (VS) summana. Lenduvad ained võivad muutuda metaaniks. Lenduvate ainete arvutamiseks laaditakse toormaterjali proov temperatuuril 530-570°C muhvelahju.
2. Vedel tooraine:
värsked väljaheited, sõnnik, väljaheited. Need sisaldavad umbes 20% kuivainet. Lisaks nõuavad need kuivkääritamise ajal tahke toorainega segamiseks vee lisamist koguses 10%.
3. Keskmise niiskusega orgaanilised jäätmed:
alkoholitootmise bardid, tselluloositehaste reovesi jne. Sellised toorained sisaldavad erinevas koguses valke, rasvu ja süsivesikuid ning on heaks tooraineks biogaasi tootmisel. Selle tooraine jaoks kasutatakse UASB tüüpi seadmeid (Upflow Anaerobic Sludge Blanket - tõusev anaeroobne protsess).
| Kääritatud jäätmete nimetus | Keskmine biogaasi voolukiirus normaalse gaasitootmise ajal (m 3 /m 3 /d) | Biogaasi väljund, m 3 /Kg/TS | Biogaasi voolukiirus (% biogaasi kogutoodangust) | |||
| 0-15d | 25-45d | 45-75d | 75-135d | |||
| kuiv sõnnik | 0,20 | 0,12 | 11 | 33,8 | 20,9 | 34,3 |
| Keemiatööstuse vesi | 0,40 | 0,16 | 83 | 17 | 0 | 0 |
| Rogulnik (chilim, vesikastan) | 0,38 | 0,20 | 23 | 45 | 32 | 0 |
| vee salat | 0,40 | 0,20 | 23 | 62 | 15 | 0 |
| Sea sõnnik | 0,30 | 0,22 | 20 | 31,8 | 26 | 22,2 |
| Kuiv rohi | 0,20 | 0,21 | 13 | 11 | 43 | 33 |
| Põhk | 0,35 | 0,23 | 9 | 50 | 16 | 25 |
| inimese väljaheited | 0,53 | 0,31 | 45 | 22 | 27,3 | 5,7 |
Metaankäärimise (käärimise) protsessi arvutamine.
Fermentatsioonitehniliste arvutuste üldpõhimõtted põhinevad orgaanilise tooraine laadimise suurendamisel ja metaanitsükli kestuse vähendamisel.
Tooraine arvutamine tsükli kohta.
Tooraine laadimist iseloomustavad: Massiosa TS (%), massiosa VS (%), kontsentratsioon KHT (COD - keemiline hapnikutarve, mis tähendab KHT - hapniku keemiline indikaator) (Kg / m 3). Kontsentratsioon sõltub fermentatsiooniseadmete tüübist. Näiteks kaasaegsed tööstuslikud reoveereaktorid on UASB (upstream anaerobic process). Tahkete lähteainete puhul kasutatakse AF-i (anaeroobseid filtreid) – tavaliselt alla 1%. Tööstusjäätmed biogaasi lähteainena on enamasti väga kontsentreeritud ja vajavad lahjendamist.
Laadige alla kiiruse arvutamine.
Reaktori ööpäevase koormuse määramiseks: kontsentratsioon KHT (Kg/m 3 ·d), TS (Kg/m 3 ·d), VS (Kg/m 3 ·d). Need näitajad on olulised näitajad biogaasi efektiivsuse hindamisel. On vaja püüda piirata koormust ja samal ajal omada kõrget gaasitootmise taset.
Reaktori mahu ja gaasi väljundi suhte arvutamine.
See näitaja on oluline näitaja reaktori efektiivsuse hindamisel. Mõõdetud Kg/m 3 p.
Biogaasi toodang kääritamise massiühiku kohta.
See näitaja iseloomustab biogaasi tootmise hetkeseisu. Näiteks gaasikollektori maht on 3 m 3. Iga päev serveeritakse 10 kg/TS. Biogaasi saagis on 3/10 = 0,3 (m 3 /Kg/TS). Olenevalt olukorrast võib kasutada teoreetilist gaasiväljundit või tegelikku gaasiväljundit.
Biogaasi teoreetiline saagis määratakse valemitega:
Metaani tootmine (E):
E = 0,37A + 0,49B + 1,04C.
Süsinikdioksiidi tootmine (D):
D = 0,37A + 0,49B + 0,36C. Kus A on süsivesikute sisaldus ühe grammi kääritatud materjali kohta, B on valk, C on rasvasisaldus
hüdrauliline maht.
Tõhususe suurendamiseks on vaja käärimisaega lühendada. Mingil määral on seos käärivate mikroorganismide kadumisega. Praegu on mõne tõhusa reaktori käärimisaeg 12 päeva või isegi vähem. Hüdrauliline maht arvutatakse lähteaine laadimise päevase mahu loendamisel alates lähteaine laadimise alustamise päevast ja see sõltub reaktoris viibimise ajast. Näiteks on planeeritud fermentatsioon 35°C juures, söödakontsentratsioon 8% (kogu TS), päevane söödamaht 50 m 3, reaktori fermentatsiooniperiood 20 päeva. Hüdrauliline maht on: 50 20 \u003d 100 m 3.
Orgaaniliste saasteainete eemaldamine.
Biogaasi tootmisel, nagu igal biokeemilisel tootmisel, on jäätmeid. Biokeemilise tootmise jäätmed võivad jäätmete kontrollimatu kõrvaldamise korral kahjustada keskkonda. Näiteks kõrvaljõkke kukkumine. Kaasaegsed suured biogaasijaamad toodavad tuhandeid ja isegi kümneid tuhandeid kilogramme jäätmeid päevas. Suurte biogaasijaamade kvalitatiivset koostist ja jäätmete kõrvaldamise viise kontrollivad ettevõtete laborid ja riiklik keskkonnateenistus. Väikestel talude biogaasijaamadel puudub selline kontroll kahel põhjusel: 1) kuna jäätmeid on vähe, on keskkonnale vähe kahju. 2) Jäätmete kvalitatiivse analüüsi läbiviimine nõuab spetsiifilist laborivarustust ja kõrgelt spetsialiseerunud personali. Väiketalunikel seda ei ole ja riigiasutused peavad õigustatult sellist kontrolli kohatuks.
Biogaasireaktorite jäätmete saastatuse taseme indikaator on COD (hapniku keemiline indeks).
Kasutatakse järgmist matemaatilist seost: KHT orgaanilise laadimise kiirus Kg/m 3 ·d= KHT laadimiskontsentratsioon (Kg/m 3) / hüdrauliline säilitusaeg (d).
Gaasi voolukiirus reaktori mahus (kg/(m 3 d)) = biogaasi väljund (m 3 /kg) / KHT orgaanilise laadimise kiirus kg/(m 3 d).
Biogaasi elektrijaamade eelised:
tahketel ja vedelatel jäätmetel on spetsiifiline lõhn, mis tõrjub kärbseid ja närilisi;
võime toota kasulikku lõpp-produkti - metaani, mis on puhas ja mugav kütus;
käärimise käigus surevad umbrohuseemned ja osa haigustekitajaid;
käärimisprotsessi käigus säilivad lämmastik, fosfor, kaalium ja muud väetise koostisosad peaaegu täielikult, osa orgaanilisest lämmastikust muundatakse ammoniaaklämmastikuks ja see tõstab selle väärtust;
käärimisjääki saab kasutada loomasöödana;
biogaasi kääritamine ei nõua õhuhapniku kasutamist;
anaeroobset setet säilib ilma toitaineid lisamata mitu kuud ja siis, kui tooraine on laaditud, võib käärimine kiiresti uuesti alata.
Biogaasi elektrijaamade puudused:
keeruline seade ja nõuab suhteliselt suuri investeeringuid ehitusse;
nõutav on ehituse, juhtimise ja hoolduse kõrge tase;
käärimise esialgne anaeroobne levik on aeglane.
Metaani fermentatsiooniprotsessi ja protsessi juhtimise omadused:
1. Biogaasi tootmise temperatuur.
Biogaasi tootmise temperatuur võib olla suhteliselt laias temperatuurivahemikus 4-65°C. Temperatuuri tõustes suureneb biogaasi tootmise kiirus, kuid mitte lineaarselt. Temperatuur 40-55°C on üleminekuala erinevate mikroorganismide elutegevuseks: termofiilsed ja mesofiilsed bakterid. Suurim anaeroobse kääritamise kiirus toimub kitsas temperatuurivahemikus 50–55 °C. Käärimistemperatuuril 10°C 90 päeva jooksul on gaasi voolukiirus 59%, kuid käärimistemperatuuri 30°C juures toimub sama voolukiirus 27 päevaga.
Temperatuuri järsk muutus mõjutab oluliselt biogaasi tootmist. Biogaasijaama projekt peab tingimata ette nägema sellise parameetri nagu temperatuuri kontrolli. Temperatuurimuutused üle 5°C vähendavad oluliselt biogaasireaktori jõudlust. Näiteks kui temperatuur biogaasireaktoris oleks pikka aega 35°C ja langeks siis ootamatult 20°C-ni, siis biogaasireaktori tootmine peatuks peaaegu täielikult.
2. Pookimismaterjal.
Metaankäärimise lõpuleviimiseks on tavaliselt vaja teatud kogust ja tüüpi mikroorganisme. Metaani mikroobiderikast setet nimetatakse siirdatud setteks. Looduses on laialt levinud biogaasi kääritamine, samuti on levinud kohad, kus on inokulatsioonimaterjal. Need on: reoveesette, muda, sõnnikuaukude põhjasetted, mitmesugused reoveesetted, seedejäägid jne. Orgaanilise aine rohkuse ja heade anaeroobsete tingimuste tõttu moodustavad nad rikkalikke mikroobikooslusi.
Esmakordselt uude biogaasireaktorisse lisatav külv võib stagnatsiooniperioodi oluliselt vähendada. Uues biogaasireaktoris on vaja inokulaadiga käsitsi ette toita. Tööstusjäätmete toorainena kasutamisel pööratakse sellele erilist tähelepanu.
3. Anaeroobne keskkond.
Anaeroobne keskkond määratakse anaeroobsuse astme järgi. Tavaliselt tähistatakse redokspotentsiaali Eh väärtusega. Anaeroobsetes tingimustes on Eh negatiivne väärtus. Anaeroobsete metaanibakterite puhul on Eh vahemikus -300 ~ -350 mV. Mõned fakultatiivseid happeid tootvad bakterid suudavad elada normaalset elu temperatuuril -100–+100 mV.
Anaeroobsete tingimuste tagamiseks tuleks biogaasireaktorid ehitada tihedalt suletuna, et tagada veepidavus ja lekete puudumine. Suurte tööstuslike biogaasireaktorite puhul on Eh väärtus alati kontrolli all. Väikefarmide biogaasireaktorite puhul on probleem selle väärtuse kontrolli all hoidmisega, kuna on vaja osta kalleid ja keerukaid seadmeid.
4. Söötme happesuse (pH) reguleerimine biogaasireaktoris.
Metanogeenid vajavad pH-vahemikku väga kitsas vahemikus. Keskmine pH = 7. Käärimine toimub pH vahemikus 6,8–7,5. Väikesemahuliste biogaasireaktorite jaoks on saadaval pH kontroll. Selleks kasutavad paljud põllumehed ühekordseid lakmusindikaatorpaberi ribasid. Suurtes ettevõtetes kasutatakse sageli elektroonilisi pH-juhtimisseadmeid. Tavaolukorras on metaani kääritamise tasakaal loomulik protsess, tavaliselt ilma pH reguleerimiseta. Ainult mõnel halva juhtimise korral ilmneb lenduvate hapete massiline kogunemine, pH langus.
Suurenenud pH happesuse mõju leevendavad meetmed on järgmised:
(1) Asendage osa biogaasireaktoris olevast keskkonnast ja lahjendage sellega lenduvate hapete sisaldus. See suurendab pH-d.
(2) Lisage pH tõstmiseks tuhka või ammoniaaki.
(3) Reguleerige pH lubjaga. See meede on eriti tõhus ülikõrge happetaseme korral.
5. Söötme segamine biogaasireaktoris.
Tavalises käärituspaagis eraldab käärimine söötme tavaliselt neljaks kihiks: pealmine koorik, supernatant, aktiivne kiht ja mudakiht.
Segamise eesmärk:
1) aktiivsete bakterite ümberpaigutamine esmase tooraine uude portsjonisse, mikroobide ja toorme kokkupuutepinna suurendamine, et kiirendada biogaasi tootmise tempot, suurendades tooraine kasutamise efektiivsust.
2) paksu maakoorekihi tekke vältimine, mis tekitab vastupanu biogaasi eraldumisele. Eriti nõudlik on segamine selliste toorainete puhul nagu: põhk, umbrohi, lehed jne. Paksus koorekihis luuakse tingimused happe kogunemiseks, mis on vastuvõetamatu.
Segamismeetodid:
1) mehaaniline segamine biogaasireaktori tööruumi paigaldatud erinevat tüüpi ratastega.
2) segamine bioreaktori ülemisest osast võetud ja ülerõhuga alumisse ossa juhitava biogaasiga.
3) segamine tsirkuleeriva hüdropumbaga.
6. Süsiniku ja lämmastiku suhe.
Tõhusat käärimist soodustab vaid toitainete optimaalne vahekord. Peamine näitaja on süsiniku ja lämmastiku suhe (C:N). Optimaalne suhe on 25:1. Paljud uuringud on näidanud, et optimaalsed suhtepiirid on 20-30:1 ja biogaasi tootmine väheneb oluliselt suhtega 35:1. Eksperimentaalsed uuringud on näidanud, et biogaasi kääritamine on võimalik süsiniku ja lämmastiku suhtega 6:1.
7. Surve.
Metaanibakterid võivad kohaneda kõrge hüdrostaatilise rõhuga (umbes 40 meetrit või rohkem). Kuid need on rõhumuutuste suhtes väga tundlikud ja seetõttu on vaja stabiilset rõhku (ei ole järske rõhulangusi). Olulised rõhumuutused võivad ilmneda järgmistel juhtudel: biogaasi tarbimise oluline suurenemine, bioreaktori suhteliselt kiire ja suur täitmine esmase toorainega või reaktori samalaadne mahalaadimine ladestustest (puhastamine).
Rõhu stabiliseerimise viisid:
2) värske esmase tooraine tarnimine ja puhastamine peaks toimuma samaaegselt ja sama tühjenduskiirusega;
3) biogaasireaktorile ujuvkatete paigaldamine võimaldab hoida suhteliselt stabiilset rõhku.
8. Aktivaatorid ja inhibiitorid.
Mõned ained parandavad pärast väikese koguse lisamist biogaasireaktori jõudlust, selliseid aineid nimetatakse aktivaatoriteks. Kui teised väikestes kogustes lisatud ained põhjustavad biogaasireaktoris toimuvate protsesside olulist pärssimist, siis selliseid aineid nimetatakse inhibiitoriteks.
Tuntakse mitut tüüpi aktivaatoreid, sealhulgas mõned ensüümid, anorgaanilised soolad, orgaanilised ja anorgaanilised ained. Näiteks teatud koguse tsellulaasi ensüümi lisamine hõlbustab oluliselt biogaasi tootmist. 5 mg/kg kõrgemate oksiidide (R 2 O 5) lisamine võib suurendada gaasi tootmist 17%. Biogaasi voolukiirust põhust ja muust sarnasest esmasest toorainest saab oluliselt suurendada ammooniumvesinikkarbonaadi (NH 4 HCO 3) lisamisega. Aktivaatorid on ka aktiivsüsi või turvas. Vesiniku söötmine bioreaktorisse võib märkimisväärselt suurendada metaani tootmist.
Inhibiitorid viitavad peamiselt mõningatele metalliioonide ühenditele, sooladele, fungitsiididele.
Fermentatsiooniprotsesside klassifikatsioon.
Metaankäärimine on rangelt anaeroobne kääritamine. Fermentatsiooniprotsessid jagunevad järgmisteks tüüpideks:
Klassifikatsioon fermentatsioonitemperatuuri järgi.
Võib jagada "loodusliku" temperatuuriga kääritamiseks (muutuva temperatuuriga kääritamiseks), sel juhul on kääritamise temperatuur umbes 35 ° C ja kõrge temperatuuriga kääritamise protsessiks (umbes 53 ° C).
Klassifikatsioon diferentsiaalsuse järgi.
Diferentsiaalkääritamise järgi võib jagada üheetapiliseks, kaheetapiliseks ja mitmeastmeliseks kääritamiseks.
1) Üheastmeline kääritamine.
Viitab kõige levinumale kääritamise tüübile. See kehtib seadmete kohta, milles hapete ja metaani tootmine toimub samaaegselt. Üheastmeline kääritamine võib BOD (Biological Oxygen Demand) osas olla vähem efektiivne kui kahe- ja mitmeetapiline fermentatsioon.
2) Kaheetapiline kääritamine.
Põhineb hapete ja metanogeensete mikroorganismide eraldi kääritamisel. Nendel kahel mikroobitüübil on erinevad füsioloogia- ja toitumisvajadused, kasvus, metaboolsetes omadustes ja muudes aspektides on olulisi erinevusi. Kaheetapiline kääritamine võib oluliselt parandada biogaasi saagist ja lenduvate rasvhapete lagunemist, lühendada kääritamistsüklit, säästa oluliselt tegevuskulusid ja eemaldada tõhusalt orgaanilist reostust jäätmetest.
3) Mitmeastmeline kääritamine.
Seda kasutatakse tselluloosirikka esmase tooraine jaoks järgmises järjestuses:
(1) Toodab tselluloosmaterjali hüdrolüüsi hapete ja leeliste juuresolekul. Glükoosi toodetakse.
(2) Kandke inokulaat. Tavaliselt on selleks biogaasireaktori aktiivmuda või reovesi.
(3) Luua sobivad tingimused happebakterite tekkeks (toodavad lenduvaid happeid): pH=5,7 (kuid mitte üle 6,0), Eh=-240mV, temperatuur 22°C. Selles etapis tekivad sellised lenduvad happed: äädik-, propioon-, või-, isovõihape.
(4) Luua sobivad tingimused metaanibakterite tootmiseks: pH=7,4-7,5, Eh=-330mV, temperatuur 36-37°C
Klassifikatsioon perioodilisuse järgi.
Kääritamise tehnoloogia liigitatakse partii kääritamiseks, pidevaks kääritamiseks ja poolpidevaks kääritamiseks.
1) Perioodiline kääritamine.
Tooraine ja pookmaterjal laaditakse biogaasireaktorisse korraga ja allutatakse kääritamisele. Seda meetodit kasutatakse siis, kui esmase tooraine laadimisel ja jäätmete mahalaadimisel esineb raskusi ja ebamugavusi. Näiteks mitte purustatud põhk ega orgaaniliste jäätmete suuremõõtmeline brikett.
2) Pidev kääritamine.
See hõlmab juhtumeid, kui mitu korda päevas laaditakse bioreaktorisse toorainet ja eemaldatakse kääritamise heitvesi.
3) Poolpidev kääritamine.
See kehtib biogaasireaktorite kohta, mille puhul peetakse normaalseks erinevate toorainete lisamist aeg-ajalt ebavõrdses koguses. Sellist tehnoloogilist skeemi kasutavad kõige sagedamini Hiina väikefarmid ja see on seotud põllumajanduse majandamise iseärasustega. töötab. Poolpideva kääritamise jaoks mõeldud biogaasireaktoritel võib olla erinevaid konstruktsioonilisi erinevusi. Neid struktuure käsitletakse allpool.
Skeem nr 1. Fikseeritud kaanega biogaasireaktor.
Konstruktsiooni omadused: käärituskambri ja biogaasihoidla kombinatsioon ühes hoones: tooraine käärib alumises osas; ülemises osas hoitakse biogaasi.
Tööpõhimõte:
Biogaas väljub vedelikust ja kogutakse biogaasireaktori katte alla selle kuplisse. Biogaasi rõhku tasakaalustab vedeliku mass. Mida suurem on gaasirõhk, seda rohkem vedelikku käärituskambrist väljub. Mida madalam on gaasirõhk, seda rohkem vedelikku siseneb käärituskambrisse. Biogaasireaktori töötamise ajal on selle sees alati vedelik ja gaas. Kuid erinevates proportsioonides.
Skeem nr 2. Ujuvkaanega biogaasireaktor.
Skeem nr 3. Fikseeritud kaanega ja välise gaasipaagiga biogaasireaktor.
Disaini omadused: 1) ujuva katte asemel on sellel eraldi ehitatud gaasipaak; 2) biogaasi väljalaskerõhk on konstantne.
Skeemi nr 3 eelised: 1) ideaalne selliste biogaasipõletite tööks, mis nõuavad rangelt teatud rõhuklassi; 2) madala fermentatsiooniaktiivsusega biogaasireaktoris on võimalik tagada tarbijale stabiilne ja kõrge biogaasi rõhk.
Kodumaise biogaasireaktori ehitamise juhend.
GB/T 4750-2002 Kodused biogaasireaktorid.
GB/T 4751-2002 Elamute biogaasireaktorite kvaliteedi tagamine.
GB/T 4752-2002 Kodumaiste biogaasireaktorite ehitamise eeskirjad.
GB 175 -1999 portlandtsement, tavaline portlandtsement.
GB 134-1999 Portlandi räbutsement, vulkaaniline tufftsement ja lendtuhatsement.
GB 50203-1998 Müüritise ehitamine ja vastuvõtmine.
JGJ52-1992 tavalise liivabetooni kvaliteedistandard. Katsemeetodid.
JGJ53-1992 Tavalise killustiku või kruusa betooni kvaliteedistandard. Katsemeetodid.
JGJ81 -1985 Tavalise betooni mehaanilised omadused. Testimis viis.
JGJ/T 23-1992 Betooni tagasilöögi survetugevuse testimise tehniline spetsifikatsioon.
JGJ70 -90 mört. Põhiomaduste katsemeetod.
GB 5101-1998 Tellised.
GB 50164-92 Betooni kvaliteedikontroll.
Õhukindel.
Biogaasireaktori konstruktsioon tagab siserõhu 8000 (või 4000 Pa). Lekke määr 24 tunni pärast on alla 3%.
Biogaasi toodangu ühik reaktori mahu kohta.
Rahuldavate biogaasi tootmistingimuste puhul loetakse normaalseks, kui reaktori mahu kuupmeetri kohta toodetakse 0,20-0,40 m 3 biogaasi.
Tavaline gaasihoidla maht on 50% päevasest biogaasi toodangust.
Ohutustegur vähemalt K=2,65.
Tavaline kasutusiga on vähemalt 20 aastat.
Pingekoormus 2 kN/m 2.
Vundamendi konstruktsiooni kandevõime väärtus on vähemalt 50 kPa.
Gaasipaagid on ette nähtud rõhule kuni 8000 Pa ja ujuvkaanega rõhule kuni 4000 Pa.
Basseini maksimaalne rõhupiirang ei ületa 12000 Pa.
Reaktori kaarekaare minimaalne paksus ei ole väiksem kui 250 mm.
Reaktori maksimaalne koormus on 90% selle mahust.
Reaktori konstruktsioon näeb ette reaktori kaane all oleva koha olemasolu gaasi flotatsiooniks, mis moodustab 50% päevasest biogaasi toodangust.
Reaktori maht on 6 m 3, gaasi voolukiirus 0,20 m 3 /m 3 /d.
Nende jooniste järgi on võimalik ehitada reaktoreid mahuga 4 m 3, 8 m 3, 10 m 3. Selleks on vaja kasutada jooniste tabelis näidatud parandusmõõtmete väärtusi.
Ettevalmistused biogaasireaktori ehitamiseks.
Biogaasireaktori tüübi valik sõltub kääritatud lähteaine kogusest ja omadustest. Lisaks sõltub valik kohalikest hüdrogeoloogilistest ja kliimatingimustest ning ehitustehnoloogia tasemest.
Majapidamises kasutatav biogaasireaktor peaks asuma tualettide ja loomapidamisruumide läheduses mitte kaugemal kui 25 meetrit. Biogaasireaktori asukoht peaks olema allatuult ja päikesepaisteline madala põhjaveetasemega kindlal pinnasel.
Biogaasireaktori konstruktsiooni valimiseks kasutage allolevaid ehitusmaterjalide kulutabeleid.
| Reaktori maht, m 3 | |||||
| 4 | 6 | 8 | 10 | ||
| Maht, m 3 | 1,828 | 2,148 | 2,508 | 2,956 | |
| Tsement, kg | 523 | 614 | 717 | 845 | |
| Liiv, m 3 | 0,725 | 0,852 | 0,995 | 1,172 | |
| Kruus, m 3 | 1,579 | 1,856 | 2,167 | 2,553 | |
| Maht, m 3 | 0,393 | 0,489 | 0,551 | 0,658 | |
| Tsement, kg | 158 | 197 | 222 | 265 | |
| Liiv, m 3 | 0,371 | 0,461 | 0,519 | 0,620 | |
| tsemendipasta | Tsement, kg | 78 | 93 | 103 | 120 |
| Materjali koguhulk | Tsement, kg | 759 | 904 | 1042 | 1230 |
| Liiv, m 3 | 1,096 | 1,313 | 1,514 | 1,792 | |
| Kruus, m 3 | 1,579 | 1,856 | 2,167 | 2,553 | |
| Reaktori maht, m 3 | |||||
| 4 | 6 | 8 | 10 | ||
| Maht, m 3 | 1,540 | 1,840 | 2,104 | 2,384 | |
| Tsement, kg | 471 | 561 | 691 | 789 | |
| Liiv, m 3 | 0,863 | 0,990 | 1,120 | 1,260 | |
| Kruus, m 3 | 1,413 | 1,690 | 1,900 | 2,170 | |
| Kokkupandava korpuse krohvimine | Maht, m 3 | 0,393 | 0,489 | 0,551 | 0,658 |
| Tsement, kg | 158 | 197 | 222 | 265 | |
| Liiv, m 3 | 0,371 | 0,461 | 0,519 | 0,620 | |
| tsemendipasta | Tsement, kg | 78 | 93 | 103 | 120 |
| Materjali koguhulk | Tsement, kg | 707 | 851 | 1016 | 1174 |
| Liiv, m 3 | 1,234 | 1,451 | 1,639 | 1,880 | |
| Kruus, m 3 | 1,413 | 1,690 | 1,900 | 2,170 | |
| Terasest materjalid | Terasvarda läbimõõt 12 mm, kg | 14 | 18,98 | 20,98 | 23,00 |
| Terasarmatuuri läbimõõt 6,5 mm, kg | 10 | 13,55 | 14,00 | 15,00 | |
| Reaktori maht, m 3 | |||||
| 4 | 6 | 8 | 10 | ||
| Maht, m 3 | 1,257 | 1,635 | 2,017 | 2,239 | |
| Tsement, kg | 350 | 455 | 561 | 623 | |
| Liiv, m 3 | 0,622 | 0,809 | 0,997 | 1,107 | |
| Kruus, m 3 | 0,959 | 1,250 | 1,510 | 1,710 | |
| Kokkupandava korpuse krohvimine | Maht, m 3 | 0,277 | 0,347 | 0,400 | 0,508 |
| Tsement, kg | 113 | 142 | 163 | 208 | |
| Liiv, m 3 | 0,259 | 0,324 | 0,374 | 0,475 | |
| tsemendipasta | Tsement, kg | 6 | 7 | 9 | 11 |
| Materjali koguhulk | Tsement, kg | 469 | 604 | 733 | 842 |
| Liiv, m 3 | 0,881 | 1,133 | 1,371 | 1,582 | |
| Kruus, m 3 | 0,959 | 1,250 | 1,540 | 1,710 | |
| Kirjeldus | Tähistus joonistel |
| Materjalid: | |
| Shtruba (kraav maa sees) |  |
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
| Sümbolid: | |
| Link osa joonisele. Ülemine number näitab osa numbrit. Alumine number tähistab joonise numbrit koos detaili üksikasjaliku kirjeldusega. Kui väiksema numbri asemel on märgitud "-", näitab see, et sellel joonisel on detaili üksikasjalik kirjeldus. | |
| Detail lõige. Rasvased jooned näitavad lõike tasapinda ja vaatesuunda ning numbrid lõike identifitseerimisnumbrit. | |
| Nool näitab raadiust. R-tähe järel olevad numbrid näitavad raadiuse väärtust. | |
| Sage: | |
 |
|
 |
|
 |
|
| Vastavalt sellele ellipsoidi poolsuurtelg ja lühike telg | |
| Pikkus | |
 |
|
 |
|
 |
|
Biogaasireaktorite projektid.
Iseärasused:
Peabasseini disainifunktsiooni tüüp.
Põhjas on kalle sisselaskeaknast väljalaskeaknani. See tagab pideva liikuva voolu moodustumise. Joonistel nr 1-9 on kujutatud kolme tüüpi biogaasireaktori struktuure: tüüp A, tüüp B, tüüp C.
A-tüüpi biogaasireaktor: kõige lihtsam lahendus. Vedelaine eemaldamine toimub ainult läbi väljalaskeakna käärituskambris oleva biogaasi survejõu toimel.
Biogaasi reaktor tüüp B: Peabassein on varustatud keskel asuva vertikaalse toruga, mille kaudu saab vastavalt vajadusele töö käigus teostada vedela aine juurdevoolu või eemaldamist. Lisaks on seda tüüpi biogaasireaktoril põhibasseini põhjas peegeldav (deflektor) deflektor, et moodustada ainevool läbi vertikaalse toru.
C-tüüpi biogaasireaktor: sellel on sarnane struktuur B-tüüpi reaktoriga, kuid see on varustatud lihtsa kolb-käsipumbaga, mis on paigaldatud kesksesse vertikaaltorusse, ja muude peabasseini põhjas asuvate deflektoritega. Need disainifunktsioonid võimaldavad teil kiirtestide lihtsuse tõttu tõhusalt juhtida põhibasseini peamiste tehnoloogiliste protsesside parameetreid. Ja kasutada ka biogaasireaktorit biogaasibakterite doonorina. Seda tüüpi reaktoris toimub substraadi difusioon (segamine) täielikumalt, mis omakorda suurendab biogaasi saagist.
Fermentatsiooni omadused:
Protsess seisneb pookimismaterjali valikus; esmaste toorainete valmistamine (tiheduse reguleerimine veega, happesuse reguleerimine, pookimismaterjali sissetoomine); kääritamine (substraadi segamise ja temperatuuri kontroll).
Kääritusmaterjalina kasutatakse inimese väljaheiteid, loomasõnnikut, lindude väljaheiteid. Pideva kääritusprotsessiga luuakse suhteliselt stabiilsed tingimused biogaasireaktori efektiivseks tööks.
Disaini põhimõtted.
Vastavus "kolmekoja" süsteemile (biogaas, WC, laut). Biogaasireaktor on vertikaalne silindriline paak. Silindrilise osa kõrgus on H=1 m. Tanki ülaosas on kaarjas võlv. Võlvi kõrguse ja silindrilise osa läbimõõdu suhe f 1 /D=1/5. Põhjal on kalle sisselaskeaknast väljalaskeakna poole. Kaldenurk 5 kraadi.
Paagi konstruktsioon tagab rahuldavad käärimistingimused. Substraadi liikumine toimub raskusjõu toimel. Süsteem töötab paagi täisvõimsusel ja juhib end biogaasi tootmist suurendades tooraine viibimisaja järgi. B- ja C-tüüpi biogaasireaktoritel on substraadi töötlemiseks lisaseadmed.
Paagi laadimine toorainega ei pruugi olla täielik. See vähendab gaasi võimsust ilma tõhusust ohverdamata.
Madal hind, lihtne töö, lai levik.
Ehitusmaterjalide kirjeldus.
Biogaasireaktori seinte, põhja, kaare materjal on betoon.
Ruudukujulisi sektsioone, näiteks etteandekanalit, saab valmistada tellistest. Betoonkonstruktsioone saab valmistada betoonisegu valamisel, kuid võib valmistada betoonelementidest (näiteks: sisselaskeakna kate, bakteripuur, kesktoru). Bakteripaak on ristlõikega ümmargune ja koosneb palmikusse asetatud purustatud munakoorest.
Ehitustööde järjekord.
Raketise valamise meetod on järgmine. Kohapeal märgitakse tulevase biogaasireaktori piirjooni. Pinnas eemaldatakse. Kõigepealt valatakse põhi. Betooni valamiseks ümber rõnga on paigaldatud raketis. Seinad valatakse raketise ja seejärel kaarevõlviga. Raketis võib olla terasest, puidust või tellistest. Täitmine toimub sümmeetriliselt ja tugevuse tagamiseks kasutatakse tampimisseadmeid. Liigne voolav betoon eemaldatakse spaatliga.
Ehitusjoonised.
Ehitus toimub vastavalt joonistele nr 1-9.
Joonis 1. Biogaasireaktor 6 m 3 . Tüüp A:
Joonis 2. Biogaasireaktor 6 m 3 . Tüüp A:
Biogaasireaktorite ehitamine monteeritavatest betoonplaatidest on arenenum ehitustehnoloogia. See tehnoloogia on täiuslikum tänu mõõtmete täpsuse rakendamise lihtsusele, mis vähendab ehituse aega ja kulusid. Konstruktsiooni põhiomadus seisneb selles, et reaktori põhielemendid (kaarkatus, seinad, kanalid, kaaned) valmistatakse paigalduskohast kaugel, seejärel transporditakse need paigalduskohta ja monteeritakse kohapeal kokku suurde süvendisse. Sellise reaktori kokkupanemisel keskendutakse paigalduse täpsusele horisontaalselt ja vertikaalselt ning põkkliidete tihedusele.
Joonis 13. Biogaasireaktor 6 m 3. Raudbetoonplaatidest biogaasireaktori andmed:
Joonis 14. Biogaasireaktor 6 m 3 . Biogaasireaktori koostu elemendid:
Joonis 15. Biogaasireaktor 6 m 3. Raudbetoonreaktori montaažielemendid:
Biokütus ehk biogaas on erinevate gaaside segu, mis saadakse spetsiaalsete mikroorganismide (bakterid ja arheed) tegevuse tulemusena, mis toituvad erinevast orgaanilisest ainest, sh sõnnikust.
Pärast selle saamist muudetakse sõnnik või allapanu kvaliteetseks väetiseks, mis sisaldab kaaliumi, lämmastikku, fosforit ja mulda moodustavaid happeid.
Sõnniku biokütuseks töötlemise eelised on ilmsed, need on järgmised:
- kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamine;
- taastumatute kütuste tarbimise vähendamine;
- väljaheidete puhastamine helmintidest, samuti mitmesugustest patogeenidest;
- köögijäätmete taaskasutamise võimalus.
Muudest sõnniku ringlussevõtu ja töötlemise viisidest oleme artiklis juba rääkinud.
- sõnnikust biogaasi saamise tehnoloogia kohta;
- selle kohta, mis neid protsesse kiirendab või aeglustab ning mõjutab ka kütuse koguhulka;
- milliseid turvameetmeid tuleks võtta;
- Kuidas rafineeritud kütust kasutatakse?
- Kui tulus on biogaasi tootmine?
Sõnnik, nagu allapanu, pole mitte ainult loomade väljaheited, vaid ka väga keeruline aine.
See täis erinevaid mikroorganisme, mis osalevad paljudes keemilistes ja füüsikalistes protsessides.
Soolestikus olles töötlevad nad toitu, hävitavad keerulisi orgaanilisi ahelaid, muutes need lihtsateks aineteks, mis sobivad läbi sooleseinte imendumiseks.
Samal ajal korrigeerivad mikroorganismide arvu ja aktiivsust maomahl ja soolestikust eritavad ained.
Pärast bioreaktorisse sisenemist mõned neist hakkavad intensiivselt hapnikku neelama, vabastades oma elu jooksul erinevaid gaase. Just nemad lagundavad keerulisi orgaanilisi ühendeid, muutes need metaani moodustavate mikroorganismide toitmiseks sobivateks aineteks.
See protsessi nimetatakse hüdrolüüsiks või kääritamiseks. Kui hapnikutase langeb kriitilise väärtuseni, siis need mikroorganismid surevad ja lakkavad osalemast käimasolevates protsessides ning nende tööd teevad anaeroobsed arheed, st nad ei vaja hapnikku.
Enamik inimesi arvab metanogeensed mikroorganismid bakterid, mis tähendab nende väikest suurust, kuid teadlased on hiljuti (1990) omistanud need metanogeenidele, st arheobakteritele (archaea), mis toituvad vesinikust ja süsinikmonooksiidist (süsinikmonooksiidist).
Need erinevad bakteritest oma struktuuri poolest, kuid on nendega võrreldavad oma suuruse poolest. Seetõttu kutsuvad paljud väetisetootjad neid siiani bakteriteks, sest biokütuse seadmete tavakasutaja tasemel on mõlemad nimetused ühtviisi õiged.
Metaani moodustavad mikroorganismid toituvad purustatud orgaanilisest ainest, muutes selle sapropeliks (põhjamuda, mis koosneb orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete segust, mille hulgas on humiinhappeid, mis on mulla orgaaniline alus) ja veeks koos metaani eraldumisega.
Kuna lagunemisprotsessis osalevad mitte ainult metaani moodustavad mikroorganismid, nende eraldatav gaas ei koosne ainult metaanist, vaid hõlmab ka:
- süsinikdioksiid;
- vesiniksulfiid;
- lämmastik;
- õhk-vesi dispersioon.
jagada iga gaas oleneb vastavate mikroorganismide arvust ja aktiivsusest mida mõjutavad paljud tegurid.
Nende hulgas:
- bioreaktori sisu tahkete fraktsioonide suurus;
- vedelate/tahkete orgaaniliste fraktsioonide protsent;
- materjali esialgne koostis;
- temperatuur;
- nendele mikroorganismidele praegusel hetkel sobivate toitainete tasakaal.
Metaani moodustavate mikroorganismide aktiivsus
kõigi biokütuse tootmisprotsessis osalevate mikroorganismide aktiivsus, sõltub otseselt keskkonna temperatuurist mädanevad mikroorganismid on aga kõige vähem sõltuvad.
Kuigi osa neist eraldab ka metaani, väheneb temperatuuri langedes selle gaasi koguhulk, kuid teiste gaaside hulk suureneb.
Temperatuuril 5–25 kraadi toimivad ainult psührofiilsed metanogeenid. minimaalse jõudlusega. Ka teised protsessid aeglustuvad, kuid mädanevad bakterid on üsna aktiivsed, mistõttu segu hakkab üsna kiiresti mädanema, misjärel on metaani tootmisprotsesse selles raske käivitada.
Kuumutamine temperatuurini 30-42 kraadi(mesofiilne protsess) suurendab mesofiilide aktiivsust metanogeenid, mille jõudlus ei ole väga kõrge, ja nende peamised konkurendid - putrefaktiivsed bakterid tunnevad end üsna mugavalt.
Temperatuuril 54-56 kraadi(termofiilne protsess) hakkavad toimima termofiilsed mikroorganismid, millel on maksimaalne metaani tootmise võime, mis mitte ainult ei suurenda biogaasi saagist, vaid suurendab ka metaani osakaalu selles.
Lisaks väheneb järsult nende peamiste konkurentide, putrefaktiivsete mikroorganismide aktiivsus, millega seoses vähenevad kulud lõhestatud orgaanilisele ainele muude gaaside ja muda tootmiseks.
Kõik metanogeenid eraldavad lisaks gaasile ka soojusenergiat, kuid tõhusalt ainult mesofiilsed bakterid suudavad hoida temperatuuri mugaval tasemel. Termofiilsed mikroorganismid eraldavad vähem energiat, seetõttu tuleb nende aktiivseks eksisteerimiseks substraat kuumutada optimaalse temperatuurini.
Kuidas toodangut suurendada?
Kuna metaani tootjad on metanogeenid, siis gaasi saagise suurendamiseks on see vajalik luua nende mikroorganismide jaoks kõige mugavamad tingimused.
Seda on võimalik saavutada ainult kõikehõlmavalt, mõjutades kõiki etappe alates sõnniku kogumisest ja valmistamisest kuni jäätmematerjali väljastamise ja gaasi puhastamise meetoditeni.
Metanogeenid ei suuda tõhusalt seedida tahkeid killukesi, seega sõnnikut / allapanu, aga ka muid orgaanilisi aineid, nagu niidetud rohi ja muud tuleks vähendada nii palju kui võimalik.
Mida väiksemad on suured killud ja mida väiksem on nende protsent, seda rohkem saavad bakterid materjali töödelda. Lisaks on väga oluline piisav kogus vett, mistõttu tuleb sõnnikut või allapanu veega lahjendada teatud konsistentsini.
Tuleb austada tasakaalu metanogeenide ja bakterite vahel, orgaanilise aine lagundamine lihtsateks komponentideks, eriti rasvade lõhustamine.
Kui metanogeene on liiga palju, arendavad nad kiiresti välja olemasolevad toitained, misjärel nende produktiivsus langeb järsult, kuid suureneb mädanevate mikroorganismide aktiivsus, mis töötlevad orgaanilist ainet huumuseks teistmoodi.
Kui orgaanilist ainet lagundavaid baktereid on liiga palju, siis süsihappegaasi osakaal biogaasis suureneb järsult, mistõttu on seda pärast valmistoote puhastamist märgatavalt vähem.
Statsionaarses olekus on bioreaktori sisu kihistunud tiheduse järgi, mille tõttu saab piisavas koguses toitu vaid osa metaani moodustavatest mikroorganismidest, mistõttu tuleb aeg-ajalt segada. allapanu / sõnnik bioreaktoris.
Saadud muda on suurema tihedusega kui sõnniku vesilahus, mistõttu see settib põhja, kust see tuleb eemaldada, et teha ruumi uuele väljaheidete partiile.
Valmistoote puhastamine vähendab biogaasi mahtu, kuid suurendab järsult selle kütteväärtust. Et valmis biogaas ei kaoks, peab see olema laadige üles eelnevalt ettevalmistatud hoidlatesse(gaasihoidikud), kust see seejärel tarbijatele tarnitakse.
Tootmistehnoloogia ja seadmed
Suletud tehnoloogiline tsükkel, mis tähendab välisenergia minimaalset kasutamist, hõlmab:
- sõnniku kogumine ja ettevalmistamine;
- bioreaktori laadimine ja hooldus;
- jäätmete äraviimine ja kõrvaldamine;
- gaasi puhastamine;
- elektri- ja soojusenergia tootmine.
Materjali kogumine ja ettevalmistamine
Sõnnikumahutisse kogutud väljaheited sisaldavad palju suuri kilde, nii et need purustatud mis tahes sobiva veskiga. Sageli täidab seda funktsiooni pump, mis pumpab materjali bioreaktorisse.
Määrake käsitsi või automatiseeritud süsteemide abil toote niiskustase ja vajadusel lisage sellele puhast kloorivaba vett.
Kui toormele lisatakse biogaasi mahu suurendamiseks rohelist massi (lõigatud muru vms), siis seda ka eelpurustatakse kasutades.
Purustatud ja vajadusel rohelise massiga täidetud substraat filtreeritakse, seejärel pumbatakse bioreaktori lähedal asuvasse konteinerisse.
See sisaldab kasutusvalmis lahust kuumutatakse vajaliku temperatuurini(olenevalt fermentatsioonirežiimist) ja peale täitmist valatakse bioreaktorisse, mis on igast küljest ümbritsetud veesärgiga.
Selline kütmisviis tagab sama temperatuuri kõikides sisu kihtides ning osa tekkivast gaasist kasutatakse jahutusvedeliku (vee) soojendamiseks (esimestel koormustel tuleb jahutusvedelikku soojendada kolmandate kuludega). partei energiaallikad). Siiski on võimalikud ka muud sisu kuumutamise viisid.
1-3 korda päevas sisu segatakse tugeva kihistumise vältimiseks ja sõnniku gaasiks töötlemise tõhususe parandamiseks.
Bakterite tekitatud gaas koguneb reaktori ülemisse ossa, mis tekitab kerge positiivse rõhu. Valik gaas läheb gaasipaaki perioodiliselt kui saavutatakse teatud rõhk või pidevalt, sel juhul reguleeritakse väljatõmmatava gaasi kogust, et säilitada vajalik rõhk.
Drenaaž ja jäätmekäitlus
Täielikult lagunenud materjal settib oma suurema tiheduse tõttu reaktori põhja ning selle ja kõige aktiivsema kihi vahele tekib jäätmevedeliku kiht. Niisiis enne segamist see eemaldatakse koos osa mudaga, mis seejärel eraldatakse.
Mõlemat tüüpi jäätmed on tugevad looduslikud väetised- vedelik kiirendab taimede arengut ja muda parandab mulla struktuuri/kvaliteeti ja sisaldab humiinaineid.
Seetõttu saab mõlemat tüüpi jäätmeid müüa, samuti oma põldudel kasutada. Kui jäätmeid ei plaanita koheselt fraktsioonideks jagada, tuleb neid perioodiliselt segada, et muda ei paakuks, vastasel juhul on konteineri tühjendamise ajal raske neid eemaldada.
Gaasi puhastus
Biogaasi puhastamiseks kasutatakse mitmeid tehnilisi lahendusi, millest igaüks on suunatud teatud aine eemaldamisele selle koostisest. Vesi eemaldatakse kondensatsiooni teel, mille jaoks toode kõigepealt kuumutatakse, seejärel juhitakse läbi külma toru, mille seintele settivad veepiisad.
vesiniksulfiid ja süsinikdioksiid eemaldatakse sorbentidega kõrge rõhu all. Korralikult ehitatud puhastusliin tõstab metaanisisalduse 93-98%-ni, mis muudab biogaasi väga tõhusaks kütuseks, mis suudab konkureerida teiste gaaskütustega.
Tõsiseid puhastusseadmeid kodus teha pole võimalik, küll aga on võimalik valmistoode kõrgsurve veest läbi lasta, mille tõttu süsihappegaas muutub süsihappegaasiks.
Samas tuleb vett pidevalt vahetada, sest selle süsihappegaasi neelamisvõime on piiratud. Heitvett tuleb soojendada (eraldub süsihappegaasi), misjärel saab seda uuesti puhastamiseks kasutada. Kuid isegi sel viisil kogenud keemik peaks valmistoote puhastama, saab valida soovitud temperatuuri ja rõhu.
Soojus- ja elektrienergia tootmine
Tänu kõrgele kütteväärtusele on puhastatud biogaas hästi sobib generaatorite ja erinevate kütteseadmete toiteks.
See vähendab valmis gaasi saagist, kuid välistab vajaduse täiendavate energiaallikate järele, välja arvatud esimestel päevadel, kuni bioreaktori täisvõimsuseni.
Sisepõlemismootorite metaaniks muutmiseks on vaja seadke õige süütenurk, sest selle kütuse oktaaniarv on 105-110 ühikut. Seda saab teha nii mehaaniliselt (jagajat keerates) kui ka elektroonilise juhtseadme programmi muutes.
Kui mootor töötab ainult metaanil, ilma bensiini kasutamata, tuleb seda suurendada surveastet suurendades.
See mitte ainult ei suurenda mootori efektiivsust, võimaldades teil gaasi ettevaatlikumalt kasutada, vaid ka et mootor kauem kestaks, sest mida madalam on surveaste, seda kõrgem on temperatuur põlemiskambris, mis tähendab, et seda suurem on kolvide või ventiilide põlemise tõenäosus.
Kütteseadmete muundamiseks biogaasiks, sh soojaveeboilerid, peate valima õige suurusega joa et toodetav soojushulk vastaks töörežiimile. See on eriti oluline automaatjuhtimisega süsteemide puhul, mis töötavad kindla programmi järgi.
Bioreaktori maht
Bioreaktori maht arvutatakse orgaanilise aine täieliku töötlemise tsükli põhjal, mis on ette nähtud:
- mesofiilne protsess 12-30 päeva;
- termofiilne protsess 3-10 päeva.
Reaktori maht määratletud järgmiselt- korrutage nõutava niiskusesisalduseni (90%) lahjendatud sõnniku päevane kogus maksimaalse täielikuks lagunemiseks vajaliku päevade arvuga, seejärel suurendatakse tulemust 10–30%.
Selline suurendamine on vajalik esimese gaasipaagi loomiseks, kuhu koguneb tekkinud gaas.
Esitus
Hoolimata asjaolust, et iga temperatuurirežiimi korral on gaasi kogusaagis ligikaudu sama, on oluline erinevus - saada see maksimaalse tootlikkuse korral 3-5 päevaga või koguda kuu jooksul.
Niisiis tootlikkust saab tõsta ainult töödeldava materjali mahu suurendamisega, ja sellest tulenevalt suurema bioreaktori kasutamine.
Termofiilsele protsessile üleminek võimaldab tõsta tootlikkust isegi reaktori mahu vähendamisega, kuid sel juhul suurenevad järsult segu soojendamisega seotud kulud.
Ligikaudsed parameetrid erinevat tüüpi sõnniku / sõnniku biogaasi toodangut, aga ka muid materjale, käsitleme allpool tabelites. Näidatud väärtuste teisendamiseks 90% niiskusesisaldusega valmissegu tonnideks tuleb teise veeru andmed korrutada 80–120-ga.
See levik on tingitud:
- loomade või lindude toitmise omadused;
- voodipesu materjal ja saadavus;
- lihvimise efektiivsus.
Loomade ja kodulindude jäätmed
| Tooraine tüüp | Gaasi väljund (m 3 kuivaine kilogrammi kohta) | Metaanisisaldus (%) |
| Veiste sõnnik | 0,250 — 0,340 | 65 |
| Sea sõnnik | 0,340 — 0,580 | 65-70 |
| lindude väljaheited | 0,310-0,620 | 60 |
| Hobuse sõnnik | 0,200 — 0,300 | 56-60 |
| lambasõnnik | 0,300 — 0,620 | 70 |
Majapidamisjäätmed
Taimestik
Kasumlikkuse hindamine
Kasumlikkuse hindamisel on vaja arvesse võtta kõiki tulude ja kulude liike, sealhulgas kaudseid.
Näiteks, elektritootmine oma vajadusteks võimaldab selle ostmisest keelduda ja mõnel juhul ka kommunikatsiooni investeerimisest, mille võib seostada kaudse tuluga.
Üks kaudse tulu liike on naabermaade elanikelt pretensioone pole, mille põhjustab ebameeldiv lõhn, mis eraldab hunnikutesse visatud sõnnikut. Vene Föderatsiooni seadused ju tagavad inimesele õiguse hingata puhast õhku, seetõttu võib selline hageja kohtusse pöördudes protsessi hästi võita ja kohustada sõnnikutootjat ebameeldiva lõhna oma kulul kõrvaldama.
Sõnniku või väljaheidete hunnikutesse ladestamine ei riku mitte ainult õhku, vaid ka kujutab tõsist ohtu pinnasele ja põhjaveele. Looduslikult mädanev orgaanilise aine hunnik suurendab järsult mulla happesust ja tõmbab sellest välja lämmastikku, nii et isegi mõne aasta pärast on selles kohas raske midagi kasvatada.
Igasugune väljaheide sisaldab helminte ja erinevate haiguste patogeene, mis põhjavette sattudes võivad tungida veevärki või kaevu, mis kujutab endast ohtu loomadele ja inimestele.
Seetõttu võib ohtlike jäätmete taaskasutamise võimaluse suhteliselt ohutuks mudaks ja tööstusveeks seostada väga suure kaudse tuluga.
Kaudsed kulud hõlmavad gaasi tarbimine elektri tootmiseks ja jahutusvedeliku soojendamiseks. Lisaks mõjutab kasumlikkust töötlemisjäätmete ehk kuivatatud või märja muda (muda) ja erinevate mikroelementidega küllastunud puhastatud protsessivee müümise võimalus.
Palju oleneb kapitaliinvesteeringute suurusest, sest kogu varustuse saab osta mõnelt tuntud firmalt ja üsna kõrge hinnaga või saab osa ka ise teha.
Sama oluline on automatiseerituse tase, sest mida kõrgem see on, seda vähem on vaja töötajaid, mis tähendab, et on vähem kulutusi palgale ja nende eest maksude maksmisele.
Õige seadmete valiku ja kogu protsessi kompetentse korraldusega biogaasi tootmine tasub end ära mõne aastaga isegi puhastatud biogaasi müügita.
Pealegi sissetulek võib olla:
- väljaheidete kõrvaldamisega seotud kulude märgatav vähenemine;
- maaviljakuse suurendamine tehnilise vee ja mudaga väetamise teel;
- energia ostmise kulude vähendamine;
- väetiste ostmise kulude vähendamine.
Turvameetmed
Biogaasi tootmine on väga ohtlik protsess, sest tuleb töötada toksiliste ja plahvatusohtlike materjalidega. Seetõttu tuleb kõikides etappides kasutusele võtta kõrgendatud ohutusmeetmed – alates seadmete disaini väljatöötamisest kuni puhastatud gaasi transportimiseni lõpptarbijateni ja jäätmete kõrvaldamiseni.
Sel põhjusel bioreaktori projekti arendamine ja valmistamine on parem usaldada professionaalidele. Kui peate seda ise tegema, on soovitatav võtta aluseks müügil olevad seadmed ja hoolikalt kontrollida nende tihedust.
Isegi väike tühimik või pragu reaktoris või gaasipaagis põhjustab õhulekke ja tekitab suure tõenäosuse metaani ja hapniku plahvatusohtliku segu tekkeks.
Pealegi, allaneelatud hapnik mõjutab negatiivselt metanogeenide aktiivsust, mille tõttu igapäevane metaani tootmine väheneb ja piisava hapnikukoguse korral lakkab see täielikult. Metaani või toorgaasi lekkimine ruumi tekitab mürgistusohu ja suure plahvatusohu.
Kogu protsessi korraldus ja tehniline teostamine peavad täielikult vastama nendele dokumentidele.:
Plussid ja miinused võrreldes teiste kütustega
Erinevate kütuseliikide ja pealegi erinevate energialiikide võrdlemiseks on vaja kindlaks määrata, milliseid parameetreid võrrelda. Samas on maksumuse võrdlemine vale, sest biogaasi tavahind alles muutub pärast tasuvusaega.
Kütteväärtuse järgi võrdlemine on samuti vale, sest madalama kütteväärtusega kütus ei ole alati halvem kui kõrgem kütteväärtus.
Näiteks küttepuit on madalama kütteväärtusega kui diislikütus, kuid paljudel juhtudel on see sobivam kütuseliik.
Niisiis Selliste parameetrite järgi saate võrrelda erinevaid kütuse- ja energiatüüpe, nagu:
- Sobib kasutamiseks autodes, elektrigeneraatorites ja küttesüsteemides (punktides, 1 punkt - sobib kõigile, 2 punkti - mõnele, 3 punkti - ükskõik millisele).
- Vajadus luua ladustamiseks eritingimused (1 punkt - võimalik mis tahes tingimustes, 2 punkti - vaja on spetsiaalseid konteinereid, 3 punkti - lisaks spetsiaalsetele konteineritele on vaja lisavarustust, 4 punkti - ladustamine on võimatu).
- Seadmete muule kütusele või energiale ümberehitamise raskus (1 punkt - minimaalsed muudatused, mida suudab teha isegi kogemusteta inimene; 2 - muudatused, mis on kättesaadavad enam-vähem teadlikule amatöörile ja ei nõua kõrgelt spetsialiseeritud seadmeid, 3 punkti - vaja on suuri muudatusi).
- Negatiivne mõju keskkonnale (punktides, 1 - vähim, 2 punkti - keskmine, 3 punkti - maksimaalne);
- Kas kütus või energia on taastuv (punktides, 1 punkt - täielikult (näiteks tuul või päikesevalgus); 2 punkti - tingimuslikult, see tähendab teatud tingimustel või pärast mõnda tegevust, 3 punkti - mitte).
- Kas see sõltub maastikust, aastaajast ja ilmast (punktides, 1 punkt - ei, 2 punkti - osaliselt, 3 punkti - sõltub kõigest).
| Kütuse või energia nimetus | Parameetrid võrdluseks | |||||
| Kasutusvõimalused | Säilitamine | Varustus | Mõju keskkonnale | Uuenevus | Sõltuvus välistest teguritest | |
| Puhastatud biogaas (metaanisisaldus 95-99%) | 1 | 3 | 1–2 | 1 | 1 | 1 |
| Propaan | 1 | 2–3 | 1–2 | 2 | 3 | 1 |
| Bensiin | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 1 |
| kütteõli | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 1 |
| diislikütus | 2 | 2 | 3 | 3 | 3 | 1 |
| Küttepuud | 3 | 1 | 3 | 2 | 1 | 2 |
| Kivisüsi | 3 | 1 | 3 | 2 | 3 | 2 |
| Elekter | 1 | 4 | 3 | 1 | 2 | 1 |
| Tuuleenergia | 2 | 4 | 3 | 1–2 | 1 | 3 |
| Päikese energia | 2 | 4 | 3 | 1 | 1 | 3 |
| Vee liikumise energia (jõed) | 2 | 4 | 3 | 1–2 | 1 | 3 |
Loa saamine
Vaatamata asjaolule, et sõnnik kuulub kolmandasse ohuklassi ehk mõõdukalt ohtlikud jäätmed, mida tuleb kõrvaldada vaja litsentsi hankida.
Kuid see kehtib ainult nendel juhtudel, kui biogaasi või sellest toodetud elektrit hakatakse müüma.
Lisaks on nõutav litsents, kui kääriti töötab ostetud toorainega. Kui tekkivat biogaasi hakatakse kasutama ainult selle tootja vajadusteks, siis ei ole vaja luba hankida.
Lisaks on vajalik hankima ehitusluba, samuti kooskõlastama projektiga järgmised osakonnad:
- Rostechnadzor;
- Tuletõrjeinspektsioon;
- Gaasiteenus.
Mõnikord jätavad väikeste ja mitte väga väikeste talude omanikud kooskõlastused ja load hooletusse, sest ehitavad kõik oma maale ega müü töödeldud tooteid kellelegi.
Selline seisukoht on täis tõsist trahvi, sest biogaasijaamad on klassifitseeritud ohtlikeks tööstusharudeks, seega tuleb kanda riiklikku registrisse Rostekhnadzori ohtlikud tootmisrajatised.
Pealegi sellised objektid kindlustada õnnetuse korral ja enne käivitamist peavad vastavate osakondade spetsialistid neid kontrollima.
Väikeste kodupaigaldiste omanikud jätavad aga registreerimata, kuna lubade maksumus tühistab kõik selle sõnniku kõrvaldamise meetodi eelised.
Kuid nad teevad seda omal vastutusel ja riskil, sest iga hädaolukorra korral ei pea nad maksma mitte ainult trahve registriandmete puudumise eest, vaid vastutama ka kõigi tagajärgede eest.
Foorumid
Oleme ette valmistanud Interneti-foorumite loend, kus kasutajad arutavad erinevaid sõnnikust biogaasi tootmise ja selleks vajalike seadmetega seotud küsimusi:
Seotud videod
Video näitab kõiki sõnniku biogaasiks töötlemise protsessi etappe:
Järeldus
Biogaas on sõnniku ja sõnniku töötlemise produkt, samuti hea alternatiiv teistele kütustele. Hoolimata tõsiste kapitaliinvesteeringute vajadusest, samuti paljude lubade ja kooskõlastuste väljastamisest, võimaldab selle tootmine loomsete ja lindude jäätmeid kasulikult kõrvaldada.
Kokkupuutel
Head päeva kõigile! See postitus jätkab teie jaoks alternatiivenergia teemat. Selles räägin teile biogaasist ja selle kasutamisest kodu kütmiseks ja toiduvalmistamiseks. See teema pakub enim huvi põllumeestele, kellel on seda tüüpi kütuse hankimiseks juurdepääs mitmesugustele toorainetele. Kõigepealt mõistame, mis on biogaas ja kust see tuleb.
Kust biogaas tuleb ja millest see koosneb?
Biogaas on põlev gaas, mis tekib toitainekeskkonnas mikroorganismide elutähtsa aktiivsuse produktina. See toitainekeskkond võib olla sõnnik või silo, mis asetatakse spetsiaalsesse punkrisse. Selles punkris, mida nimetatakse reaktoriks, toimub biogaasi teke. Reaktori sees korraldatakse järgmiselt:
Biomassi käärimisprotsessi kiirendamiseks on vaja seda kuumutada. Selleks saab kasutada mis tahes küttekatlaga ühendatud kütteelementi või soojusvahetit. Unustada ei tohi head soojusisolatsiooni, et vältida tarbetuid energiakulusid küttele. Lisaks kuumutamisele tuleb käärivat massi segada. Ilma selleta saab paigalduse efektiivsust oluliselt vähendada. Segamine võib olla käsitsi või mehaaniline. Kõik sõltub eelarvest või olemasolevatest tehnilistest võimalustest. Kõige tähtsam reaktoris on maht! Väike reaktor ei ole lihtsalt füüsiliselt võimeline suures koguses gaasi tootma.
Gaasi keemiline koostis sõltub suuresti sellest, millised protsessid reaktoris toimuvad. Kõige sagedamini toimub seal metaankäärimisprotsess, mille tulemusena tekib suure metaaniprotsendiga gaas. Kuid metaankääritamise asemel võib hästi tekkida vesiniku moodustumise protsess. Kuid minu arvates pole vesinikku tavatarbijale vaja ja võib-olla isegi ohtlik. Pidage meeles vähemalt õhulaeva Hindenburgi surma. Nüüd mõtleme välja, millest biogaasi saab.
Kust saab biogaasi?
Gaasi saab saada erinevat tüüpi biomassist. Loetleme need loendina:
- Toidu tootmise jäätmed – need võivad olla kariloomade tapmise või piimatootmise jäätmed. Sobivad päevalille- või puuvillaseemneõli tootmise jäätmed. See ei ole täielik loetelu, kuid piisav, et sisu edasi anda. Seda tüüpi tooraine annab gaasis suurima metaanisisalduse (kuni 85%).
- Põllukultuurid – mõnel juhul kasvatatakse gaasi tootmiseks eritüüpi taimi. Selleks sobib näiteks silomais või merevetikad. Metaani osakaal gaasis hoitakse umbes 70%.
- Sõnnik - kasutatakse kõige sagedamini suurtes loomakasvatuskompleksides. Metaani protsent gaasis ei ületa sõnnikut toorainena kasutades tavaliselt 60%, ülejäänu on süsihappegaas ning üsna vähe vesiniksulfiidi ja ammoniaaki.
Biogaasijaama plokkskeem.
Selleks, et paremini mõista, kuidas biogaasijaam töötab, vaatame järgmist joonist:
Bioreaktori seadet käsitleti eespool, seega me sellest ei räägi. Mõelge installi teistele komponentidele:
- Jäätmete vastuvõtja on omamoodi konteiner, millesse siseneb tooraine esimeses etapis. Selles saab toorainet segada veega ja purustada.
- Pump (jäätmete vastuvõtja järel) on fekaalipump, mille abil pumbatakse biomass reaktorisse.
- Boiler - mis tahes kütust kasutav küttekatel, mis on ette nähtud reaktoris oleva biomassi soojendamiseks.
- Pump (katla kõrval) on tsirkulatsioonipump.
- "Väetised" - konteiner, millesse siseneb kääritatud muda. Nagu kontekstist selgub, saab seda kasutada väetisena.
- Filter on seade, milles biogaas viiakse seisundisse. Filter eemaldab liigsed gaasid ja niiskuse lisandid.
- Kompressor – surub gaasi kokku.
- Gaasihoidla on suletud mahuti, milles saab kasutusvalmis gaasi hoida suvaliselt pikka aega.
Biogaas eramajja.
Paljud väiketalude omanikud mõtlevad biogaasi kasutamisele kodumaistes vajadustes. Kuid olles saanud täpsemalt teada, kuidas see kõik toimib, jätab enamus selle mõtte kõrvale. Selle põhjuseks on asjaolu, et sõnniku või silo töötlemise seadmed maksavad palju raha ja gaasi saak (olenevalt toorainest) võib osutuda väikeseks. See omakorda muudab seadmete paigaldamise kahjumlikuks. Tavaliselt paigaldatakse põllumeeste eramajadesse primitiivsed paigaldised, mis töötavad sõnnikul. Enamasti suudavad nad gaasi anda ainult kööki ja väikese võimsusega seinale paigaldatud gaasikatlale. Samal ajal tuleb palju energiat kulutada tehnoloogilisele protsessile endale - kütmiseks, pumpamiseks ja kompressori tööks. Vaatamata ei saa jätta ka kalleid filtreid.
Üldiselt on moraal siin selline - mida suurem on installatsioon ise, seda tulusam on selle töö. Ja kodutingimustes on see peaaegu alati võimatu. Kuid see ei tähenda, et keegi ei teeks kodupaigaldust. Soovitan teil vaadata järgmist videot, et näha, kuidas see improviseeritud materjalidest välja näeb:
Kokkuvõte.
Biogaas on suurepärane viis orgaaniliste jäätmete kasulikuks taaskasutamiseks. Väljundiks on kütus ja kasulik väetis kääritatud muda kujul. See tehnoloogia töötab seda tõhusamalt, seda rohkem toorainet töödeldakse. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad gaasi tootmist tõsiselt suurendada spetsiaalsete katalüsaatorite ja mikroorganismide kasutamisega. Kõige selle peamiseks puuduseks on ühe kuupmeetri kõrge hind. Tihti tuleb tavainimestele pudelgaasi ostmine palju odavam kui jäätmejaama ehitamine. Kuid loomulikult on kõikidest reeglitest erandeid, seega tuleks enne biogaasile ülemineku otsustamist välja arvutada kuupmeetri hind ja tasuvusaeg. See on praegu kõik, kirjutage kommentaaridesse küsimused
Tõusvad energiahinnad panevad mõtlema isevarustatuse võimalusele. Üks võimalus on biogaasijaam. Selle abil saadakse sõnnikust, allapanust ja taimejääkidest biogaasi, mida saab peale puhastamist kasutada gaasiseadmetes (pliit, boiler), pumbata balloonidesse ning kasutada autode või elektrigeneraatorite kütusena. Üldiselt võib sõnniku biogaasiks töötlemine rahuldada kogu kodu või talu energiavajaduse.
Biogaasijaama ehitamine on võimalus iseseisvalt energiaressursse hankida
Üldised põhimõtted
Biogaas on produkt, mis saadakse orgaanilise aine lagunemisel. Lagunemise/käärimise käigus eralduvad gaasid, mida kogudes saate rahuldada oma majapidamise vajadused. Seadmeid, milles see protsess toimub, nimetatakse "biogaasijaamaks".
Biogaasi moodustumise protsess toimub jäätmetes endas sisalduvate erinevate bakterite elutegevuse tõttu. Kuid selleks, et nad saaksid aktiivselt "töötada", peavad nad looma teatud tingimused: niiskuse ja temperatuuri. Nende loomiseks ehitatakse biogaasijaama. See on seadmete kompleks, mille aluseks on bioreaktor, milles toimub jäätmete lagunemine, millega kaasneb gaasi moodustumine.
Sõnniku biogaasiks töötlemiseks on kolm viisi:
- Psühhofiilne režiim. Temperatuur biogaasijaamas on +5°C kuni +20°C. Sellistes tingimustes on lagunemisprotsess aeglane, tekib palju gaasi, selle kvaliteet on madal.
- Mesofiilne. Seade lülitub sellesse režiimi temperatuuridel +30°C kuni +40°C. Sel juhul paljunevad mesofiilsed bakterid aktiivselt. Sel juhul moodustub rohkem gaasi, töötlemisprotsess võtab vähem aega - 10 kuni 20 päeva.
- Termofiilne. Need bakterid paljunevad temperatuuril üle +50°C. Protsess on kõige kiirem (3-5 päeva), gaasi väljavool on suurim (ideaalsetes tingimustes saab 1 kg tarne pealt kuni 4,5 liitrit gaasi). Enamik töötlemisel tekkiva gaasi saagise võrdlustabeleid on antud spetsiaalselt selle režiimi jaoks, nii et teiste režiimide kasutamisel tasub korrigeerida.
Biogaasijaamades on kõige keerulisem termofiilne režiim. Selleks on vaja kvaliteetset biogaasijaama soojapidavust, kütet ja temperatuuri reguleerimise süsteemi. Kuid väljundis saame maksimaalselt biogaasi. Termofiilse töötlemise teine tunnus on ümberlaadimise võimatus. Ülejäänud kaks režiimi - psühhofiilne ja mesofiilne - võimaldavad teil iga päev lisada värske portsjoni valmistatud toorainet. Kuid termofiilses režiimis võimaldab lühike töötlemisaeg jagada bioreaktori tsoonideks, milles töödeldakse selle osa erineva laadimisajaga toorainet.
Biogaasijaama skeem
Biogaasijaama aluseks on bioreaktor ehk punker. Selles toimub käärimisprotsess, millesse koguneb tekkiv gaas. Samuti on peale- ja mahalaadimispunker, tekkiv gaas juhitakse välja ülemisse ossa sisestatud toru kaudu. Järgmisena tuleb gaasi rafineerimissüsteem - selle puhastamine ja rõhu tõstmine gaasitorustikus töötavasse.
Mesofiilsete ja termofiilsete režiimide puhul on vajalike režiimide saavutamiseks vajalik ka bioreaktori küttesüsteem. Selleks kasutatakse tavaliselt gaasiküttel töötavaid katlaid. Sellest läheb torusüsteem bioreaktorisse. Tavaliselt on need polümeertorud, kuna need taluvad kõige paremini viibimist agressiivses keskkonnas.
Teine biogaasijaam vajab aine segamise süsteemi. Käärimise käigus moodustub ülaossa kõva koorik, rasked osakesed settivad maha. Kõik see kokku halvendab gaasi moodustumise protsessi. Töödeldud massi homogeense oleku säilitamiseks on vaja segajaid. Need võivad olla mehaanilised või isegi käsitsi. Käivitada saab taimeriga või käsitsi. Kõik oleneb sellest, kuidas biogaasijaam on tehtud. Automatiseeritud süsteemi paigaldamine on kallim, kuid nõuab töö ajal minimaalset tähelepanu.
Biogaasijaam asukoha tüübi järgi võib olla:
- Üldkulud.
- Pooleldi vee all.
- Maetud.
Kallim paigaldada maetud - vaja on palju maatööd. Kuid meie tingimustes tegutsedes on need paremad - soojustust on lihtsam korraldada, küttekulud väiksemad.
Mida saab taaskasutada
Biogaasijaam on oma olemuselt kõigesööja – töödelda saab igasugust orgaanilist ainet. Sobib igasugune sõnnik ja uriin, taimejäänused. Detergendid, antibiootikumid, kemikaalid mõjutavad protsessi negatiivselt. Soovitav on nende tarbimist minimeerida, kuna nad tapavad töötlemisega seotud taimestiku.
Veisõnnikut peetakse ideaalseks, kuna see sisaldab suurtes kogustes mikroorganisme. Kui farmis lehmi ei ole, on bioreaktori laadimisel soovitav lisada allapanu, et asustada substraat vajaliku mikroflooraga. Taimejäägid eelnevalt purustatakse, lahjendatakse veega. Bioreaktoris segatakse taimne tooraine ja väljaheited. Sellise “tankimise” töötlemine võtab kauem aega, kuid väljumisel on õige režiimiga toote saagis kõrgeim.
Asukoha määramine
Protsessi korraldamise kulude minimeerimiseks on mõttekas paigutada biogaasijaam jäätmeallika lähedusse – hoonete lähedusse, kus peetakse linde või loomi. Soovitav on välja töötada konstruktsioon nii, et laadimine toimuks raskusjõu mõjul. Lehmalaudast või sealaudast saab nõlva alla paigaldada torustiku, mille kaudu voolab sõnnik raskusjõu mõjul punkrisse. See lihtsustab oluliselt reaktori hooldamist ja ka sõnniku puhastamist.
Kõige soovitatavam on biogaasijaam paigutada nii, et farmi jäätmed saaksid gravitatsioonijõul voolata
Tavaliselt asuvad loomadega hooned elumajast mõnel kaugusel. Seetõttu tuleb toodetud gaas tarbijatele üle anda. Kuid ühe gaasitoru venitamine on odavam ja lihtsam kui sõnniku transportimise ja laadimise liini korraldamine.
Bioreaktor
Sõnnikutöötlemismahutile on kehtestatud üsna ranged nõuded:
Kõik need nõuded biogaasijaama rajamisel peavad olema täidetud, kuna need tagavad ohutuse ja loovad normaalsed tingimused sõnniku töötlemiseks biogaasiks.
Milliseid materjale saab valmistada
Materjalidele, millest mahuteid saab valmistada, on põhinõue vastupidavus agressiivsele keskkonnale. Bioreaktori substraat võib olla happeline või aluseline. Sellest tulenevalt peab materjal, millest konteiner on valmistatud, olema erinevate kandjate poolt hästi talutav.
Nendele taotlustele ei vasta paljud materjalid. Esimene asi, mis meelde tuleb, on metall. See on vastupidav, sellest saab valmistada mis tahes kujuga anumat. Hea on see, et saab kasutada valmis anumat – mingit vana paaki. Sel juhul võtab biogaasijaama ehitamine väga vähe aega. Metalli puudus seisneb selles, et see reageerib keemiliselt aktiivsete ainetega ja hakkab lagunema. Selle miinuse neutraliseerimiseks kaetakse metall kaitsekattega.
Suurepärane võimalus on polümeeri bioreaktori võimsus. Plastik on keemiliselt neutraalne, ei mädane, ei roosteta. Tuleb vaid valida selliste materjalide hulgast, mis taluvad külmumist ja piisavalt kõrge temperatuurini kuumutamist. Reaktori seinad peaksid olema paksud, eelistatavalt tugevdatud klaaskiuga. Sellised konteinerid ei ole odavad, kuid kestavad kaua.
Odavam variant on tellistest, betoonplokkidest, kivist paagiga biogaasijaam. Selleks, et müüritis taluks suuri koormusi, on vaja müüritist armeerida (igas 3-5 reas, olenevalt seina paksusest ja materjalist). Pärast seina püstitamise protsessi lõppu on vee- ja gaasitiheduse tagamiseks vajalik seinte järgnev mitmekihiline töötlemine nii seest kui väljast. Seinad on krohvitud tsemendi-liiva koostisega koos lisanditega (lisaained), mis annavad vajalikud omadused.
Reaktori suuruse määramine
Reaktori maht sõltub sõnniku biogaasiks töötlemiseks valitud temperatuurist. Kõige sagedamini valitakse mesofiilne - seda on lihtsam hooldada ja see eeldab reaktori igapäevase lisakoormuse võimalust. Biogaasi tootmine pärast normaalrežiimi saavutamist (umbes 2 päeva) on stabiilne, ilma purunemiste ja langusteta (normaalsete tingimuste loomisel). Sel juhul on mõttekas arvutada biogaasijaama maht sõltuvalt farmis päevas tekkiva sõnniku kogusest. Keskmiste andmete põhjal on kõik lihtne välja arvutada.
Sõnniku lagunemine mesofiilsetel temperatuuridel võtab aega 10 kuni 20 päeva. Vastavalt sellele arvutatakse maht, korrutades 10 või 20-ga. Arvutamisel tuleb arvestada veekogusega, mis on vajalik substraadi ideaalsesse olekusse viimiseks - selle niiskus peaks olema 85-90%. Leitud mahtu suurendatakse 50%, kuna maksimaalne koormus ei tohiks ületada 2/3 paagi mahust - gaas peaks kogunema lae alla.
Näiteks on talus 5 lehma, 10 siga ja 40 kana. Tegelikult moodustub 5 * 55 kg + 10 * 4,5 kg + 40 * 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Kanasõnniku niiskusesisalduse 85% saavutamiseks peate lisama veidi rohkem kui 5 liitrit vett (see on veel 5 kg). Kogumass 331,8 kg. Töötlemiseks 20 päeva jooksul on vaja: 331,8 kg * 20 \u003d 6636 kg - umbes 7 kuubikut ainult substraadi jaoks. Leitud arvu korrutame 1,5-ga (kasv 50%), saame 10,5 kuupmeetrit. See on biogaasijaama reaktori mahu arvutatud väärtus.
Laadimis- ja mahalaadimisluugid viivad otse bioreaktori paaki. Selleks, et aluspind oleks ühtlaselt jaotunud kogu ala ulatuses, tehakse need konteineri vastasotstes.
Biogaasijaama maetud paigaldusmeetodiga lähenevad peale- ja mahalaadimistorud kerele terava nurga all. Veelgi enam, toru alumine ots peaks olema allpool vedeliku taset reaktoris. See hoiab ära õhu sisenemise mahutisse. Samuti paigaldatakse torudele pöörd- või sulgeventiilid, mis on tavaasendis suletud. Need on avatud ainult peale- või mahalaadimiseks.
Kuna sõnnik võib sisaldada suuri tükke (allapanuelemendid, rohuvarred jne), ummistuvad sageli väikese läbimõõduga torud. Seega peale- ja mahalaadimiseks peavad need olema 20-30 cm läbimõõduga.Paigaldada tuleb enne biogaasijaama soojustustööde algust, kuid pärast konteineri paika paigaldamist.
Biogaasijaama kõige mugavam töörežiim on regulaarne substraadi peale- ja mahalaadimine. Seda operatsiooni saab teha üks kord päevas või üks kord kahe päeva jooksul. Sõnnik ja muud komponendid kogutakse eelkogumismahutisse, kus need viiakse nõutavasse olekusse - purustatakse, vajadusel niisutatakse ja segatakse. Mugavuse huvides võib sellel konteineril olla mehaaniline segaja. Valmistatud substraat valatakse vastuvõtuluuki. Kui asetate vastuvõtuanuma päikese kätte, soojendatakse aluspinda eelsoojendusega, mis vähendab vajaliku temperatuuri hoidmise kulusid.
Soovitav on arvutada vastuvõtupunkri paigaldussügavus nii, et jäätmed voolaksid sinna raskusjõu mõjul. Sama kehtib ka bioreaktorisse mahalaadimise kohta. Parim on see, kui ettevalmistatud substraat liigub gravitatsiooni mõjul. Ja siiber blokeerib selle ettevalmistamise ajal.
Biogaasijaama tiheduse tagamiseks peavad vastuvõtupunkril ja mahalaadimisalal olevad luugid olema varustatud kummitihendiga. Mida vähem õhku paagis on, seda puhtam on gaas väljalaskeavas.
Biogaasi kogumine ja kõrvaldamine
Biogaasi eemaldamine reaktorist toimub toru kaudu, mille üks ots on katuse all, teine lastakse tavaliselt vesisulgurisse. See on veega anum, kuhu juhitakse tekkiv biogaas. Vesitihendis on teine toru - see asub vedeliku taseme kohal. Sellesse tuleb rohkem puhast biogaasi. Nende bioreaktori väljalaskeavasse on paigaldatud gaasisulgventiil. Parim variant on pall.
Milliseid materjale saab kasutada gaasiülekandesüsteemi jaoks? HDPE-st või PPR-st valmistatud galvaniseeritud metalltorud ja gaasitorud. Need peavad tagama tiheduse, õmblusi ja liitekohti kontrollitakse seebivahuga. Kogu torujuhe on kokku pandud sama läbimõõduga torudest ja liitmikest. Ei mingeid kokkutõmbeid ega laienemisi.
Lisandite puhastamine
Saadud biogaasi ligikaudne koostis on järgmine:
- metaan - kuni 60%;
- süsinikdioksiid - 35%;
- muud gaasilised ained (sh vesiniksulfiid, mis annab gaasile ebameeldiva lõhna) - 5%.
Selleks, et biogaas ei haiseks ja põleks hästi, tuleb sellest eemaldada süsihappegaas, vesiniksulfiid ja veeaur. Süsinikdioksiid eemaldatakse vesisulguris, kui paigaldise põhja lisatakse kustutatud lubi. Sellist järjehoidjat tuleb perioodiliselt muuta (kuna gaas hakkab halvemini põlema, on aeg seda muuta).
Gaasi dehüdratsiooni saab teha kahel viisil - tehes gaasitorustikus hüdrotihendeid - sisestades torusse hüdrotihendite all kumerad lõigud, millesse koguneb kondensaat. Selle meetodi puuduseks on vajadus veetihendi regulaarse tühjendamise järele - suure koguse kogutud vee korral võib see blokeerida gaasi läbipääsu.
Teine võimalus on panna silikageeliga filter. Põhimõte on sama, mis vesitihendil - gaas juhitakse silikageeli sisse, kuivatatakse kaane alt ära. Selle biogaasi kuivatamise meetodi puhul tuleb silikageeli perioodiliselt kuivatada. Selleks tuleb seda mõnda aega mikrolaineahjus soojendada. See kuumeneb, niiskus aurustub. Võite magama jääda ja uuesti kasutada.
Vesiniksulfiidi eemaldamiseks kasutatakse metallilaastudega täidetud filtrit. Konteinerisse saate laadida vanu metallist pesulappe. Puhastamine toimub täpselt samamoodi: gaas juhitakse metalliga täidetud anuma alumisse ossa. Läbimisel puhastatakse see vesiniksulfiidist, koguneb filtri ülemisse vabasse ossa, kust see juhitakse teise toru / vooliku kaudu välja.
Gaasihoidik ja kompressor
Puhastatud biogaas siseneb mahutisse - gaasimahutisse. See võib olla suletud kilekott, plastmahuti. Peamine tingimus on gaasitihedus, kuju ja materjal ei oma tähtsust. Biogaasi hoitakse gaasipaagis. Sellest tarnitakse kompressori abil teatud rõhu all (kompressori poolt seatud) gaas juba tarbijale - gaasipliidile või katlale. Seda gaasi saab kasutada ka elektri tootmiseks generaatori abil.
Süsteemis pärast kompressorit stabiilse rõhu loomiseks on soovitav paigaldada vastuvõtja - väike seade rõhutõusude tasandamiseks.
Segamisseadmed
Biogaasijaama normaalseks tööks on vaja vedelikku regulaarselt segada bioreaktoris. See lihtne protsess lahendab palju probleeme:
- segab värske osa koormast bakterikolooniaga;
- soodustab tekkiva gaasi vabanemist;
- ühtlustab vedeliku temperatuuri, välistades soojemad ja külmemad alad;
- säilitab substraadi homogeensuse, vältides mõnede koostisosade settimist või pinnale tulemist.
Tavaliselt on väikesel omatehtud biogaasijaamal mehaanilised segistid, mida juhib lihasjõud. Suure mahuga süsteemides saab segajaid käitada mootoritega, mis lülitatakse sisse taimeriga.
Teine võimalus on vedeliku segamine, juhtides selle läbi osa tekkivast gaasist. Selleks asetatakse pärast metatankist väljumist tee ja osa gaasist valatakse reaktori alumisse ossa, kust see väljub läbi aukudega toru. Seda osa gaasist ei saa pidada tarbimiseks, kuna see siseneb ikkagi uuesti süsteemi ja selle tulemusena jõuab gaasipaaki.
Kolmas segamisviis on fekaalipumpade abil substraat alumisest osast välja pumbata, ülevalt välja valada. Selle meetodi puuduseks on sõltuvus elektri olemasolust.
Küttesüsteem ja soojusisolatsioon
Ilma töödeldud läga kuumutamata paljunevad psühhofiilsed bakterid. Töötlemisprotsess võtab sel juhul 30 päeva ja gaasi saagis on väike. Suvel on soojusisolatsiooni ja koormuse eelsoojenduse juures võimalik saavutada temperatuur kuni 40 kraadini, mil algab mesofiilsete bakterite areng, kuid talvel on selline paigaldus praktiliselt kasutuskõlbmatu - protsessid on väga loid. Temperatuuril alla +5°C nad praktiliselt jäätuvad.
Mida soojendada ja kuhu paigutada
Parimate tulemuste saavutamiseks kasutatakse soojust. Kõige ratsionaalsem on vee soojendamine boilerist. Katel võib töötada elektri-, tahke- või vedelkütusel, samuti võib see töötada tekkival biogaasil. Maksimaalne temperatuur, milleni tuleb vett soojendada, on +60°C. Kuumemad torud võivad põhjustada osakeste pinnale kleepumist, mille tulemuseks on kütte efektiivsuse vähenemine.
Võite kasutada ka otsekütet - sisestage kütteelemendid, kuid esiteks on segamist keeruline korraldada ja teiseks kleepub aluspind pinna külge, vähendades soojusülekannet, kütteelemendid põlevad kiiresti läbi.
Biogaasijaama saab kütta tavaliste kütteradiaatoritega, lihtsalt mähisesse keeratud torud, keevitatud registrid. Parem on kasutada polümeertorusid - metallplastist või polüpropüleenist. Sobivad ka gofreeritud roostevabast terasest torud, neid on lihtsam paigaldada, eriti silindrilistes vertikaalsetes bioreaktorites, kuid gofreeritud pind provotseerib setete kogunemist, mis ei ole soojusülekandeks kuigi hea.
Et vähendada kütteelementidele osakeste sadestumise võimalust, asetatakse need segistitsooni. Ainult sel juhul on vaja kõik kujundada nii, et segisti ei saaks torusid puudutada. Sageli tundub, et küttekehad on parem paigutada altpoolt, kuid praktika on näidanud, et põhjas olevate setete tõttu on selline küte ebaefektiivne. Seega on ratsionaalsem paigutada küttekehad biogaasijaama metapaagi seintele.
Vee soojendamise meetodid
Vastavalt torude asukohale võib küte olla välimine või sisemine. Siseruumides paiknedes on küte tõhus, kuid küttekehade remont ja hooldus on võimatu ilma süsteemi väljalülitamise ja väljapumpamiseta. Seetõttu pööratakse erilist tähelepanu materjalide valikule ja ühenduste kvaliteedile.
Kütmine tõstab biogaasijaama tootlikkust ja vähendab tooraine töötlemise aega
Kui küttekehad asuvad õues, on vaja rohkem soojust (biogaasijaama sisu kütmise maksumus on palju suurem), kuna palju soojust kulub seinte soojendamisele. Kuid süsteem on alati remondiks saadaval ja küte on ühtlasem, kuna keskkonda soojendatakse seintelt. Selle lahenduse plussiks on ka see, et segistid ei saa küttesüsteemi kahjustada.
Kuidas isoleerida
Kaevu põhja valatakse kõigepealt liiva tasanduskiht, seejärel soojusisolatsioonikiht. See võib olla põhuga segatud savi ja paisutatud savi, räbu. Kõiki neid komponente saab segada, valada eraldi kihtidena. Need tasandatakse horisonti, paigaldatakse biogaasijaama võimsus.
Bioreaktori külgi saab soojustada kaasaegsete materjalidega või klassikaliste vanaaegsete meetoditega. Vanamoodsatest meetoditest - savi ja õlgedega katmine. Seda rakendatakse mitmes kihis.
Kaasaegsetest materjalidest saate kasutada suure tihedusega pressitud vahtpolüstürooli, madala tihedusega poorbetoonplokke,. Tehnoloogiliselt kõige arenenum on sel juhul polüuretaanvaht (PPU), kuid selle rakendusteenused pole odavad. Kuid selgub, et see on õmblusteta soojusisolatsioon, mis minimeerib küttekulusid. On veel üks soojusisolatsioonimaterjal - vahtklaas. Plaatides on see väga kallis, kuid selle lahing või puru maksab üsna palju ja omaduste poolest on see peaaegu täiuslik: see ei ima niiskust, ei karda külmumist, talub hästi staatilist koormust ja on madala soojusjuhtivusega. .
Metaani hankimise teema huvitab neid erafarmide omanikke, kes kasvatavad kodulinde või sigu ning peavad ka veiseid. Reeglina toodavad sellised farmid märkimisväärses koguses orgaanilisi loomseid jäätmeid ja just nemad võivad tuua märkimisväärset kasu, muutudes odava kütuse allikaks. Selle materjali eesmärk on rääkida teile, kuidas neid jäätmeid kasutades kodus biogaasi hankida.
Üldinfo biogaasi kohta
Erinevast sõnnikust ja lindude väljaheidetest tulenev kodumaine biogaas koosneb enamasti metaanist. Seal on see 50–80%, sõltuvalt sellest, kelle jäätmeid tootmiseks kasutati. Seesama metaan, mis meie ahjudes ja kateldes põleb ja mille eest me vahel arvestite näitude järgi palju raha maksame.
Et anda aimu kütusekogusest, mida teoreetiliselt saab kodus või maal loomade pidamisel, esitame tabeli andmetega biogaasi saagise ja puhta metaani sisalduse kohta selles:
Nagu tabelist näha, on lehmasõnniku- ja silojäätmetest gaasi efektiivseks tootmiseks vaja üsna palju toorainet. Tulusam on kütust ammutada seasõnnikust ja kalkuni väljaheidetest.
Ülejäänud ained (25-45%), millest kodu biogaas koosneb, on süsihappegaas (kuni 43%) ja vesiniksulfiid (1%). Ka kütuse koostises on lämmastikku, ammoniaaki ja hapnikku, kuid väikestes kogustes. Muide, just tänu vesiniksulfiidi ja ammoniaagi eraldumisele eritab sõnnikumägi nii tuttavat “meeldivat” lõhna. Mis puudutab energiasisaldust, siis 1 m3 metaani võib põlemisel teoreetiliselt eraldada kuni 25 MJ (6,95 kW) soojusenergiat. Biogaasi eripõlemissoojus sõltub metaani osakaalust selle koostises.
Viitamiseks. Praktikas on kontrollitud, et keskmisel sõidurajal asuva soojustatud maja kütmiseks kulub küttehooajal 1 m2 pinna kohta ca 45 m3 bioloogilist kütust.
Oma olemuselt on see korraldatud nii, et sõnnikust biogaas tekib spontaanselt ja sõltumata sellest, kas me tahame seda saada või mitte. Sõnnikuhunnik mädaneb aastaga - pooleteise jooksul, lihtsalt vabas õhus viibides ja isegi miinuskraadidel. Kogu selle aja eraldab see biogaasi, kuid ainult väikestes kogustes, kuna protsess pikeneb ajas. Põhjuseks on sajad mikroorganismide liigid, mida leidub loomade väljaheidetes. See tähendab, et gaasi tekitamise alustamiseks pole midagi vaja, see tekib iseenesest. Kuid protsessi optimeerimiseks ja kiirendamiseks on vaja spetsiaalset varustust, mida arutatakse hiljem.
Biogaasi tehnoloogia
Tõhusa tootmise olemus on orgaanilise tooraine loomuliku lagunemisprotsessi kiirendamine. Selleks peavad selles olevad bakterid looma parimad tingimused jäätmete paljunemiseks ja töötlemiseks. Ja esimene tingimus on asetada tooraine suletud anumasse - reaktorisse, muidu - biogaasi generaatorisse. Jäätmed purustatakse ja segatakse reaktoris arvestusliku koguse puhta veega kuni algse substraadi saamiseni.
Märge. Puhas vesi on vajalik selleks, et substraati ei satuks ained, mis mõjutavad negatiivselt bakterite elutegevust. Selle tulemusena saab käärimisprotsessi oluliselt aeglustada.
Biogaasi tootmise tööstusettevõte on varustatud substraadikütte, segamisseadmete ja söötme happesuse kontrolliga. Segamine toimub käärimise käigus tekkiva kõva kooriku eemaldamiseks pinnalt, mis segab biogaasi eraldumist. Tehnoloogilise protsessi kestus on vähemalt 15 päeva, selle aja jooksul ulatub lagunemisaste 25% -ni. Arvatakse, et maksimaalne kütusesaagis tekib kuni 33% biomassi lagunemisest.
Tehnoloogia näeb ette substraadi igapäevase uuendamise, tagades sellega sõnnikust gaasi intensiivse tootmise, tööstusrajatistes ulatub see sadade kuupmeetriteni päevas. Reaktorist eemaldatakse osa kasutatud massist umbes 5% kogumahust ja selle asemele laaditakse sama palju värsket bioloogilist toorainet. Jäätmeid kasutatakse põldudel orgaanilise väetisena.
Biogaasijaama skeem
Kodus biogaasi hankides on võimatu luua mikroorganismidele nii soodsaid tingimusi kui tööstuslikus tootmises. Ja esiteks puudutab see väide generaatori kütte korraldamist. Teatavasti nõuab see energiat, mis toob kaasa kütusekulu olulise tõusu. Käärimisprotsessile omase kergelt aluselise keskkonna järgimist on täiesti võimalik kontrollida. Aga kuidas seda kõrvalekallete korral parandada? Jällegi kulud.
Eramajapidamiste omanikel, kes soovivad oma kätega biogaasi toota, soovitatakse valmistada olemasolevatest materjalidest lihtsa konstruktsiooniga reaktor, mida siis jõudumööda täiendada. Mida on vaja teha:
- hermeetiliselt suletud anum mahuga vähemalt 1 m3. Sobivad ka erinevad väikese suurusega paagid ja tünnid, kuid nendest eraldub ebapiisava toorainekoguse tõttu vähe kütust. Sellised tootmismahud teile ei sobi;
- korraldades kodus biogaasi tootmist, ei hakka te tõenäoliselt paaki soojendama, kuid see on vajalik isoleerida. Teine võimalus on matta reaktor maasse, soojustades ülemise osa;
- paigaldage reaktorisse mis tahes konstruktsiooniga käsitsi segaja, tõmmates käepidet läbi ülemise kaane. Käepideme läbipääsukomplekt peab olema õhukindel;
- varustada düüsid substraadi ette- ja mahalaadimiseks, samuti biogaasi proovide võtmiseks.
Allpool on maapinnast allpool asuva biogaasijaama diagramm:
1 - kütusegeneraator (metallist, plastist või betoonist paak); 2 - punker aluspinna valamiseks; 3 - tehniline luuk; 4 - anum, mis täidab vesihülje rolli; 5 - harutoru jäätmete mahalaadimiseks; 6 – biogaasi proovivõtutoru.
Kuidas saada biogaasi koju?
Esimene toiming on jäätmete jahvatamine fraktsiooniks, mille suurus ei ületa 10 mm. Seega on substraadi ettevalmistamine palju lihtsam ja bakteritel on lihtsam toorainet töödelda. Saadud mass segatakse põhjalikult veega, selle kogus on umbes 0,7 l 1 kg orgaanilise aine kohta. Nagu eespool mainitud, tuleks kasutada ainult puhast vett. Seejärel täidetakse substraat isevalmistava biogaasijaamaga, misjärel suletakse reaktor hermeetiliselt.
Päeva jooksul peate mitu korda konteinerit külastama, et sisu segada. 5. päeval saate kontrollida gaasi olemasolu ja kui see ilmub, pumbake see perioodiliselt kompressoriga silindrisse. Kui seda õigel ajal ei tehta, siis rõhk reaktoris tõuseb ja fermentatsioon aeglustub või isegi peatub. 15 päeva pärast on vaja osa substraadist maha laadida ja sama palju uut lisada. Üksikasjad leiate videot vaadates:
Järeldus
Tõenäoliselt ei rahulda lihtne biogaasijaam kõiki teie vajadusi. Kuid praegust energiaressursside maksumust arvestades on see majapidamises juba arvestatav abi, sest tooraine eest ei pea maksma. Aja jooksul, kui olete tootmisega tihedalt seotud, saate kõik funktsioonid selgeks teha ja installida vajalikke täiustusi.