Шта је биогас и како направити постројење за биогас својим рукама

Постројење за биогас омогућава вам да користите отпад са приватних фарми, док истовремено добијате јефтину електричну енергију или гориво за грејање кућа и друге потребе домаћинства. Уређај је састављен од отпадног материјала или од фабричких компоненти.

Опис и својства биогаса

Биогас настаје када анаеробно (без ваздуха) метанско варење биомасе... Смеша садржи до 55-75% метана, 25-45% угљен диоксид, различита количина нечистоће водоник-сулфид, азотни оксиди, амонијак и друга једињења.

Особине смеше зависе од састојака компоненте:

• метан експлозиван и изузетно запаљив, нема боју или мирис, потрошачка својства повезана су са великим ослобађањем топлоте током сагоревања;
• угљен диоксид удисање (угљен-диоксид) узрокује губитак пажње и умор, смањујући засићење крви кисеоником;
• водоник сулфид у концентрацији која се јавља у готовом производу није подложан експлозији, али је токсичан за људско тело;
• амонијак Непријатно мирише, али у опасним количинама које могу оштетити слузницу очију и дисајних органа, ретко се производи у инсталацијама.

Физичка својства:

• резерва енергије 5–6,5 кВ / х у једном кубном метру;
• калоријска вредност до 7500 кцал / м³;
• температура паљења - 680–750 ° С;
• притисак у реактору од 0,05 атм.

Ширење параметара унапред је одређено различитим саставом сировина, избором технологије обраде и климатским условима током реакције.

Сировине за производњу биогаса

Постројење за биогас за приватну кућу користи широк спектар пољопривредног отпада као сировине. Станица за биогас обрађује:

• стајњак било које фракције, птичји измет;
• биљни остаци - коров, слама, силажа;
• пулпа и пулпа;
• пивска стила;
• неквалитетне житарице;
• отпад од производње рибе;
• меласа различитог порекла;
• остаци кланице;
• дебео;
• кореновци који су изгубили своју хранљиву вредност.

Тачна количина биогорива за сваку врсту сировине зависи од технологије обраде.

Методе рударства

Сировина пролази кроз фазу припреме како би процес ферментације био активнији и продуктивнији.

Ђубриво могу бити две врсте: природне и самолегиране. Прва врста се узима испод животиње заједно са постељином. Врсте аутолегура уклањају се са фарме млазом воде.

Целулоза и пулпа - то су уситњени делови поврћа, воћа и кореновских култура, из којих се истискује сок.

Пиво, меласа - нуспроизвод пивара, фабрика шећера, су драгоцени адитиви за храну, стога је изводљивост употребе за производњу гаса одређена трошковима производа.

Биљни остаци подвргнуто сечењу или силирању.

Колико је довољно

Приближни принос гаса из различитих подлога прикупљен је у табели.

Следећа табела сумира количину сировина које се могу добити од животиња и са једног хектара обрадиве земље.

Подаци дати у табелама не могу послужити као основа за тачне прорачуне, показатељи су просечни за индустрију.

Ефикасност

Предности биогаса процењују се према предностима његове употребе и излаз топлотне или електричне енергије.

Показатељ ефикасности зависи од количине метана у смеши, која може садржати 45–75%. У просеку, када се сагорева 1 м³ биогаса, узимајући у обзир губитке и ефикасност генератора, може се добити 1,5–2 кВ / електричне енергије.

Поређење са другим изворима енергије

По својим потрошачким својствима биогас се може упоредити са другим изворима енергије: природним и течним гасом, компримованим метаном.

Принцип рада постројења за биогас

Биохемијски принципи на којима се заснива технологија производње гаса су витална активност три групе бактерија... Користите хидролиза, формирање киселине и метана бактерија. Током обраде на више нивоа, производи се коначни производ - гасовита запаљива смеша.

У пракси су се рашириле две врсте производње биогорива: „сува“ и „мокра“.

Мокар

Метода је најраспрострањенија, јер је погодна за производњу биогорива од сировина са високим садржајем влаге... Тако се од стајњака добија гас.

Сировине су засићене водом до 90% влаге. Самолегирајући стајњак (уклоњен са фарми потоцима воде) је већ спреман за прераду. У индустријским постројењима супстанца се у реакторе доводи помоћу вијчаних транспортера или фекалних пумпи. Резервоар је изолован и у њему се стално меша биомаса.

Како разградња напредује, ствара се смеша гасова која се испушта у акумулатор. Садржај сумпора смањују посебне бактерије које колонизују зидове резервоара. Након чишћења, гориво улази у одељење за когенерацију, где електричну енергију генеришу гасно-клипни генератори. У осталим варијантама станица, гас се доводи компресорима до потребног радног притиска и улази у дистрибутивну мрежу.

Део енергије се узима за загревање биомасе у реактору на 41–43 ° С.

Талог се уклања акумулирањем.

У моделима домаћинства не постоји систем за когенерацију, сав гас се користи за потребе производње топлоте. Утовар и истовар реактора врши се ручно.

СУВ

Омогућава добијање плина из сировина са малим садржајем влаге. Разређивање подлоге водом није предвиђено, али ферментација се дешава на 50% влажност у реакционој зони.

Како ферментација напредује, течна фракција се сакупља у дренажни систем и помоћу циркулационих пумпи се распршује преко полусуве подлоге.Не долази до мешања и превртања, што смањује потрошњу енергије за производњу.

Ферментација се одвија на температури од 34–37 ° С. Спољно грејање је минимално, топлота се ослобађа током хемијских реакција органских сировина.

Обе методе се могу применити када се користи самоизграђено постројење за биогас.

Обим примене

Циљеви прераде се разликују за велике индустрије и приватне фарме.

За приватну кућу

У приватним домаћинствима, по правилу, нема довољно органског отпада који би обезбедио грејање стамбене зграде. Међутим, стајско ђубриво једне краве и пар свиња је довољно за добијање бензина. за грејање места на којима се држе животиње и за припрему сточне хране... Гасни инфрацрвени горионици користе се за сагоревање.

Ферментирана маса распоређује се по башти или дворишту.

За ратарство

На фарми ће бити довољно бензина за грејање свих просторија гасним котловимакоји су сигурнији од горионика и могу радити даноноћно.

Трошкови фабричких инсталација са генератором електричне енергије приближавају се милион рубаља, па се ретко купују.

Прерада стајњака у ферментисану масу корисна је за пољопривредника, јер смањује трошкове испоруке резултирајућег ђубрива на поља.

За предузеће

Велика пољопривредна предузећа добијају сировине за биогас постројења током целе године.

Добијени биогас користи се за производњу електричне енергије и горива за котлове. Отпад се гранулира и дистрибуира по ораницама. Нека предузећа производе течна ђубрива која се продају у малим контејнерима од 5 литара или више.

Паралелно са производњом гаса, пољопривредна газдинства решавају проблем коришћења стајњака и измета живине.

Уради сам биогасну станицу

С недостатком искуства у изградњи сложених инжењерских система, покушавају да се придржавају принципа: што је дизајн једноставнији, то је поузданији и издржљивији... Упутства за израду „уради сам“ постројења за производњу биогаса укључују неколико фаза:

• дизајн узимајући у обзир количину расположивих сировина и продуктивност;
• избор и припрема локације постављање опреме;
• празно уређаји, склопови, склопови;
• инсталација контејнери;
• веза помоћна опрема;
• инсталација гасовода;
• покретање, подешавање и подешавање.

Након успешног покретања, идентификовани недостаци се уклањају и систем се пушта у рад под пуним оптерећењем.

Дизајн

Домаћа једноставна постројења за биогас не разликују се у високој ефикасности због чињенице да су реакције у погрешном режиму.

На основу овога претпоставља се да један кубни метар резервоар за ферментацију емитује довољно гаса за грејање 10 м² стамбеног простора... Дакле, за загревање ладањске куће површине 50 м² биће вам потребан резервоар од 5 м³.

Утовар и истовар сировина у кућним инсталацијама које се производе истовремено, приближно једном на 15-25 дана, у зависности од потрошње. Улазак у режим рада може потрајати до 5 дана.

Тренутно обезбеђују грејање куће на друге начине или граде резервоар од 1-2 м³.

Локација

Место за контејнер ферментација се бира на основу неколико услова:

• лакоћа испоруке сировина и одлагање отпада;
• сигурно складиштење сировина и отпада даље од становања;
• минимални трошкови за снабдевање инжењерских мрежа.

Тачна локација треба бити на погодном месту, узимајући у обзир инфраструктуру локације.

Материјали за израду биореактора

Основа биогасне станице у приватним домаћинствима је бункер... Користи се као резервоар:

• бункер за бетон или циглу;
• затворени контејнери од пластике и фибергласа;
• полиетиленске, полипропиленске и поливинилхлоридне чауре;
• челичне бачве, коцке, стубови.

Захтеви реактора:

• водонепропусност;
• довољно јак да издржи тежину влажне подлоге и ефективни притисак тла;
• лакоћа услуге;
• отпорност на агресивне средине.

Изаберите за производњу система за снабдевање сировинама пластичне цевикоји се користе у канализацији. Исплативије је користити ХДПЕ цеви - повезани су без употребе гасног заваривања.

Систем за сакупљање и уклањање гаса

На највишој тачки коша за ферментацију направите цев за издувне гасове... Ако је могуће, цев је постављена у ваздух, али заштићена од сунца. Обезбедити мали пораст од 1-2%. У овом случају, излаз је фрижидер и кондензат се таложи на унутрашњим зидовима и тече у резервоар.

Грана која води до резервоара за складиштење гаса повезана је са излазном цеви.

У малим станицама држачи гаса израђени су од ојачаног полимерног филма.

Пречишћавање од нечистоћа

За рад котлова или плоча за припрему топле воде потребан је пречишћени гас.

Код куће се чишћење и одвлаживање врши пропуштањем горива резервоар са заптивком за воду... Други начин је употреба кућишта из филтера за воду за домаћинство са силика гелом сипаним у њих. Други филтер је испуњен металним турпијама или крпама за умивање - ово је поуздана заштита од вишка сумпора.

Опрема за мешање

Фабрички произведене електричне мешалице са сложеним мењачима ретко се користе у „уради сам“ производњи биогаса због њихове високе цене и трошкова електричне енергије.

Остали се пријављују начини:

• мешање ручно;
• периодично укључивање фекалних пумпи, пумпање течне фракције од дна до површине;
• употреба компресора, који пумпа гас испод поклопца резервоара у подлогу, помера доње слојеве.

Нема потребе за мешањем током целог сата; за аутоматизацију процеса покретања пумпе, компресори или мешалице се повезују преко тајмера одговарајуће снаге.

Грејање и изолација

Реакција ферментације одвија се активно на температурама од 34 до 43 ° Ц. Ниједна од познатих метода производње биогаса неће моћи самостално да одржава такве параметре током целе године. Чак и у најјужнијим регионима, спољни грејање и висококвалитетна изолација.

Методе очувања топлоте:

• продубљивање реактора у земљу уз истовремену изолацију зидова;
• изолација спољног бункера савременим материјалима - полистирен, експандирани полистирен, камена вуна, пена пресвучена фолијом.

Понекад се опрема инсталира у помоћним зградама или се око реактора постављају павиљони од дрвета или поликарбоната. Грејање се врши електричним грејним елементима или се покреће бојлер који троши део произведеног гаса.

Када температура подлоге падне испод 30 ° Ц, ферментација може потрајати и до 30 дана или потпуно престати.

Калкулација процењених трошкова

Пре него што наставите са дизајном инсталације, потребно је пажљиво израчунати све трошкове. У неким случајевима - сурова клима, мало сировина на располагању - исплативије је напустити изградњу.

Трошкови производње биогаса

Трошкови производње биогаса састоје се од трошкови опреме, трошкови уградње и одржавања... Ако се користе купљене сировине, узимају се у обзир трошкови испоруке.

Сама инсталација је купљена фабрички направљен или то уради сам... Произведене производе инсталирају, конфигуришу и сервисирају специјализоване организације. За неке моделе ћете морати да купите Потрошни материјал - активаторе ферментације или бактерије.

Током рада трошкови се састоје од трошкови електричне енергије за мешање подлоге и загревање реактора.

Трошкови готовог и домаћег постројења за биогас

Индустрија производи постројења за биогас за фарме. Запремина биореактора варира од 0,5 до 30 м³... Комплетан систем са укљученим резервоаром 1м³, на пример, БУГ-М, који садржи све потребне компоненте, кошта око 180 хиљада рубаља... Постројења за фарме са стадима стоке 12 грла или 1000 птица ће коштати 2 милиона рубаља.

Мало домаћинстава може себи приуштити куповину такве опреме, па радије инсталацију раде сами.

Кућни генератори може коштати износ од 50 хиљада рубаља, који вам омогућава да знатно уштедите на куповини.