يتعين على كل مزارع ، بغض النظر عن وضعه ، أن يتعامل مع ضرورة التعامل مع التخلص من فضلات الحيوانات. يتطلب الأمر الكثير من الاستثمار لتحميل النفايات وإزالتها والتخلص منها. هناك حل فعال ونسبي لتحويل الفضلات إلى أموال. تعد معالجة الروث وتحويله إلى غاز حيوي تقنية مستخدمة لفترة طويلة في البلدان المتقدمة.
معلومات عامة عن الغاز الحيوي
يحتوي السماد الطبيعي على العديد من العناصر الغذائية والمعادن. بكميات صغيرة ، يمكن بيعها في مزرعة صغيرة ، حيث توجد أسرة وحدائق نباتية. بالنسبة للمزارعين المتوسطين والكبار ، يعتبر التخلص من النفايات مشكلة حقيقية. الأكوام المتراكمة تنبعث منها رائحة لا تطاق ، وهي مصادر للعدوى ، وتفقد محتوياتها تدريجياً خصائصها المفيدة.
يحتوي الغاز الحيوي من السماد الطبيعي على نفس تركيبة الغاز الطبيعي المستخدم في الأنظمة البلدية. يحدث تكوين المركبات المتطايرة القابلة للاشتعال بسبب نشاط البكتيريا اللاهوائية ، والتي تعتبر المواد الخام العضوية مصدرًا غذائيًا لها. المادة التي تنبعث منها هي 70٪ ميثان و 30٪ ثاني أكسيد الكربون. المكون الأول أخف من الهواء ، والثاني أثقل مما يساهم في فصلها الطبيعي دون استخدام الميكانيكا والإلكترونيات. يبقى جمع الغاز من السماد وإرساله إلى المستهلكين.
لا تنتهي فوائد إنتاج الوقود الحيوي في المنزل عند هذا الحد. سماد عالي الجودة مشبع بالفوسفور والنيتروجين يبقى في القبو ، بعد أن فقد معظم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض التي ماتت في غياب الأكسجين. الغاز الناتج عمليا ليس أدنى من نظائره الطبيعية في خصائصه. من حيث درجة انتقال الحرارة ، 1 متر مكعب يمكن مقارنتها بـ 1.5 كجم من الفحم.
شروط تكوين الغاز من السماد الطبيعي
المادة القابلة للاحتراق هي نفايات مليارات البكتيريا التي تعيد تدوير المخلفات العضوية التي تنتجها الحيوانات الأليفة والدواجن. لكي تحدث هذه العملية بشكل مكثف ومستمر ، يجب تهيئة الظروف المناسبة. يتكون الميثان من أصل طبيعي في أحشاء الأرض ، في منطقة ذات مناخ دافئ.
للحصول على الغاز من السماد ، تحتاج إلى ما يلي:
- خزان مغلق. الأكسجين الموجود في الهواء له تأثير محبط على البكتيريا اللاهوائية. من هذا ، ينخفض نشاطهم ، ويتم تقليل إنتاج المركبات القابلة للاحتراق إلى الحد الأدنى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن وجود الأكسجين يساهم في تطور مسببات الأمراض الضارة والخطيرة على صحة الإنسان. يجب ألا ننسى الروائح المحددة التي ينبعث منها البراز.
- ظروف درجة الحرارة. يتم تنشيط البكتيريا المشاركة في عملية تحلل السماد وتشعر بالراحة عند درجة حرارة + 30-50 درجة مئوية. لتحقيق ذلك ، سيكون من الضروري إنشاء عزل حراري موثوق وفعال لحاوية السماد.
- معدات لجمع وتخزين ونقل المواد الخام المستخرجة إلى المنزل. يمكنك شراء التركيب من النوع المطلوب أو صنعه بنفسك من مواد الخردة. الطريقة الثانية أرخص ولكنها تتطلب المزيد من الوقت والجهد.
مع النهج الصحيح للعمل ، ليس من الصعب الحصول على ما يصل إلى 4 لترات من الوقود الحيوي لكل 1 لتر من الحجم المفيد للحاوية.
تكنولوجيا الغاز الحيوي السماد
يتيح لك استخراج الغاز من النفايات واستخدامه اللاحق كوقود توفير المرافق وتقليل العبء على البيئة. مع كمية كبيرة من المواد الخام التي تم الحصول عليها ، يمكن استخدامها لتسخين المياه وتوليد الكهرباء.
تُستخدم فضلات الطيور والحيوانات الحاملة للفراء والماشية الصغيرة والمتوسطة والكبيرة كمواد خام لإنتاج غاز الميثان في المنزل. يُسمح بتضمين قمم الخليط ونشارة الخشب والعشب وأوراق الشجر والدهون الحيوانية والفضلات المتبقية بعد الذبح.
يتم الحصول على الوقود على النحو التالي:
- إنشاء هيكل يشبه في بنيته المكان الذي تعيش فيه البكتيريا اللاهوائية - المعدة. إنه دافئ ومظلم ولا يوجد أكسجين.
- تحضير خليط التخمير. يجب أن تكون المياه خالية من الكلور بنسبة 90٪. يُسكب المحلول وتبدأ عملية التخمير على الفور تقريبًا. في ظل الظروف التي تم إنشاؤها بشكل صحيح ، تستمر حوالي 12 يومًا.
- يتم ضخ المواد المستخدمة ، ويتم سكب مادة جديدة بدلاً من ذلك. ليس من الضروري إضافة بكتيريا طازجة ، لأنها موجودة بالفعل في الفضلات.
- إزالة الرطوبة من الغاز الحيوي. يحتوي على كمية كبيرة من الرطوبة ، إذا لم تتم معالجة المنتج ، فلن يحترق.
- تحصيل الوقود المستلم. لهذا الغرض ، يتم استخدام الخزانات أو البراميل أو الخزانات البلاستيكية أو الأكياس البلاستيكية.
يمكن أن تكون وحدات إنتاج الغاز فردية ، لمنزل واحد ، أو مشتركة ، حيث توفر الوقود لعدة مزارع متخصصة في تربية الحيوانات.
مخطط التثبيت الأساسي
لاستخراج الميثان الحيوي من السماد ، تحتاج إلى إنشاء تركيب فعال تكون فيه عملية التخمير مكثفة ومستمرة بسبب نشاط البكتيريا اللاهوائية. لمعالجة المواد الخام على مدار العام ، بغض النظر عن درجة حرارة الهواء ، يجب أن تفكر في نظام تدفئة.
يتكون التثبيت الأساسي النموذجي من الأجزاء التالية:
- مفاعل حيوي. هو خزان بسعة 5-50 متر مكعب. يحتوي المنتج على فتحة فحص وفتحات لتوريد المواد الخام وسحب الأسمدة وتدفق منتجات التخمير إلى الخارج. يتم أيضًا تركيب جهاز لخلط الكتلة الحيوية للعمل القسري أو الطبيعي في الخزان. الخزان مبطن بمادة عازلة للحرارة لحمايته من البرد.
- حاوية التحميل. يتم التخلص من السماد والمواد الخام الأخرى فيه. بعد الاختلاط بالماء ، تُضخ المادة في المفاعل بواسطة مضخة.
- حاوية جمع الأسمدة. يستقبل النفايات الغنية بالمعادن والمغذيات.
- نظام التدفئة. للحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة ، يتم تثبيت سخان منفصل أسفل الخزان أو يتم تشغيل الأنابيب من غلاية الغاز الحيوي على طول محيطها.
- خط انابيب. يضم مرشحًا وصمامًا ومجففًا وضاغطًا. وتشكل هذه الهياكل جزءًا من المواد المنبعثة من السماد الطبيعي ، لكن جودة الغاز تزداد بشكل كبير.
- حامل الغاز. تقع في أعلى نقطة في الهيكل. مصممة لجمع وتخزين المنتج النهائي. تتوافق سعة التخزين مع الحجم المقدر للغاز المنتج. إذا كان الخزان معدنًا ، فسيتم احتواء الغاز فيه تحت ضغط يصل إلى 12 ضغطًا جويًا.
بعض موديلات الوحدات مجهزة بلوحة تحكم. يؤدي هذا إلى زيادة تكلفة المنتج إلى حد ما ، ولكنه يؤدي إلى أتمتة عملية إنتاج الغاز الحيوي بالكامل. تحافظ وحدة التحكم على درجة الحرارة المطلوبة وتخلط المواد الخام وتزيل الغاز وتحمل السماد وتضخ النفايات.
الحصول على الغاز من السماد الطبيعي في المنزل
لبناء مصنع للحصول على الغاز من السماد ، ليست هناك حاجة لتنسيق خططك مع أي سلطات. هذا هيكل مغلق ولا يشكل تهديدًا للتربة والجو وتلوث المياه الجوفية.
يتم تنفيذ بناء المفاعل الحيوي بالتسلسل التالي:
- تحديد موقع وحجم التركيب. رسم مخطط.
- تصنيع أو شراء خزان جاهز. كخيار لمنطقة صغيرة - بناء خزان تحت الأرض مصنوع من الخرسانة المسلحة.
- حفر ثقوب للأنابيب وتركيب الأختام.
- تركيب خزان لسحب الروث والأسمدة.
- مد المواصلات (انابيب الامداد والمخرج ، دائرة التسخين).
- تركيب اسطوانة لتجميع الغاز الحيوي. ترتيب قناة التوصيل بضاغط وفلتر وختم ماء.
- إمدادات المياه والكهرباء.
- العزل الحراري وتشطيب المباني وتنظيف الاراضي.
يجب خلط الكتلة باستمرار حتى تكون متجانسة. يمكن القيام بذلك يدويًا أو باستخدام محرك كهربائي. يستخدم خلاط مثبت على الجدار العلوي للمفاعل.
يوفر استخراج واستخدام الغاز الحيوي العديد من الفوائد للمزارعين. تتيح هذه التقنية الحصول على كمية كبيرة من الوقود المجاني لتدفئة جميع المباني والأسمدة العضوية عالية الجودة. مع التنظيم الصحيح ، يمكن إحضار عملية الحصول على الغاز من السماد الطبيعي إلى إنتاج مربح منفصل. لا تنسى علم البيئة. يعتبر حرق الغاز أكثر أمانًا من الفحم وزيت الوقود والحطب.
