Schematy produkcyjne do produkcji biogazu. Biogaz własnej produkcji Rodzaje biogazu

Biogaz to gaz uzyskiwany w wyniku fermentacji (fermentacji) substancji organicznych (na przykład: słoma; chwasty; odchody zwierzęce i ludzkie; śmieci; odpady organiczne ze ścieków bytowych i przemysłowych itp.) w warunkach beztlenowych. Produkcja biogazu obejmuje różne typy mikroorganizmów o zróżnicowanej liczbie funkcji katabolicznych.

Skład biogazu.

Biogaz składa się w ponad połowie z metanu (CH 4). Metan stanowi około 60% biogazu. Ponadto biogaz zawiera ok. 35% dwutlenku węgla (CO2), a także inne gazy takie jak para wodna, siarkowodór, tlenek węgla, azot i inne. Biogaz pozyskiwany w różnych warunkach ma różny skład. Tak więc biogaz z ludzkich ekskrementów, obornika, odpadów rzeźniczych zawiera do 70% metanu, a z resztek roślinnych z reguły około 55% metanu.

Mikrobiologia biogazu.

Fermentację biogazu, w zależności od gatunku bakterii biorących udział w procesie, można podzielić na trzy etapy:

Pierwszy to początek fermentacji bakteryjnej. Różne bakterie organiczne, namnażając się, wydzielają enzymy zewnątrzkomórkowe, których główną rolą jest niszczenie złożonych związków organicznych z hydrolizą tworzenia prostych substancji. Na przykład polisacharydy do monosacharydów; białko w peptydy lub aminokwasy; tłuszcze w glicerol i kwasy tłuszczowe.

Drugi etap nazywa się wodorem. W wyniku działania bakterii kwasu octowego powstaje wodór. Ich główną rolą jest bakteryjny rozkład kwasu octowego na dwutlenek węgla i wodór.

Trzeci etap nazywa się metanogennym. Obejmuje rodzaj bakterii znanych jako metanogeny. Ich rolą jest wykorzystanie kwasu octowego, wodoru i dwutlenku węgla do tworzenia metanu.

Klasyfikacja i charakterystyka surowców do fermentacji biogazu.

Jako surowiec do fermentacji biogazu można wykorzystać prawie wszystkie naturalne materiały organiczne. Głównymi surowcami do produkcji biogazu są ścieki: ścieki; przemysł spożywczy, farmaceutyczny i chemiczny. Na obszarach wiejskich są to odpady powstające podczas zbiorów. Ze względu na różnice w pochodzeniu odmienny jest również proces powstawania, skład chemiczny i struktura biogazu.

Źródła surowców do biogazu w zależności od pochodzenia:

1. Surowce rolne.

Te surowce można podzielić na surowce bogate w azot i surowce bogate w węgiel.

Surowce o wysokiej zawartości azotu:

ludzkie odchody, odchody zwierzęce, ptasie odchody. Stosunek węgla do azotu wynosi 25:1 lub mniej. Taki surowiec został całkowicie strawiony w przewodzie pokarmowym człowieka lub zwierzęcia. Z reguły zawiera dużą ilość związków o niskiej masie cząsteczkowej. Woda w takich surowcach uległa częściowemu przekształceniu i stała się częścią związków niskocząsteczkowych. Surowiec ten charakteryzuje się łatwym i szybkim rozkładem beztlenowym na biogaz. A także bogaty plon metanu.

Surowce o wysokiej zawartości węgla:

słoma i łuska. Stosunek węgla do azotu wynosi 40:1. Posiada wysoką zawartość związków wielkocząsteczkowych: celulozy, hemicelulozy, pektyn, ligniny, wosków roślinnych. Rozkład beztlenowy jest raczej powolny. W celu zwiększenia tempa produkcji gazu, takie materiały zwykle wymagają wstępnej obróbki przed fermentacją.

2. Miejskie ścieki organiczne.

Obejmuje odpady ludzkie, ścieki, odpady organiczne, organiczne ścieki przemysłowe, osady.

3. Rośliny wodne.

Zawiera hiacynt wodny, inne rośliny wodne i glony. Szacowane planowane obciążenie mocy produkcyjnych charakteryzuje się dużą zależnością od energii słonecznej. Mają wysokie zyski. Organizacja technologiczna wymaga bardziej ostrożnego podejścia. Rozkład beztlenowy jest łatwy. Cykl metanu jest krótki. Osobliwością takich surowców jest to, że bez wstępnej obróbki unosi się w reaktorze. Aby to wyeliminować, surowiec musi zostać lekko wysuszony lub wstępnie przekompostowany w ciągu 2 dni.

Źródła surowców do biogazu w zależności od wilgotności:

1. Surowiec stały:

słoma, odpady organiczne o stosunkowo wysokiej zawartości suchej masy. Ich przetwarzanie odbywa się metodą suchej fermentacji. Trudności pojawiają się przy usuwaniu dużej ilości osadów stałych z reaktora. Całkowitą ilość użytego surowca można wyrazić jako sumę zawartości ciał stałych (TS) i substancji lotnych (VS). Substancje lotne można przekształcić w metan. W celu obliczenia substancji lotnych próbkę surowca umieszcza się w piecu muflowym o temperaturze 530-570°C.

2. Surowiec płynny:

świeże odchody, obornik, odchody. Zawierają około 20% suchej masy. Dodatkowo wymagają dodatku wody w ilości 10% do mieszania z surowcami stałymi podczas fermentacji suchej.

3. Odpady organiczne o średniej wilgotności:

bardów produkcji alkoholu, ścieki z celulozowni itp. Takie surowce zawierają różne ilości białek, tłuszczów i węglowodanów i są dobrym surowcem do produkcji biogazu. Do tego surowca stosowane są urządzenia typu UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket - ascending anaerobic process).

Tabela 1. Informacja o debecie (szybkości tworzenia) biogazu dla następujących warunków: 1) temperatura fermentacji 30°С; 2) okresowa fermentacja

Nazwa przefermentowanych odpadów	Średni przepływ biogazu podczas normalnej produkcji gazu (m 3 /m 3 /d)	Wydajność biogazu, m 3 /Kg/TS	Przepływ biogazu (w % całkowitej produkcji biogazu)
			0-15d	25-45d	45-75d	75-135d
suchy obornik	0,20	0,12	11	33,8	20,9	34,3
Woda przemysłu chemicznego	0,40	0,16	83	17	0	0
Rogulnik (chilim, kasztan wodny)	0,38	0,20	23	45	32	0
sałatka wodna	0,40	0,20	23	62	15	0
Obornik świński	0,30	0,22	20	31,8	26	22,2
Sucha trawa	0,20	0,21	13	11	43	33
Słoma	0,35	0,23	9	50	16	25
ludzkie ekskrementy	0,53	0,31	45	22	27,3	5,7

Obliczanie procesu fermentacji metanowej (fermentacji).

Ogólne zasady obliczeń inżynierii fermentacji opierają się na zwiększeniu obciążenia surowców organicznych i skróceniu czasu trwania cyklu metanowego.

Obliczanie surowców na cykl.

Załadunek surowców charakteryzuje się: ułamkiem masowym TS (%), ułamkiem masowym VS (%), stężeniem ChZT (ChZT - chemiczne zapotrzebowanie tlenu, co oznacza ChZT - chemiczny wskaźnik tlenu) (Kg/m 3). Stężenie zależy od rodzaju urządzeń fermentacyjnych. Na przykład nowoczesne reaktory przemysłowe do ścieków to UASB (upstream anaerob process). W przypadku surowców stałych stosuje się AF (filtry beztlenowe) - zwykle mniej niż 1%. Odpady przemysłowe jako surowiec do biogazu są najczęściej silnie skoncentrowane i wymagają rozcieńczenia.

Pobierz obliczenia prędkości.

Aby określić dzienną ilość załadunku reaktora: stężenie ChZT (Kg/m 3 ·d), TS (Kg/m 3 ·d), VS (Kg/m 3 ·d). Wskaźniki te są ważnymi wskaźnikami oceny efektywności biogazu. Należy dążyć do ograniczenia obciążenia, a jednocześnie mieć wysoki poziom produkcji gazu.

Obliczanie stosunku objętości reaktora do wydatku gazu.

Wskaźnik ten jest ważnym wskaźnikiem oceny wydajności reaktora. Mierzone w kg/m3 d.

Wydajność biogazu na jednostkę masy fermentacji.

Wskaźnik ten charakteryzuje aktualny stan produkcji biogazu. Na przykład objętość kolektora gazu wynosi 3 m 3 . 10 kg/TS podawane jest codziennie. Wydajność biogazu wynosi 3/10 = 0,3 (m 3 /Kg/TS). W zależności od sytuacji można wykorzystać teoretyczną lub rzeczywistą wydajność gazu.

Wydajność teoretyczną biogazu określają wzory:

Produkcja metanu (E):

E = 0,37A + 0,49B + 1,04C.

Produkcja dwutlenku węgla (D):

D = 0,37A + 0,49B + 0,36C. Gdzie A to zawartość węglowodanów na gram przefermentowanego materiału, B to białko, C to zawartość tłuszczu

objętość hydrauliczna.

Aby zwiększyć wydajność, konieczne jest skrócenie czasu fermentacji. W pewnym stopniu istnieje związek z utratą fermentujących mikroorganizmów. Obecnie w niektórych wydajnych reaktorach czas fermentacji wynosi 12 dni lub nawet mniej. Objętość hydrauliczna jest obliczana poprzez zliczanie objętości dziennego załadunku surowca od dnia rozpoczęcia załadunku surowca i zależy od czasu przebywania w reaktorze. Na przykład, fermentacja w 35°C, stężenie wsadu 8% (całkowita TS), dzienna objętość wsadu 50 m3, planowany jest okres fermentacji w reaktorze 20 dni. Objętość hydrauliczna wyniesie: 50 20 \u003d 100 m 3.

Usuwanie zanieczyszczeń organicznych.

Produkcja biogazu, jak każda produkcja biochemiczna, ma odpady. Odpady z produkcji biochemicznej mogą szkodzić środowisku w przypadku niekontrolowanej utylizacji odpadów. Na przykład wpadnięcie do rzeki obok. Nowoczesne duże biogazownie produkują tysiące, a nawet dziesiątki tysięcy kilogramów odpadów dziennie. Skład jakościowy i sposoby unieszkodliwiania odpadów z dużych biogazowni są kontrolowane przez laboratoria przedsiębiorstw i państwową służbę ochrony środowiska. Małe biogazownie rolnicze nie mają takiej kontroli z dwóch powodów: 1) ponieważ odpadów jest mało, nie będzie szkód dla środowiska. 2) Przeprowadzenie analizy jakościowej odpadów wymaga specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego i wysoko wyspecjalizowanego personelu. Drobni rolnicy tego nie mają, a agencje rządowe słusznie uważają taką kontrolę za niewłaściwą.

Wskaźnikiem poziomu zanieczyszczenia odpadów z reaktorów biogazowych jest ChZT (wskaźnik chemiczny tlenu).

Stosuje się następującą zależność matematyczną: wskaźnik obciążenia organicznego ChZT Kg/m 3 ·d= stężenie obciążenia ChZT (Kg/m3) / czas przechowywania hydraulicznego (d).

Szybkość przepływu gazu w objętości reaktora (kg/(m 3 d)) = wydajność biogazu (m 3 /kg) / wskaźnik obciążenia organicznego ChZT kg/(m 3 d).

Zalety elektrowni biogazowych:

odpady stałe i płynne mają specyficzny zapach odstraszający muchy i gryzonie;

możliwość wytworzenia użytecznego produktu końcowego - metanu, który jest czystym i wygodnym paliwem;

w procesie fermentacji giną nasiona chwastów i niektóre patogeny;

w procesie fermentacji prawie całkowicie zachowuje się azot, fosfor, potas i inne składniki nawozu, część azotu organicznego zamieniana jest na azot amonowy, co zwiększa jego wartość;

pozostałość po fermentacji można wykorzystać jako paszę dla zwierząt;

fermentacja biogazu nie wymaga użycia tlenu z powietrza;

Osady beztlenowe można przechowywać przez kilka miesięcy bez dodawania składników odżywczych, a następnie po załadowaniu surowca fermentacja może szybko rozpocząć się od nowa.

Wady elektrowni biogazowych:

skomplikowane urządzenie i wymaga stosunkowo dużych inwestycji budowlanych;

wymagany jest wysoki poziom budowy, zarządzania i konserwacji;

początkowa beztlenowa propagacja fermentacji jest powolna.

Cechy procesu fermentacji metanowej i sterowania procesem:

1. Temperatura produkcji biogazu.

Temperatura produkcji biogazu może mieścić się w stosunkowo szerokim zakresie temperatur 4~65°C. Wraz ze wzrostem temperatury tempo produkcji biogazu wzrasta, ale nie liniowo. Temperatura 40~55°C jest strefą przejściową dla żywotnej aktywności różnych mikroorganizmów: termofilnych i mezofilnych bakterii. Największe tempo fermentacji beztlenowej występuje w wąskim zakresie temperatur 50~55°C. W temperaturze fermentacji 10°C przez 90 dni szybkość przepływu gazu wynosi 59%, ale taka sama szybkość przepływu w temperaturze fermentacji 30°C występuje w ciągu 27 dni.

Nagła zmiana temperatury będzie miała znaczący wpływ na produkcję biogazu. Projekt biogazowni musi koniecznie przewidywać kontrolę takiego parametru jak temperatura. Zmiany temperatury powyżej 5°C znacznie obniżają wydajność reaktora biogazowego. Na przykład, gdyby temperatura w reaktorze biogazowym przez długi czas wynosiła 35°C, a potem niespodziewanie spadła do 20°C, to produkcja reaktora biogazowego zatrzymałaby się prawie całkowicie.

2. Materiał do szczepienia.

Do zakończenia fermentacji metanowej zwykle wymagana jest pewna ilość i rodzaj drobnoustrojów. Osad bogaty w drobnoustroje metanowe nazywany jest osadem szczepionym. Fermentacja biogazu jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie, podobnie jak miejsca z materiałem do zaszczepiania. Są to: osady ściekowe, szlamy, osady denne dołów gnojowych, różne osady ściekowe, pozostałości trawienne itp. Ze względu na obfitość materii organicznej i dobre warunki beztlenowe tworzą bogate zbiorowiska drobnoustrojów.

Zaszczepienie dodane po raz pierwszy do nowego reaktora biogazowego może znacznie skrócić okres stagnacji. W nowym reaktorze biogazowym konieczne jest ręczne podawanie inokulum. Przy wykorzystaniu odpadów przemysłowych jako surowca zwraca się na to szczególną uwagę.

3. Środowisko beztlenowe.

Środowisko beztlenowe zależy od stopnia beztlenowości. Zwykle potencjał redoks jest zwykle oznaczany wartością Eh. W warunkach beztlenowych Eh ma wartość ujemną. Dla beztlenowych bakterii metanowych Eh mieści się w granicach -300 ~ -350mV. Niektóre bakterie produkujące kwasy fakultatywne są w stanie żyć normalnie przy Eh -100~+100mV.

W celu zapewnienia warunków beztlenowych reaktory biogazowe powinny być budowane szczelnie zamknięte, aby zapewnić wodoszczelność i brak wycieków. W przypadku dużych przemysłowych reaktorów biogazowych wartość Eh jest zawsze kontrolowana. W przypadku małych biogazowych reaktorów rolniczych pojawia się problem kontrolowania tej wartości ze względu na konieczność zakupu drogiego i skomplikowanego sprzętu.

4. Kontrola kwasowości medium (pH) w reaktorze biogazowym.

Metanogeny potrzebują zakresu pH w bardzo wąskim zakresie. Średnie pH=7. Fermentacja zachodzi w zakresie pH od 6,8 ​​do 7,5. Kontrola pH jest dostępna dla małych reaktorów biogazowych. W tym celu wielu rolników używa jednorazowych pasków z papierkiem lakmusowym. W dużych przedsiębiorstwach często stosuje się elektroniczne urządzenia do kontroli pH. W normalnych warunkach bilans fermentacji metanowej jest procesem naturalnym, zwykle bez regulacji pH. Tylko w niektórych przypadkach złego zarządzania pojawiają się masywne nagromadzenie lotnych kwasów, spadek pH.

Środki łagodzące skutki zwiększonej kwasowości pH to:

(1) Wymień część medium w reaktorze biogazowym, a tym samym rozcieńcz zawartość lotnych kwasów. To zwiększy pH.

(2) Dodaj popiół lub amoniak, aby podnieść pH.

(3) Dostosuj pH za pomocą wapna. Środek ten jest szczególnie skuteczny w przypadkach bardzo wysokiego poziomu kwasu.

5. Mieszanie medium w reaktorze biogazowym.

W konwencjonalnym zbiorniku fermentacyjnym fermentacja zwykle dzieli pożywkę na cztery warstwy: wierzchnią skorupę, supernatant, warstwę aktywną i warstwę osadu.

Cel mieszania:

1) relokacja aktywnych bakterii do nowej porcji surowców pierwotnych, zwiększenie powierzchni kontaktu drobnoustrojów i surowców w celu przyspieszenia tempa produkcji biogazu, zwiększenie efektywności wykorzystania surowców.

2) unikanie tworzenia grubej warstwy skorupy, co stwarza odporność na uwalnianie biogazu. Mieszanie jest szczególnie wymagające w przypadku takich surowców jak: słoma, chwasty, liście itp. W grubej warstwie skorupy powstają warunki do gromadzenia się kwasu, co jest niedopuszczalne.

Metody mieszania:

1) mieszanie mechaniczne za pomocą różnych typów kół zainstalowanych w przestrzeni roboczej reaktora biogazowego.

2) mieszanie z biogazem pobieranym z górnej części bioreaktora i dostarczanym do dolnej części pod nadciśnieniem.

3) mieszanie za pomocą cyrkulacyjnej pompy hydraulicznej.

6. Stosunek węgla do azotu.

Wydajnej fermentacji sprzyja tylko optymalny stosunek składników odżywczych. Głównym wskaźnikiem jest stosunek węgla do azotu (C:N). Optymalny stosunek to 25:1. Liczne badania wykazały, że optymalne granice proporcji wynoszą 20-30:1, a produkcja biogazu jest znacznie zmniejszona przy stosunku 35:1. Badania eksperymentalne wykazały, że fermentacja biogazu jest możliwa przy stosunku węgla do azotu 6:1.

7. Ciśnienie.

Bakterie metanowe mogą przystosować się do wysokiego ciśnienia hydrostatycznego (około 40 metrów lub więcej). Są jednak bardzo wrażliwe na zmiany ciśnienia i dlatego istnieje potrzeba utrzymania stałego ciśnienia (brak nagłych spadków ciśnienia). Znaczne zmiany ciśnienia mogą wystąpić w przypadku: znacznego wzrostu zużycia biogazu, stosunkowo szybkiego i dużego obciążenia bioreaktora surowcami pierwotnymi lub podobnego rozładunku reaktora z osadów (oczyszczanie).

Sposoby stabilizacji ciśnienia:

2) dostawa świeżych surowców pierwotnych i czyszczenie powinno odbywać się jednocześnie iz taką samą szybkością rozładunku;

3) montaż pokryw pływających na reaktorze biogazowym pozwala na utrzymanie względnie stabilnego ciśnienia.

8. Aktywatory i inhibitory.

Niektóre substancje po dodaniu niewielkiej ilości poprawiają wydajność reaktora biogazowego, takie substancje nazywane są aktywatorami. Podczas gdy inne substancje dodawane w niewielkich ilościach prowadzą do znacznego zahamowania procesów w reaktorze biogazowym, takie substancje nazywane są inhibitorami.

Znanych jest wiele rodzajów aktywatorów, w tym niektóre enzymy, sole nieorganiczne, substancje organiczne i nieorganiczne. Na przykład dodanie pewnej ilości enzymu celulazy znacznie ułatwia produkcję biogazu. Dodatek 5 mg/kg wyższych tlenków (R 2 O 5) może zwiększyć produkcję gazu o 17%. Natężenie przepływu biogazu dla surowców pierwotnych ze słomy itp. można znacznie zwiększyć przez dodanie wodorowęglanu amonu (NH 4 HCO 3). Aktywatorami są również węgiel aktywny lub torf. Wprowadzanie wodoru do bioreaktora może radykalnie zwiększyć produkcję metanu.

Inhibitory odnoszą się głównie do niektórych związków jonów metali, soli, fungicydów.

Klasyfikacja procesów fermentacyjnych.

Fermentacja metanowa jest fermentacją ściśle beztlenową. Procesy fermentacji dzielą się na następujące typy:

Klasyfikacja według temperatury fermentacji.

Można podzielić na fermentację „naturalną” temperaturową (fermentację o zmiennej temperaturze), w tym przypadku temperatura fermentacji wynosi ok. 35°C, oraz proces fermentacji wysokotemperaturowej (ok. 53°C).

Klasyfikacja według różniczkowania.

Według fermentacji różnicowej można ją podzielić na fermentację jednoetapową, fermentację dwuetapową i fermentację wieloetapową.

1) Fermentacja jednoetapowa.

Odnosi się do najczęstszego rodzaju fermentacji. Dotyczy to urządzeń, w których produkcja kwasów i metanu odbywa się jednocześnie. Fermentacja jednoetapowa może być mniej wydajna pod względem BZT (biologicznego zapotrzebowania na tlen) niż fermentacja dwu- i wieloetapowa.

2) Fermentacja dwuetapowa.

Oparta na oddzielnej fermentacji kwasów i mikroorganizmów metanogennych. Te dwa typy drobnoustrojów mają różną fizjologię i wymagania żywieniowe, istnieją znaczne różnice we wzroście, cechach metabolicznych i innych aspektach. Dwustopniowa fermentacja może znacznie poprawić wydajność biogazu i rozkład lotnych kwasów tłuszczowych, skrócić cykl fermentacji, przynieść znaczne oszczędności kosztów eksploatacji, skutecznie usunąć zanieczyszczenia organiczne z odpadów.

3) Fermentacja wieloetapowa.

Stosuje się go do surowców pierwotnych bogatych w celulozę w następującej kolejności:

(1) Wytwarzaj hydrolizę materiału celulozowego w obecności kwasów i zasad. Powstaje glukoza.

(2) Nałóż inokulum. Jest to zwykle osad czynny lub ścieki z reaktora biogazowego.

(3) Stworzyć odpowiednie warunki do produkcji bakterii kwasowych (produkujących kwasy lotne): pH=5,7 (ale nie więcej niż 6,0), Eh=-240mV, temperatura 22°C. Na tym etapie powstają takie lotne kwasy: octowy, propionowy, masłowy, izomasłowy.

(4) Stworzyć odpowiednie warunki do produkcji bakterii metanowych: pH=7,4-7,5, Eh=-330mV, temperatura 36-37°C

Klasyfikacja według okresowości.

Technologia fermentacji dzieli się na fermentację okresową, fermentację ciągłą, fermentację półciągłą.

1) Okresowa fermentacja.

Surowce i materiał do szczepienia są ładowane jednorazowo do reaktora biogazowego i poddawane fermentacji. Metodę tę stosuje się w przypadku trudności i niedogodności związanych z załadunkiem surowców pierwotnych, a także rozładunkiem odpadów. Na przykład nierozdrobniona słoma lub wielkogabarytowe brykiety odpadów organicznych.

2) Ciągła fermentacja.

Obejmuje to przypadki, gdy kilka razy dziennie surowce są ładowane do bioreaktora, a ścieki fermentacyjne są usuwane.

3) Fermentacja półciągła.

Dotyczy to reaktorów biogazowych, w przypadku których dodawanie od czasu do czasu różnych surowców w nierównych ilościach jest uważane za normalne. Taki schemat technologiczny jest najczęściej stosowany przez małe gospodarstwa w Chinach i wiąże się ze specyfiką gospodarowania rolnego. Pracuje. Reaktory biogazu do fermentacji półciągłej mogą mieć różne różnice konstrukcyjne. Struktury te omówiono poniżej.

Schemat nr 1. Reaktor biogazowy ze stałą pokrywą.

Cechy konstrukcyjne: połączenie komory fermentacyjnej i magazynu biogazu w jednym budynku: fermentacja surowców w dolnej części; biogaz jest magazynowany w górnej części.

Zasada działania:

Biogaz wydobywa się z cieczy i jest gromadzony pod pokrywą reaktora biogazowego w jego kopule. Ciśnienie biogazu jest równoważone ciężarem cieczy. Im większe ciśnienie gazu, tym więcej cieczy opuszcza komorę fermentacyjną. Im niższe ciśnienie gazu, tym więcej cieczy dostaje się do komory fermentacyjnej. Podczas pracy reaktora biogazowego zawsze znajduje się w nim ciecz i gaz. Ale w różnych proporcjach.

Schemat nr 2. Reaktor biogazowy z pływającą pokrywą.

Schemat nr 3. Reaktor biogazowy ze stałą pokrywą i zewnętrznym zbiornikiem gazu.

Cechy konstrukcyjne: 1) zamiast pływającej pokrywy ma oddzielnie zbudowany zbiornik gazu; 2) ciśnienie wylotowe biogazu jest stałe.

Zalety Schematu nr 3: 1) idealny do pracy palników biogazowych, które bezwzględnie wymagają określonego ciśnienia; 2) przy niskiej aktywności fermentacyjnej w reaktorze biogazowym możliwe jest zapewnienie konsumentowi stabilnego i wysokiego ciśnienia biogazu.

Wytyczne budowy domowego reaktora biogazowego.

GB/T 4750-2002 Domowe reaktory biogazowe.

GB/T 4751-2002 Zapewnienie jakości domowych reaktorów biogazowych.

GB/T 4752-2002 Zasady budowy domowych reaktorów biogazowych.

GB 175 -1999 Cement portlandzki, zwykły cement portlandzki.

GB 134-1999 Cement portlandzki żużlowy, cement wulkaniczny i cement z popiołu lotnego.

GB 50203-1998 Budowa i odbiór murów.

JGJ52-1992 Norma jakości dla zwykłego betonu piaskowego. Metody testowe.

JGJ53-1992 Standard jakości dla zwykłego tłucznia kamiennego lub betonu żwirowego. Metody testowe.

JGJ81 -1985 Właściwości mechaniczne betonu zwykłego. Metoda badania.

JGJ/T 23-1992 Specyfikacja techniczna badania wytrzymałości betonu na ściskanie odbicia.

JGJ70 -90 Zaprawa. Metoda badania podstawowych cech.

GB 5101-1998 Cegły.

GB 50164-92 Kontrola jakości betonu.

Hermetyczny.

Konstrukcja reaktora biogazu zapewnia ciśnienie wewnętrzne 8000 (lub 4000 Pa). Stopień przecieku po 24 godzinach jest mniejszy niż 3%.

Jednostka produkcji biogazu na objętość reaktora.

Dla zadowalających warunków produkcji biogazu za normalne uważa się wytwarzanie 0,20-0,40 m 3 biogazu na metr sześcienny objętości reaktora.

Normalna wielkość magazynowania gazu to 50% dziennej produkcji biogazu.

Współczynnik bezpieczeństwa nie mniejszy niż K=2,65.

Normalna żywotność wynosi co najmniej 20 lat.

Obciążenie użytkowe 2 kN/m 2 .

Wartość nośności konstrukcji fundamentowej wynosi co najmniej 50 kPa.

Zbiorniki gazowe są projektowane na ciśnienie nie większe niż 8000 Pa, a z pokrywą pływającą na ciśnienie nie większe niż 4000 Pa.

Maksymalne ciśnienie graniczne dla basenu nie przekracza 12000 Pa.

Minimalna grubość łuku łukowego reaktora wynosi nie mniej niż 250 mm.

Maksymalne obciążenie reaktora wynosi 90% jego objętości.

Konstrukcja reaktora przewiduje obecność pod pokrywą reaktora miejsca do flotacji gazu, co stanowi 50% dobowej produkcji biogazu.

Objętość reaktora wynosi 6 m 3 , szybkość przepływu gazu 0,20 m 3 /m 3 /d.

Zgodnie z tymi rysunkami możliwe jest zbudowanie reaktorów o objętości 4 m 3 , 8 m 3 , 10 m 3 . W tym celu konieczne jest zastosowanie korekcyjnych wartości wymiarowych wskazanych w tabeli na rysunkach.

Przygotowania do budowy reaktora biogazowego.

Wybór typu reaktora biogazowego zależy od ilości i właściwości przefermentowanego surowca. Ponadto wybór uzależniony jest od lokalnych warunków hydrogeologiczno-klimatycznych oraz poziomu technologii budowy.

Przydomowy reaktor biogazowy powinien znajdować się w pobliżu toalet i pomieszczeń inwentarskich w odległości nie większej niż 25 metrów. Reaktor biogazowy powinien być umiejscowiony z wiatrem i nasłoneczniony, na twardym gruncie z niskim poziomem wód gruntowych.

Aby wybrać konstrukcję reaktora biogazowego, skorzystaj z poniższych tabel zużycia materiałów budowlanych.

Tabela 3. Skala materiałowa dla reaktora biogazowego z prefabrykatów betonowych

		Objętość reaktora, m 3
		4	6	8	10
	Objętość, m 3	1,828	2,148	2,508	2,956
	Cement, kg	523	614	717	845
	Piasek, m 3	0,725	0,852	0,995	1,172
	Żwir, m 3	1,579	1,856	2,167	2,553
	Objętość, m 3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Cement, kg	158	197	222	265
	Piasek, m 3	0,371	0,461	0,519	0,620
pasta cementowa	Cement, kg	78	93	103	120
Całkowita ilość materiału	Cement, kg	759	904	1042	1230
	Piasek, m 3	1,096	1,313	1,514	1,792
	Żwir, m 3	1,579	1,856	2,167	2,553

Tabela4. Skala materiałowa dla reaktora biogazu z prefabrykatów betonowych

		Objętość reaktora, m 3
		4	6	8	10
	Objętość, m 3	1,540	1,840	2,104	2,384
	Cement, kg	471	561	691	789
	Piasek, m 3	0,863	0,990	1,120	1,260
	Żwir, m 3	1,413	1,690	1,900	2,170
Tynkowanie korpusu prefabrykowanego	Objętość, m 3	0,393	0,489	0,551	0,658
	Cement, kg	158	197	222	265
	Piasek, m 3	0,371	0,461	0,519	0,620
pasta cementowa	Cement, kg	78	93	103	120
Całkowita ilość materiału	Cement, kg	707	851	1016	1174
	Piasek, m 3	1,234	1,451	1,639	1,880
	Żwir, m 3	1,413	1,690	1,900	2,170
Materiały stalowe	Średnica pręta stalowego 12 mm, kg	14	18,98	20,98	23,00
	Średnica zbrojenia stalowego 6,5 mm, kg	10	13,55	14,00	15,00

Tabela5. Skala materiałów do reaktora biogazowego z lanego betonu

		Objętość reaktora, m 3
		4	6	8	10
	Objętość, m 3	1,257	1,635	2,017	2,239
	Cement, kg	350	455	561	623
	Piasek, m 3	0,622	0,809	0,997	1,107
	Żwir, m 3	0,959	1,250	1,510	1,710
Tynkowanie korpusu prefabrykowanego	Objętość, m 3	0,277	0,347	0,400	0,508
	Cement, kg	113	142	163	208
	Piasek, m 3	0,259	0,324	0,374	0,475
pasta cementowa	Cement, kg	6	7	9	11
Całkowita ilość materiału	Cement, kg	469	604	733	842
	Piasek, m 3	0,881	1,133	1,371	1,582
	Żwir, m 3	0,959	1,250	1,540	1,710

Tabela6. Symbole na rysunkach.

Opis	Oznaczenie na rysunkach
Materiały:
Shtruba (wykop w ziemi)
Symbolika:
Link do rysunku części. Górny numer wskazuje numer części. Dolna liczba wskazuje numer rysunku ze szczegółowym opisem części. Jeżeli zamiast dolnej cyfry pojawi się znak „-”, oznacza to, że szczegółowy opis części jest przedstawiony na tym rysunku.
Szczegółowy krój. Pogrubione linie wskazują płaszczyznę cięcia i kierunek patrzenia, a liczby wskazują numer identyfikacyjny cięcia.
Strzałka wskazuje promień. Liczby po literze R wskazują wartość promienia.
Pospolity:
W związku z tym półoś wielka i krótka oś elipsoidy
Długość

Projekty reaktorów biogazowych.

Osobliwości:

Rodzaj cechy konstrukcyjnej głównego basenu.

Dno ma nachylenie od okna wlotowego do okna wylotowego. Zapewnia to powstawanie stałego ruchomego strumienia. Rysunki nr 1-9 przedstawiają trzy typy konstrukcji reaktorów biogazowych: typ A, typ B, typ C.

Reaktor biogazowy typu A: Najprostszy układ. Usunięcie substancji płynnej jest zapewnione tylko przez okienko wylotowe dzięki sile ciśnienia biogazu wewnątrz komory fermentacyjnej.

Reaktor biogazowy typu B: Basen główny wyposażony jest pośrodku w pionową rurę, przez którą podczas pracy można przeprowadzić doprowadzenie lub odprowadzenie substancji płynnej w zależności od potrzeb. Dodatkowo, aby wytworzyć przepływ substancji przez pionową rurę, ten typ reaktora biogazowego posiada odbijającą (deflektor) przegrodę na dnie głównego basenu.

Reaktor biogazu typu C: Ma podobną konstrukcję do reaktora typu B. Jest jednak wyposażony w prostą pompę ręczną tłokową zainstalowaną w centralnej pionowej rurze, a także inne przegrody na dnie głównego basenu. Te cechy konstrukcyjne pozwalają skutecznie kontrolować parametry głównych procesów technologicznych w basenie głównym dzięki prostocie ekspresowych testów. A także użyj reaktora biogazowego jako dawcy bakterii biogazowych. W reaktorze tego typu zachodzi pełniejsza dyfuzja (mieszanie) substratu, co z kolei zwiększa wydajność biogazu.

Charakterystyka fermentacji:

Proces polega na doborze materiału do szczepienia; przygotowanie surowców pierwotnych (dostosowanie gęstości wodą, wyrównanie kwasowości, wprowadzenie materiału do szczepienia); fermentacja (kontrola mieszania i temperatury substratu).

Jako materiał fermentacyjny wykorzystuje się ludzkie odchody, odchody zwierzęce, ptasie odchody. Dzięki ciągłemu procesowi fermentacji powstają stosunkowo stabilne warunki do wydajnej pracy reaktora biogazowego.

Zasady projektowania.

Zgodność z systemem „trójjedynym” (biogaz, toaleta, obora). Reaktor biogazowy to pionowy zbiornik cylindryczny. Wysokość części cylindrycznej wynosi H=1m. Górna część zbiornika posiada sklepienie łukowe. Stosunek wysokości sklepienia do średnicy części cylindrycznej f 1 /D=1/5. Dno ma nachylenie od okna wlotowego do okna wylotowego. Kąt pochylenia 5 stopni.

Konstrukcja zbiornika zapewnia zadowalające warunki fermentacji. Ruch podłoża odbywa się grawitacyjnie. System działa przy pełnym obciążeniu zbiornika i sam kontroluje czas przebywania surowca poprzez zwiększenie produkcji biogazu. Reaktory biogazowe typu B i C posiadają dodatkowe urządzenia do przetwarzania substratu.

Ładowanie zbiornika surowcami może nie być kompletne. Zmniejsza to pojemność gazu bez poświęcania wydajności.

Niski koszt, łatwa obsługa, szeroka dystrybucja.

Opis materiałów budowlanych.

Materiał ścian, dna, łuku reaktora biogazowego to beton.

Odcinki kwadratowe, takie jak kanał zasilający, mogą być wykonane z cegły. Konstrukcje betonowe mogą być wykonane przez wylanie mieszanki betonowej, ale mogą być wykonane z prefabrykowanych elementów betonowych (takich jak: osłona okna wlotowego, klatka bakteryjna, rura środkowa). Zbiornik na bakterie ma okrągły przekrój i składa się z połamanej skorupki jaja umieszczonej w warkoczu.

Kolejność operacji budowlanych.

Sposób odlewania szalunków jest następujący. Na ziemi zaznaczany jest zarys przyszłego reaktora biogazowego. Gleba jest usuwana. Dno wylewa się jako pierwsze. Na dole montowany jest szalunek do wylewania betonu wokół pierścienia. Ściany wylewane są za pomocą szalunku, a następnie sklepienia łukowego. Szalunki mogą być stalowe, drewniane lub ceglane. Napełnianie odbywa się symetrycznie, a urządzenia ubijające służą do wzmocnienia. Nadmiar spływającego betonu usuwa się szpachelką.

Rysunki konstrukcyjne.

Budowa prowadzona jest zgodnie z rysunkami nr 1-9.

Rys. 1. Reaktor biogazowy 6 m 3 . Typ A:

Rys. 2. Reaktor biogazowy 6 m 3 . Typ A:

Budowa reaktorów biogazowych z prefabrykowanych płyt betonowych to bardziej zaawansowana technologia budowlana. Technologia ta jest doskonalsza ze względu na łatwość wykonania dokładności wymiarowej, skrócenie czasu i kosztów budowy. Główną cechą konstrukcji jest to, że główne elementy reaktora (dach łukowy, ściany, kanały, pokrywy) są produkowane z dala od miejsca instalacji, następnie są transportowane na miejsce instalacji i montowane na miejscu w dużym dole. Podczas montażu takiego reaktora główną uwagę zwraca się na dokładność montażu w poziomie i pionie, a także gęstość połączeń doczołowych.

Rys. 13. Reaktor biogazowy 6 m 3 . Szczegóły reaktora biogazowego wykonanego z płyt żelbetowych:

Rys. 14. Reaktor biogazowy 6 m 3 . Elementy montażowe reaktora biogazowego:

Rys. 15. Reaktor biogazowy 6 m 3 . Elementy montażowe reaktora żelbetowego:

Biopaliwo lub biogaz to mieszanina różnych gazów, która powstaje w wyniku działania specjalnych mikroorganizmów (bakterii i archeonów) żywiących się różną materią organiczną, w tym obornikiem.

Po otrzymaniu obornik lub ściółka zamienia się w wysokiej jakości nawóz zawierający potas, azot, fosfor i kwasy glebotwórcze.

Zalety przetwarzania obornika na biopaliwo są oczywiste, są to:

• zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych;
• zmniejszenie zużycia paliw nieodnawialnych;
• czyszczenie odchodów z robaków, a także różnych patogenów;
• możliwość recyklingu odpadów kuchennych.

O innych sposobach recyklingu i przetwarzania obornika mówiliśmy już w artykule.

• o technologii pozyskiwania biogazu z obornika;
• o tym, co przyspiesza lub spowalnia te procesy, a także wpływa na całkowitą ilość paliwa;
• jakie środki bezpieczeństwa należy podjąć;
• Jak wykorzystywane jest rafinowane paliwo?
• Jak opłacalna jest produkcja biogazu?

Obornik, podobnie jak ściółka, to nie tylko odchody zwierzęce, ale także bardzo złożona substancja.

Ono pełen różnych mikroorganizmów, które biorą udział w wielu procesach chemicznych i fizycznych.

Będąc w jelitach przetwarzają pokarm, niszczą złożone łańcuchy organiczne, zamieniając je w proste substancje nadające się do wchłaniania przez ściany jelit.

W tym samym czasie sok żołądkowy i substancje wydzielane przez jelita korygują liczbę i aktywność drobnoustrojów.

Po wejściu do bioreaktora niektóre z nich zaczynają intensywnie pochłaniać tlen, uwalniając w trakcie swojego życia różne gazy. To oni rozkładają złożone związki organiczne, zamieniając je w substancje odpowiednie do odżywiania mikroorganizmów metanotwórczych.

Ten proces ten nazywamy hydrolizą lub fermentacją. Gdy poziom tlenu spada do wartości krytycznej, mikroorganizmy te giną i przestają uczestniczyć w toczących się procesach, a ich pracę wykonują archeony beztlenowe, czyli nie potrzebują tlenu.

Większość ludzi myśli mikroorganizmy metanogenne bakterie, co oznacza ich niewielki rozmiar, ale naukowcy niedawno (1990) przypisali je metanogenom, czyli archeobakteriom (archaea), które żywią się wodorem i tlenkiem węgla (tlenkiem węgla).

Różnią się od bakterii budową, ale są z nimi porównywalne pod względem wielkości. Dlatego wielu producentów nawozów nadal nazywa je bakteriami, ponieważ na poziomie przeciętnego użytkownika urządzeń biopaliwowych obie nazwy są równie poprawne.

Mikroorganizmy tworzące metan żywią się połamaną materią organiczną, zamieniając go w sapropel (muł denny, składający się z mieszaniny substancji organicznych i nieorganicznych, wśród których znajdują się kwasy humusowe, stanowiące organiczną podstawę gleby) oraz wodę z uwolnieniem metanu.

Ponieważ w procesie rozkładu biorą udział nie tylko mikroorganizmy metanotwórcze, emitowany przez nie gaz składa się nie tylko z metanu, ale zawiera również:

• dwutlenek węgla;
• siarkowodór;
• azot;
• dyspersja powietrzno-wodna.

udział każdy gaz zależy od liczby i aktywności odpowiednich mikroorganizmów na które wpływa wiele czynników.

Pomiędzy nimi:

• wielkość frakcji stałych zawartości bioreaktora;
• procent płynnych/stałych frakcji organicznych;
• początkowy skład materiału;
• temperatura;
• bilans składników odżywczych odpowiednich dla tych mikroorganizmów w chwili obecnej.

Aktywność mikroorganizmów metanotwórczych

aktywność wszystkich mikroorganizmów biorących udział w procesie produkcji biopaliw, bezpośrednio zależy od temperatury medium jednak najmniejszą zależność wykazują mikroorganizmy gnilne.

Chociaż niektóre z nich emitują również metan, całkowita ilość tego gazu maleje wraz ze spadkiem temperatury, ale ilość innych gazów wzrasta.

W temperaturze 5-25 stopni działają tylko metanogeny psychofilne. przy minimalnej wydajności. Inne procesy również spowalniają, ale bakterie gnilne są dość aktywne, więc mieszanina zaczyna dość szybko gnić, po czym trudno jest rozpocząć w niej procesy produkcji metanu.

Ogrzewanie do temperatury 30–42 stopnie(proces mezofilny) zwiększa aktywność mezofilnej metanogeny, które nie mają zbyt wysokiej wydajności, oraz ich główni konkurenci - bakterie gnilne czują się całkiem komfortowo.

W temperaturze 54-56 stopni(proces termofilny) wchodzą w życie mikroorganizmy termofilne, które mają maksymalną zdolność do wytwarzania metanu, co nie tylko zwiększa uzysk biogazu, ale także zwiększa udział metanu w nim.

Ponadto znacznie zmniejsza się aktywność ich głównych konkurentów, mikroorganizmów gnilnych, w związku z czym zmniejszają się koszty rozszczepienia materii organicznej do produkcji innych gazów i osadów.

Wszelkie metanogeny oprócz gazu emitują również energię cieplną, ale skutecznie tylko bakterie mezofilne mogą utrzymać temperaturę na komfortowym poziomie. Mikroorganizmy termofilne uwalniają mniej energii, dlatego dla ich aktywnego istnienia podłoże musi być podgrzane do optymalnej temperatury.

Jak zwiększyć wydajność?

Ponieważ wytwórcami metanu są metanogeny, w celu zwiększenia uzysku gazu konieczne jest stworzyć najbardziej komfortowe warunki dla tych mikroorganizmów.

Można to osiągnąć tylko w sposób kompleksowy, mający wpływ na wszystkie etapy, od zbiórki i przygotowania obornika po zrzut odpadów i metody oczyszczania gazów.

Metanogeny nie mogą skutecznie trawić stałych fragmentów, więc obornik/ściółka, a także inne substancje organiczne, takie jak skoszona trawa i inne powinna być maksymalnie zmniejszona.

Im mniejsze są duże fragmenty, a także im mniejszy jest ich udział procentowy, tym więcej materiału może zostać przetworzone przez bakterie. Ponadto bardzo ważna jest odpowiednia ilość wody, dlatego obornik lub ściółkę należy rozcieńczyć wodą do określonej konsystencji.

Musi być szanowany równowaga między metanogenami a bakteriami, rozkładając materię organiczną na proste składniki, zwłaszcza rozszczepiając tłuszcze.

Jeśli będzie nadmiar metanogenów, szybko wytworzą dostępne składniki odżywcze, po czym ich wydajność gwałtownie spadnie, ale wzrośnie aktywność gnilnych mikroorganizmów, które w inny sposób przetwarzają materię organiczną w próchnicę.

Jeśli pojawi się nadmiar bakterii rozkładających materię organiczną, to udział dwutlenku węgla w biogazie gwałtownie wzrośnie, dlatego po oczyszczeniu gotowego produktu będzie go zauważalnie mniej.

W stanie stacjonarnym zawartość bioreaktora jest uwarstwiona według gęstości, dzięki czemu tylko część drobnoustrojów metanotwórczych otrzymuje wystarczającą ilość składników odżywczych, dlatego musi być okresowo mieszany.ściółka/obornik w bioreaktorze.

Powstały osad ma większą gęstość niż wodny roztwór gnojowicy, dlatego osadza się na dnie, skąd należy go usunąć, aby zrobić miejsce na nową partię odchodów.

Oczyszczanie gotowego produktu zmniejsza objętość biogazu, ale znacznie zwiększa jego kaloryczność. Aby nie stracić gotowego biogazu, musi być przesłać do wcześniej przygotowanych repozytoriów(posiadacze gazu), z których będzie następnie dostarczany konsumentom.

Technologia produkcji i sprzęt

Zamknięty cykl technologiczny, co oznacza minimalne zużycie energii zewnętrznej, obejmuje:

• zbieranie i przygotowanie obornika;
• załadunek i konserwacja bioreaktora;
• odprowadzanie i usuwanie odpadów;
• oczyszczanie gazu;
• wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej.

Zbieranie i przygotowanie materiału

Odchody zebrane w odbiorniku obornika zawierają wiele dużych fragmentów, więc zmiażdżony dowolnym odpowiednim młynkiem. Często funkcję tę spełnia pompa pompująca materiał do bioreaktora.

Ręcznie lub za pomocą systemów automatycznych określ poziom wilgotności produktu i, jeśli to konieczne, dodaj do niego czystą, niechlorowaną wodę.

Jeśli do surowca dodawana jest zielona masa (skoszona trawa itp.) w celu zwiększenia objętości biogazu, to jest ona również wstępnie rozdrabniana.

Pokruszony i w razie potrzeby wypełniony zieloną masą podłoże jest filtrowane, a następnie przepompowywana do pojemnika znajdującego się w pobliżu bioreaktora.

Zawiera gotowe do użycia rozwiązanie podgrzany do wymaganej temperatury(w zależności od trybu fermentacji) i po napełnieniu wlewa się do bioreaktora, który jest otoczony ze wszystkich stron płaszczem wodnym.

Ten sposób podgrzewania zapewnia jednakową temperaturę we wszystkich warstwach zawartości, a część wytworzonego gazu jest wykorzystywana do podgrzewania chłodziwa (wody) (przy pierwszych obciążeniach chłodziwo będzie musiało zostać podgrzane kosztem trzeciego partyjne źródła energii). Możliwe są jednak również inne metody podgrzewania zawartości.

1-3 razy dziennie zawartość jest mieszana aby uniknąć silnej stratyfikacji i poprawić wydajność przetwarzania obornika w gaz.

Wytwarzany przez bakterie gaz gromadzi się w górnej części reaktora, co wytwarza niewielkie nadciśnienie. Wybór gaz wchodzę do zbiornika gazu cyklicznie po osiągnięciu pewnego ciśnienia lub w sposób ciągły, w którym to przypadku ilość usuwanego gazu jest regulowana w celu utrzymania wymaganego ciśnienia.

Drenaż i utylizacja odpadów

Całkowicie rozłożony materiał, ze względu na większą gęstość osadza się na dnie reaktora, a pomiędzy nim a najbardziej aktywną warstwą pojawia się odpadowa warstwa cieczy. Więc przed mieszaniem jest usuwany wraz z częścią szlamu, które są następnie rozdzielane.

Oba rodzaje odpadów są silnymi nawozami naturalnymi- płyn przyspiesza rozwój roślin, a muł poprawia strukturę/jakość gleby i zawiera substancje humusowe.

Dlatego oba rodzaje odpadów mogą być sprzedawane, jak również wykorzystywane na własnych polach. Jeśli nie planuje się natychmiastowego podziału odpadów na frakcje, należy je okresowo mieszać, aby osad się nie zbrylał, w przeciwnym razie trudno będzie go usunąć podczas opróżniania pojemnika.

Oczyszczanie gazu

Do oczyszczenia biogazu stosuje się kilka rozwiązań technicznych, z których każde ma na celu usunięcie określonej substancji z jego składu. Woda jest usuwana przez kondensację, dla którego produkt jest najpierw podgrzewany, a następnie przepuszczany przez zimną rurę, na ściankach której osadzają się krople wody.

siarkowodór i dwutlenek węgla usuwane sorbentami pod wysokim ciśnieniem. Prawidłowo zbudowana linia oczyszczania podnosi zawartość metanu do 93-98%, dzięki czemu biogaz staje się bardzo wydajnym paliwem, które może konkurować z innymi paliwami gazowymi.

Nie da się zrobić poważnego sprzętu czyszczącego w domu, jednak możliwe jest przepuszczenie gotowego produktu przez wodę pod wysokim ciśnieniem, dzięki czemu dwutlenek węgla zostanie przekształcony w dwutlenek węgla.

Jednocześnie woda musi być stale podmieniana, ponieważ jej zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla jest ograniczona. Ścieki należy podgrzać (uwolni się dwutlenek węgla), po czym można je ponownie wykorzystać do czyszczenia. Ale nawet w ten sposób doświadczony chemik powinien wyczyścić gotowy produkt, w stanie wybrać żądaną temperaturę i ciśnienie.

Wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej

Ze względu na wysoką kaloryczność oczyszczony biogaz jest dobrze nadaje się do zasilania generatorów i różnych urządzeń grzewczych,.

Zmniejsza to wydajność gotowego gazu, ale eliminuje potrzebę dodatkowych źródeł energii, z wyjątkiem kilku pierwszych dni, aż bioreaktor osiągnie pełną wydajność.

Aby przekształcić silniki spalinowe na metan, konieczne jest: ustaw prawidłowy kąt zapłonu, ponieważ liczba oktanowa tego paliwa wynosi 105-110 jednostek. Można to zrobić zarówno mechanicznie (obracając dystrybutorem), jak i zmieniając program elektronicznej jednostki sterującej.

Jeżeli silnik będzie pracował tylko na metanie, bez użycia benzyny, to należy go zwiększyć poprzez zwiększenie stopnia sprężania.

Zwiększy to nie tylko sprawność silnika, pozwalając na bardziej ostrożne wykorzystanie gazu, ale także wydłużyć żywotność silnika, ponieważ im niższy stopień sprężania, tym wyższa temperatura w komorze spalania, co oznacza, że ​​tym większe prawdopodobieństwo spalenia tłoków lub zaworów.

Do konwersji urządzeń grzewczych na biogaz, w tym kotłów na gorącą wodę, Musisz wybrać odpowiedni rozmiar strumienia! aby ilość wytworzonego ciepła odpowiadała trybowi pracy. Jest to szczególnie ważne w przypadku systemów ze sterowaniem automatycznym, pracujących według określonego programu.

Objętość bioreaktora

Objętość bioreaktora obliczana jest na podstawie cyklu pełnego przetworzenia materii organicznej, czyli dla:

• proces mezofilny 12-30 dni;
• proces termofilny 3–10 dni.

Objętość reaktora zdefiniowany w następujący sposób- pomnożyć dobowy wydatek obornika rozcieńczonego do wymaganej wilgotności (90%), przez maksymalną liczbę dni potrzebnych do całkowitego zgnilizny, to wynik zwiększa się o 10–30%.

Taki wzrost jest niezbędny do stworzenia pierwszego zbiornika gazu, w którym będzie gromadził się wytworzony gaz.

Występ

Pomimo faktu, że w dowolnym reżimie temperaturowym całkowita wydajność gazu jest w przybliżeniu taka sama, istnieje znacząca różnica - uzyskać ją w ciągu 3-5 dni przy maksymalnej wydajności lub zebrać w ciągu miesiąca.

Więc wydajność można zwiększyć jedynie poprzez zwiększenie objętości przetwarzanego materiału, a co za tym idzie zastosowanie większego bioreaktora.

Przejście na proces termofilny umożliwia zwiększenie wydajności nawet przy zmniejszeniu objętości reaktora, jednak w tym przypadku koszty związane z ogrzewaniem mieszaniny gwałtownie rosną.

Przybliżone parametry produkcja biogazu z różnych rodzajów obornika / obornika, a także innych materiałów, rozważymy poniżej w tabelach. Aby przeliczyć podane wartości​​na tony gotowej mieszanki o zawartości wilgoci 90%, dane z drugiej kolumny należy pomnożyć przez 80–120.

Ten spread jest spowodowany:

• cechy karmienia zwierząt lub ptaków;
• materiał i dostępność pościeli;
• wydajność szlifowania.

Odpady zwierzęce i drobiowe

Rodzaj surowca	Wydajność gazu (m 3 na kg suchej masy)	Zawartość metanu (%)
Obornik bydlęcy	0,250 — 0,340	65
Obornik świński	0,340 — 0,580	65-70
ptasie odchody	0,310-0,620	60
łajno końskie	0,200 — 0,300	56-60
obornik	0,300 — 0,620	70

Odpady z gospodarstw domowych

Wegetacja

Ocena rentowności

Przy ocenie opłacalności należy wziąć pod uwagę wszystkie rodzaje przychodów i wydatków, w tym pośrednie.

Na przykład, wytwarzanie energii na własne potrzeby pozwala odmówić jej zakupu, a w niektórych przypadkach także z inwestowania w komunikację, co można przypisać dochodom pośrednim.

Jednym z rodzajów dochodów pośrednich jest brak roszczeń od mieszkańców sąsiednich ziem, spowodowany nieprzyjemnym zapachem, który wydziela obornik zrzucany na hałdy. W końcu prawo Federacji Rosyjskiej gwarantuje osobie prawo do oddychania czystym powietrzem, dlatego wnosząc do sądu taki powód może wygrać proces i zobowiązać producenta obornika do wyeliminowania nieprzyjemnego zapachu na własny koszt.

Wyrzucanie obornika czy odchodów w pryzmy nie tylko psuje powietrze, ale także stanowi poważne zagrożenie dla gleby i wód gruntowych. Naturalnie gnijąca kupa materii organicznej dramatycznie zwiększa kwasowość gleby i wyciąga z niej azot, więc nawet po kilku latach trudno jest cokolwiek wyhodować w tym miejscu.

Wszelkie ekskrementy zawierają robaki i patogeny różnych chorób, które w wodach gruntowych mogą przedostać się do wodociągu lub studni, co stanowi zagrożenie dla zwierząt i ludzi.

W związku z tym możliwość recyklingu odpadów niebezpiecznych w stosunkowo bezpieczny osad i wodę przemysłową można przypisać bardzo dużym dochodom pośrednim.

Koszty pośrednie obejmują zużycie gazu do wytworzenia energii elektrycznej i podgrzania chłodziwa. Dodatkowo na opłacalność wpływa możliwość sprzedaży odpadów przerobowych, tj. osadu suszonego lub mokrego (szlamu) oraz oczyszczonej wody procesowej nasyconej różnymi pierwiastkami śladowymi.

Wiele zależy od wielkości inwestycji kapitałowych, ponieważ cały sprzęt można kupić od znanej firmy i to w dość wysokiej cenie, albo część można zrobić samemu.

Równie ważne jest poziom automatyzacji, bo im jest ona wyższa, tym mniej potrzeba pracowników, co oznacza mniejsze wydatki na płace i płacenie za nie podatków.

Przy odpowiednim doborze sprzętu i kompetentnej organizacji całego procesu produkcji biogazu opłaca się za kilka lat nawet bez sprzedaży oczyszczonego biogazu.

W sumie dochód może być:

• zauważalne obniżenie kosztów związanych z usuwaniem odchodów;
• zwiększenie żyzności gleby poprzez nawożenie wodą techniczną i osadami;
• obniżenie kosztów zakupu energii;
• obniżenie kosztów zakupu nawozów.

Środki bezpieczeństwa

Produkcja biogazu to bardzo niebezpieczny proces, ponieważ musisz pracować z materiałami toksycznymi i wybuchowymi. Dlatego na wszystkich etapach należy podjąć zwiększone środki bezpieczeństwa - od opracowania projektu sprzętu po transport oczyszczonego gazu do odbiorców końcowych i utylizację odpadów.

Z tego powodu lepiej powierzyć opracowanie projektu bioreaktora i jego wykonanie profesjonalistom. Jeśli musisz zrobić to sam, warto wziąć za podstawę masowo produkowane urządzenia i dokładnie sprawdzić ich szczelność.

Nawet niewielka szczelina lub pęknięcie w reaktorze lub zbiorniku gazu doprowadzi do wycieku powietrza i stworzy wysokie prawdopodobieństwo powstania wybuchowej mieszaniny metanu i tlenu.

Oprócz, spożyty tlen wpłynie negatywnie na aktywność metanogenów, dzięki czemu dzienna produkcja metanu zmniejszy się, a przy wystarczającej ilości tlenu całkowicie się zatrzyma. Wyciek metanu lub surowego gazu w pomieszczeniu stwarza zagrożenie zatruciem i wysokie ryzyko wybuchu.

Organizacja i realizacja techniczna całego procesu musi być w pełni zgodna z tymi dokumentami.:

Plusy i minusy w porównaniu z innymi paliwami

Aby porównać różne rodzaje paliw, a ponadto różne rodzaje energii, konieczne jest określenie, które parametry mają być porównywane. Jednocześnie niewłaściwe jest porównywanie kosztów, ponieważ normalna cena biogazu stanie się tylko po okresie zwrotu.

Niewłaściwe jest również porównywanie wartości opałowej, ponieważ paliwo o niższej kaloryczności nie zawsze jest gorsze od wyższej kaloryczności.

Na przykład drewno opałowe ma niższą wartość opałową niż olej napędowy, ale w wielu przypadkach jest to bardziej odpowiedni rodzaj paliwa.

Więc Po takich parametrach można porównywać różne rodzaje paliw i energii, jak:

1. Przydatność do stosowania w samochodach, agregatach prądotwórczych i systemach grzewczych (w punktach, 1 punkt - dla wszystkich, 2 punkty - dla niektórych, 3 punkty - dla każdego).
2. Konieczność stworzenia specjalnych warunków przechowywania (1 punkt - możliwe w każdych warunkach, 2 punkty - potrzebne są specjalne pojemniki, 3 punkty - oprócz specjalnych pojemników wymagany dodatkowy sprzęt, 4 punkty - przechowywanie jest niemożliwe).
3. Trudność w zamianie sprzętu na inne paliwo lub energię (1 punkt - minimalne przeróbki, które może wykonać nawet osoba bez doświadczenia; 2 - przeróbki, które są dostępne dla mniej lub bardziej wykształconego amatora i nie wymagają żadnego wysoce specjalistycznego sprzętu, 3 punkty - wymagana jest poważna zmiana).
4. Negatywny wpływ na środowisko (w pkt, 1 – najmniejszy, 2 pkt – średni, 3 pkt – maksymalny);
5. Czy paliwo lub energia jest odnawialna (w punktach 1 punkt - całkowicie (np. wiatr lub światło słoneczne); 2 punkty - warunkowo, czyli pod pewnymi warunkami, lub po pewnym działaniu, 3 punkty - nie).
6. Czy to zależy od terenu, pory roku i pogody (w punktach, 1 punkt - nie, 2 punkty - częściowo, 3 punkty - zależy od wszystkiego).

Nazwa paliwa lub energii	Parametry do porównania
	Możliwości zastosowania	Składowanie	Ekwipunek	Wpływ na środowisko	Odnawialność	Zależność od czynników zewnętrznych
Oczyszczony biogaz (zawartość metanu 95-99%)	1	3	1–2	1	1	1
propan	1	2–3	1–2	2	3	1
Benzyna	1	2	2	3	3	1
olej opałowy	3	2	3	3	3	1
olej napędowy	2	2	3	3	3	1
Drewno kominkowe	3	1	3	2	1	2
Węgiel	3	1	3	2	3	2
Elektryczność	1	4	3	1	2	1
Energia wiatrowa	2	4	3	1–2	1	3
Energia słońca	2	4	3	1	1	3
Energia ruchu wody (rzeki)	2	4	3	1–2	1	3

Uzyskiwanie pozwolenia

Pomimo tego, że obornik należy do III klasy zagrożenia, czyli umiarkowanie niebezpiecznych odpadów do utylizacji trzeba zdobyć licencję.

Ale dotyczy to tylko tych przypadków, w których biogaz lub energia z niego pochodząca będzie sprzedawana.

Ponadto wymagana jest licencja, jeśli komora fermentacyjna będzie działać na zakupionych surowcach. Jeżeli uzyskany biogaz będzie wykorzystywany tylko na potrzeby tego, który go produkuje, to nie ma potrzeby uzyskiwania koncesji.

Ponadto jest to konieczne uzyskać pozwolenie na budowę, a także koordynować projekt z następujące działy:

• Rostechnadzor;
• Inspektorat przeciwpożarowy;
• Serwis gazowy.

Czasami właściciele małych i niezbyt małych gospodarstw zaniedbują zezwolenia i pozwolenia, bo wszystko budują na własnej ziemi i nie sprzedają nikomu przetworzonych produktów.

Taka pozycja jest obarczona surową grzywną, ponieważ biogazownie zaliczane są do branż niebezpiecznych, więc musi być wpisany do rejestru państwowego niebezpieczne zakłady produkcyjne Rostekhnadzor.

Co więcej, takie przedmioty ubezpieczyć w razie wypadku, a przed uruchomieniem muszą zostać sprawdzone przez specjalistów z odpowiednich działów.

Jednak właściciele małych instalacji domowych zaniedbują rejestrację, ponieważ koszt pozwoleń neguje wszystkie korzyści płynące z tej metody usuwania obornika.

Robią to jednak na własne ryzyko i ryzyko, ponieważ w razie nagłej sytuacji będą musieli nie tylko zapłacić kary za brak informacji w rejestrze, ale także ponosić odpowiedzialność za wszelkie konsekwencje.

Forum

Przygotowaliśmy lista forów internetowych, gdzie użytkownicy omawiają różne kwestie związane z produkcją biogazu z obornika i potrzebnym do tego sprzętem:

Powiązane wideo

Film przedstawia wszystkie etapy procesu przetwarzania obornika na biogaz:

Wniosek

Biogaz jest produktem przetwarzania obornika i obornika, a także dobrą alternatywą dla innych paliw. Pomimo konieczności poważnych inwestycji kapitałowych, a także wydania wielu zezwoleń i zgód, jego produkcja pozwoli na pożyteczne unieszkodliwianie odpadów zwierzęcych i ptasich.

W kontakcie z

Dzień dobry wszystkim! Ten post kontynuuje temat alternatywnej energii dla Ciebie. W nim opowiem Ci o biogazie i jego wykorzystaniu do ogrzewania domu i gotowania. Temat ten najbardziej interesuje rolników, którzy mają dostęp do różnorodnych surowców do pozyskiwania tego rodzaju paliwa. Najpierw zrozummy, czym jest biogaz i skąd pochodzi.

Skąd pochodzi biogaz i z czego się składa?

Biogaz to gaz palny, który powstaje jako produkt życiowej aktywności mikroorganizmów w pożywce. Tą pożywką może być obornik lub kiszonka, którą umieszcza się w specjalnym bunkrze. W tym bunkrze, zwanym reaktorem, powstaje biogaz. Wewnątrz reaktora zostanie rozmieszczone w następujący sposób:

Aby przyspieszyć proces fermentacji biomasy konieczne jest jej podgrzanie. W tym celu można zastosować element grzejny lub wymiennik ciepła podłączony do dowolnego kotła grzewczego. Nie możemy zapomnieć o dobrej izolacji termicznej, aby uniknąć niepotrzebnych kosztów energii na ogrzewanie. Oprócz ogrzewania masę fermentacyjną należy wymieszać. Bez tego wydajność instalacji może zostać znacznie zmniejszona. Mieszanie może być ręczne lub mechaniczne. Wszystko zależy od budżetu lub dostępnych środków technicznych. Najważniejszą rzeczą w reaktorze jest objętość! Mały reaktor po prostu fizycznie nie jest w stanie wyprodukować dużej ilości gazu.

Skład chemiczny gazu w dużym stopniu zależy od procesów zachodzących w reaktorze. Najczęściej zachodzi tam proces fermentacji metanowej, w wyniku którego powstaje gaz o dużej zawartości metanu. Ale zamiast fermentacji metanowej może zachodzić proces powstawania wodoru. Ale moim zdaniem wodór nie jest potrzebny zwykłemu konsumentowi, a może nawet niebezpieczny. Pamiętaj przynajmniej o śmierci sterowca Hindenburg. Teraz zastanówmy się, z czego można pozyskać biogaz.

Skąd można zdobyć biogaz?

Gaz można pozyskać z różnych rodzajów biomasy. Wymieńmy je jako listę:

• Odpady z produkcji żywności – mogą to być odpady z uboju zwierząt gospodarskich lub produkcji mleczarskiej. Odpowiednie odpady z produkcji oleju słonecznikowego lub bawełnianego. To nie jest pełna lista, ale wystarczy, aby przekazać esencję. Ten rodzaj surowca daje najwyższą zawartość metanu w gazie (do 85%).
• Uprawy - w niektórych przypadkach uprawia się specjalne rodzaje roślin, aby wyprodukować gaz. Na przykład nadaje się do tego kukurydza na kiszonkę lub wodorosty. Procent metanu w gazie utrzymuje się na poziomie 70%.
• Obornik - najczęściej stosowany w dużych kompleksach hodowlanych. Procentowa zawartość metanu w gazie przy stosowaniu obornika jako surowca zwykle nie przekracza 60%, a resztę stanowi dwutlenek węgla i sporo siarkowodoru i amoniaku.

Schemat blokowy biogazowni.

Aby jak najlepiej zrozumieć, jak działa biogazownia, spójrzmy na poniższy rysunek:

Urządzenie bioreaktora zostało omówione powyżej, więc nie będziemy o tym rozmawiać. Rozważ inne elementy instalacji:

• Odbiornik odpadów to rodzaj pojemnika, do którego w pierwszym etapie trafiają surowce. W nim surowce można mieszać z wodą i kruszyć.
• Pompa (za odbiornikiem odpadów) jest pompą kałową, za pomocą której do reaktora pompowana jest biomasa.
• Kocioł – kocioł grzewczy na dowolne paliwo, przeznaczony do podgrzewania biomasy wewnątrz reaktora.
• Pompa (obok kotła) jest pompą obiegową.
• „Nawozy” - pojemnik, do którego wchodzi sfermentowany osad. Jak wynika z kontekstu, może być stosowany jako nawóz.
• Filtr to urządzenie, w którym biogaz jest doprowadzany do stanu. Filtr usuwa nadmiar zanieczyszczeń gazowych i wilgoci.
• Kompresor - kompresuje gaz.
• Magazyn gazu to szczelny zbiornik, w którym gaz gotowy do użycia może być przechowywany przez dowolnie długi czas.

Biogaz do prywatnego domu.

Wielu właścicieli małych gospodarstw myśli o wykorzystaniu biogazu na potrzeby domowe. Ale dowiedziawszy się bardziej szczegółowo, jak to wszystko działa, większość porzuca ten pomysł. Wynika to z faktu, że sprzęt do obróbki obornika czy kiszonki kosztuje dużo pieniędzy, a uzysk gazu (w zależności od surowca) może okazać się niewielki. To z kolei sprawia, że ​​instalacja sprzętu jest nieopłacalna. Zwykle w prywatnych domach rolników instalowane są prymitywne instalacje, które pracują na oborniku. Najczęściej są w stanie dostarczyć gaz tylko do kuchni i naściennego kotła gazowego małej mocy. Jednocześnie dużo energii trzeba będzie poświęcić na sam proces technologiczny - na ogrzewanie, pompowanie i pracę sprężarki. Drogie filtry również nie mogą być wyłączone z widoku.

Ogólnie rzecz biorąc, morał jest taki - im większa sama instalacja, tym bardziej opłacalna jest jej praca. A w warunkach domowych jest to prawie zawsze niemożliwe. Ale to nie znaczy, że nikt nie wykonuje domowych instalacji. Proponuję obejrzeć poniższy film, aby zobaczyć, jak to wygląda z improwizowanych materiałów:

Streszczenie.

Biogaz to świetny sposób na korzystny recykling odpadów organicznych. Produktem wyjściowym jest paliwo i pożyteczny nawóz w postaci sfermentowanego osadu. Technologia ta działa tym wydajniej, im więcej surowców jest przetwarzanych. Nowoczesne technologie umożliwiają poważne zwiększenie produkcji gazu poprzez zastosowanie specjalnych katalizatorów i mikroorganizmów. Główną wadą tego wszystkiego jest wysoka cena jednego metra sześciennego. Dla zwykłych ludzi zakup gazu w butlach będzie często znacznie tańszy niż budowa oczyszczalni ścieków. Ale oczywiście są wyjątki od wszystkich zasad, więc przed podjęciem decyzji o przejściu na biogaz należy obliczyć cenę za metr sześcienny i okres zwrotu. To wszystko na razie, pisz pytania w komentarzach

Rosnące ceny energii skłaniają nas do zastanowienia się nad możliwością samowystarczalności. Jedną z opcji jest biogazownia. Za jego pomocą z obornika, ściółki i resztek roślinnych pozyskiwany jest biogaz, który po oczyszczeniu można wykorzystać do urządzeń gazowych (kuchenka, kocioł), przepompować do butli i wykorzystać jako paliwo do samochodów lub generatorów elektrycznych. Ogólnie rzecz biorąc, przetwarzanie obornika na biogaz może zaspokoić wszystkie potrzeby energetyczne domu lub gospodarstwa.

Budowa biogazowni to sposób na samodzielne dostarczanie surowców energetycznych

Ogólne zasady

Biogaz to produkt pozyskiwany z rozkładu materii organicznej. W procesie rozpadu/fermentacji uwalniane są gazy, zbierając je na potrzeby własnego gospodarstwa domowego. Sprzęt, w którym odbywa się ten proces, nazywany jest „biogazownią”.

Proces powstawania biogazu następuje dzięki żywotnej aktywności różnego rodzaju bakterii zawartych w samych odpadach. Aby jednak aktywnie „pracowały”, muszą stworzyć określone warunki: wilgotność i temperaturę. Aby je stworzyć, budowana jest biogazownia. Jest to zespół urządzeń, których podstawą jest bioreaktor, w którym następuje rozkład odpadów, któremu towarzyszy tworzenie się gazu.

Istnieją trzy sposoby przetwarzania obornika na biogaz:

• Tryb psychofilny. Temperatura w biogazowni wynosi od +5°C do +20°C. W takich warunkach proces rozkładu przebiega powoli, powstaje dużo gazu, jego jakość jest niska.
• Mezofilny. Urządzenie wchodzi w ten tryb w temperaturach od +30°C do +40°C. W tym przypadku bakterie mezofilne aktywnie się namnażają. W tym przypadku powstaje więcej gazu, proces przetwarzania zajmuje mniej czasu - od 10 do 20 dni.
• Termofilny. Bakterie te namnażają się w temperaturach powyżej +50°C. Proces przebiega najszybciej (3-5 dni), wydajność gazu jest największa (w idealnych warunkach można uzyskać do 4,5 litra gazu z 1 kg dostawy). Większość tabel referencyjnych uzysku gazu z przetwarzania jest podana specjalnie dla tego trybu, dlatego w przypadku korzystania z innych trybów warto dokonać korekty w dół.

Najtrudniejszą rzeczą w biogazowniach jest reżim termofilny. Wymaga to wysokiej jakości izolacji termicznej biogazowni, ogrzewania i systemu kontroli temperatury. Ale na wyjściu otrzymujemy maksymalną ilość biogazu. Kolejną cechą obróbki termofilnej jest brak możliwości przeładunku. Pozostałe dwa tryby – psychofilny i mezofilny – pozwalają codziennie dodawać świeżą porcję przygotowanych surowców. Natomiast w trybie termofilnym krótki czas przetwarzania umożliwia podział bioreaktora na strefy, w których przetwarzany będzie jego udział surowców o różnym czasie załadunku.

Schemat biogazowni

Podstawą biogazowni jest bioreaktor lub bunkier. Zachodzi w nim proces fermentacji, a powstały w nim gaz gromadzi się w nim. Znajduje się tu również bunkier załadunkowo-rozładunkowy, wytworzony gaz odprowadzany jest rurą wsuniętą w górną część. Dalej jest system rafinacji gazu – jego oczyszczenie i podniesienie ciśnienia w gazociągu do roboczego.

W przypadku reżimów mezofilnych i termofilnych wymagany jest również system ogrzewania bioreaktora, aby osiągnąć wymagane reżimy. W tym celu zwykle stosuje się kotły gazowe. Z niego system rurociągów trafia do bioreaktora. Zwykle są to rury polimerowe, ponieważ najlepiej znoszą przebywanie w agresywnym środowisku.

Inna biogazownia potrzebuje systemu do mieszania substancji. Podczas fermentacji na górze tworzy się twarda skorupa, ciężkie cząstki osadzają się. Wszystko to razem pogarsza proces tworzenia się gazu. Do utrzymania jednorodnego stanu przetwarzanej masy niezbędne są mieszadła. Mogą być mechaniczne lub nawet ręczne. Może być uruchamiany przez timer lub ręcznie. Wszystko zależy od sposobu wykonania biogazowni. Instalacja zautomatyzowanego systemu jest droższa, ale wymaga minimalnej uwagi podczas pracy.

Biogazownia według rodzaju lokalizacji może być:

• Nad głową.
• Częściowo zanurzony.
• Pochowany.

Droższe do zainstalowania w ziemi - wymagana jest duża ilość prac ziemnych. Ale pracując w naszych warunkach są lepsze - łatwiej zorganizować izolację, mniejsze koszty ogrzewania.

Co można poddać recyklingowi

Biogazownia jest zasadniczo wszystkożerna – każda materia organiczna może być przetwarzana. Każdy obornik i mocz, resztki roślinne są odpowiednie. Detergenty, antybiotyki, chemikalia negatywnie wpływają na proces. Pożądane jest zminimalizowanie ich spożycia, ponieważ zabijają florę zaangażowaną w przetwarzanie.

Obornik bydlęcy uważany jest za idealny, ponieważ zawiera duże ilości mikroorganizmów. Jeśli w gospodarstwie nie ma krów, podczas załadunku bioreaktora wskazane jest dodanie części ściółki, aby zapełnić podłoże wymaganą mikroflorą. Resztki roślin są wstępnie kruszone, rozcieńczane wodą. W bioreaktorze miesza się surowce roślinne i ekskrementy. Takie „tankowanie” trwa dłużej, ale na wyjściu, przy odpowiednim trybie, mamy najwyższą wydajność produktu.

Określanie lokalizacji

Aby zminimalizować koszty organizacji procesu, warto zlokalizować biogazownię w pobliżu źródła odpadów - w pobliżu budynków, w których trzymane są ptaki lub zwierzęta. Pożądane jest opracowanie projektu tak, aby obciążenie odbywało się grawitacyjnie. Z obory lub chlewni można poprowadzić pod skarpą rurociąg, którym grawitacyjnie będzie spływać obornik do bunkra. To znacznie upraszcza zadanie konserwacji reaktora, a także czyszczenia obornika.

Najbardziej wskazane jest zlokalizowanie biogazowni tak, aby odpady z gospodarstwa mogły spływać grawitacyjnie

Zazwyczaj budynki ze zwierzętami znajdują się w pewnej odległości od budynku mieszkalnego. W związku z tym wytworzony gaz będzie musiał zostać przekazany konsumentom. Ale rozciągnięcie jednej rury gazowej jest tańsze i łatwiejsze niż zorganizowanie linii do transportu i załadunku obornika.

Bioreaktor

Na zbiornik do obróbki gnojowicy stawiane są dość rygorystyczne wymagania:

Wszystkie te wymagania dotyczące budowy biogazowni muszą być spełnione, ponieważ zapewniają bezpieczeństwo i stwarzają normalne warunki do przetwarzania obornika na biogaz.

Jakie materiały można wykonać

Odporność na agresywne środowiska jest głównym wymogiem dla materiałów, z których można wykonać pojemniki. Podłoże w bioreaktorze może być kwaśne lub zasadowe. W związku z tym materiał, z którego wykonany jest pojemnik, musi być dobrze tolerowany przez różne media.

Niewiele materiałów odpowiada na te prośby. Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest metal. Jest trwały, można z niego wykonać pojemnik o dowolnym kształcie. Dobre jest to, że możesz użyć gotowego pojemnika - jakiegoś starego czołgu. W takim przypadku budowa biogazowni zajmie bardzo mało czasu. Brak metalu polega na tym, że reaguje on z substancjami chemicznie aktywnymi i zaczyna się rozkładać. Aby zneutralizować ten minus, metal pokryty jest powłoką ochronną.

Doskonałą opcją jest pojemność bioreaktora polimerowego. Plastik jest chemicznie obojętny, nie gnije, nie rdzewieje. Tylko trzeba wybierać spośród takich materiałów, które wytrzymują zamrażanie i podgrzewanie do odpowiednio wysokich temperatur. Ściany reaktora powinny być grube, najlepiej wzmocnione włóknem szklanym. Takie pojemniki nie są tanie, ale starczają na długo.

Tańszą opcją jest biogazownia ze zbiornikiem wykonanym z cegieł, bloczków betonowych, kamienia. Aby mur mógł wytrzymać duże obciążenia, konieczne jest wzmocnienie muru (w każdym 3-5 rzędzie, w zależności od grubości i materiału ściany). Po zakończeniu procesu wznoszenia ścian, w celu zapewnienia wodo- i gazoszczelności, konieczne jest późniejsze wielowarstwowe przygotowanie ścian, zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz. Ściany tynkowane są kompozycją cementowo-piaskową z dodatkami (dodatkami) zapewniającymi wymagane właściwości.

Rozmiar reaktora

Objętość reaktora zależy od wybranej temperatury przetwarzania obornika na biogaz. Najczęściej wybierany jest mezofilny - jest łatwiejszy w utrzymaniu i oznacza możliwość codziennego doładowywania reaktora. Produkcja biogazu po osiągnięciu normalnego trybu (około 2 dni) jest stabilna, bez pęknięć i spadków (przy stworzeniu normalnych warunków). W takim przypadku sensowne jest obliczenie objętości biogazowni w zależności od ilości obornika wytwarzanego w gospodarstwie dziennie. Wszystko można łatwo obliczyć na podstawie średnich danych.

Rozkład obornika w temperaturach mezofilnych trwa od 10 do 20 dni. W związku z tym objętość oblicza się, mnożąc przez 10 lub 20. Przy obliczaniu należy wziąć pod uwagę ilość wody niezbędną do doprowadzenia podłoża do stanu idealnego - jego wilgotność powinna wynosić 85-90%. Znaleziona objętość zwiększa się o 50%, ponieważ maksymalne obciążenie nie powinno przekraczać 2/3 objętości zbiornika - gaz powinien gromadzić się pod sufitem.

Na przykład w gospodarstwie jest 5 krów, 10 świń i 40 kurczaków. W rzeczywistości powstaje 5 * 55 kg + 10 * 4,5 kg + 40 * 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Aby obornik miał wilgotność 85%, należy dodać nieco więcej niż 5 litrów wody (to kolejne 5 kg). Całkowita masa to 331,8 kg. Do przetwarzania w ciągu 20 dni konieczne jest: 331,8 kg * 20 \u003d 6636 kg - około 7 kostek tylko na podłoże. Znalezioną liczbę mnożymy przez 1,5 (wzrost o 50%), otrzymujemy 10,5 metra sześciennego. Będzie to obliczona wartość objętości reaktora biogazowni.

Włazy załadunkowe i rozładunkowe prowadzą bezpośrednio do zbiornika bioreaktora. Aby podłoże było równomiernie rozłożone na całej powierzchni, wykonuje się je na przeciwległych końcach pojemnika.

Przy zakopanej metodzie instalacji biogazowni rury załadunkowe i rozładunkowe zbliżają się do nadwozia pod ostrym kątem. Ponadto dolny koniec rury powinien znajdować się poniżej poziomu cieczy w reaktorze. Zapobiega to przedostawaniu się powietrza do pojemnika. Ponadto na rurach są zainstalowane zawory obrotowe lub odcinające, które są zamknięte w normalnej pozycji. Są otwarte tylko do załadunku lub rozładunku.

Ponieważ obornik może zawierać duże fragmenty (elementy ściółki, łodygi trawy itp.), rury o małej średnicy często się zapychają. Dlatego do załadunku i rozładunku muszą mieć średnicę 20-30 cm, należy je zamontować przed rozpoczęciem prac przy izolacji biogazowni, ale po zamontowaniu kontenera na miejscu.

Najwygodniejszym trybem pracy biogazowni jest regularny załadunek i rozładunek substratu. Tę operację można wykonywać raz dziennie lub raz na dwa dni. Obornik i inne składniki są wstępnie gromadzone w zbiorniku magazynowym, gdzie są doprowadzane do wymaganego stanu – są kruszone, w razie potrzeby nawilżane i mieszane. Dla wygody ten pojemnik może mieć mieszadło mechaniczne. Przygotowane podłoże wlewa się do włazu odbiorczego. W przypadku umieszczenia pojemnika odbiorczego na słońcu, podłoże zostanie wstępnie podgrzane, co obniży koszty utrzymania wymaganej temperatury.

Pożądane jest obliczenie głębokości instalacji leja odbiorczego, aby odpady spływały do ​​niego grawitacyjnie. To samo dotyczy rozładunku do bioreaktora. Najlepiej jeśli przygotowane podłoże porusza się grawitacyjnie. A amortyzator zablokuje go podczas przygotowywania.

Aby zapewnić szczelność biogazowni, włazy w leju przyjęciowym oraz w strefie rozładunku muszą posiadać gumową uszczelkę uszczelniającą. Im mniej powietrza w zbiorniku, tym czystszy będzie gaz na wylocie.

Odbiór i utylizacja biogazu

Usuwanie biogazu z reaktora odbywa się rurą, której jeden koniec znajduje się pod daszkiem, a drugi jest zwykle opuszczany do syfonu. Jest to zbiornik z wodą, do którego odprowadzany jest powstały biogaz. W uszczelnieniu wodnym znajduje się druga rura - znajduje się nad poziomem cieczy. Wychodzi z niego bardziej czysty biogaz. Na wylocie ich bioreaktora zainstalowany jest zawór odcinający gaz. Najlepszą opcją jest piłka.

Jakie materiały można zastosować do systemu przesyłowego gazu? Rury metalowe ocynkowane oraz rury gazowe z HDPE lub PPR. Muszą zapewnić szczelność, szwy i połączenia sprawdzane są mydłem. Cały rurociąg składa się z rur i kształtek o tej samej średnicy. Bez skurczów i rozszerzeń.

Oczyszczanie zanieczyszczeń

Przybliżony skład powstałego biogazu przedstawia się następująco:

• metan - do 60%;
• dwutlenek węgla - 35%;
• inne substancje gazowe (w tym siarkowodór, który nadaje gazowi nieprzyjemny zapach) - 5%.

Aby biogaz nie miał zapachu i dobrze się palił, konieczne jest usunięcie z niego dwutlenku węgla, siarkowodoru i pary wodnej. Dwutlenek węgla jest usuwany w uszczelnieniu wodnym po dodaniu wapna gaszonego na dole instalacji. Taką zakładkę trzeba będzie okresowo zmieniać (ponieważ gaz zacznie się gorzej palić, czas to zmienić).

Odwodnienie gazu można przeprowadzić na dwa sposoby - wykonując uszczelnienia hydrauliczne w gazociągu - wprowadzając odcinki zakrzywione pod uszczelnienia hydrauliczne do rury, w której będzie gromadził się kondensat. Wadą tej metody jest konieczność regularnego opróżniania syfonu – przy dużej ilości zebranej wody może blokować przepływ gazu.

Drugim sposobem jest umieszczenie filtra z żelem krzemionkowym. Zasada działania jest taka sama jak w uszczelnieniu wodnym – gaz jest podawany do żelu krzemionkowego, wysuszonego spod osłony. Przy tej metodzie suszenia biogazu żel krzemionkowy musi być okresowo suszony. Aby to zrobić, należy go przez jakiś czas rozgrzać w kuchence mikrofalowej. Nagrzewa się, wilgoć odparowuje. Możesz zasnąć i użyć ponownie.

Do usuwania siarkowodoru stosuje się filtr wypełniony wiórami metalowymi. Do pojemnika można załadować stare metalowe myjki. Oczyszczanie przebiega dokładnie w ten sam sposób: gaz dostarczany jest do dolnej części pojemnika wypełnionego metalem. Przechodząc jest oczyszczany z siarkowodoru, zbiera się w górnej wolnej części filtra, skąd jest odprowadzany inną rurą/wężem.

Uchwyt na gaz i kompresor

Oczyszczony biogaz trafia do zbiornika magazynowego - zbiornika gazu. Może to być zapieczętowana plastikowa torba, plastikowy pojemnik. Podstawowym warunkiem jest gazoszczelność, kształt i materiał nie mają znaczenia. Biogaz jest przechowywany w zbiorniku gazu. Z niego za pomocą sprężarki gaz pod określonym ciśnieniem (ustawionym przez sprężarkę) jest już dostarczany do konsumenta - do kuchenki gazowej lub kotła. Gaz ten można również wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej za pomocą generatora.

Aby wytworzyć stabilne ciśnienie w układzie za sprężarką, pożądane jest zainstalowanie odbiornika - małego urządzenia do wyrównywania skoków ciśnienia.

Urządzenia mieszające

Aby biogazownia działała normalnie, konieczne jest regularne mieszanie cieczy w bioreaktorze. Ten prosty proces rozwiązuje wiele problemów:

• miesza świeżą porcję ładunku z kolonią bakterii;
• promuje uwalnianie produkowanego gazu;
• wyrównuje temperaturę cieczy, z wyłączeniem cieplejszych i zimniejszych obszarów;
• utrzymuje jednorodność podłoża, zapobiegając osiadaniu lub nawarstwianiu niektórych składników.

Zazwyczaj mała, domowej roboty biogazownia ma mechaniczne mieszadła napędzane siłą mięśni. W systemach o dużej objętości mieszadła mogą być napędzane silnikami włączanymi przez zegar.

Drugim sposobem jest zmieszanie cieczy poprzez przepuszczenie przez nią części wytworzonego gazu. W tym celu po wyjściu z metazbiornika zakłada się trójnik i część gazu wlewa się do dolnej części reaktora, gdzie wychodzi przez rurkę z otworami. Ta część gazu nie może być uznana za zużycie, ponieważ nadal trafia do systemu i w rezultacie trafia do zbiornika gazu.

Trzecią metodą mieszania jest przepompowanie substratu z dolnej części za pomocą pomp kałowych, wylewanie go od góry. Wadą tej metody jest zależność od dostępności energii elektrycznej.

System grzewczy i izolacja termiczna

Bez podgrzewania przetworzonej gnojowicy rozmnażają się bakterie psychofilne. Proces przetwarzania w tym przypadku potrwa od 30 dni, a uzysk gazu będzie niewielki. Latem, w obecności izolacji termicznej i podgrzania ładunku, można osiągnąć temperatury do 40 stopni, kiedy zaczyna się rozwój bakterii mezofilnych, ale zimą taka instalacja jest praktycznie niesprawna - procesy są bardzo powolne. W temperaturach poniżej +5°C praktycznie zamarzają.

Co podgrzać i gdzie postawić

W celu uzyskania najlepszych wyników stosuje się ciepło. Najbardziej racjonalne jest podgrzewanie wody z kotła. Kocioł może działać na energię elektryczną, paliwo stałe lub płynne, może być również zasilany wytworzonym biogazem. Maksymalna temperatura, do której należy podgrzać wodę to +60°C. Cieplejsze rury mogą powodować przyleganie cząstek do powierzchni, co skutkuje zmniejszoną wydajnością ogrzewania.

Można również zastosować ogrzewanie bezpośrednie - wstawić grzałki, ale po pierwsze trudno jest zorganizować mieszanie, a po drugie podłoże przyklei się do powierzchni, zmniejszając przenoszenie ciepła, elementy grzejne szybko się wypali

Biogazownię można ogrzewać za pomocą standardowych grzejników grzewczych, wystarczy rurki skręcone w wężownicę, spawane registry. Lepiej jest używać rur polimerowych - metalowo-plastikowych lub polipropylenowych. Odpowiednie są również rury faliste ze stali nierdzewnej, które są łatwiejsze do układania, zwłaszcza w cylindrycznych pionowych bioreaktorach, ale pofałdowana powierzchnia powoduje gromadzenie się osadów, co nie jest zbyt dobre dla wymiany ciepła.

Aby ograniczyć możliwość osadzania się cząstek na elementach grzejnych umieszcza się je w strefie mieszadła. Tylko w tym przypadku konieczne jest zaprojektowanie wszystkiego tak, aby mikser nie dotykał rur. Często wydaje się, że lepiej umieścić grzałki od dołu, ale praktyka pokazała, że ​​ze względu na osad na dnie takie ogrzewanie jest nieefektywne. Dlatego bardziej racjonalne jest umieszczenie grzejników na ścianach metazbiornika biogazowni.

Metody podgrzewania wody

W zależności od umiejscowienia rur ogrzewanie może być zewnętrzne lub wewnętrzne. Ogrzewanie znajdujące się w pomieszczeniu jest wydajne, ale naprawa i konserwacja grzejników jest niemożliwa bez wyłączenia i wypompowania systemu. Dlatego szczególną uwagę przywiązuje się do doboru materiałów i jakości połączeń.

Ogrzewanie zwiększa wydajność biogazowni i skraca czas przetwarzania surowców

Gdy grzejniki znajdują się na zewnątrz, potrzeba więcej ciepła (koszt ogrzewania zawartości biogazowni jest znacznie wyższy), ponieważ dużo ciepła zużywa się na ogrzewanie ścian. Ale system jest zawsze dostępny do naprawy, a ogrzewanie jest bardziej równomierne, ponieważ medium jest ogrzewane ze ścian. Dodatkowym plusem tego rozwiązania jest to, że mieszadła nie mogą uszkodzić systemu grzewczego.

Jak ocieplić

Na dnie wykopu najpierw wylewa się wyrównującą warstwę piasku, a następnie warstwę termoizolacyjną. Może to być glina zmieszana ze słomą i keramzytem, ​​żużlem. Wszystkie te składniki można mieszać, można je wylewać w osobnych warstwach. Są wypoziomowane w horyzoncie, zainstalowana jest moc biogazowni.

Boki bioreaktora można ocieplić nowoczesnymi materiałami lub klasycznymi, staromodnymi metodami. Ze staromodnych metod - powlekanie gliną i słomą. Jest nakładany w kilku warstwach.

Z nowoczesnych materiałów można użyć ekstrudowanej pianki polistyrenowej o dużej gęstości, bloczków z betonu komórkowego o małej gęstości. Najbardziej zaawansowana technologicznie jest w tym przypadku pianka poliuretanowa (PPU), ale usługi jej aplikacji nie są tanie. Okazuje się jednak, że bezszwowa izolacja termiczna minimalizuje koszty ogrzewania. Jest jeszcze jeden materiał termoizolacyjny - szkło piankowe. W płytach jest bardzo drogi, ale jego bitwa lub miękisz kosztuje sporo, a pod względem właściwości jest prawie idealny: nie wchłania wilgoci, nie boi się zamarzania, dobrze toleruje obciążenia statyczne i ma niską przewodność cieplną .

Zagadnienie pozyskiwania metanu jest interesujące dla właścicieli prywatnych gospodarstw, którzy hodują drób lub trzodę chlewną, a także hodują bydło. Z reguły takie gospodarstwa wytwarzają znaczną ilość organicznych odchodów zwierzęcych i to one mogą przynieść wymierne korzyści, stając się źródłem taniego paliwa. Celem tego materiału jest poinformowanie Cię, jak pozyskać biogaz w domu, wykorzystując te właśnie odpady.

Ogólne informacje o biogazie

Pochodzący z różnych oborników i ptasich odchodów, biogaz domowy składa się głównie z metanu. Tam jest to od 50 do 80%, w zależności od tego, czyje odpady zostały użyte do produkcji. Ten sam metan, który pali się w naszych piecach i kotłach, a za który według wskazań liczników czasami płacimy duże pieniądze.

Aby dać wyobrażenie o ilości paliwa, jaką można teoretycznie pozyskać z trzymania zwierząt w domu lub na wsi, przedstawiamy tabelę z danymi o uzysku biogazu i zawartości w nim czystego metanu:

Jak widać z tabeli, do wydajnej produkcji gazu z krowiego odchodów i odpadów kiszonkowych potrzebna będzie dość duża ilość surowców. Bardziej opłaca się wydobywać paliwo z obornika świńskiego i odchodów indyczych.

Pozostałe substancje (25-45%), które składają się na biogaz domowy, to dwutlenek węgla (do 43%) i siarkowodór (1%). Również w składzie paliwa znajduje się azot, amoniak i tlen, ale w niewielkich ilościach. Nawiasem mówiąc, to dzięki uwalnianiu siarkowodoru i amoniaku gnojowica wydziela tak znajomy „przyjemny” zapach. Jeśli chodzi o wartość energetyczną, 1 m3 metanu może teoretycznie uwolnić do 25 MJ (6,95 kW) energii cieplnej podczas spalania. Ciepło właściwe spalania biogazu zależy od udziału metanu w jego składzie.

Na przykład. W praktyce sprawdzono, że do ogrzewania ocieplonego domu położonego w pasie środkowym potrzeba około 45 m3 paliwa biologicznego na 1 m2 powierzchni na sezon grzewczy.

Z natury jest tak ułożony, że biogaz z obornika powstaje samoistnie i niezależnie od tego, czy chcemy go otrzymywać, czy nie. Kupa gnoju gnije w ciągu roku - półtora roku, po prostu będąc na świeżym powietrzu, a nawet w temperaturach poniżej zera. Cały czas emituje biogaz, ale tylko w niewielkich ilościach, ponieważ proces jest rozłożony w czasie. Powodem są setki gatunków mikroorganizmów znalezionych w odchodach zwierzęcych. Oznacza to, że nic nie jest potrzebne do rozpoczęcia gazowania, nastąpi to samo. Ale aby zoptymalizować proces i przyspieszyć go, potrzebny będzie specjalny sprzęt, który zostanie omówiony później.

Technologia biogazu

Istotą wydajnej produkcji jest przyspieszenie naturalnego procesu rozkładu surowców organicznych. Aby to zrobić, znajdujące się w nim bakterie muszą stworzyć najlepsze warunki do rozmnażania i przetwarzania odpadów. A pierwszym warunkiem jest umieszczenie surowca w zamkniętym pojemniku – reaktorze, inaczej – generatorze biogazu. Odpad jest kruszony i mieszany w reaktorze z obliczoną ilością czystej wody aż do uzyskania wyjściowego substratu.

Notatka. Czysta woda jest niezbędna, aby do podłoża nie dostały się substancje, które niekorzystnie wpływają na żywotną aktywność bakterii. W rezultacie proces fermentacji może zostać znacznie spowolniony.

Zakład przemysłowy do produkcji biogazu wyposażony jest w ogrzewanie podłoża, mieszalniki oraz kontrolę kwasowości medium. Mieszanie ma na celu usunięcie z powierzchni twardej skorupy, która pojawia się podczas fermentacji i utrudnia uwalnianie biogazu. Czas trwania procesu technologicznego wynosi co najmniej 15 dni, w tym czasie stopień rozkładu sięga 25%. Uważa się, że maksymalny uzysk paliwa występuje do 33% rozkładu biomasy.

Technologia przewiduje codzienną odnowę podłoża, zapewniając tym samym intensywną produkcję gazu z obornika, w instalacjach przemysłowych wynosi ona setki metrów sześciennych dziennie. Część zużytej masy w ilości około 5% całkowitej objętości jest usuwana z reaktora, a na jego miejsce ładowana jest taka sama ilość świeżych surowców biologicznych. Odpady są wykorzystywane jako nawóz organiczny na polach.

Schemat biogazowni

Pozyskując biogaz w domu nie da się stworzyć tak korzystnych warunków dla mikroorganizmów jak w produkcji przemysłowej. A przede wszystkim to stwierdzenie dotyczy organizacji ogrzewania generatora. Jak wiadomo, wymaga to energii, co prowadzi do znacznego wzrostu kosztów paliwa. Całkiem możliwe jest kontrolowanie przestrzegania lekko zasadowego środowiska związanego z procesem fermentacji. Ale jak to poprawić w przypadku odchyleń? Znowu koszty.

Właścicielom prywatnych gospodarstw domowych, którzy chcą wytwarzać biogaz własnymi rękami, zaleca się wykonanie reaktora o prostej konstrukcji z dostępnych materiałów, a następnie ulepszenie go w miarę swoich możliwości. Co trzeba zrobić:

• hermetycznie zamknięty pojemnik o objętości co najmniej 1 m3. Odpowiednie są również różne zbiorniki i beczki o małych rozmiarach, ale z powodu niewystarczającej ilości surowców będzie z nich wydzielać się niewiele paliwa. Takie wielkości produkcji nie będą Ci odpowiadać;
• organizując produkcję biogazu w domu, raczej nie zaczniesz podgrzewać zbiornika, ale konieczne jest jego zaizolowanie. Inną opcją jest zakopanie reaktora w ziemi poprzez izolację termiczną górnej części;
• zainstalować w reaktorze ręczne mieszadło dowolnej konstrukcji, przeciągając uchwyt przez górną pokrywę. Zespół przejścia uchwytu musi być hermetyczny;
• zapewnić dysze do podawania i rozładunku substratu, a także do pobierania biogazu.

Poniżej schemat biogazowni zlokalizowanej poniżej poziomu gruntu:

1 - generator paliwa (zbiornik wykonany z metalu, tworzywa sztucznego lub betonu); 2 - bunkier do wylewania podłoża; 3 - właz techniczny; 4 - naczynie pełniące rolę uszczelnienia wodnego; 5 - odgałęzienie do rozładunku odpadów; 6 – rura do pobierania biogazu.

Jak zdobyć biogaz w domu?

Pierwsza operacja to mielenie odpadów na frakcję, której wielkość nie przekracza 10 mm. Dzięki temu znacznie łatwiej jest przygotować podłoże, a bakteriom łatwiej będzie przetwarzać surowce. Powstałą masę dokładnie miesza się z wodą, jej ilość wynosi około 0,7 l na 1 kg materii organicznej. Jak wspomniano powyżej, należy używać tylko czystej wody. Następnie substrat wypełnia się biogazownią typu „zrób to sam”, po czym reaktor jest hermetycznie zamykany.

Kilka razy w ciągu dnia trzeba odwiedzić pojemnik, aby wymieszać zawartość. Piątego dnia możesz sprawdzić obecność gazu, a jeśli się pojawi, okresowo wypompuj go kompresorem do butli. Jeśli nie zostanie to zrobione na czas, ciśnienie wewnątrz reaktora wzrośnie, a fermentacja spowolni, a nawet całkowicie zatrzyma się. Po 15 dniach należy wyładować część podłoża i dodać taką samą ilość nowego. Szczegóły można znaleźć oglądając wideo:

Wniosek

Prawdopodobnie prosta biogazownia nie spełni wszystkich Twoich potrzeb. Ale biorąc pod uwagę obecny koszt zasobów energetycznych, będzie to już bardzo pomocne w gospodarstwie domowym, ponieważ nie trzeba płacić za surowce. Z biegiem czasu, ściśle zaangażowany w produkcję, będziesz w stanie wychwycić wszystkie funkcje i wprowadzić niezbędne ulepszenia instalacji.