Biyogaz nedir ve kendi elinizle bir biyogaz tesisi nasıl yapılır

Bir biyogaz tesisi, ev ısıtması ve diğer ev ihtiyaçları için ucuz elektrik veya yakıt alırken özel çiftliklerden gelen atıkları kullanmanızı sağlar. Cihaz, hurda malzemelerden veya fabrika bileşenlerinden monte edilmiştir.

Biyogazın tanımı ve özellikleri

Biyogaz ne zaman üretilir? biyokütlenin anaerobik (havasız) metan sindirimi... Karışım en fazla içerir %55-75 metan, %25-45 karbon dioksit, farklı miktar kirlilikler hidrojen sülfür, nitrojen oksitler, amonyak ve diğer bileşikler.

Karışımın özellikleri bileşenlerine bağlıdır. bileşenler:

• metan patlayıcı ve son derece yanıcıdır, rengi veya kokusu yoktur, tüketici özellikleri yanma sırasında büyük bir ısı salınımı ile ilişkilidir;
• karbon dioksit (karbondioksit) solunması dikkat kaybına ve yorgunluğa neden olarak kan oksijen doygunluğunu azaltır;
• hidrojen sülfit bitmiş üründeki konsantrasyonda patlamaya maruz kalmaz, ancak insan vücudu için toksiktir;
• amonyak Hoş olmayan kokar, ancak gözlerin ve solunum organlarının mukoza zarlarına zarar verebilecek tehlikeli miktarlarda, nadiren tesislerde üretilir.

Fiziki ozellikleri:

• bir metreküpte enerji rezervi 5-6.5 kW / s;
• 7500 kcal / m³'e kadar kalorifik değer;
• ateşleme sıcaklığı - 680–750 ° С;
• 0,05 atm'den reaktördeki basınç.

Parametrelerin yayılması, farklı hammadde bileşimi, işleme teknolojisinin seçimi ve reaksiyon sırasındaki iklim koşulları tarafından önceden belirlenir.

Biyogaz üretimi için hammaddeler

Özel bir ev için bir biyogaz tesisi, hammadde olarak çok çeşitli tarımsal atıkları kullanır. Biyogaz istasyonu süreçleri:

• herhangi bir fraksiyonun gübresi, kuş pisliği;
• bitki artıkları - yabani otlar, saman, silaj;
• hamur ve hamur;
• bira fıçısı;
• standart altı tahıl ürünleri;
• balık üretim atıkları;
• çeşitli kökenlerden melas;
• mezbaha kalıntıları;
• şişman;
• besin değerini kaybetmiş kök bitkileri.

Her bir hammadde türü için kesin biyoyakıt miktarı, işleme teknolojisine bağlıdır.

madencilik yöntemleri

Hammadde, fermantasyon sürecini daha aktif ve verimli hale getirmek için bir hazırlık aşamasından geçer.

Gübre iki tip olabilir: doğal ve kendinden alaşımlı. İlk tür, yatak takımıyla birlikte hayvanın altından alınır. Kendinden alaşımlı türler, bir su akışı ile çiftlikten çıkarılır.

Hamur ve hamur - bunlar, meyve suyunun sıkıldığı sebzelerin, meyvelerin ve köklerin ezilmiş kısımlarıdır.

Bira damıtma, pekmez - bira fabrikalarının, şeker fabrikalarının bir yan ürünü, değerli bir gıda katkı maddesidir, bu nedenle gaz üretimi için kullanım fizibilitesi, ürünün maliyetine göre belirlenir.

Bitki artıkları kesme veya silolama işlemine tabi tutulur.

ne kadar süre yeterli

Farklı substratlardan yaklaşık gaz verimi tabloda toplanmıştır.

Aşağıdaki tablo, hayvanlardan ve bir hektar ekilebilir araziden elde edilebilecek hammadde miktarlarını özetlemektedir.

Tablolarda verilen veriler doğru hesaplamalar için temel teşkil etmez, göstergelerin sektör üzerinden ortalaması alınır.

verimlilik

Biyogazın faydaları, kullanımının faydaları ile değerlendirilir ve termal veya elektrik enerjisi çıkışı.

Verimlilik göstergesi, karışımdaki %45-75 içerebilen metan miktarına bağlıdır. Ortalama olarak 1 m³ biyogaz yakıldığında kayıplar ve jeneratör verimi dikkate alınarak 1,5–2 kW/elektrik elde edilebilir.

Diğer enerji kaynaklarıyla karşılaştırma

Biyogaz, tüketici özelliklerine göre diğer enerji kaynaklarıyla karşılaştırılabilir: doğal ve sıvılaştırılmış gaz, sıkıştırılmış metan.

Bir biyogaz tesisinin çalışma prensibi

Gaz üretim teknolojisinin altında yatan biyokimyasal ilkeler şunlardır: üç bakteri grubunun hayati aktivitesi... kullanın hidroliz, asit oluşturan ve metan oluşturan bakteri. Çok seviyeli işleme sırasında, nihai ürün üretilir - gaz halinde yanıcı bir karışım.

Uygulamada iki tür biyoyakıt üretimi yaygınlaşmıştır: “kuru” ve “ıslak”.

Islak

Biyoyakıt üretimi için uygun olduğu için yöntem en yaygın olanıdır. yüksek nem içeriğine sahip hammaddelerden... Gübreden gaz bu şekilde elde edilir.

Hammaddeler %90 neme kadar su ile doyurulur. Kendinden alaşımlı gübre (çiftliklerden su akıntılarıyla alınan) işlenmeye hazırdır. Endüstriyel tesislerde madde, vidalı konveyörler veya dışkı pompaları ile reaktörlere beslenir. Tank yalıtılmıştır ve biyokütle sürekli olarak karıştırılır.

Ayrışma ilerledikçe, akümülatöre boşaltılan bir gaz karışımı üretilir. Kükürt içeriği, tank duvarlarını kolonize eden özel bakteriler tarafından azaltılır. Temizlendikten sonra yakıt, gaz pistonlu jeneratörler tarafından elektriğin üretildiği kojenerasyon bölümüne girer. Diğer istasyon varyantlarında ise gaz kompresörler vasıtasıyla gerekli çalışma basıncına getirilerek dağıtım şebekesine girer.

Reaktördeki biyokütleyi 41–43 ° C'ye ısıtmak için enerjinin bir kısmı alınır.

Tortu biriktikçe uzaklaştırılır.

Ev modellerinde kojenerasyon sistemi yoktur, gazın tamamı ısı üretme ihtiyacı için kullanılmaktadır. Reaktörün yüklenmesi ve boşaltılması manuel olarak gerçekleştirilir.

Kuru

Nem oranı düşük hammaddelerden gaz elde edilmesini sağlar. Substratın su ile seyreltilmesi sağlanmaz, ancak fermantasyon %50'de gerçekleşir reaksiyon bölgesinde nem.

Fermantasyon ilerledikçe, sıvı kısım bir drenaj sisteminde toplanır ve sirkülasyon pompaları kullanılarak yarı kuru bir alt tabaka üzerine püskürtülür.Karıştırma ve devirme oluşmaz, bu da üretim için enerji tüketimini azaltır.

Fermantasyon 34–37 ° C sıcaklıkta gerçekleşir. Harici ısıtma minimumdur, organik hammaddelerin kimyasal reaksiyonları sırasında ısı açığa çıkar.

Kendi kendine inşa edilmiş bir biyogaz tesisi çalıştırılırken her iki yöntem de uygulanabilir.

Uygulama kapsamı

İşleme amaçları, büyük endüstriler ve özel çiftlikler için farklılık gösterir.

Özel bir ev için

Özel evlerde, kural olarak, bir konut binası için ısıtma sağlamak için yeterli organik atık yoktur. Ancak bir ineğin ve birkaç domuzun gübresi gaz almak için yeterlidir. hayvanların tutulduğu yerleri ısıtmak ve yem hazırlamak için... Yanma için gazlı kızılötesi brülörler kullanılır.

Fermente edilmiş kütle bahçeye veya arka bahçeye dağıtılır.

Çiftçilik için

Çiftlikte yeterli gaz olacak gaz kazanlı tüm odaları ısıtmak içinbrülörlerden daha güvenlidir ve günün her saatinde çalışabilir.

Elektrik jeneratörlü fabrika kurulumlarının maliyeti 1 milyon rubleye yaklaşıyor, bu yüzden nadiren satın alınıyorlar.

Gübrenin fermente edilmiş bir kütleye işlenmesi çiftçi için faydalıdır, çünkü sonuçta ortaya çıkan gübrenin tarlalara teslim edilmesinin maliyetini düşürür.

işletme için

Büyük tarım işletmeleri, tüm yıl boyunca biyogaz tesisleri için hammadde alır.

Elde edilen biyogaz, kazanlar için elektrik ve yakıt üretmek için kullanılır. Atıklar granüle edilerek ekilebilir arazilere dağıtılır. Bazı işletmeler, 5 litre veya daha fazla küçük kaplarda satılan sıvı gübreler üretir.

Gaz üretimi ile eş zamanlı olarak tarımsal işletmeler, gübre ve kümes hayvanlarının dışkılarından yararlanma sorununu çözmektedir.

DIY biyogaz istasyonu

Karmaşık mühendislik sistemleri oluşturma konusunda deneyim eksikliği ile şu ilkeye bağlı kalmaya çalışırlar: tasarım ne kadar basitse, o kadar güvenilir ve dayanıklıdır... DIY biyogaz üretim talimatları şunları içerir: pek çok aşama:

• tasarım mevcut hammadde miktarını ve üretkenliği dikkate alarak;
• seçim ve site hazırlığı ekipmanın yerleştirilmesi;
• boş cihazlar, tertibatlar, tertibatlar;
• Kurulum kaplar;
• bağ yardımcı ekipman;
• gaz boru hattı montajı;
• başlatma, kurulum ve ayarlama.

Başarılı bir devreye alma sonrasında tespit edilen eksiklikler giderilir ve sistem tam yükte devreye alınır.

Tasarım

Ev yapımı basit biyogaz tesisleri yüksek verimlilikte farklılık göstermez reaksiyonların yanlış modda olması nedeniyle.

Buna dayanarak, varsayılır ki bir metreküp fermantasyon tankı ısıtma için yeterli gaz yayar 10 m² konut... Böylece 50 m² alana sahip bir kır evini ısıtmak için 5 m³'lük bir tanka ihtiyacınız olacak.

Hammadde yükleme ve boşaltma aynı anda üretilen ev tesisatlarında, yaklaşık 15-25 günde bir, tüketime bağlı olarak. Çalışma moduna girmek 5 gün kadar sürebilir.

Şu anda, evin başka şekillerde ısıtılmasını sağlıyorlar veya 1-2 m³'lük bir rezervuar inşa ediyorlar.

yer

Konteyner için yer fermantasyon birkaç koşula göre seçilir:

• hammadde teslimatı ve atık bertarafı kolaylığı;
• hammaddelerin ve atıkların konuttan uzakta güvenli bir şekilde depolanması;
• mühendislik ağlarının temini için minimum maliyetler.

Doğru yer, sitenin altyapısı dikkate alınarak uygun bir şekilde yerleştirilmelidir.

Biyoreaktör yapmak için malzemeler

Özel evlerde bir biyogaz istasyonunun temeli, sığınak... Rezervuar olarak kullanılır:

• beton veya tuğla sığınak;
• plastik ve fiberglas sızdırmaz kaplar;
• polietilen, polipropilen ve polivinil klorür kılıfları;
• çelik variller, küpler, sütunlar.

Reaktör gereksinimleri:

• su geçirmezlik;
• ıslak zeminin ağırlığına ve etkili toprak basıncına dayanacak kadar güçlü;
• servis kolaylığı;
• agresif ortamlara karşı direnç.

Hammadde tedarik sisteminin üretimi için seçin plastik borularKanalizasyonda kullanılanlar. kullanmak daha karlı HDPE borular - Gaz kaynağı kullanılmadan bağlanırlar.

Gaz toplama ve tahliye sistemi

Fermantasyon haznesinin en yüksek noktasında, egzoz gazı için saplama borusu... Mümkünse boru havaya monte edilir, ancak güneşten korunur. %1-2'lik küçük bir artış sağlayın. Bu durumda, çıkış bir buzdolabıdır ve yoğuşma suyu iç duvarlara yerleşir ve tanka akar.

Gaz depolama tankına giden bir dal, çıkış borusuna bağlanmıştır.

Küçük istasyonlarda gaz tutucular güçlendirilmiş polimer filmden yapılır.

Kirlerden arındırma

Evsel sıcak su kazanlarının veya ocakların çalışması için arıtılmış gaz gereklidir.

Evde temizlik ve nem alma, yakıtın içinden geçirilerek gerçekleştirilir. su mühürlü tank... Başka bir yol kullanmaktır ev tipi su filtrelerinden muhafazalar silika jel ile içlerine dökülür. İkinci filtre metal talaş veya bezlerle doldurulur - bu, aşırı kükürte karşı güvenilir bir korumadır.

Karıştırma ekipmanları

Karmaşık dişli kutularına sahip fabrika yapımı elektrikli karıştırıcılar, yüksek fiyatları ve elektrik maliyetleri nedeniyle kendin yap biyogaz tesislerinde nadiren kullanılır.

Diğerleri geçerlidir yollar:

• elle karıştırma;
• sıvı fraksiyonu alttan yüzeye pompalayan dışkı pompalarının periyodik olarak açılması;
• rezervuar kapağının altından alt tabakaya gaz pompalayan bir kompresörün kullanılması, alt katmanları hareket ettirir.

Saat başı karıştırmaya gerek yoktur; başlatma sürecini otomatikleştirmek için pompalar, kompresörler veya karıştırıcılar uygun güçteki zamanlayıcılar aracılığıyla bağlanır.

Isıtma ve yalıtım

Fermantasyon reaksiyonu, 34 ila 43 ° C arasındaki sıcaklıklarda aktif olarak gerçekleşir. Bilinen biyogaz üretim yöntemlerinin hiçbiri bu tür parametreleri yıl boyunca bağımsız olarak koruyamaz. En güneydeki bölgelerde bile, dış ısıtma ve yüksek kaliteli yalıtım.

Isı koruma yöntemleri:

• eşzamanlı duvar yalıtımı ile reaktörün zemine derinleştirilmesi;
• dış sığınağın modern malzemelerle yalıtımı - polistiren, genleşmiş polistiren, taş yünü, köpük köpük.

Bazen ekipman ek binalara kurulur veya reaktörlerin etrafına ahşap veya polikarbonattan yapılmış pavyonlar dikilir. Isıtma, elektrikli ısıtma elemanları tarafından gerçekleştirilir veya üretilen gazın bir kısmını tüketen bir kazan çalıştırılır.

Substrat sıcaklığı 30 ° C'nin altına düştüğünde, fermantasyon 30 güne kadar sürebilir veya tamamen durabilir.

Tahmini maliyet hesaplaması

Tesisatın tasarımına geçmeden önce, ilgili tüm maliyetleri dikkatlice hesaplamak gerekir. Bazı durumlarda - sert iklim, az sayıda hammadde mevcut - inşaattan vazgeçmek daha karlı.

Biyogaz üretim maliyetleri

Biyogaz üretim maliyetleri aşağıdakilerden oluşur: ekipman maliyeti, kurulum ve bakım maliyetleri... Satın alınan hammaddeler kullanılıyorsa, teslimat maliyeti dikkate alınır.

Kurulumun kendisi satın alındı fabrika yapımı veya kendin yap... Üretilen ürünler uzman kuruluşlar tarafından kurulur, yapılandırılır ve servis edilir. Bazı modeller için satın almanız gerekecek Sarf malzemeleri - fermantasyon aktivatörleri veya bakteriler.

İşletme sırasında maliyetler aşağıdakilerden oluşur: elektrik maliyetleri substratı karıştırmak ve reaktörü ısıtmak için.

Hazır ve ev yapımı bir biyogaz tesisinin maliyeti

Endüstri, çiftlikler için biyogaz tesisleri üretiyor. Biyoreaktörün hacmi, 0,5 ila 30 m³... Rezervuar açıkken komple sistem 1m³, örneğin, gerekli tüm bileşenleri içeren BUG-M, yaklaşık maliyet 180 bin ruble... Sığır sürüleri olan çiftlikler için tesisler 12 kafa veya 1000 kuş tutacak 2 milyon ruble.

Çok az hane bu tür ekipmanların satın alınmasını karşılayabilir, bu nedenle kurulumu kendileri yapmayı tercih ederler.

Ev jeneratörleri tutara mal olabilir 50 bin ruble, bu da satın alma işleminizden önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlar.