Każdy rolnik, niezależnie od swojego statusu, musi zmierzyć się z koniecznością usuwania odpadów zwierzęcych. Załadunek, usuwanie i usuwanie odpadów wymaga dużych nakładów inwestycyjnych. Istnieje skuteczne i względne rozwiązanie zamiany ekskrementów na pieniądze. Przetwarzanie obornika na biogaz to technologia stosowana od dawna w krajach rozwiniętych.
Ogólne informacje o biogazie
Obornik zawiera wiele składników odżywczych i minerałów. W niewielkich ilościach można go sprzedać na małym gospodarstwie, gdzie znajdują się rabaty i ogródki warzywne. Dla średnich i dużych rolników usuwanie odpadów to prawdziwy ból głowy. Gromadzące się hałdy wydzielają nieznośny zapach, są źródłem infekcji, a ich zawartość stopniowo traci swoje właściwości użytkowe.
Biogaz z obornika ma prawie taki sam skład jak gaz ziemny stosowany w systemach komunalnych. Powstawanie palnych związków lotnych następuje w wyniku działania bakterii beztlenowych, dla których surowce organiczne są źródłem pożywienia. Substancja, którą emitują, to 70% metanu i 30% dwutlenku węgla. Pierwszy składnik jest lżejszy od powietrza, drugi cięższy, co przyczynia się do ich naturalnego oddzielenia bez użycia mechaniki i elektroniki. Pozostaje zbierać gaz z obornika i wysyłać go konsumentom.
Na tym nie kończą się korzyści płynące z produkcji biopaliw w domu. W bunkrze pozostaje wysokiej jakości nawóz nasycony fosforem i azotem, który utracił większość patogennych mikroorganizmów, które zginęły bez tlenu. Powstały gaz praktycznie nie jest gorszy od naturalnych analogów pod względem swoich właściwości. Pod względem stopnia wymiany ciepła 1 m³ odpowiada 1,5 kg węgla.
Warunki powstawania gazu z obornika
Substancja palna jest produktem odpadowym miliardów bakterii, które przetwarzają odpady organiczne wytwarzane przez zwierzęta domowe i drób. Aby proces ten przebiegał intensywnie i nieprzerwanie, należy stworzyć odpowiednie warunki. Metan pochodzenia naturalnego powstał we wnętrzu ziemi, na obszarze o ciepłym klimacie.
Aby uzyskać gaz z obornika, potrzebujesz:
- Uszczelniony zbiornik. Tlen w powietrzu działa depresyjnie na bakterie beztlenowe. Z tego powodu ich aktywność spada, produkcja związków palnych jest ograniczona do minimum. Ponadto obecność tlenu przyczynia się do rozwoju patogenów, szkodliwych i niebezpiecznych dla zdrowia człowieka. Nie powinniśmy zapominać o specyficznych aromatach, które wydzielają kał.
- Warunki temperaturowe. Bakterie uczestniczące w procesie rozkładu obornika są aktywowane i świetnie się czują w temperaturze + 30-50 ºС. Aby to osiągnąć, konieczne będzie stworzenie niezawodnej i skutecznej izolacji termicznej pojemnika na gnojowicę.
- Sprzęt do zbierania, przechowywania i transportu wydobytych surowców do domu. Możesz kupić instalację wymaganego typu lub wykonać ją samodzielnie ze złomu. Druga metoda jest tańsza, ale wymaga więcej czasu i wysiłku.
Przy odpowiednim podejściu do biznesu nietrudno pozyskać nawet 4 litry biopaliwa na 1 litr użytecznej objętości pojemnika.
Technologia biogazu z obornika
Wydobycie gazu z odpadów i późniejsze wykorzystanie go jako paliwa pozwala zaoszczędzić na mediach i zmniejszyć obciążenie środowiska. Dzięki dużej ilości pozyskiwanych surowców może służyć do podgrzewania wody i wytwarzania energii elektrycznej.
Odchody ptaków, zwierząt futerkowych, małych, średnich i dużych zwierząt gospodarskich są wykorzystywane jako surowiec do produkcji metanu w warunkach domowych. Do mieszanki dopuszcza się dodawanie wierzchołków, trocin, trawy, liści, tłuszczów zwierzęcych i podrobów pozostałych po uboju.
Paliwo uzyskuje się w następujący sposób:
- Stworzenie struktury, która swoją strukturą przypomina miejsce, w którym żyją bakterie beztlenowe – żołądek. Jest ciepło, ciemno i bez tlenu.
- Przygotowanie mieszanki fermentacyjnej. Powinna to być woda w 90% wolna od chloru. Roztwór wlewa się i proces fermentacji rozpoczyna się niemal natychmiast. W odpowiednio stworzonych warunkach trwa około 12 dni.
- Odpad jest wypompowywany, zamiast tego wsypywany jest nowy. Nie trzeba dodawać świeżych bakterii, ponieważ są już w odchodach.
- Osuszanie biogazu. Zawiera dużą ilość wilgoci, jeśli produkt nie zostanie przetworzony, nie spali się.
- Odbiór otrzymanego paliwa. W tym celu stosuje się zbiorniki, beczki, plastikowe zbiorniki lub plastikowe torby.
Jednostki produkcji gazu mogą być indywidualne, dla jednego domu lub wspólne, dostarczając paliwo do kilku gospodarstw specjalizujących się w hodowli zwierząt.
Podstawowy schemat instalacji
Aby wydobyć biometan z obornika, trzeba stworzyć wydajną instalację, w której proces fermentacji będzie przebiegał intensywnie i nieprzerwanie, wywołany działaniem bakterii beztlenowych. Aby przetwarzać surowce przez cały rok, niezależnie od temperatury powietrza, należy rozważyć system grzewczy.
Typowa instalacja podstawowa składa się z następujących części:
- Bioreaktor. Jest to zbiornik o pojemności 5-50 m³. Produkt posiada właz rewizyjny, otwory do podawania surowców, poboru nawozów oraz odpływu produktów fermentacji. W zbiorniku zainstalowane jest również urządzenie do mieszania biomasy o działaniu wymuszonym lub naturalnym. Zbiornik wyłożony jest materiałem termoizolacyjnym, który chroni go przed zimnem.
- Ładowanie kontenera. Wrzuca się do niego obornik i inne surowce. Po zmieszaniu z wodą substancja jest pompowana do reaktora za pomocą pompy.
- Pojemnik na nawóz. Otrzymuje odpady bogate w minerały i składniki odżywcze.
- System grzewczy. Aby utrzymać żądaną temperaturę, pod zbiornikiem instalowana jest osobna grzałka lub po obwodzie prowadzone są rury z kotła biogazowego.
- Rurociąg. Mieści filtr, zawór, osuszacz i kompresor. Struktury te biorą część substancji uwalnianych z obornika, ale jakość gazu znacznie wzrasta.
- Zbiornik na gaz. Znajduje się w najwyższym punkcie konstrukcji. Przeznaczony do zbierania i przechowywania gotowego produktu. Pojemność magazynowa odpowiada szacowanej ilości wytworzonego gazu. Jeśli zbiornik jest metalowy, gaz znajduje się w nim pod ciśnieniem do 12 atmosfer.
Niektóre modele jednostek są wyposażone w panel sterowania. To nieco podnosi koszt produktu, ale całkowicie automatyzuje proces produkcji biogazu. Sterownik utrzymuje wymaganą temperaturę, miesza surowce, usuwa gaz, ładuje obornik i wypompowuje odpady.
Pozyskiwanie gazu z obornika w domu
W przypadku budowy zakładu pozyskiwania gazu z obornika nie ma potrzeby koordynowania planów z jakimikolwiek władzami. Jest to konstrukcja zamknięta i nie stanowi zagrożenia dla zanieczyszczenia gleby, atmosfery i wód gruntowych.
Budowa bioreaktora odbywa się w następującej kolejności:
- Ustalenie lokalizacji i wielkości instalacji. Sporządzenie schematu.
- Produkcja lub zakup gotowego czołgu. W opcji dla małej powierzchni - budowa podziemnego zbiornika ze zbrojonego betonu.
- Wiercenie otworów pod rury, montaż uszczelek.
- Montaż zbiornika do pobierania obornika i nawozów.
- Układanie komunikacji (rury zasilające i odprowadzające, obieg grzewczy).
- Montaż butli do zbierania biogazu. Układ kanału łączącego z kompresorem, filtrem i uszczelnieniem wodnym.
- Zaopatrzenie w wodę i prąd.
- Docieplenie i wykończenie budynków, sprzątanie terenu.
Masę należy stale mieszać, aby była jednorodna. Można to zrobić ręcznie lub za pomocą silnika elektrycznego. Stosuje się mieszadło zamocowane na górnej ścianie reaktora.
Wydobycie i wykorzystanie biogazu oferuje rolnikom wiele korzyści. Technologia pozwala na uzyskanie dużej ilości darmowego paliwa do ogrzewania wszystkich budynków oraz wysokiej jakości nawozów organicznych. Przy odpowiedniej organizacji proces pozyskiwania gazu z obornika można sprowadzić do oddzielnej opłacalnej produkcji. Nie zapomnij o ekologii. Spalanie gazu jest znacznie bezpieczniejsze niż węgiel, olej opałowy i drewno opałowe.