A biogázüzem lehetővé teszi a magángazdaságok hulladékának hasznosítását, miközben olcsó áramot vagy üzemanyagot kap otthoni fűtéshez és egyéb háztartási igényekhez. A készüléket hulladékanyagokból vagy gyári alkatrészekből állítják össze.
- A biogáz leírása és tulajdonságai
- Nyersanyagok biogáz előállításához
- Bányászati módszerek
- Meddig elég
- Hatékonyság
- Összehasonlítás más energiaforrásokkal
- A biogázüzem működési elve
- Nedves
- Száraz
- Hatály
- Egy magánházhoz
- A gazdálkodáshoz
- A vállalkozás számára
- Barkács biogáz állomás
- Tervezés
- Elhelyezkedés
- Anyagok bioreaktor készítéséhez
- Gázgyűjtő és -elvezető rendszer
- Tisztítás a szennyeződéstől
- Keverő berendezések
- Fűtés és szigetelés
- Becsült költségszámítás
- Biogáz előállítási költségek
- Egy kész és házi biogázüzem költsége
A biogáz leírása és tulajdonságai
A keverék tulajdonságai az alkotóelemektől függenek alkatrészek:
- metán robbanásveszélyes és rendkívül gyúlékony, nincs színe vagy szaga, a fogyasztói tulajdonságok égés közbeni nagy hőelvezetéssel járnak;
- szén-dioxid a belélegzett (szén-dioxid) figyelemvesztést és fáradtságot okoz, csökkentve a vér oxigéntelítettségét;
- hidrogén-szulfid a késztermékben lévő koncentrációban nincs robbanásnak kitéve, de mérgező az emberi testre;
- ammónia Kellemetlen szaga van, de veszélyes mennyiségben, amely károsíthatja a szem és a légzőszervek nyálkahártyáját, ritkán állítják elő létesítményekben.
Fizikai tulajdonságok:
- energiatartalék 5–6,5 kW / h egy köbméterben;
- fűtőérték 7500 kcal / m³-ig;
- gyulladási hőmérséklet - 680–750 ° С;
- nyomás a reaktorban 0,05 atm-től.
A paraméterek elterjedését a nyersanyagok eltérő összetétele, a feldolgozási technológia kiválasztása és az éghajlati viszonyok határozzák meg a reakció során.
Nyersanyagok biogáz előállításához
- bármely frakció trágyája, madárürülék;
- növényi maradványok - gyom, szalma, szilázs;
- pép és pép;
- sörpor;
- nem megfelelő gabonanövények;
- haltermelési hulladék;
- különböző eredetű melasz;
- a vágóhíd maradványai;
- zsír;
- gyökérnövények, amelyek elvesztették tápértéküket.
A bioüzemanyagok pontos mennyisége az egyes alapanyagok esetében a feldolgozási technológiától függ.
Bányászati módszerek
Az alapanyag előkészítési szakaszon megy keresztül, hogy az erjesztési folyamat aktívabb és produktívabb legyen.
Trágya kétféle lehet: természetes és önötvözött. Az első fajt az állat alól, az ágyneművel együtt veszik. Az önötvözött fajokat egy vízfolyás távolítja el a gazdaságból.
Cellulóz és cellulóz - ezek a zöldségek, gyümölcsök és gyökérzöldségek összetört részei, amelyekből kinyomják a levet.
Sörpohár, melasz - a sörfőzdék, cukorgyárak mellékterméke értékes élelmiszer-adalékanyag, ezért a gáztermeléshez való felhasználás megvalósíthatóságát a termék költsége határozza meg.
Növényi maradványok vágásnak vagy silózásnak vannak kitéve.
Meddig elég
A táblázatban összegyűjtjük a különböző hordozók hozzávetőleges gázhozamát.
| Szubsztrát | Nyersanyagok nedvességtartalma,% | Bioüzemanyag-kibocsátás, tonna nyersanyagból m³ |
| Szarvasmarha trágya (természetes) | 85 | 55 |
| Szarvasmarha-trágya (önötvözet eltávolító módszer) | 95 | 22 |
| Természetes sertéshús trágya | 85 | 62 |
| Ötvözött sertés trágya | 95 | 25 |
| Madárürülék | 60–75 | 90–100 |
| Friss fű | 50–90 | 200-ig |
| Kukorica szilázs | 60–90 | 180-ig |
| Burgonyapép | 90 | 32-ig |
| Répapép | 78 | 119 |
Az alábbi táblázat összefoglalja az állatokból és egy hektár szántóból nyerhető nyersanyagok mennyiségét.
| Egy forrás | Nyersanyagok | Nyersanyagok száma t / év | Biogáz mennyiség m³ |
| Fejős tehén | Folyékony trágya ágynemű nélkül | 20 | 500-ig |
| Hízósertés | Folyékony trágya ágynemű nélkül | 2–6 | 40–170 |
| Hízó goba | Szilárd trágya ágyneművel | 5–12 | 250–850 |
| Ló | Szilárd trágya ágynemű nélkül | 8-ig | 500 |
| 100 csirke | Száraz ürülék | 2 | 250 |
| 1 hektár szántó | Cukorrépa, kukoricaszilázs | 40–70 | 5200–10500 |
| 1 hektár szántó | Friss fű és gabonaszilázs | 25–50 | 5000–8000 |
A táblázatokban megadott adatok nem szolgálhatnak alapul a pontos számításokhoz, a mutatókat az iparágra átlagolják.
Hatékonyság
A biogáz előnyeit a felhasználásának előnyeivel és hő- vagy elektromos energia kibocsátása.
A hatékonysági mutató a keverékben lévő metán mennyiségétől függ, amely 45–75% -ot tartalmazhat. Átlagosan 1 m³ biogáz elégetésénél, figyelembe véve a veszteségeket és a generátor hatékonyságát, 1,5–2 kW / villamos energia nyerhető.
Összehasonlítás más energiaforrásokkal
Fogyasztói tulajdonságai alapján a biogáz összehasonlítható más energiaforrásokkal: természetes és cseppfolyósított gázzal, sűrített metánnal.
| Jellegzetes | Biogáz | Természetes | Cseppfolyósított propán | Sűrített (metán) |
| Gyulladási hőmérséklet, ° С | 700 | 650 | 480 | 650 |
| Sűrűség, kg / m³ | 1,2 | 0,7 | 2,0 | 0,73 |
| Sűrűség a levegőhöz viszonyítva | 0,9 | 0,55 | 1,5 | 0,55 |
| Égési energia kW * h / m³ | 2,9–5,0 | 10 | 25 | 10 |
A biogázüzem működési elve
A gyakorlatban a bioüzemanyagok előállításának két típusa terjedt el: „száraz” és „nedves”.
Nedves
A módszer a legelterjedtebb, mivel bioüzemanyagok előállítására alkalmas magas nedvességtartalmú alapanyagokból... A trágyából így nyerhető gáz.
A nyersanyagok 90% nedvességtartalmú vízzel telítettek. Az önötvözõ trágya (amelyet a gazdaságokból vízfolyások távolítanak el) már készen áll a feldolgozásra. Ipari üzemekben az anyagot csavaros szállítószalagok vagy székletszivattyúk vezetik a reaktorokba. A tartály szigetelt, és a biomassza folyamatosan keveredik benne.
A bomlás előrehaladtával gázkeverék keletkezik, amelyet az akkumulátorba vezetnek. A kéntartalmat speciális baktériumok csökkentik, amelyek megtelepítik a tartály falát. Tisztítás után az üzemanyag bejut a kapcsolt energiatermelő részlegbe, ahol a villamos energiát gázdugattyús generátorok termelik. Az állomások más változataiban a gázt a szükséges üzemi nyomásra kompresszorok hozzák, és az elosztóhálózatba kerül.
Az energia egy részét a reaktorban lévő biomassza 41–43 ° С-ra melegítésére fordítják.
Az üledéket felhalmozódásával eltávolítják.
A háztartási modellekben nincs kapcsolt energiatermelő rendszer, az összes gázt hőtermelésre használják fel. A reaktor be- és kirakása manuálisan történik.
Száraz
Alacsony nedvességtartalmú nyersanyagokból nyerhet gázt. Az aljzat vízzel való hígítása nem biztosított, de az erjedés 50% -ban történik páratartalom a reakciózónában.
Az erjedés előrehaladtával a folyékony frakciót összegyűjtik egy vízelvezető rendszerben, és cirkulációs szivattyúk segítségével egy félszáraz hordozóra permetezik.Keverés és megfordítás nem történik meg, ami csökkenti a termelés energiafogyasztását.
Az erjesztés 34–37 ° С hőmérsékleten történik. A külső melegítés minimális, a szerves nyersanyagok kémiai reakciói során hő szabadul fel.
Mindkét módszer alkalmazható saját építésű biogázüzem működtetésekor.
Hatály
Egy magánházhoz
A magánháztartásokban általában nincs elegendő szerves hulladék a fűtés biztosításához egy lakóépület számára. Egy tehén és pár disznó trágyája azonban elegendő a gázhoz. az állatok tartására szolgáló helyek fűtésére és takarmánykészítésre... Az égéshez gáz infravörös égőket használnak.
Az erjesztett tömeg eloszlik a kertben vagy a hátsó udvarban.
A gazdálkodáshoz
Elég gáz lesz a gazdaságban minden helyiség fűtésére gázkazánnalamelyek biztonságosabbak, mint az égők, és éjjel-nappal működhetnek.
Az áramfejlesztővel ellátott gyártelepítések költsége megközelíti az 1 millió rubelt, ezért ritkán vásárolják meg őket.
A trágya fermentált tömeggé történő feldolgozása előnyös a gazdálkodó számára, mivel csökkenti a keletkező műtrágya szántóföldekre juttatásának költségeit.
A vállalkozás számára
A nagy mezőgazdasági vállalkozások egész évben kapnak nyersanyagot a biogázüzemekhez.
Az így kapott biogázt villamos energia és üzemanyag előállítására használják a kazánok számára. A hulladékot granulálják és szántóföldön osztják szét. Egyes vállalkozások folyékony műtrágyákat állítanak elő, amelyeket 5 literes vagy annál nagyobb kiszerelésben értékesítenek.
A gáztermeléssel egyidejűleg a mezőgazdasági üzemek megoldják a trágya és a baromfi ürülék hasznosításának problémáját.
Barkács biogáz állomás
A komplex mérnöki rendszerek kiépítésében szerzett tapasztalatok hiányában megpróbálják betartani az elvet: minél egyszerűbb a tervezés, annál megbízhatóbb és tartósabb... A DIY biogázüzem gyártási utasításai tartalmazzák több szakasz:
- tervezés figyelembe véve a rendelkezésre álló nyersanyagok mennyiségét és a termelékenységet;
- választás és helyszín előkészítése felszerelés elhelyezése;
- üres eszközök, szerelvények, szerelvények;
- telepítés konténerek;
- kapcsolat segédeszközök;
- gázvezeték telepítése;
- indítás, beállítás és beállítás.
Sikeres indítás után a feltárt hiányosságokat kiküszöbölik, és a rendszert teljes terheléssel üzembe helyezik.
Tervezés
Ennek alapján feltételezik, hogy egy köbméter az erjesztőtartály elegendő gázt bocsát ki a fűtéshez 10 m²-es ház... Így egy 50 m²-es vidéki ház fűtéséhez 5 m³-es tartályra lesz szükség.
Nyersanyagok be- és kirakása körülbelül egyszerre gyártott otthoni létesítményekben 15-25 naponta egyszer, a fogyasztástól függően. Az üzemmódba való belépés akár 5 napot is igénybe vehet.
Jelenleg más módon fűtik a házat, vagy 1-2 m³-es tározót építenek.
Elhelyezkedés
Helyezze a tartályt az erjesztést több feltétel alapján választják meg:
- a nyersanyagok szállításának és a hulladék ártalmatlanításának egyszerűsége;
- a nyersanyagok és hulladékok biztonságos tárolása a lakásoktól távol;
- a mérnöki hálózatok ellátásának minimális költségei.
A helyes helyet kényelmesen meg kell találni, figyelembe véve a helyszín infrastruktúráját.
Anyagok bioreaktor készítéséhez
- beton vagy tégla bunker;
- műanyag és üvegszálas zárt tartályok;
- polietilén, polipropilén és polivinil-klorid hüvelyek;
- acélhordók, kockák, oszlopok.
A reaktor követelményei:
- vízállóság;
- elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a nedves hordozó súlyának és a tényleges talajnyomásnak;
- könnyű kiszolgálás;
- agresszív környezetekkel szembeni ellenállás.
Az alapanyag-ellátó rendszer gyártásához válassza műanyag csövekamelyeket a csatornában használnak. Jövedelmezőbb használni HDPE csövek - gázhegesztés nélkül vannak összekötve.
Gázgyűjtő és -elvezető rendszer
A gáztároló tartályhoz vezető ág csatlakozik a kimeneti csőhöz.
Kis állomásokon a műszerfal erősített polimer filmből készül.
Tisztítás a szennyeződéstől
A használati melegvíz-kazánok vagy főzőlapok üzemeltetéséhez tisztított gázra van szükség.
Otthon a tisztítást és a párátlanítást az üzemanyag áthaladásával végzik tartály vízzárral... Egy másik módszer a használat házak a háztartási vízszűrőkből szilikagéllel öntötték beléjük. A második szűrőt fém reszelők vagy mosókendők töltik meg - ez megbízható védelmet nyújt a kénfelesleg ellen.
Keverő berendezések
A bonyolult sebességváltóval ellátott, gyárilag gyártott elektromos keverőket a magas ár és az áramköltségek miatt ritkán használják a barkács-biogáz üzemekben.
Mások alkalmazzák módokon:
- kézi keverés;
- a székletszivattyúk periodikus bekapcsolása, a folyékony frakció pumpálása alulról a felszínre;
- egy kompresszor használata, amely a tartály fedele alól a szubsztrátumba szivattyúzza a gázt, elmozdítja az alsó rétegeket.
Nincs szükség éjjel-nappal keverésre, az indítási folyamat automatizálásához a szivattyúkat, kompresszorokat vagy keverőket megfelelő teljesítményű időzítőkön keresztül csatlakoztatják.
Fűtés és hőszigetelés
Hőmegőrzési módszerek:
- a reaktor mélyítése a talajba egyidejű falszigeteléssel;
- a külső bunker szigetelése modern anyagokkal - polisztirol, habosított polisztirol, kőgyapot, habosított hab.
Előfordul, hogy a berendezéseket melléképületekbe telepítik, vagy fából vagy polikarbonátból készült pavilonokat építenek a reaktorok köré. A fűtést elektromos fűtőelemek végzik, vagy olyan kazánt indítanak, amely a megtermelt gáz egy részét felemészti.
Amikor a hordozó hőmérséklete 30 ° C alá csökken, az erjedés akár 30 napot is igénybe vehet, vagy teljesen leállhat.
Becsült költségszámítás
A telepítés megtervezése előtt gondosan ki kell számolni az összes felmerülő költséget. Egyes esetekben - zord éghajlat, kevés alapanyag áll rendelkezésre - jövedelmezőbb felhagyni az építkezéssel.
Biogáz előállítási költségek
A biogáz előállítási költségei a következőkből állnak: a berendezések költségei, a telepítés és a karbantartás költségei... Vásárolt alapanyagok felhasználása esetén a szállítás költségét veszik figyelembe.
Maga a telepítés megvásárolható gyárilag gyártott, vagy csináld magad... A gyártott termékeket speciális szervezetek telepítik, konfigurálják és szervizelik. Néhány modellnél meg kell vásárolnia Fogyóeszközök - fermentációs aktivátorok vagy baktériumok.
Az üzemeltetés során a költségek a következőkből állnak: villamosenergia-költségek a hordozó összekeverésére és a reaktor melegítésére.
Egy kész és házi biogázüzem költsége
Az ipar biogázüzemeket állít elő a gazdaságok számára. A bioreaktor térfogata változik 0,5-30 m³... Teljes rendszer be van kapcsolva a tárolóval 1m³például az összes szükséges komponenst tartalmazó BUG-M kb 180 ezer rubel... Szarvasmarha-állományokkal rendelkező telepek telepítése 12 fej vagy 1000 madár kerül 2 millió rubel.
Kevés háztartás engedheti meg magának, hogy ilyen berendezéseket vásároljon, ezért inkább maguk szerelik be a telepítést.
Otthoni generátorok az összegbe kerülhet 50 ezer rubeltől, amely lehetővé teszi a vásárlás jelentős megtakarítását.
