Kaasun vapautumismäärät biokaasulaitoksissa. Biokaasun itsenäisen tuotannon menetelmät. Onko kannattavaa tehdä reaktoria ja käyttää biokaasua

23.06.2020

Kulutusekologia Maatila: Onko kannattavaa tuottaa biopolttoainetta kotona pieninä määrinä omalla tytäryhtiön tontilla? Jos sinulla on muutama metallitynnyri ja muuta rautaromua sekä kuilu vapaa-aikaa etkä osaa hävittää niitä - kyllä.

Oletetaan, että maakaasua ei ole ollut eikä tule olemaan kylässäsi. Ja vaikka olisikin, se maksaa rahaa. Vaikka paljon halvempaa kuin tuhoisa lämmitys sähköllä ja nestemäisillä polttoaineilla. Lähin pellettien tuotantopaja on parin sadan kilometrin päässä, kantaminen on kallista. Polttopuiden ostaminen on vuosi vuodelta vaikeampaa, ja sen lämmittäminen on hankalaa. Tätä taustaa vasten näyttää erittäin houkuttelevalta saada omalle takapihallesi ilmaista biokaasua rikkaruohoista, kananlannasta, suosikkiporsasi lannasta tai isännän wc:n sisällöstä. Bioreaktorin tekeminen riittää! Televisiossa kerrotaan kuinka säästäväiset saksalaiset maanviljelijät lämmittävät itseään "lantavaroilla" eivätkä nyt tarvitse "Gazpromia". Tässä pitää paikkansa sanonta "poistaa kalvon ulosteista". Internet on täynnä artikkeleita ja videoita aiheesta "biokaasu biomassasta" ja "tee-se-itse biokaasulaitos". Mutta tekniikan käytännön soveltamisesta tiedetään vähän: kaikki ja kaikki puhuvat biokaasun tuotannosta kotona, mutta harvat ovat nähneet kylässä konkreettisia esimerkkejä, kuten legendaarista Yo-Mobilea tiellä. Yritetään selvittää, miksi näin on ja mitkä ovat edistyksellisten bioenergiateknologioiden näkymät maaseudulla.

Mikä on biokaasu + vähän historiaa

Biokaasua muodostuu biomassan peräkkäisen kolmivaiheisen hajoamisen (hydrolyysi, hapon ja metaanin muodostuminen) seurauksena erityyppisten bakteerien toimesta. Hyödyllinen palava komponentti on metaani, mukana voi myös olla vetyä.

Bakteerien hajoamisprosessi, joka tuottaa palavaa metaania

Palavia kaasuja muodostuu suuremmassa tai pienemmässä määrin eläin- ja kasvitähteiden hajoamisen aikana.

Biokaasun likimääräinen koostumus, komponenttien erityissuhteet riippuvat käytetyistä raaka-aineista ja teknologiasta

Ihmiset ovat yrittäneet käyttää tämän tyyppistä luonnonpolttoainetta pitkään, keskiaikaisissa kronikoissa on viittauksia siihen, että nykyisen Saksan alankomaiden asukkaat saivat vuosituhat sitten biokaasua mätänevästä kasvillisuudesta upottamalla nahkaturkiksia suohon. lietettä. Pimeällä keskiajalla ja jopa valistuneina vuosisatoina lahjakkaimmat meteoristit, jotka erikoisvalitun ruokavalion ansiosta pääsivät ajoissa käyntiin ja sytyttämään runsaan metaaniputken, herättivät jatkuvaa yleisön iloa huvimessuilla. esityksiä. Teollisia biokaasulaitoksia alettiin rakentaa vaihtelevalla menestyksellä 1800-luvun puolivälistä lähtien. Neuvostoliitossa viime vuosisadan 80-luvulla hyväksyttiin valtion ohjelma teollisuuden kehittämiseksi, mutta sitä ei toteutettu, vaikka tusina tuotantolaitosta käynnistettiin silti. Ulkomailla biokaasun tuotantotekniikkaa kehitetään suhteellisen aktiivisesti, toimivien laitosten kokonaismäärä on kymmeniä tuhansia. Kehittyneissä maissa (ETY, USA, Kanada, Australia) nämä ovat pitkälle automatisoituja suuria komplekseja, kehitysmaissa (Kiina, Intia) - puolikäsityöläisiä biokaasulaitoksia koti- ja pienviljelyyn.

Prosenttiosuus EU-maiden biokaasulaitosten lukumäärästä. On selvästi nähtävissä, että tekniikka kehittyy aktiivisesti vain Saksassa, syynä kiinteän valtion tuet ja verohelpotukset.

Mikä on biokaasun käyttö

On selvää, että polttoaineena, koska se palaa. Teollisuus- ja asuinrakennusten lämmitys, sähköntuotanto, ruoanlaitto. Kaikki ei kuitenkaan ole niin yksinkertaista kuin YouTubessa hajallaan olevissa videoissa näkyy. Biokaasun tulee palaa vakaasti lämpöä tuottavissa laitoksissa. Tätä varten sen kaasumaisen väliaineen parametrit on saatettava melko tiukoille standardeille. Metaanin pitoisuus ei saa olla alle 65 % (optimaalinen 90-95 %), vetyä ei saa olla, vesihöyry poistetaan, hiilidioksidi poistetaan, loput komponentit ovat inerttejä korkeille lämpötiloille.

Asuinrakennuksissa on mahdotonta käyttää "lantaeläinperäistä" biokaasua, joka ei ole puhdistettu pahanhajuisista epäpuhtauksista.

Normalisoitu paine on 12,5 bar, arvolla alle 8-10 bar, automaatio nykyaikaisissa lämmityslaitteiden ja keittiökalusteiden malleissa pysäyttää kaasun syötön. On erittäin tärkeää, että lämmönkehittimeen tulevan kaasun ominaisuudet ovat vakaat. Jos paine hyppää normaalia pidemmälle, venttiili toimii, sinun on käännettävä se takaisin päälle manuaalisesti. On huonoa, jos käytetään vanhentuneita kaasulaitteita, joita ei ole varustettu kaasunohjausjärjestelmällä. Parhaimmassa tapauksessa lämmityskattilan poltin voi epäonnistua. Pahin vaihtoehto on, että kaasu sammuu, mutta sen virtaus ei pysähdy. Ja tämä on täynnä tragediaa. Yhteenvetona sanotusta: biokaasun ominaisuudet on saatettava vaadituille parametreille ja turvatoimia on noudatettava tarkasti. Yksinkertaistettu prosessiketju biokaasun tuotantoon. Tärkeä vaihe on erotus ja kaasun erotus

Mitä raaka-aineita käytetään biokaasun valmistukseen

Kasvi- ja eläinraaka-aineet

Kasvisraaka-aineet soveltuvat erinomaisesti biokaasun tuotantoon: tuoreesta ruohosta saadaan maksimipolttoainesaanto - jopa 250 m3 raaka-ainetta kohti, metaanipitoisuus jopa 70 %. Hieman vähemmän, jopa 220 m3 saadaan maissisäilörehusta, jopa 180 m3 juurikkaan latvista. Kaikki viherkasvit sopivat, levät, heinä (100 m3/tonni) ovat hyviä, mutta arvokasta rehua on järkevää käyttää polttoaineena vain, jos sitä on selvästi ylimäärä. Metaanin tuotto mehujen, öljyjen ja biodieselin valmistuksessa syntyvästä massasta on vähäistä, mutta materiaali on vapaata. Kasvisraaka-aineiden puute on pitkä tuotantosykli, 1,5-2 kuukautta. Biokaasua voidaan saada myös selluloosasta ja muusta hitaasti hajoavasta kasvijätteestä, mutta hyötysuhde on erittäin alhainen, metaania syntyy vähän ja tuotantosykli on erittäin pitkä. Lopuksi sanomme, että kasviraaka-aineiden on oltava hienoksi jauhettuja.
Myös eläinperäiset raaka-aineet: perinteiset sarvet ja sorkat, meijereiden, teurastamojen ja käsittelylaitosten jätteet sopivat ja myös murskattuna. Rikkain "malmi" on eläinrasvat, korkealaatuisen biokaasun, jonka metaanipitoisuus on jopa 87 %, tuotanto saavuttaa 1500 m3 per tonni. Eläinraaka-aineista on kuitenkin pulaa ja niille löytyy pääsääntöisesti muuta käyttöä.

Palava kaasu ulosteesta

Lantaa on halpaa ja sitä on saatavilla runsaasti monilla tiloilla, mutta biokaasun saanto ja laatu on paljon muita tyyppejä huonompi. Lehmäpihvit ja hevosomenat voidaan käyttää puhtaassa muodossaan, käyminen alkaa välittömästi, biokaasun saanto on 60 m2/tonni vähämetaanipitoista raaka-ainetta (jopa 60 %). Tuotantosykli on lyhyt, 10-15 päivää. Sianlanta ja kananlanta ovat myrkyllisiä - jotta hyödylliset bakteerit voivat kehittyä, se sekoitetaan kasvijätteisiin, säilörehuun. Pesuainekoostumukset, pinta-aktiiviset aineet, joita käytetään kotieläinrakennusten puhdistuksessa, ovat suuri ongelma. Yhdessä antibioottien kanssa, joita lantaa pääsee suuria määriä, ne estävät bakteeriympäristön ja estävät metaanin muodostumista. Desinfiointiaineiden käyttämättä jättäminen on täysin mahdotonta, ja lannasta kaasun tuotantoon investoineet maatalousyritykset joutuvat löytämään kompromissin toisaalta hygienian ja eläintautien torjunnan ja toisaalta bioreaktorien tuottavuuden ylläpitämisen välillä.
Myös täysin vapaat ihmisen ulosteet sopivat. Mutta tavallisen jäteveden käyttö on kannattamatonta, ulosteiden pitoisuus on liian alhainen ja desinfiointiaineet ja pinta-aktiiviset aineet ovat korkeat. Teknologit sanovat, että niitä voisi käyttää vain, jos "tuotteita" tulee viemäriin vain wc:stä, edellyttäen, että kulho huuhdellaan vain yhdellä litralla vettä (vakio 4/8 l). Eikä tietenkään pesuaineita.

Lisävaatimukset raaka-aineille

Biokaasun tuotantoon nykyaikaiset laitteet asentaneiden tilojen vakava ongelma on se, että raaka-aineissa ei saa olla kiinteitä sulkeumia; vahingossa massaan joutunut kivi, mutteri, langan tai levyn pala tukkii putkiston, tekee kalliista ulostepumpusta käytöstä. tai mikseriin. On sanottava, että annetut tiedot kaasun enimmäissaannosta raaka-aineesta vastaavat ihanteellisia laboratorio-olosuhteita. Näiden lukujen lähestymiseksi todellisessa tuotannossa on tarpeen noudattaa useita ehtoja: ylläpitää vaadittua lämpötilaa, sekoittaa ajoittain hienoksi jauhettuja raaka-aineita, lisätä fermentaatiota aktivoivia lisäaineita jne. "Biokaasun saaminen omin käsin" artikkelien suositusten mukaan kootussa tilapäisasennuksessa voi tuskin saavuttaa 20% enimmäistasosta, korkean teknologian asennukset voivat saavuttaa arvot 60-95%.

Riittävän objektiivista tietoa biokaasun enimmäistuotosta erityyppisille raaka-aineille

Biokaasulaitoksen laite

Onko biokaasun tuotanto kannattavaa?

Olemme jo maininneet, että kehittyneissä maissa rakennetaan suuria teollisuuslaitoksia, kun taas kehitysmaissa rakennetaan pääasiassa pieniä, pientä taloutta varten. Selvitetään miksi näin on:

Onko järkevää tuottaa biopolttoaineita kotona?

Onko kannattavaa tuottaa biopolttoainetta kotona pieninä määrinä henkilökohtaisella tytäryhtiön tontilla? Jos sinulla on muutama metallitynnyri ja muuta rautaromua sekä kuilu vapaa-aikaa etkä osaa hävittää niitä - kyllä. Mutta säästöt ovat valitettavasti niukat. Ja investoiminen korkean teknologian laitteisiin pienillä raaka-ainemäärillä ja metaanin tuotannossa ei ole missään tapauksessa järkevää.

Toinen video kotimaisesta Kulibinista

TILAA youtube-kanavamme Econet.ru, jonka avulla voit katsoa verkossa, ladata YouTubesta ilmaiseksi videon parantamisesta, ihmisen nuorentumisesta ..

Tykkää, jaa ystäville!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Ilman raaka-aineiden sekoittamista ja käymisprosessin aktivoimista metaanisaanto on enintään 20 % mahdollisesta. Tämä tarkoittaa, että parhaassa tapauksessa 100 kg:sta (bunkkerilataus) valitusta ruohosta saadaan 5 m3 kaasua ilman puristusta. Ja on hyvä, jos metaanipitoisuus ylittää 50%, eikä se ole tosiasia, että se palaa lämmönkehittimessä. Tekijän mukaan raaka-aine lastataan päivittäin, eli sen tuotantosykli on yksi päivä. Itse asiassa vaadittu aika on 60 päivää. Keksijän saama biokaasun määrä, joka sisältyy 50 litran sylinteriin, jonka hän onnistui täyttämään, riittää pakkasella 15 kW:n lämmityskattilaan (n. 150 m2 asuinrakennus) 2 minuutiksi. .

Biokaasun tuotannon mahdollisuudesta kiinnostuneita kehotetaan perehtymään ongelmaan huolellisesti, erityisesti taloudellisesta näkökulmasta, teknisissä kysymyksissä, ottamaan yhteyttä sellaisiin töihin kokeneisiin asiantuntijoihin. Käytännön tieto, joka saadaan niillä tiloilla, joilla bioenergiateknologiaa on käytetty jo jonkin aikaa, on erittäin arvokasta. julkaistu

Kulutuksen ekologia. Homestead: Maatilat kohtaavat vuosittain lannan hävittämisongelman. Hukkaan menee huomattavia varoja, joita tarvitaan sen siirron ja hautaamisen järjestämiseen. Mutta on olemassa tapa, jolla voit paitsi säästää rahaa, myös saada tämän luonnontuotteen palvelemaan sinua parhaaksi.

Tilat kohtaavat vuosittain lannan hävittämisongelman. Hukkaan menee huomattavia varoja, joita tarvitaan sen siirron ja hautaamisen järjestämiseen. Mutta on olemassa tapa, jolla voit paitsi säästää rahaa, myös saada tämän luonnontuotteen palvelemaan sinua parhaaksi. Järkevät omistajat ovat jo pitkään käyttäneet käytännössä ekoteknologiaa, joka mahdollistaa biokaasun saamisen lannasta ja sen hyödyntämisen polttoaineena.

Biotekniikan käytön eduista

Teknologia biokaasun saamiseksi erilaisista luonnonlähteistä ei ole uusi. Tämän alan tutkimus alkoi 1700-luvun lopulla ja kehittyi menestyksekkäästi 1800-luvulla. Neuvostoliitossa ensimmäinen biovoimalaitos perustettiin viime vuosisadan 40-luvulla.

Lannan biokaasuksi käsittelyteknologia mahdollistaa haitallisten metaanipäästöjen vähentämisen ilmakehään ja lisälämpöenergian hankinnan

Bioteknologiaa on käytetty pitkään monissa maissa, mutta nykyään ne ovat erityisen tärkeitä. Maapallon heikkenevän ympäristötilanteen ja korkeiden energiakustannusten vuoksi monet kääntävät katseensa vaihtoehtoisiin energia- ja lämmönlähteisiin.

Tietenkin lanta on erittäin arvokas lannoite, ja jos tilalla on kaksi lehmää, sen käytössä ei ole ongelmia. Toinen asia on isojen ja keskikokoisten kotieläintilojen osalta, joille muodostuu tonneittain haisevaa ja mätänevää biologista materiaalia vuodessa.

Jotta lannasta tulisi korkealaatuinen lannoite, tarvitaan alueita, joilla on tietty lämpötilajärjestelmä, ja nämä ovat lisäkustannuksia. Siksi monet viljelijät varastoivat sen tarvittaessa ja vievät sen sitten pelloille.

Jos varastointiolosuhteita ei noudateta, lannasta haihtuu jopa 40 % typestä ja suurin osa fosforista, mikä huonontaa merkittävästi sen laatuindikaattoreita. Lisäksi metaanikaasua vapautuu ilmakehään, mikä vaikuttaa negatiivisesti planeetan ekologiseen tilanteeseen.

Vuorokaudessa syntyvien raaka-aineiden määrästä riippuen tulee valita asennuksen mitat ja sen automatisointiaste.

Nykyaikainen biotekniikka mahdollistaa metaanin haitallisten ympäristövaikutusten neutraloimisen, mutta myös sen, että se palvelee ihmistä, samalla kun siitä on huomattavaa taloudellista hyötyä. Lannan käsittelyn seurauksena muodostuu biokaasua, josta saadaan sitten tuhansia kW energiaa ja tuotantojäte on erittäin arvokasta anaerobista lannoitetta.

Mikä on biokaasu

Biokaasu on väritön ja hajuton haihtuva aine, joka sisältää jopa 70 % metaania. Laatuindikaattoreiltaan se lähestyy perinteistä polttoainetyyppiä - maakaasua. Sillä on hyvä lämpöarvo, 1m3 biokaasua päästää lämpöä yhtä paljon kuin saadaan polttamalla puolitoista kiloa hiiltä.

Olemme biokaasun muodostumisen velkaa anaerobisille bakteereille, jotka työskentelevät aktiivisesti orgaanisten raaka-aineiden hajottamisessa, joita käytetään kotieläinten lannana, lintujen jätöksenä, minkä tahansa kasvijätteenä.

Itse tuotetussa biokaasussa voidaan käyttää lintujen jätöksiä sekä pienten ja suurten kotieläinten jätetuotteita. Raaka-ainetta voidaan käyttää puhtaassa muodossa ja seoksena, johon on lisätty ruohoa, lehtiä, vanhaa paperia

Prosessin aktivoimiseksi on tarpeen luoda suotuisat olosuhteet bakteerien elintärkeälle aktiivisuudelle. Niiden tulisi olla samanlaisia kuin ne, joissa mikro-organismit kehittyvät luonnollisessa säiliössä - eläinten mahassa, jossa on lämmintä eikä happea. Itse asiassa nämä ovat kaksi pääedellytystä, jotka edistävät mätänevän lannan ihmeellistä muuttumista ympäristöystävälliseksi polttoaineeksi ja arvokkaiksi lannoitteiksi.

Kaasun muodostumismekanismi orgaanisista raaka-aineista

Biokaasun saamiseksi tarvitset suljetun reaktorin ilman pääsyä ilmaan, jossa tapahtuu lannan käymisprosessi ja sen hajoaminen komponenteiksi:

metaani (jopa 70 %).
Hiilidioksidi (noin 30 %).
Muut kaasumaiset aineet (1-2%).

Syntyvät kaasut nousevat säiliön yläosaan, josta ne pumpataan pois ja jäännöstuote laskeutuu - korkealaatuinen orgaaninen lannoite, joka on käsittelyn tuloksena säilyttänyt kaikki lannan arvokkaat aineet. - typpeä ja fosforia, ja se on menettänyt merkittävän osan patogeenisistä mikro-organismeista.

Biokaasureaktorin tulee olla täysin suljettu rakenne, jossa ei ole happea, muuten lannan hajoamisprosessi on erittäin hidas

Toinen tärkeä edellytys lannan tehokkaalle hajoamiselle ja biokaasun muodostumiselle on lämpötilajärjestelmän noudattaminen. Prosessiin osallistuvat bakteerit aktivoituvat +30 asteen lämpötilassa. Lisäksi lanta sisältää kahdenlaisia bakteereja:

Mesofiilinen. Niiden elintärkeä toiminta tapahtuu +30 - +40 asteen lämpötilassa;
Termofiilinen. Niiden lisääntymiseksi on noudatettava +50 (+60) asteen lämpötilaa.

Raaka-aineiden käsittelyaika ensimmäisen tyypin kasveissa riippuu seoksen koostumuksesta ja vaihtelee 12-30 päivään. Samalla 1 litra reaktorin hyödyllistä pinta-alaa antaa 2 litraa biopolttoainetta. Toisen tyypin kasveja käytettäessä lopputuotteen valmistusaika lyhenee kolmeen päivään ja biokaasun määrä kasvaa 4,5 litraan.

Termofiilisten laitosten tehokkuus näkyy paljaalla silmällä, mutta niiden ylläpitokustannukset ovat erittäin korkeat, joten ennen kuin valitset yhden tai toisen menetelmän biokaasun saamiseksi, sinun on laskettava kaikki huolellisesti (klikkaa suuremmaksi)

Huolimatta siitä, että termofiilisten laitteistojen tehokkuus on kymmenen kertaa suurempi, niitä käytetään paljon harvemmin, koska korkeiden lämpötilojen ylläpitäminen reaktorissa liittyy korkeisiin kustannuksiin. Mesofiilisten laitosten ylläpito ja ylläpito on halvempaa, joten useimmat maatilat käyttävät niitä biokaasun tuottamiseen.

Biokaasu on energiapotentiaalin kriteerien mukaan hieman huonompi kuin tavallinen kaasupolttoaine. Se sisältää kuitenkin rikkihappohöyryjä, joiden läsnäolo tulee ottaa huomioon valittaessa materiaaleja asennuksen rakentamiseen.

Biokaasun käytön tehokkuuslaskelmat

Yksinkertaiset laskelmat auttavat arvioimaan kaikkia vaihtoehtoisten biopolttoaineiden käytön etuja. Yksi 500 kg painava lehmä tuottaa noin 35-40 kg lantaa vuorokaudessa. Tämä määrä riittää tuottamaan noin 1,5 m3 biokaasua, josta puolestaan voidaan tuottaa 3 kWh sähköä.

Taulukon tietojen avulla on helppo laskea, kuinka monta m3 biokaasua saadaan tuotannosta tilalla käytettävissä olevan kotieläinmäärän mukaan

Biopolttoaineiden saamiseksi voidaan käyttää sekä yhden tyyppistä orgaanista raaka-ainetta että useiden komponenttien seoksia, joiden kosteuspitoisuus on 85-90 %. On tärkeää, että ne eivät sisällä vieraita kemiallisia epäpuhtauksia, jotka vaikuttavat haitallisesti käsittelyprosessiin.

Yksinkertaisimman seosreseptin keksi jo vuonna 2000 Lipetskin alueelta kotoisin oleva venäläinen mies, joka rakensi yksinkertaisimman biokaasulaitoksen omin käsin. Hän sekoitti 1500 kg lehmän lantaa 3500 kg:aan eri kasvien jätettä, lisäsi vettä (noin 65 % kaikkien ainesosien painosta) ja lämmitti seoksen 35 asteeseen.

Kahden viikon kuluttua ilmainen polttoaine on valmis. Tämä pieni asennus tuotti 40 m3 kaasua päivässä, mikä riitti talon ja ulkorakennusten lämmittämiseen kuudeksi kuukaudeksi.

Vaihtoehdot biopolttoaineiden tuotantolaitoksille

Laskelmien suorittamisen jälkeen on päätettävä, miten asennus tehdään tilasi tarpeiden mukaisen biokaasun saamiseksi. Jos karja on pieni, yksinkertaisin asennus sopii, joka on helppo tehdä improvisoiduista välineistä omin käsin.

Suurille tiloille, joilla on jatkuvasti suuri määrä raaka-aineita, on suositeltavaa rakentaa teollinen automatisoitu biokaasujärjestelmä. Tässä tapauksessa on epätodennäköistä, että on mahdollista tehdä ilman asiantuntijoiden osallistumista, jotka kehittävät projektin ja asentavat asennuksen ammattimaisella tasolla.

Kaaviossa näkyy selkeästi, miten biokaasun tuotantoautomaatio toimii. Tällaisen mittakaavan rakentamisen voivat järjestää välittömästi useat lähellä sijaitsevat maatilat

Nykyään on kymmeniä yrityksiä, jotka voivat tarjota erilaisia vaihtoehtoja: valmiista ratkaisuista yksittäisen projektin kehittämiseen. Rakennuskustannusten alentamiseksi voit tehdä yhteistyötä naapuritilojen kanssa (jos lähistöllä on) ja rakentaa yhden laitoksen kaikkea biokaasun tuotantoa varten.

On huomattava, että jopa pienen asennuksen rakentamiseksi on laadittava asiaankuuluvat asiakirjat, laadittava tekninen kaavio, suunnitelma laitteiden sijoittamisesta ja ilmanvaihdosta (jos laitteet on asennettu sisätiloihin), käydä läpi koordinointimenettelyt SES:n kanssa, palo- ja kaasutarkastus.

Biokaasujärjestelmän suunnitteluominaisuudet

Täydellinen biokaasulaitos on monimutkainen järjestelmä, joka koostuu:

Bioreaktori, jossa lannan hajoamisprosessi tapahtuu;
Automatisoitu orgaanisen jätteen toimitusjärjestelmä;
Laitteet biomassan sekoittamiseen;
Laitteet optimaalisten lämpötilaolosuhteiden ylläpitämiseksi;
Kaasusäiliö - kaasusäiliöt;
Täytetyn kiinteän jätteen vastaanottaja.

Kaikki edellä mainitut elementit asennetaan teollisuusasennuksiin, jotka toimivat automaattisessa tilassa. Kotitalousreaktoreilla on yleensä yksinkertaisempi rakenne.

Kaaviossa on esitetty automatisoidun biokaasujärjestelmän pääkomponentit. Reaktorin tilavuus riippuu orgaanisten raaka-aineiden päivittäisestä saannista. Jotta laitteisto toimisi täysin, reaktori on täytettävä kahteen kolmasosaan tilavuudesta

Biokaasun tuotantolaitoksen toimintaperiaate ja järjestely

Järjestelmän pääelementti on bioreaktori. Sen toteuttamiseen on useita vaihtoehtoja, tärkeintä on varmistaa rakenteen tiiviys ja sulkea pois hapen pääsy. Se voidaan valmistaa erimuotoisen metallisäiliön muodossa (yleensä lieriömäinen), joka sijaitsee pinnalla. Usein näihin tarkoituksiin käytetään 50 kuutiometriä tyhjiä polttoainetankkeja.

Voit ostaa valmiita kokoontaitettavia säiliöitä. Niiden etuna on nopea purkaminen ja tarvittaessa kuljetus toiseen paikkaan. On suositeltavaa käyttää teollisia pinta-asennuksia suurilla tiloilla, joilla on jatkuvasti suuri määrä orgaanisia raaka-aineita.

Pienille maatiloille säiliön maanalainen sijoitus on sopivampi. Maanalainen bunkkeri on rakennettu tiilestä tai betonista. Voit haudata maahan valmiita astioita, esimerkiksi metallista, ruostumattomasta teräksestä tai PVC:stä valmistettuja tynnyreitä. Niiden pintasijoitus on myös mahdollista kadulle tai erityisesti varattuun tilaan, jossa on hyvä ilmanvaihto.

Biokaasulaitoksen valmistusta varten voit ostaa valmiita PVC-säiliöitä ja asentaa ne huoneeseen, jossa on ilmanvaihtojärjestelmä

Riippumatta siitä, missä ja miten reaktori sijaitsee, se on varustettu suppilolla lannan lastausta varten. Ennen raaka-aineen lataamista se on esivalmistettava: se murskataan enintään 0,7 mm: n jakeiksi ja laimennetaan vedellä. Ihannetapauksessa alustan kosteuspitoisuuden tulisi olla noin 90 %.

Teollisuustyyppiset automatisoidut laitokset on varustettu raaka-aineen syöttöjärjestelmällä, johon kuuluu säiliö, jossa seos tuodaan vaadittuun kosteuteen, putkisto vesihuoltoa varten ja pumppuyksikkö massan siirtämiseksi bioreaktoriin.

Kodin substraatin valmistuslaitoksissa käytetään erillisiä säiliöitä, joissa jätteet murskataan ja sekoitetaan veteen. Sitten massa ladataan vastaanottoosastoon. Maan alla sijaitsevissa reaktoreissa substraatin vastaanottamiseen tarkoitettu suppilo tuodaan ulos, valmistettu seos virtaa painovoiman avulla putkilinjan läpi käymiskammioon.

Jos reaktori sijaitsee maassa tai sisätiloissa, syöttöputki vastaanottolaitteella voi sijaita astian alasivuosassa. On myös mahdollista tuoda putki yläosaan ja laittaa pistorasia sen kaulaan. Tässä tapauksessa biomassa on toimitettava pumpulla.

Bioreaktorissa on myös tarpeen järjestää ulostulo, joka on tehty käytännössä säiliön pohjalle syöttösuppilon vastakkaiselle puolelle. Kun poistoputki sijoitetaan maan alle, se asennetaan vinosti ylöspäin ja johtaa suorakaiteen muotoiseen jäteastiaan. Sen yläreunan tulee olla tuloaukon tason alapuolella.

Tulo- ja poistoputket sijaitsevat vinosti ylöspäin säiliön eri puolilla, kun taas tasaussäiliön, johon jäte tulee, tulee olla vastaanottosuppiloa alempana.

Prosessi etenee seuraavasti: syöttösuppilo vastaanottaa uuden erän substraattia, joka virtaa reaktoriin, samalla sama määrä jätelietettä nousee putken kautta jätteen vastaanottoon, josta se sitten kaavitaan ulos ja käytetään korkealaatuisena biolannoitteena.

Biokaasu varastoidaan kaasusäiliössä. Useimmiten se sijaitsee suoraan reaktorin katolla ja on muodoltaan kupoli tai kartio. Se on valmistettu kattoraudasta ja sitten korroosioprosessien estämiseksi se maalataan useilla öljymaalikerroksilla. Teollisuuslaitoksissa, jotka on suunniteltu vastaanottamaan suuria määriä kaasua, kaasusäiliö valmistetaan usein erilliseksi säiliöksi, joka on yhdistetty reaktoriin putkijohdolla.

Käymisestä syntyvä kaasu ei sovellu käytettäväksi, koska se sisältää suuren määrän vesihöyryä, eikä se tässä muodossa pala. Sen puhdistamiseksi vesifraktioista kaasu johdetaan vesitiivisteen läpi. Tätä varten kaasusäiliöstä poistetaan putki, jonka kautta biokaasu tulee vesisäiliöön, josta se toimitetaan muovi- tai metalliputken kautta kuluttajille.

Kaavio maanalaisesta asennuksesta. Tulo- ja poistoaukon tulee olla säiliön vastakkaisilla puolilla. Reaktorin yläpuolella on vesitiiviste, jonka läpi syntynyt kaasu johdetaan kuivattavaksi.

Joissakin tapauksissa kaasun varastointiin käytetään erityisiä polyvinyylikloridista valmistettuja kaasusäiliöpusseja. Pussit asetetaan kasvin viereen ja täytetään vähitellen kaasulla. Kun se täytetään, elastinen materiaali täyttyy ja pussien tilavuus kasvaa, jolloin tarvittaessa voidaan varastoida tilapäisesti suurempi määrä lopputuotetta.

Bioreaktorin tehokkaan toiminnan edellytykset

Laitoksen tehokas toiminta ja biokaasun intensiivinen vapautuminen edellyttää orgaanisen substraatin tasaista käymistä. Seoksen tulee olla jatkuvassa liikkeessä. Muuten siihen muodostuu kuori, hajoamisprosessi hidastuu, minkä seurauksena kaasua saadaan vähemmän kuin alun perin laskettiin.

Biomassan aktiivisen sekoittumisen varmistamiseksi tyypillisen reaktorin päälle tai sivulle asennetaan sähkökäyttöiset upotettavat tai vinosekoittimet. Kotitekoisissa asennuksissa sekoitus suoritetaan mekaanisesti kotitaloussekoitinta muistuttavalla laitteella. Sitä voidaan käyttää manuaalisesti tai varustaa sähkökäyttöisellä.

Reaktorin pystyasennossa sekoittimen kahva näkyy asennuksen yläosassa. Jos säiliö asennetaan vaakasuoraan, on myös kaira vaakatasossa ja kahva bioreaktorin sivulla

Yksi tärkeimmistä edellytyksistä biokaasun saamiseksi on ylläpitää vaadittu lämpötila reaktorissa. Lämmitys voidaan tehdä useilla tavoilla. Kiinteissä asennuksissa käytetään automatisoituja lämmitysjärjestelmiä, jotka käynnistyvät, kun lämpötila laskee alle ennalta määrätyn tason, ja sammuvat, kun vaadittu lämpötila saavutetaan.

Lämmitykseen voit käyttää kaasukattilaa, suoralämmitystä sähkölämmittimillä tai rakentaa lämmityselementin säiliön pohjaan. Lämpöhäviön vähentämiseksi on suositeltavaa rakentaa reaktorin ympärille pieni runko lasivillakerroksella tai peittää asennus lämpöeristeellä. Paisutetulla polystyreenillä on hyvät lämmöneristysominaisuudet.

Biomassalämmitysjärjestelmän varustamiseksi on mahdollista rakentaa putki talon lämmityksestä, joka saa voimansa reaktorista

Kuinka määrittää reaktorin oikea tilavuus

Reaktorin tilavuus määräytyy tilalla tuotetun lannan päivittäisen määrän perusteella. On myös tarpeen ottaa huomioon raaka-aineiden tyyppi, lämpötila ja käymisaika. Jotta asennus toimisi täysin, säiliö täytetään 85-90 % tilavuudesta, vähintään 10 % on jäätävä vapaaksi, jotta kaasu pääsee poistumaan.

Orgaanisen aineen hajoamisprosessi mesofiilisessä laitoksessa keskimäärin 35 asteen lämpötilassa kestää 12 vuorokautta, jonka jälkeen fermentoituneet jäännökset poistetaan ja reaktori täytetään uudella osalla substraattia. Koska jäte laimennetaan vedellä 90 %:iin asti ennen reaktoriin lähettämistä, on myös nesteen määrä huomioitava vuorokausikuormitusta määritettäessä.

Annettujen indikaattoreiden perusteella reaktorin tilavuus on yhtä suuri kuin valmistetun substraatin (lannan ja veden) päivittäinen määrä kerrottuna 12:lla (biomassan hajoamiseen tarvittava aika) ja lisättynä 10 %:lla (säiliön vapaa tilavuus).

Maanalaisen biokaasulaitoksen rakentaminen

Puhutaan nyt yksinkertaisimmasta asennuksesta, jonka avulla voit saada biokaasua kotiin halvimmalla hinnalla. Harkitse maanalaisen asennuksen rakentamista. Sen valmistamiseksi sinun on kaivettava reikä, sen pohja ja seinät kaadetaan vahvistetulla paisutettu savibetonilla. Kammion vastakkaisilla puolilla on tulo- ja poistoaukot, joihin on asennettu vinot putket substraatin syöttämiseksi ja jätelietteen pumppaamiseksi pois.

Halkaisijaltaan noin 7 cm:n poistoputken tulisi sijaita melkein bunkkerin pohjalla, sen toinen pää on asennettu suorakaiteen muotoiseen kompensointisäiliöön, johon jätteet pumpataan. Substraatin syöttöputki sijaitsee noin 50 cm pohjasta ja sen halkaisija on 25-35 cm. Putken yläosa menee raaka-aineen vastaanottotilaan.

Reaktori on suljettava kokonaan. Ilman sisäänpääsyn poissulkemiseksi säiliö on peitettävä bitumipitoisella vedeneristyskerroksella.

Bunkkerin yläosa - kaasupidike on kupolin tai kartion muotoinen. Se on valmistettu metallilevyistä tai kattoraudasta. Rakenne on myös mahdollista täydentää tiilillä, joka verhoillaan sitten teräsverkolla ja rapataan. Kaasusäiliön päälle on tehtävä tiivistetty luukku, poistettava vesitiivisteen läpi kulkeva kaasuputki ja asennettava venttiili kaasunpaineen alentamiseksi.

Alustan sekoittamista varten yksikkö voidaan varustaa kuplitusperiaatteella toimivalla viemäröintijärjestelmällä. Kiinnitä tätä varten muoviputket pystysuoraan rakenteen sisään siten, että niiden yläreuna on alustakerroksen yläpuolella. Tee niihin paljon reikiä. Paineenalainen kaasu laskee, ja noustessa ylös kaasukuplat sekoittavat säiliössä olevan biomassan.

Jos et halua rakentaa betonibunkkeria, voit ostaa valmiin PVC-säiliön. Lämmön säilyttämiseksi se on päällystettävä lämpöeristekerroksella - polystyreenivaahdolla. Kaivon pohja täytetään teräsbetonilla kerroksella 10 cm. Polyvinyylikloridisäiliöitä voidaan käyttää, jos reaktorin tilavuus ei ylitä 3 m3.

Video biokaasun saamisesta lannasta

Miten maanalaisen reaktorin rakentaminen etenee, näet videolta:

Lannasta biokaasun tuotantolaitos säästää merkittävästi lämmön ja sähkön maksussa ja käyttää hyvään tarkoitukseen orgaanista materiaalia, jota on runsaasti saatavilla jokaiselta tilalta. Ennen rakentamisen aloittamista kaikki on laskettava ja valmisteltava huolellisesti.

Yksinkertaisin reaktori voidaan valmistaa muutamassa päivässä omin käsin käytettävissä olevilla työkaluilla. Jos maatila on suuri, on parasta ostaa valmis asennus tai ottaa yhteyttä asiantuntijoihin. julkaistu

Yksi maataloudessa ratkaistavista tehtävistä on lannan ja kasvijätteen hävittäminen. Ja tämä on melko vakava ongelma, joka vaatii jatkuvaa huomiota. Kierrätys vie paitsi aikaa ja vaivaa, myös kohtuullisen määrän. Nykyään on ainakin yksi tapa muuttaa tämä päänsärky tuloeräksi: lannan käsittely biokaasuksi. Tekniikka perustuu lannan ja kasvitähteiden luonnolliseen hajoamisprosessiin niiden sisältämien bakteerien vaikutuksesta. Koko tehtävänä on luoda erityiset olosuhteet täydellisimmälle hajoamiselle. Näitä olosuhteita ovat hapen pääsyn puute ja optimilämpötila (40-50 o C).

Kaikki tietävät, kuinka lantaa useimmiten hävitetään: kasataan, sitten käymisen jälkeen viedään pelloille. Tällöin syntynyt kaasu vapautuu ilmakehään ja sinne lentää myös 40 % alkuperäisen aineen sisältämästä typestä ja suurin osa fosforista. Tuloksena oleva lannoite on kaukana täydellisestä.

Biokaasun saamiseksi on välttämätöntä, että lannan hajoamisprosessi tapahtuu ilman happea, suljetussa tilavuudessa. Tällöin sekä typpi että fosfori jäävät jäännöstuotteeseen ja kaasu kerääntyy säiliön yläosaan, josta se voidaan helposti pumpata pois. Saat kaksi voittolähdettä: kaasu suoraan ja tehokas lannoite. Lisäksi lannoite on laadukkainta ja 99 % turvallista: suurin osa taudinaiheuttajista ja helmintin munista kuolee, lannan sisältämät rikkakasvien siemenet menettävät itämisensä. Tämän jäännöksen pakkaamiseen on jopa linjoja.

Toinen edellytys lannan käsittelylle biokaasuksi on optimaalisen lämpötilan ylläpitäminen. Biomassan sisältämät bakteerit ovat inaktiivisia matalissa lämpötiloissa. Ne alkavat toimia ympäristön lämpötilassa +30 o C. Lisäksi lannassa on kahdenlaisia bakteereita:

Termofiiliset laitokset, joiden lämpötila on +43 o C - +52 o C, ovat tehokkaimpia: niissä käsitellään lantaa 3 vuorokautta, 1 litrasta bioreaktorin käyttöaluetta saadaan jopa 4,5 litraa biokaasua (tämä on maksimiteho) . Mutta +50 o C:n lämpötilan ylläpitäminen vaatii huomattavia energiakustannuksia, mikä ei ole kannattavaa kaikissa ilmastoissa. Siksi biokaasulaitokset toimivat useammin mesofiilisissä lämpötiloissa. Tässä tapauksessa käsittelyaika voi olla 12-30 päivää, saanto on noin 2 litraa biokaasua 1 litraa kohden bioreaktorin tilavuutta.

Kaasun koostumus vaihtelee riippuen raaka-aineesta ja prosessiolosuhteista, mutta se on suunnilleen seuraava: metaani - 50-70%, hiilidioksidi - 30-50%, ja sisältää myös pienen määrän rikkivetyä (alle 1%) ) ja hyvin pieni määrä ammoniakki-, vety- ja typpiyhdisteitä. Laitoksen suunnittelusta riippuen biokaasu voi sisältää huomattavan määrän vesihöyryä, joka vaatii kuivatusta (muuten se ei yksinkertaisesti pala). Miltä teollisuusasennus näyttää, näkyy videossa.

Voidaan sanoa, että koko kaasuntuotantolaitos. Mutta yksityiselle pihalle tai pienelle maatilalle tällaiset määrät ovat hyödyttömiä. Yksinkertaisin biokaasulaitos on helppo tehdä omin käsin. Mutta kysymys kuuluu: "Minne biokaasu lähetetään seuraavaksi?" Tuloksena olevan kaasun lämpöarvo on 5340 kcal / m3 - 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3). Siksi se voidaan syöttää kaasukattilaan tuottamaan lämpöä (lämmitys ja lämmin vesi), tai sähköntuotantolaitokseen, kaasuliesiin jne. Näin biokaasulaitoksen suunnittelija Vladimir Rashin käyttää viiriäistilaltaan lantaa.

Osoittautuu, että kun sinulla on vähintään enemmän tai vähemmän kunnollinen määrä karjaa ja siipikarjaa, voit täyttää kotitaloutesi lämmön, kaasun ja sähkön tarpeet täysin. Ja jos asennat kaasuasennuksia autoihin, niin polttoainetta laivastolle. Koska energian osuus tuotantokustannuksista on 70-80%, voit säästää vain bioreaktorissa ja ansaita sitten paljon rahaa. Alla on kuvakaappaus biokaasulaitoksen kannattavuuden taloudellisesta laskelmasta pientilalle (syyskuu 2014). Taloutta ei voi kutsua pieneksi, mutta se ei todellakaan ole suuri myöskään. Pahoittelemme terminologiaa - tämä on kirjoittajan tyyli.

Tämä on likimääräinen erittely vaadituista kustannuksista ja mahdollisista tuloista Itse tehtyjen biokaasulaitosten suunnitelmat

Itse tehtyjen biokaasulaitosten suunnitelmat

Biokaasulaitoksen yksinkertaisin järjestelmä on suljettu säiliö - bioreaktori, johon valmistettu liete kaadetaan. Vastaavasti on luukku lannan lastausta varten ja luukku prosessoitujen raaka-aineiden purkamiseen.

Yksinkertaisin kaavio biokaasulaitoksesta ilman "kelloja ja pillejä"

Säiliö ei ole täysin täytetty alustalla: 10-15 % tilavuudesta on jäätävä vapaaksi keräämään kaasua. Kaasuputki on rakennettu säiliön kanteen. Koska tuloksena oleva kaasu sisältää melko suuren määrän vesihöyryä, se ei pala tässä muodossa. Siksi se on vietävä vesitiivisteen läpi tyhjennystä varten. Tässä yksinkertaisessa laitteessa suurin osa vesihöyrystä tiivistyy ja kaasu palaa jo hyvin. Sitten on toivottavaa puhdistaa kaasu palamattomasta rikkivedystä, ja vasta sitten se voidaan syöttää kaasusäiliöön - säiliöön kaasun keräämistä varten. Ja sieltä on jo mahdollista kasvattaa kuluttajille: syöttää se kattilaan tai kaasuliesiin. Kuinka tehdä suodattimia biokaasulaitokselle omin käsin, katso video.

Pinnalle sijoitetaan suuret teollisuuslaitokset. Ja tämä on periaatteessa ymmärrettävää - maatyön määrä on liian suuri. Mutta pienillä tiloilla bunkkerimalja haudataan maahan. Tämän avulla voit ensinnäkin vähentää vaaditun lämpötilan ylläpitokustannuksia, ja toiseksi yksityisellä pihalla on jo tarpeeksi laitteita.

Säiliö voidaan viedä valmiina tai tehdä tiilestä, betonista tms. kaivetussa kaivossa. Mutta tässä tapauksessa sinun on huolehdittava ilmatiiviydestä ja tukkeutumisesta: prosessi on anaerobinen - ilman ilmaa, joten on tarpeen luoda happea läpäisemätön kerros. Rakenne osoittautuu monikerroksiseksi ja tällaisen bunkkerin valmistus on pitkä ja kallis prosessi. Siksi on halvempaa ja helpompaa haudata valmis kontti. Aiemmin nämä olivat välttämättä metallitynnyreitä, usein ruostumatonta terästä. Tänään, kun PVC-säiliöt ovat tulleet markkinoille, voit käyttää niitä. Ne ovat kemiallisesti neutraaleja, niillä on alhainen lämmönjohtavuus, pitkä käyttöikä ja ne ovat useita kertoja halvempia kuin ruostumaton teräs.

Mutta edellä kuvatun biokaasulaitoksen tuottavuus on alhainen. Prosessointiprosessin aktivoimiseksi tarvitaan massan aktiivinen sekoittaminen suppilossa. Muutoin alustan pintaan tai paksuuteen muodostuu kuori, joka hidastaa hajoamisprosessia ja ulostulossa saadaan vähemmän kaasua. Sekoitus suoritetaan millä tahansa käytettävissä olevalla tavalla. Esimerkiksi kuten videossa näkyy. Tässä tapauksessa mikä tahansa asema voidaan tehdä.

On olemassa toinen tapa sekoittaa kerroksia, mutta ei-mekaaninen - barbitointi: paineen alaisena tuotettu kaasu syötetään lantasäiliön alaosaan. Kaasukuplat nousevat ylös ja rikkovat kuoren. Koska toimitetaan samaa biokaasua, käsittelyolosuhteet eivät muutu. Tätä kaasua ei myöskään voida pitää kuluna - se putoaa jälleen kaasusäiliöön.

Kuten edellä mainittiin, hyvä suorituskyky edellyttää korkeita lämpötiloja. Jotta et kuluttaisi liikaa rahaa tämän lämpötilan ylläpitämiseen, on tarpeen huolehtia eristyksestä. Minkä tyyppisen lämmöneristeen valita, on tietysti yrityksesi, mutta nykyään optimaalinen on polystyreenivaahto. Se ei pelkää vettä, sienet ja jyrsijät eivät vaikuta siihen, sillä on pitkä käyttöikä ja erinomainen lämmöneristyskyky.

Bioreaktorin muoto voi olla erilainen, mutta yleisin on lieriömäinen. Se ei ole ihanteellinen alustan sekoittamisen monimutkaisuuden kannalta, mutta sitä käytetään useammin, koska ihmisillä on paljon kokemusta tällaisten säiliöiden rakentamisesta. Ja jos tällainen sylinteri on jaettu väliseinällä, niitä voidaan käyttää kahtena erillisenä säiliönä, joissa prosessia siirretään ajassa. Samanaikaisesti väliseinään voidaan rakentaa lämmityselementti, mikä ratkaisee ongelman lämpötilan ylläpitämisestä kahdessa kammiossa kerralla.

Yksinkertaisimmassa versiossa kotitekoiset biokaasulaitokset ovat suorakaiteen muotoinen kuoppa, jonka seinät on valmistettu betonista ja käsitelty lasikuitu- ja polyesterihartsikerroksella tiiviyden vuoksi. Tämän säiliön mukana tulee kansi. Se on äärimmäisen hankalaa käytössä: lämmitystä, sekoittamista ja fermentoidun massan poistamista on vaikea toteuttaa, täydellistä käsittelyä ja korkeaa tehokkuutta on mahdotonta saavuttaa.

Tilanne on hieman parempi kaivantobiokaasun lannan käsittelylaitoksissa. Niissä on viistetyt reunat, mikä helpottaa tuoreen lannan lastaamista. Jos teet pohjan kaltevaksi, käymismassa liikkuu painovoiman vaikutuksesta yhteen suuntaan ja se on helpompi valita. Tällaisissa asennuksissa on tarpeen tarjota lämpöeristys paitsi seinille, myös kansille. Tällainen biokaasulaitos omilla käsillä on helppo toteuttaa. Mutta täydellistä käsittelyä ja kaasun enimmäismäärää siinä ei voida saavuttaa. Jopa lämmitettynä.

Perustekniset asiat on käsitelty ja tiedät nyt useita tapoja rakentaa lannan biokaasulaitos. Tekniset vivahteet säilyivät.

Mitä voidaan kierrättää ja miten saavuttaa hyviä tuloksia

Minkä tahansa eläimen lannassa on sen käsittelyyn tarvittavia organismeja. Yli tuhannen erilaisen mikro-organismin on havaittu osallistuvan ruoansulatusprosessiin ja kaasuntuotantoon. Tärkein rooli on metaanin muodostajilla. Uskotaan myös, että kaikkia näitä mikro-organismeja löytyy optimaalisissa suhteissa karjanlannasta. Joka tapauksessa, kun tämäntyyppistä jätettä käsitellään yhdessä kasvimassan kanssa, vapautuu suurin määrä biokaasua. Taulukossa esitetään keskimääräiset tiedot yleisimmistä maatalousjätteistä. Huomaa, että tämä määrä kaasua voidaan saavuttaa ihanteellisissa olosuhteissa.

Hyvän tuottavuuden saavuttamiseksi on tarpeen ylläpitää tietty alustan kosteus: 85-90%. Mutta on käytettävä vettä, joka ei sisällä vieraita kemikaaleja. Liuottimet, antibiootit, pesuaineet jne. vaikuttavat negatiivisesti prosesseihin. Prosessin normaalia kulkua varten liete ei myöskään saa sisältää suuria paloja. Fragmenttien enimmäiskoko: 1 * 2 cm, pienemmät ovat parempia. Siksi, jos aiot lisätä kasviperäisiä ainesosia, sinun on jauhattava ne.

Normaalin käsittelyn kannalta substraatissa on tärkeää säilyttää optimaalinen pH-taso: 6,7-7,6. Yleensä alustalla on normaali happamuus, ja vain satunnaisesti happoa muodostavat bakteerit kehittyvät nopeammin kuin metaania muodostavat. Silloin ympäristö happamoituu, kaasuntuotanto vähenee. Optimaalisen arvon saavuttamiseksi alustaan lisätään tavallista kalkkia tai soodaa.

Nyt vähän lannan käsittelyyn kuluvasta ajasta. Yleensä aika riippuu luoduista olosuhteista, mutta ensimmäinen kaasu voi alkaa virrata jo kolmantena päivänä käymisen alkamisen jälkeen. Aktiivisin kaasun muodostus tapahtuu lannan hajoamisen aikana 30-33%. Oletetaan, että kahden viikon kuluttua substraatti hajoaa 20-25 %, jotta voidaan navigoida ajassa. Eli optimaalisen käsittelyn tulisi kestää kuukausi. Tässä tapauksessa lannoite on korkealaatuisinta.

Bunkkerin tilavuuden laskeminen käsittelyä varten

Pientiloilla optimaalinen asetus on jatkuva toiminta - tämä on, kun tuoretta lantaa syötetään pieninä annoksina päivittäin ja poistetaan samoissa annoksissa. Jotta prosessi ei häiriintyisi, päivittäisen kuormituksen osuus ei saa ylittää 5 % käsitellystä tilavuudesta.

Kotitekoiset laitteistot lannan käsittelyyn biokaasuksi eivät ole täydellisyyden huippua, mutta ne ovat melko tehokkaita

Tämän perusteella voit helposti määrittää tarvittavan säiliön tilavuuden kotitekoiselle biokaasulaitokselle. Sinun on kerrottava tilasi lannan päivittäinen määrä (jo laimennettu kosteuspitoisuudella 85-90%) 20:lla (tämä koskee mesofiilisiä lämpötiloja, termofiilisiä lämpötiloja varten sinun on kerrottava 30:llä). Saatuun lukuun on lisättävä vielä 15-20% - vapaa tila biokaasun keräämiseen kupolin alla. Tiedät pääparametrin. Kaikki muut järjestelmän kustannukset ja parametrit riippuvat siitä, mikä biokaasulaitoksen kaavio valitaan toteutettaviksi ja miten teet kaiken. On täysin mahdollista tulla toimeen improvisoiduilla materiaaleilla tai voit tilata avaimet käteen -asennuksen. Tehdaskehitys maksaa 1,5 miljoonasta eurosta, Kulibinien asennukset ovat halvempia.

Laillinen rekisteröinti

Asennus on koordinoitava SES:n, kaasutarkastuksen ja palomiesten kanssa. Tarvitset:

Asennuksen tekninen kaavio.
Laitteiden ja komponenttien asettelusuunnitelma, jossa viitataan itse asennukseen, lämpöyksikön asennuspaikkaan, putkistojen ja voimalinjojen sijaintiin sekä pumpun liitäntään. Salamanvarsi ja kulkutiet tulee merkitä kaavioon.
Jos yksikkö on tarkoitus sijoittaa sisätiloihin, tarvitaan myös ilmanvaihtosuunnitelma, joka varmistaa vähintään kahdeksan huoneen kokonaisilman vaihtoa.

Kuten näette, byrokratia on tässä välttämätöntä.

Lopuksi vähän asennuksen toimivuudesta. Biokaasulaitos tuottaa keskimäärin kaasua vuorokaudessa, joka on kaksi kertaa säiliön hyötytilavuus. Eli 40 m 3 lietettä tuottaa 80 m 3 kaasua päivässä. Noin 30 % käytetään itse prosessin varmistamiseen (pääasiallinen kuluerä on lämmitys). Nuo. lähdössä saat 56 m 3 biokaasua päivässä. Kolmen hengen perheen tarpeiden kattamiseen ja keskikokoisen talon lämmittämiseen tarvitaan tilastojen mukaan 10 m 3. Nettosaldossa sinulla on 46 m 3 vuorokaudessa. Ja tämä tapahtuu pienellä asennuksella.

Tulokset

Sijoittamalla jonkin verran rahaa biokaasulaitoksen rakentamiseen (tee se itse tai avaimet käteen -periaatteella) et tyydytä vain omia tarpeitasi ja lämmön ja kaasun tarpeita, vaan pystyt myös myymään kaasua sekä korkeaa -jalostuksesta syntyneet laadukkaat lannoitteet.

Suurtilojen omistajille on akuutti ongelma lannan, lintujen ulosteen ja eläinten jäänteiden muodossa. Ongelman ratkaisemiseksi voit käyttää erityisiä biokaasun tuotantoon suunniteltuja asennuksia. Niitä on helppo valmistaa kotona ja ne toimivat pitkään käyttövalmiiden tuotteiden korkean tuoton ansiosta.

Mikä on biokaasu?

Biokaasu on biomassana (lanta, lintujen jätöksiä) luonnollisista raaka-aineista käymisen ansiosta saatua ainetta. Tässä prosessissa on mukana erilaisia bakteereja, joista jokainen ruokkii edellisten jätetuotteita. On olemassa sellaisia mikro-organismeja, jotka osallistuvat aktiivisesti biokaasun tuotantoprosessiin:

hydrolyysi;
happoa muodostava;
metaania muodostava.

Teknologia biokaasun saamiseksi valmiista biomassasta on stimuloida luonnollisia prosesseja. Lannan bakteereille tulisi tarjota optimaaliset olosuhteet nopealle lisääntymiselle ja aineiden tehokkaalle käsittelylle. Tätä varten biologiset raaka-aineet asetetaan hapesta suljettuun säiliöön.

Sen jälkeen työhön tulee joukko anaerobisia mikrobeja. Niiden avulla voit muuttaa fosforia, kaliumia ja typpeä sisältävät yhdisteet puhtaiksi muodoiksi. Käsittelyn tuloksena ei muodostu pelkästään biokaasua, vaan myös laatuhyväksynnät. Ne sopivat ihanteellisesti maatalouskäyttöön ja ovat tehokkaampia kuin perinteinen lanta.

Biokaasutuotannon ekologinen arvo

Biologisen jätteen tehokkaan käsittelyn ansiosta saadaan arvokasta polttoainetta. Tämän prosessin toteuttaminen auttaa estämään metaanipäästöt ilmakehään, joilla on kielteinen vaikutus ympäristöön. Tämä yhdiste stimuloi kasvihuoneilmiötä 21 kertaa enemmän kuin hiilidioksidi. Metaani voi säilyä ilmakehässä 12 vuotta.

Ilmaston lämpenemisen, joka on globaali ongelma, estämiseksi on tarpeen rajoittaa tämän aineen pääsyä ympäristöön ja leviämistä ympäristöön. Kierrätysprosessissa saatu jäte on laadukas hyväksyntä. Sen käyttö mahdollistaa käytettyjen kemiallisten yhdisteiden määrän vähentämisen. Synteettisesti valmistetut lannoitteet saastuttavat pohjavettä ja vaikuttavat haitallisesti ympäristöön.

Mikä vaikuttaa valmistusprosessin tuottavuuteen?

Biokaasun tuotantoprosessin oikealla organisoinnilla alkaen 1 cu. m orgaanista raaka-ainetta saa noin 2-3 kuutiometriä. m puhdasta tuotetta. Sen tehokkuuteen vaikuttavat monet tekijät:

ympäristön lämpötila;
orgaanisten raaka-aineiden happamuus;
ympäristön kosteus;
fosforin, typen ja hiilen määrä alkuperäisessä biologisessa massassa;
lannan tai kuivikkeen hiukkaskoko;
käsittelyprosessia hidastavien aineiden läsnäolo;
stimuloivien lisäaineiden sisällyttäminen biomassan koostumukseen;
substraatin syöttötaajuus.

Luettelo biokaasun tuotannossa käytetyistä raaka-aineista

Biokaasun saaminen ei ole mahdollista vain lannasta tai lintujen jätöksistä. Muita raaka-aineita voidaan käyttää ympäristöystävällisen polttoaineen valmistukseen:

viljan pysäytys;
mehujen tuotannossa syntyvät jätteet;
juurikasmassa;
kalan- tai lihantuotannon jätteet;
olut pelletti;
maitotuotteet;
ulosteen sedimentit;
orgaanista alkuperää oleva kotitalousjätteet;
biodieselin tuotannosta rypsistä syntyvä jäte.

Biokaasun koostumus

Biokaasun koostumus, kun kaikki seuraavat asiat on suoritettu:

50-87 % metaania;
13-50 % hiilidioksidia;
vedyn ja rikkivedyn epäpuhtaudet.

Kun tuote on puhdistettu epäpuhtauksista, saadaan biometaani. Se on analoginen, mutta sen alkuperä on erilainen. Polttoaineen laadun parantamiseksi sen koostumuksen metaanin pitoisuus, joka on pääasiallinen energialähde, normalisoidaan.

Tuotettujen kaasujen määriä laskettaessa otetaan huomioon ympäristön lämpötila. Sen kasvun myötä tuotteen saanto kasvaa ja sen kaloripitoisuus pienenee. Ilmankosteuden nousu vaikuttaa negatiivisesti biokaasun ominaisuuksiin.

Biokaasun laajuus

Biokaasun tuotannolla on merkittävä rooli ympäristön suojelemisen lisäksi myös kansantalouden polttoaineena. Sillä on laaja valikoima sovelluksia:

käytetään raaka-aineena sähkön tuotannossa, autojen polttoaineena;
pienten tai keskisuurten yritysten energiatarpeiden tyydyttämiseksi;
biokaasulaitokset ovat käsittelylaitosten roolissa, mikä mahdollistaa ratkaisemisen.

Biokaasun tuotantotekniikka

Biokaasun tuotannossa on ryhdyttävä toimiin, jotka nopeuttavat orgaanisen aineksen luonnollista hajoamista. Ennen kuin ne asetetaan suljettuun astiaan, jossa on rajoitettu happimäärä, luonnolliset raaka-aineet murskataan huolellisesti ja sekoitetaan tiettyyn määrään vettä.

Tuloksena on alkuperäinen substraatti. Veden läsnäolo sen koostumuksessa on välttämätöntä, jotta estetään kielteiset vaikutukset bakteereihin, joita voi esiintyä, kun ympäristöstä peräisin olevia aineita pääsee sisään. Ilman nestekomponenttia käymisprosessi hidastuu merkittävästi ja heikentää koko biologisen laitoksen tehokkuutta.

Teollisuustyyppiset laitteet orgaanisten raaka-aineiden käsittelyyn on lisäksi varustettu:

laite substraatin lämmittämiseksi;
laitteet raaka-aineiden sekoittamiseen;
laitteet ympäristön happamuuden valvontaan.

Nämä laitteet lisäävät merkittävästi bioreaktorien tehokkuutta. Sekoitus poistaa biomassan pinnalta kovan kuoren, mikä lisää vapautuvan kaasun määrää. Orgaanisen massan käsittelyaika on noin 15 päivää. Tänä aikana se hajoaa vain 25%. Suurin määrä maakaasua vapautuu, kun alustan halkeamisaste saavuttaa 33%.

Biokaasun tuotantotekniikka edellyttää alustan päivittäistä uusimista. Tätä varten bioreaktorista poistetaan 5 % massasta, jonka tilalle asetetaan uusi osa raaka-aineesta. Jätetuotetta käytetään merkintänä.

Tekniikka biokaasun tuotantoon kotona

Biokaasun tuotanto kotona tapahtuu seuraavan järjestelmän mukaisesti:

Biologisen massan jauhaminen suoritetaan. On tarpeen saada hiukkasia, joiden koko ei ylitä 10 mm.
Saatu massa sekoitetaan perusteellisesti veteen. 1 kg raaka-aineita kohti tarvitaan noin 700 ml nestemäistä komponenttia. Käytettävän veden on oltava juomakelpoista ja puhdasta.
Koko säiliö täytetään tuloksena olevalla substraatilla, minkä jälkeen se suljetaan hermeettisesti.
On suositeltavaa sekoittaa alusta perusteellisesti useita kertoja päivässä, mikä lisää sen käsittelyn tehokkuutta.
Tuotantoprosessin 5. päivänä biokaasun läsnäolo tarkistetaan ja se pumpataan asteittain kompressorin avulla valmistettuihin sylintereihin. Kaasumaisten tuotteiden säännöllinen poistaminen on pakollista. Niiden kerääntyminen johtaa paineen nousuun säiliön sisällä, mikä vaikuttaa negatiivisesti biologisen massan jakamisprosessiin.
15. tuotantopäivänä osa substraatista poistetaan ja uusi erä biologista materiaalia ladataan.

Biomassan käsittelyyn tarvittavan reaktorin tilavuuden määrittämiseksi on tarpeen laskea päivän aikana tuotetun lannan määrä. On pakollista ottaa huomioon käytettyjen raaka-aineiden tyyppi, lämpötilajärjestelmä, jota ylläpidetään asennuksessa. Käytetty säiliö tulee täyttää 85-90 % tilavuudestaan. Loput 10 % tarvitaan saadun biologisen kaasun kerääntymiseen.

Käsittelyjakson kesto otetaan välttämättä huomioon. Kun lämpötila pidetään +35°C:ssa, se on 12 päivää. Emme saa unohtaa, että käytetyt raaka-aineet laimennetaan vedellä ennen reaktoriin lähettämistä. Siksi sen määrä otetaan huomioon ennen säiliön tilavuuden laskemista.

Yksinkertaisimman bioasennuksen kaavio

Biokaasun tuotantoon kotona on tarpeen luoda optimaaliset olosuhteet mikro-organismeille, jotka hajottavat biologista massaa. Ensinnäkin on toivottavaa järjestää generaattorin lämmitys, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia.

Jätteen varastointisäiliön tilavuuden tulee olla vähintään 1 kuutiometri. m;
on käytettävä hermeettisesti suljettua astiaa;
biomassasäiliön eristys on sen tehokkaan toiminnan edellytys;
säiliö voidaan syventää maahan. Lämmöneristys asennetaan vain sen yläosaan;
säiliöön on asennettu käsisekoitin. Sen kahva tuodaan ulos hermeettisen kokoonpanon kautta;
suuttimet toimitetaan raaka-aineiden lastaamiseen / purkamiseen, biokaasun ottoa varten.

Maanalaisen reaktorin valmistustekniikka

Biokaasun tuotantoa varten voit asentaa yksinkertaisimman asennuksen syventämällä sen maahan. Tällaisen säiliön valmistustekniikka on seuraava:

Kaivaa oikean kokoinen reikä. Sen seinät on valettu paisutettu savibetoni, joka on lisäksi vahvistettu.
Bunkkerin vastakkaisiin seiniin on jätetty reikiä. He asentavat putkia, joilla on tietty kaltevuus pumppaakseen raaka-aineita ja poistaakseen jätemateriaalia.
Lähes pohjan lähelle asennetaan poistoputki, jonka halkaisija on 70 mm. Sen toinen pää on asennettu säiliöön, johon jäteliete pumpataan pois. On suositeltavaa tehdä se suorakaiteen muotoiseksi.
Raaka-aineiden syöttöputki sijoitetaan 0,5 m:n korkeudelle pohjaan nähden. Sen suositeltu halkaisija on 30-35 mm. Putken yläosa johdetaan erilliseen säiliöön valmistettujen raaka-aineiden vastaanottamista varten.
Bioreaktorin yläosan tulee olla kupu- tai kartiomainen. Se voidaan valmistaa tavallisesta kattoraudasta tai muista metallilevyistä. Säiliön kansi on sallittua tehdä tiilialtaalla. Sen suunnittelun vahvistamiseksi pinta on lisäksi rapattu asentamalla vahvistusverkko.
Teen säiliön kannen päälle luukun, jonka tulee olla ilmatiiviisti suljettu. Sen läpi poistetaan myös kaasuputki. Lisäksi on asennettu paineenalennusventtiili.
Substraatin sekoittamiseksi säiliöön asennetaan useita muoviputkia. Ne on upotettava biomassaan. Putkiin tehdään useita reikiä, mikä mahdollistaa raaka-aineiden sekoittamisen liikkuvien kaasukuplien avulla.

Biokaasun tuoton laskeminen

Biologisen kaasun saanto riippuu raaka-aineen kuiva-ainepitoisuudesta ja sen tyypistä:

1 tonnista karjan lantaa saadaan 50-60 kuutiometriä. m tuote, jonka metaanipitoisuus on 60 %;
1 tonnista kasvijätettä saadaan 200-500 kuutiometriä. m biokaasua, jonka metaanipitoisuus on 70 %;
1 tonnista rasvaa saadaan 1300 kuutiometriä. m kaasua metaanipitoisuudella 87 %.

Tuotannon tehokkuuden määrittämiseksi tehdään käytetyille raaka-aineille laboratoriotestejä. Sen koostumus on laskettu, mikä vaikuttaa biokaasun laatuominaisuuksiin.

Perinteisten energiankantajien kustannusten jatkuva nousu pakottaa kotikäsityöläiset luomaan kotitekoisia laitteita, joiden avulla voit saada biokaasua jätteistä omin käsin. Tällä lähestymistavalla viljelyyn on mahdollista paitsi saada halpaa energiaa talon lämmittämiseen ja muihin tarpeisiin, myös luoda prosessi orgaanisen jätteen kierrättämiseksi ja ilmaisten lannoitteiden saamiseksi myöhempää levitystä varten maaperään.

Ylituotettu biokaasu sekä lannoitteet voidaan myydä markkina-arvolla kiinnostuneille kuluttajille ja muuttaa rahaksi se, mikä kirjaimellisesti "makaa jalkojen alla". Suurviljelijöillä on varaa ostaa esivalmistettuja biokaasulaitoksia. Tällaisten laitteiden hinta on melko korkea. Sen toiminnan tuotto vastaa kuitenkin tehtyjä investointeja. Samalla periaatteella toimivat vähemmän tehokkaat asennukset voidaan koota yksinään saatavilla olevista materiaaleista ja osista.

Mitä biokaasu on ja miten sitä tuotetaan?

Biomassan käsittelyn tuloksena saadaan biokaasua

Biokaasu on luokiteltu ympäristöystävälliseksi polttoaineeksi. Ominaisuuksiltaan biog on monin tavoin samanlainen kuin teollisessa mittakaavassa tuotettu maakaasu. Biokaasun tuotantotekniikka voidaan esittää seuraavasti:

erityisessä säiliössä, jota kutsutaan bioreaktoriksi, biomassan käsittelyprosessi tapahtuu anaerobisten bakteerien osallistuessa ilmattoman käymisen olosuhteissa tietyn ajan, jonka kesto riippuu ladattujen raaka-aineiden tilavuudesta;
seurauksena vapautuu kaasuseos, joka koostuu 60 %:sta metaanista, 35 %:sta hiilidioksidista, 5 %:sta muista kaasumaisista aineista, joiden joukossa on rikkivetyä pieni määrä;
syntynyt kaasu poistetaan jatkuvasti bioreaktorista ja puhdistuksen jälkeen lähetetään aiottuun käyttöön;
jalostettu jäte, josta on tullut korkealaatuista lannoitetta, poistetaan ajoittain bioreaktorista ja viedään pelloille.

Visuaalinen kaavio biopolttoaineen tuotantoprosessista

Biokaasun jatkuvan tuotannon perustamiseksi kotona on oltava maatalous- ja karjankasvatusyritysten omistus tai pääsy niihin. Biokaasun tuotantoon on taloudellisesti kannattavaa ryhtyä vain, jos lannan ja muun orgaanisen eläinjätteen ilmainen toimitus on olemassa.

Kaasulämmitys on edelleen luotettavin lämmitystapa. Voit oppia lisää autonomisesta kaasutuksesta seuraavasta materiaalista:

Bioreaktorien tyypit

Biokaasua tuottavat laitokset eroavat toisistaan raaka-aineiden lastaustavan, syntyvän kaasun keräämisen, reaktorin sijainnin suhteessa maan pintaan ja valmistusmateriaalin suhteen. Betoni, tiili ja teräs ovat sopivimpia materiaaleja bioreaktorien rakentamiseen.

Kuormaustyypin mukaan erotetaan bioasennukset, joihin tietty osa raaka-aineista ladataan ja käy läpi käsittelysyklin ja puretaan sitten kokonaan. Kaasuntuotanto näissä yksiköissä on epävakaa, mutta niihin voidaan ladata mitä tahansa raaka-ainetta. Yleensä niillä on pystysuora järjestely ja ne vievät vähän tilaa.

Toisen tyypin järjestelmään ladataan päivittäin annos orgaanista jätettä ja tilavuudeltaan sitä vastaava annos valmiita fermentoituja lannoitteita. Työseos jää aina reaktoriin. Ns. jatkuvatoiminen lastauslaitos tuottaa jatkuvasti enemmän biokaasua ja on erittäin suosittu viljelijöiden keskuudessa. Pohjimmiltaan nämä reaktorit sijaitsevat vaakatasossa ja ovat käteviä, jos paikalla on vapaata tilaa.

Valittu biokaasun keräystyyppi määrää reaktorin suunnitteluominaisuudet.

ilmapallojärjestelmät koostuvat kumisesta tai muovisesta lämmönkestävästä sylinteristä, jossa on yhdistetty reaktori ja kaasupidike. Tämäntyyppisten reaktorien etuja ovat suunnittelun yksinkertaisuus, raaka-aineiden lastaus ja purkaminen, puhdistuksen ja kuljetuksen helppous sekä alhaiset kustannukset. Haittoja ovat lyhyt käyttöikä, 2-5 vuotta, vaurioiden mahdollisuus ulkoisten vaikutusten seurauksena. Säiliöreaktoreihin kuuluu myös kanavatyyppisiä laitoksia, joita käytetään laajalti Euroopassa nestemäisen jätteen ja jäteveden käsittelyyn. Tällainen kuminen kansi on tehokas korkeissa ympäristön lämpötiloissa, eikä sylinterin vaurioitumisvaaraa ole. Kiinteässä kupumallissa on täysin suljettu reaktori ja lisäsäiliö lietteen poistoa varten. Kaasu kerääntyy kupoliin, kun seuraavaa raaka-aineen erää lastataan, prosessoitu massa työnnetään tasaussäiliöön.
Kelluvat kupubiosysteemit koostuvat maan alla sijaitsevasta monoliittisesta bioreaktorista ja liikkuvasta kaasusäiliöstä, joka kelluu erityisessä vesitaskussa tai suoraan raaka-aineessa ja nousee kaasupaineen vaikutuksesta. Kelluvan kupolin etuna on helppokäyttöisyys ja kyky määrittää kaasun paine kupolin korkeuden perusteella. Tämä on loistava ratkaisu suurelle maatilalle.
Maanalaista tai maanpäällistä asennusta valittaessa on otettava huomioon kohokuvion kaltevuus, joka helpottaa raaka-aineiden lastaamista ja purkamista, maanalaisten rakenteiden tehostettu lämmöneristys, joka suojaa biomassaa päivittäisiltä lämpötilan vaihteluilta ja tekee käymisprosessi on vakaampi.

Suunnittelu voidaan varustaa lisälaitteilla raaka-aineiden lämmittämiseen ja sekoittamiseen.

Onko kannattavaa tehdä reaktoria ja käyttää biokaasua

Biokaasulaitoksen rakentamisella on seuraavat tavoitteet:

halvan energian tuotanto;
helposti sulavien lannoitteiden tuotanto;
säästöjä kalliiseen viemäriin liitettäessä;
kotitalousjätteen käsittely;
mahdollinen voitto kaasun myynnistä;
epämiellyttävien hajujen voimakkuuden vähentäminen ja alueen ympäristötilanteen parantaminen.

Kaavio biokaasun tuotannon ja käytön kannattavuudesta

Bioreaktorin rakentamisen hyödyn arvioimiseksi järkevän omistajan tulee ottaa huomioon seuraavat seikat:

bioasennuksen kustannukset ovat pitkän aikavälin investointi;
kotitekoiset biokaasulaitteet ja reaktorin asennus ilman kolmannen osapuolen asiantuntijoiden osallistumista maksavat paljon vähemmän, mutta sen tehokkuus on alhaisempi kuin kalliin tehdasyksikön;
vakaan kaasunpaineen ylläpitämiseksi viljelijän on saatava eläinjätettä riittävästi ja pitkään. Jos sähkön ja maakaasun hinnat ovat korkeat tai kaasutusmahdollisuuden puuttuessa, laitteiston käytöstä tulee paitsi kannattavaa, myös välttämätöntä;
suurtiloilla, joilla on oma raaka-ainepohja, kannattava ratkaisu olisi bioreaktorin sisällyttäminen kasvihuone- ja karjatilojen järjestelmään;
pientiloilla tehokkuutta voidaan lisätä asentamalla useita pieniä reaktoreita ja lastaamalla raaka-aineita eri aikavälein. Tämä auttaa välttämään kaasuntoimitusten keskeytyksiä raaka-aineen puutteen vuoksi.

Kuinka rakentaa bioreaktori itse

Päätös rakentamisesta on tehty, nyt on tarpeen suunnitella asennus ja laskea tarvittavat materiaalit, työkalut ja laitteet.

Tärkeä! Bioreaktorin materiaalin päävaatimus on kestävyys aggressiivisille happamille ja emäksisille väliaineille.

Jos metallisäiliö on saatavilla, sitä voidaan käyttää, jos se on suojattu korroosiota vastaan. Kun valitset metallista valmistettua säiliötä, kiinnitä huomiota hitsausten olemassaoloon ja niiden lujuuteen.

Kestävä ja kätevä vaihtoehto - polymeerisäiliö. Tämä materiaali ei mätäne tai ruostu. Tynnyri, jossa on paksut jäykät seinät tai vahvistettu, kestää täydellisesti kuorman.

Halvin tapa on asettaa tiili- tai kivisäiliö, betonilohkot. Lujuuden lisäämiseksi seinät vahvistetaan ja päällystetään sisältä ja ulkoa monikerroksisella vedeneristyksellä ja kaasutiiviillä pinnoitteella. Kipsissä tulee olla lisäaineita, jotka antavat halutut ominaisuudet. Paras muoto, joka kestää kaikki painekuormitukset, on soikea tai sylinterimäinen.

Tämän säiliön pohjassa on aukko, jonka kautta jätemateriaali poistetaan. Tämä reikä on suljettava tiiviisti, koska järjestelmä toimii tehokkaasti vain suljetuissa olosuhteissa.

Tarvittavien työkalujen ja materiaalien laskeminen

Tiilisäiliön asettamiseen ja koko järjestelmän järjestämiseen tarvitset seuraavat työkalut ja materiaalit:

säiliö sementtilaastin tai betonisekoittimen sekoittamiseen;
pora sekoittimen suuttimella;
murskattu kivi ja hiekka tyhjennystyynyn laitteeseen;
lapio, mittanauha, lasta, lasta;
tiili, sementti, vesi, hieno hiekka, raudoitus, pehmitin ja muut tarvittavat lisäaineet;
hitsauskoneet ja kiinnikkeet metalliputkien ja -komponenttien kiinnittämiseen;
vedensuodatin ja metallilastuilla varustettu säiliö kaasun puhdistamiseen;
rengassylinterit tai tavalliset propaanikaasusäiliöt.

Betonisäiliön koko määräytyy yksityisellä pihalla tai maatilalla päivittäin esiintyvän orgaanisen jätteen määrästä. Bioreaktorin täysimittainen toiminta on mahdollista, jos se täytetään kahteen kolmasosaan käytettävissä olevasta tilavuudesta.

Määritetään reaktorin tilavuus pienelle yksityistilalle: jos on 5 lehmää, 10 sikaa ja 40 kanaa, niin heidän elinpäivänsä pentue 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Lisää 5 litraa vettä kananlannan saattamiseksi vaadittuun kosteuspitoisuuteen 85 %. Kokonaispaino = 331,8 kg. Käsittelyyn 20 päivässä tarvitaan: 331,8 kg x 20 \u003d 6636 kg - noin 7 kuutiota vain alustalle. Tämä on kaksi kolmasosaa vaaditusta tilavuudesta. Tuloksen saamiseksi tarvitset 7x1,5 \u003d 10,5 kuutiometriä. Tuloksena oleva arvo on vaadittu bioreaktorin tilavuus.

Muista, että suuria määriä biokaasua ei voi tuottaa pienissä säiliöissä. Tuotanto riippuu suoraan reaktorissa käsiteltävän orgaanisen jätteen massasta. Joten saadaksesi 100 kuutiometriä biokaasua, sinun on käsiteltävä tonni orgaanista jätettä.

Kohteen valmistelu bioreaktorilaitteelle

Reaktoriin ladattava orgaaninen seos ei saa sisältää antiseptisiä aineita, pesuaineita, bakteerien elämälle haitallisia ja biokaasun tuotantoa hidastavia kemikaaleja.

Tärkeä! Biokaasu on syttyvää ja räjähtävää.

Bioreaktorin oikean toiminnan varmistamiseksi on noudatettava samoja sääntöjä kuin kaikissa kaasuasennuksissa. Jos laitteisto on ilmatiivis, biokaasua puretaan ajoissa kaasusäiliöön, niin ei ole ongelmia.

Jos kaasun paine ylittää normin tai myrkyttää tiiviyden rikkoutuessa, on olemassa räjähdysvaara, joten reaktoriin on suositeltavaa asentaa lämpötila- ja paineanturit. Biokaasun hengittäminen on myös vaarallista ihmisten terveydelle.

Kuinka varmistaa biomassan aktiivisuus

Voit nopeuttaa biomassan käymisprosessia kuumentamalla sitä. Eteläisillä alueilla tällaista ongelmaa ei yleensä esiinny. Ympäristön lämpötila riittää käymisprosessien luonnolliseen aktivoitumiseen. Alueilla, joilla on ankarat ilmasto-olosuhteet talvella, ilman lämmitystä biokaasulaitoksen käyttö on yleensä mahdotonta. Käymisprosessi alkaa loppujen lopuksi yli 38 celsiusasteen lämpötilassa.

On olemassa useita tapoja järjestää biomassasäiliön lämmitys:

kytke reaktorin alla oleva pata lämmitysjärjestelmään;
asenna sähköiset lämmityselementit säiliön pohjaan;
lämmittää säiliötä suoraan sähkölämmittimien avulla.

Metaanin tuotantoon vaikuttavat bakteerit ovat lepotilassa itse raaka-aineessa. Niiden aktiivisuus lisääntyy tietyllä lämpötilatasolla. Automaattisen lämmitysjärjestelmän asentaminen varmistaa prosessin normaalin kulun. Automaatio käynnistää lämmityslaitteet, kun seuraava kylmä erä tulee bioreaktoriin, ja sammuttaa sen sitten, kun biomassa lämpenee ennalta määrätylle lämpötilatasolle.

Samanlaisia lämpötilansäätöjärjestelmiä on asennettu kuumavesikattiloihin, joten niitä voi ostaa kaasulaitteiden myyntiin erikoistuneista liikkeistä.

Kaavio näyttää koko syklin kiinteiden ja nestemäisten raaka-aineiden lastaamisesta biokaasun viemiseen kuluttajille.

On tärkeää huomioida, että biokaasun tuotannon voi aktivoida kotona sekoittamalla biomassaa reaktorissa. Tätä varten tehdään laite, joka on rakenteellisesti samanlainen kuin kotitaloussekoitin. Laite voidaan saada liikkeelle akselilla, joka johdetaan ulos säiliön kannessa tai seinissä olevan reiän kautta.

Mitä erityislupia tarvitaan biokaasun asennukseen ja käyttöön?

Bioreaktorin rakentamiseksi ja käyttämiseksi sekä syntyvän kaasun käyttämiseksi on huolehdittava tarvittavien lupien saamisesta suunnitteluvaiheessa. Koordinointi on suoritettava kaasupalvelun, palomiesten ja Rostekhnadzorin kanssa. Yleisesti ottaen asennus- ja käyttösäännöt ovat samanlaiset kuin tavanomaisten kaasulaitteiden käyttöä koskevat säännöt. Rakentaminen on suoritettava tiukasti SNIP:iden mukaisesti, kaikkien putkien on oltava keltaisia ja niissä on oltava asianmukaiset merkinnät. Tehtaalla valmistetut valmiit järjestelmät ovat useita kertoja kalliimpia, mutta niissä on kaikki mukana tulevat asiakirjat ja ne täyttävät kaikki tekniset vaatimukset. Valmistajat antavat takuun laitteille ja huollolle sekä korjaavat tuotteitaan.

Itse tehty biokaasulaitos voi säästää energiakustannuksissa, jotka muodostavat suuren osan maataloustuotteiden kustannusten määrittelyssä. Tuotantokustannusten lasku vaikuttaa tilan tai yksityisen tilan kannattavuuden kasvuun. Nyt kun tiedät kuinka saada biokaasua olemassa olevasta jätteestä, jää vain idean toteuttaminen käytännössä. Monet maanviljelijät ovat jo kauan sitten oppineet tienaamaan lannasta.