Биогаз из навоза: насколько хорошо и как выполнить
Одна из задач, которую необходимо решать в фермерском хозяйстве — утилизация навоза и растительных отходов. И это довольно большая проблема, которая просит непрерывного внимания. На переработку уходят не только время и силы, но и большие суммы. Сегодня есть, как минимум, один способ, дающий возможность эту головную боль превратить в публикацию дохода: переработка навоза в биогаз. В основе технологии лежит настоящий процесс гниения навоза и остатков растительности за счёт находящихся в них бактерий. Вся задача в разработке особенных условий для наиболее полного разложения. Данные условия — отсутствие доступа кислорода и комфортная температура (40-50 o C).
Каждый знает, как очень часто утилизируют навоз: кладут в кучи, потом, после ферментации, вывозят на поля. В данном случае появившийся газ выделяется в атмосферу, туда же улетает и 40% содержащегося в исходном веществе азота и значительная часть фосфора. Получающееся в результате удобрение далеко не замечательно.
Как можно организовать переработку навоза в биогаз
Для получения биогаза нужно чтобы процесс гниения навоза проходил без доступа кислорода, в закрытом объеме. В данном случае и азот, и фосфор остаются в остаточном продукте, а газ скопится сверху емкости, откуда его легко выкачать. Получаются два источника прибыли: конкретно газ и эффективное удобрение. Причем удобрение самого лучшего качества и безопасное на 99%: значительная часть вредных микроорганизмов и яйца гельминтов погибают, имеющиеся в навозе семена сорных трав теряют всхожесть. Есть даже линии по расфасовке этого остатка.
Второе важное требование процесса переработки навоза в биогаз — это поддержание комфортной температуры. Имеющиеся в биомассе бактерии, при низкой температуре малоактивны. Они начинают действовать при температуре среды от +30 o C. Причем в навозе содержатся бактерии 2-ух типов:
- мезофильные — они размножаются при температуре от +30 o C до +40 o C;
- термофильные — для их энергичного роста нужна температура от +50 o C до +60 o C.
Сравнительная таблица расходов и эффективности мезофильного и термофильного разложения навоза. Как можно заметить, наличных средств необходимо на старте в три-четрые раза больше, но на выходе получаете больше на порядок
Термофильные установки с температурой от +43 o C до +52 o C считаются самыми лучшими: в них навоз отделывается 3 дня, на выходе с 1 литра полезной площади биореактора выходит до 4,5 литров биогаза (это самый большой выход). Но на поддержание температуры в +50 o C нужны существенные затраты энергии, что не в каждом климате рентабельно. Потому чаще биогазовые установки работают на мезофильных температурах. В данном случае время переработки может составлять 12-30 дней, выход — ориентировочно 2 литра биогаза на 1 литр объема биореактора.
Состав газа меняется в зависимости от сырья и условий переработки, но ориентировочно он следующий: метан — 50-70%, двуокись углерода — 30-50%, и также содержится минимальное количество сероводорода (менее 1%) и очень маленький кол-во нашатырного спирта, водорода и соединений азота. В зависимости от конструкции установки в биогазе находятся в существенном количестве пары воды, что попросит их осушения (в другом случае он просто не будет гореть). Как смотрится промышленная установка показано в видео.
Это можно сказать целый завод по выработке газа. Однако для приватного подворья или маленькой фермы такие объемы ни к чему. Простейшую биогазовую установку очень просто сделать собственными руками. Но вот вопрос: «Куда дальше направлять биогаз?» Теплота сгорания получаемого в результате газа от 5340 ккал/м3 до 6230 ккал/м3 (6,21 — 7,24 кВт.ч/м3). Потому его можно подать на газовый водогрей для выработки тепла (теплоснабжение и горячая вода), или на установку по выработке электричества, на газовую печку и т.д. Вот как применяет навоз от собственной перепелиной фермы Владимир Рашин — конструктор биогазовой установки.
Выходит, что имея хоть какое-нибудь более менее большое количество скота и птицы, можно самому полностью обеспечить необходимости собственного хозяйства в тепле, газе и электричестве. А если установить на машины газовые установки, то и топливом для автомобильного парка. Если учесть, что доля источников энергии в себестоимости продукции 70-80% вы сумеете исключительно на биореакторе сэкономить, а потом и заработать много наличных средств. Ниже приведен скриншот экономического расчета доходности биогазовой установки для маленького хозяйства (по состоянию на сентябрь 2014). Хозяйство очень маленьким не назовешь, но и не крупное определенно. Просим прощения за терминологию — это дизайнерский стиль.
Это приблизительный расклад требуемых расходов и допустимых доходов Схемы самодельных биогазовых установок
Схемы самодельных биогазовых установок
Самая простая схема биогазовой установки — это герметическая емкость — биореактор, в который сливается подготовленная жижа. Исходя из этого есть люк загрузки навоза и люк выгрузки переработанного сырья.
Самая простая схема биогазовой установки без «наворотов»
Емкость заполняется субстратом не полностью: 10-15% объема обязано остаться свободным для сбора газа. В крышку бачка встраивается труба для отведения газа. Так как в получившемся газе содержится очень большое количество паров воды, гореть в подобном виде он не будет. Потому нужно его для осушения пропустить через водяной замок. В этом нехитром устройстве значительная часть пара перегретого сконденсируется, и газ уже будет отлично гореть. Потом газ неплохо бы почистить от негорючего сероводорода и лишь потом его можно подать в газгольдер — емкость для сбора газа. А оттуда уже можно разводить к потребителям: подавать на котел или газовую печь. Как выполнить фильтры для биогазовой установки собственными руками смотрите в видео.
Большие промышленные установки устанавливают на поверхности. И это, как правило, ясно — чрезмерно велики объемы земельных работ. Но в маленьких хозяйствах чашу бункера закапывают в землю. Это самое первое, дает возможность уменьшить расходы на поддержание необходимой температуры, а второе, на частном подворье и так достаточно всяких устройств.
Емкость можно взять готовую, или в вырытом котловане выполнить из кирпича, бетона и т.д. Но придется в данном случае побеспокоится о герметичности и непроходимости воздуха: процесс анаэробный — без доступа воздуха, потому нужно создать непроницаемую для кислорода прослойку. Сооружение выходит многослойным и изготовление подобного бункера долгий и дорогой процесс. Потому доступнее и легче закопать готовую емкость. Раньше это в первую очередь были железные бочки, часто из нержавеющей стали. Сегодня с возникновением на рынке емкостей из поливинилхлорида можно применять их. Они химически нейтральные, имеют невысокую теплопроводность, большой эксплуатационный период, и стоят в несколько раз доступнее нержавеющих сталей.
Биореактор совсем не нужно закапывать. Это очень замечательный вариант, и эксплуатировать его комфортно. Но во время зимы придется еще добавочные меры для утепления принимать. А газ отводится в специализированные мешки-газгольдеры
Но вышеописанная биогазовая установка станет иметь малую продуктивность. Для активизации процесса переработки нужно активное смешивание массы, находящейся в бункере. В другом случае на поверхности или в толще субстрата образуется корка, которая тормозит процесс гниения, газа на выходе выходит меньше. Смешивание ведется любым доступным способом. К примеру, таким, как показано в видео. Привод при этом можно создать любой.
Существует еще один способ смешивания слоев, но немеханический — барбитация: вырабатываемый газ под давлением подают в нижнюю часть емкости с навозом. Поднимаясь вверх, пузыри газа будут разбивать корку. Так как подается все тот же биогаз, то никаких перемен условий переработки не будет. Также этот газ нельзя считать расходом — он опять попадет в газгольдер.
Как выше упоминалось, для хорошей продуктивности нужна очень высокая температура. Чтобы не сильно тратиться на поддержание этой температуры нужно побеспокоится про утепление. Какого типа утеплитель подбирать, разумеется, исключительно ваше дело, но на данное время наиболее лучший — пенопласт. Он воды не боится, не восхищается грибками и грызунами, имеет большой эксплуатационный период и хорошие показатели по утеплению.
Для увеличения температуры субстрата подойдёт каждая методика обогревания. Главное достигнуть необходимой температуры. От этого может зависеть результативность установки
Формы биореактора могут быть разнообразные, однако чаще всего встречается цилиндрическая. Она неидеальна с точки зрения трудности смешивания субстрата, но применяется чаще, так как у людей собран богатый опыт построения аналогичных емкостей. А если такой цилиндр поделить перегородкой, тогда можно применить их как два индивидуальных резервуара, в которых процесс смещен по времени. При этом в перегородку можно встроить ТЕН, подобным образом решив проблематику поддержания температуры сразу в 2-ух камерах.
Если простой цилиндр поделить вертикальной перегородкой, получить можно две камеры для переработки
В упрощенном варианте самодельные биогазовые установки — это четырехугольной формы яма, стены которой выполнены из бетона, а для герметичности обработаны слоем стеклокомпозита и полиэфирной смолы. Подобная емкость снабжается крышкой. Она очень неудобна в работе: тяжело реализовывается и разогрев, смешивание и отвод сбродившей массы, достигнуть полной переработки и большей эффективности нереально.
Биогазовая установка собственными руками: чертежи установки траншейного типа
Чуть лучше дело обстоит с траншейными биогазовыми установками переработки навоза. Они имеют скошенные края, что делает легче загрузку свежего навоза. Если выполнить днище под уклоном, то в одну сторону самостоятельно будет смещаться сбродившая масса и отбирать ее будет легче. В данных установках необходимо учесть тепловую изоляцию не только стен, но и крышки. Аналогичная биогазовая установка собственными руками реализовывается нетрудно. Но полной переработки и предельного числа газа в ней не достигнуть. Даже при условиях подогрева.
С ключевыми техническими вопросами разбирались, и вы сейчас знаете несколько вариантов того, как выстроить установку для получения биогаза из навоза. Остались технологичные невидимые моменты.
Что можно перерабатывать и как достигнуть положительных результатов
В навозе любого животного есть которые нужны для его переработки организмы. Было найдено, что в процессе сбраживания и в выработке газа участвует свыше тысячи разных микроорганизмов. Важнейшую роль при этом играют метанобразующие. Также считается, что эти все микробы в хороших пропорциях находятся в навозе КРС. В любом случае, при переработке данного вида отходов в комбинировании с растительной массой, выделяется самое приличное количество биогаза. В таблице показаны средние данные по очень популярным видам сельскохозяйственных отходов. Примите к сведенью, что подобное количество газа на выходе можно получить при прекрасных условиях.
Кол-во биогаза, которое можно получить из разного сырья
Для хорошей продуктивности нужно поддерживать конкретную влажность субстрата: 85-90%. Но воду при этом необходимо задействовать не содержащую чужих веществ на основе химии. Плохо на процессы воздействуют растворители, антибиотики, средства для мытья и т.д. Также для нормального протекания процесса в жиже не должны быть большие части. Самые большие размеры частей: 1*2 см, лучше более очень маленькие. Потому если Вы запланировали прибавлять растительные компоненты, то нужно их измельчать.
Главное для нормальной переработки в субстрате поддерживать идеальный уровень рН: в границах 6,7-7,6. В большинстве случаев среда имеет нормальную кислотность, и лишь иногда кислотообразующие бактерии развиваются быстрее метанобразующих. Тогда среда становится кислой, выработка газа уменьшается. Для достижения благоприятного значения в субстрат добавляют обыкновенную известь или соду.
В таблице указаны составы, повышающие кол-во выделяющегося газа
Сейчас немножко о времени, которое нужно на переработку навоза. Вообще время зависит от созданных условий, но первый газ может поступить уже на три дня после начала сбраживания. Наиболее активно образование газа происходит при разложении навоза на 30-33%. Чтобы можно было смотреть по времени, скажем, что через 14 дней субстрат разлагается на 20-25%. Другими словами, приемлемо переработка должна длиться месяц. В данном случае и удобрение выходит самым качественным.
Объемного расчет бункера для переработки
Для малых хозяйств подходящей считается установка непрерывного действия — это когда свежий навоз поступает маленькими дозами каждый день и аналогичными дозами убирается. Для того чтобы процесс не нарушался доля ежесуточной загрузки не должна быть больше 5% от перерабатываемого объема.
Самодельные установки по переработке навоза в биогаз — не вершина совершенства, но достаточно продуктивны
Если из этого исходить, вы легко установите требуемый объем резервуара для самодельной биогазовой установки. Вам необходимо суточный объем навоза с вашего хозяйства (уже в разведенном состоянии с влагой 85-90%) помножить на 20 (это для мезофильных температур, для термофильных придется множить на 30). К цифре которая получилась необходимо добавить еще 15-20% — свободное место для сбора биогаза под куполом. Важный параметр вы знаете. Все последующие затраты и параметры системы зависят от того, какая схема биогазовой установки подобрана для реализации и как вы все будете делать. Можно вполне обойтись подручными материалами, а можно выбрать установку «под ключ». Фабричные разработки обойдется от 1,5 млн. евро, установки от «Кулибиных» будут доступнее.
Юридическое оформление
Координировать установку придется с СЭС, газовой инспекцией и пожарниками. Вам потребуются:
- Инновационная установочная схема.
- План локации оборудования и составляющих с привязкой самой установки, местом установки теплового агрегата, места прокладки трубо-проводов и энергомагистралей, подсоединения насоса. На схеме обязаны быть обозначены громоотвод и пути подъезда.
- Если установка будет пребывать в помещении, то нужен тоже будет план вентиляции, которая будет давать не меньше чем восьмикратный обмен всего воздуха в помещении.
Как можно заметить, без бюрократии и тут вряд ли можно обойтись.
Имея энергетический источник им грех не воспользоваться
В заключение чуть-чуть о продуктивности установки. Примерно за день биогазовая установка выдаёт объем газа вдвое превышающий практичный объем резервуара. Другими словами, 40 м 3 навозной жижи дадут в день 80 м 3 газа. Ориентировочно 30% уйдет на обеспечение самого процесса (главная заметка затрат — разогрев). Т.е. на выходе вы получите 56 м 3 биогаза в течении дня. Для покрытия потребностей семьи из трех человек и на теплоснабжение среднего по размеру дома требуется согласно статистике 10 м 3 . В чистом остатке у вас 46 м 3 в течении дня. И это при маленькой установке.
Вложив определенное количество средств в устройство биогазовой установки (собственными руками или под ключ), вы не только обеспечите свои нужды и необходимости в тепле и газе, но и сумеете продавать газ, и также получающиеся в результате переработки качественные удобрения.
Как получить биогаз из навоза: методика и устройство установки по изготовлению
Сельские хозяйства каждый год встречаются с трудностью утилизации навоза. В никуда уходят большие средства, которые нужны для организационных работ его вывоза и захоронения. Однако есть способ, дающий возможность не только сэкономить собственные деньги, но и заставить служить себе во благо этот настоящий продукт.
Рачительные хозяева уже давно используют в работе экотехнологию, дающую возможность получить биогаз из навоза и задействовать результат в качестве топлива.
Благодаря этому в нашем материале речь пойдёт про технологию получения биогаза, также мы поговорим про то, как соорудить биоэнергетическую установку.
Плюсы применения биотехнологий
Методика получения биологического топлива из самых разных природных источников не нова. Исследования в данной области начались еще в конце 18 столетия и удачно развивались в 19 веке. Во времена СССР первая биоэнергетическая установка была сделана в сороковых годах прошлого столетия.
Биотехнологии давно используются во многих государствах, но собственно сегодня они приобретают важное значение. Вследствии ухудшения экологической обстановки на земле и не низкой цене источников энергии, многие устремляют собственные взоры в сторону экологически чистых источников энергии и тепла.
Несомненно, навоз считается очень ценным удобрением, и если в обиходе есть две коровы, то и трудностей с его использованием не появляется. Иное дело, когда речь идет о сельских хозяйствах с большим и средним поголовьем, где в течении года появляются тонны зловонного и гниющего биологического материала.
Чтобы навоз превратился в хорошее удобрение, необходимы площади с некоторым режимом температур, а это лишние затраты. Благодаря этому многие фермеры складывают его, где придется, а потом вывозят на поля.
При несоблюдении вариантов сбережения из навоза улетучиваются до 40% азота и главная часть фосфора, что очень сильно делает хуже его показатели качества. Более того, в атмосферу выделяется газ метан, который оказывает плохое влияние на обстановку в экологическом плане планеты.
Современные биотехнологии дают возможность не только остановить негативное влияние метана на обстановку в экологическом плане, но и заставить его служить на пользу человека, извлекая при этом немалую пользу в плане экономии. В результате переработки навоза образуется биогаз, из которого после можно получить тысячи кВт энергии, а производственные отходы собой представляют очень значимое анаэробное удобрение.
Механизм образования газа из органического сырья
Биогаз – это летучее вещество без цвета и какого-нибудь запаха, в котором есть до 70% метана. По собственным показателям качества он приближается к классическому виду топлива – сетевому газу. Выделяется хорошей теплотворной способностью, 1м 3 биогаза выделяет столько тепла, сколько выходит при горении полутора килограмм угля.
Появлению биогаза мы обязаны анаэробным бактериям, которые активно трудятся над разложением органического сырья, в качестве которого применяются навоз сельскохозяйственных зверей, помет птиц, отходы любых растений.
Для активизации процесса нужно создать прекрасные условия для деятельности бактерий. Они обязаны быть похожи с теми, в которых микробы развиваются в естественном резервуаре – в желудке зверей, где тепло и отсутствует кислород.
Собственно, это и существует два главных условия, помогающих чудесному превращению гниющей навозной массы в чистое в экологическом плане горючее и ценные удобрения.
Для получения биогаза необходим герметичный реактор без доступа воздуха, где произойдет процесс брожения навоза и разложения его на составляющие:
- метан (до 70%);
- углекислый газ (ориентировочно 30%);
- прочие газообразные вещества (1-2%).
Появившиеся газы поднимаются кверху емкости, откуда их после выкачивают, а вниз садится последний продукт – очень качественное органическое удобрение, сохранившее в результате обработки все ценные вещества, присущие в навозе – азот и фосфор, и потерявшее большую часть патогенных микроорганизмов.
Второе главное условие для хорошего разложения навоза и образования биогаза – соблюдение режима температур. Бактерии, принимающие участие в процессе, активизируются при температуре от +30 градусов.
Причем в навозе содержится два варианта бактерий:
- мезофильные. Их жизнедеятельность происходит при температуре +30 – +40 градусов;
- термофильные. Для их размножения стоит соблюсти режим температур +50 (+60) градусов.
Время переработки сырья в установках первого типа зависит от состава смеси и может составлять от 12 до 30 суток. При этом 1 литр полезной площади реактора даёт 2 л биологического топлива. При эксплуатации установок второго типа время выработки конечного продукта уменьшается до трех дней, а кол-во биогаза увеличивается до 4,5 л.
Не обращая внимания на то, что результативность термофильных установок в десятки раз выше, используются они очень редко, потому как поддержание больших температур в реакторе связано с чрезмерными расходами.
Обслуживание и содержание установок мезофильного типа доступнее, благодаря этому большинство сельских хозяйств для получения биогаза применяют собственно их.
Расчеты эффективности использования биогаза
Оценить все плюсы применения альтернативного биологического топлива смогут помочь несложные расчеты. Одна корова весом 500 кг создает в день ориентировочно 35-40 кг навоза. Такого количества хватит для получения около 1.5 м 3 биогаза, из которого со своей стороны можно выработать 3 кВт/ч электрической энергии.
Для получения биологического топлива можно применять как один вид органического сырья, так и смеси из нескольких элементов, имеющих влажность 85-90%. Главное, чтобы они не содержали сторонние химические примеси, отрицательно которые влияют на процесс переработки.
Наиболее простой рецепт смеси придумал еще в 2000 году один российский мужчина из Липецкой области, который выстроил собственными руками простейшую установку для получения биогаза. Он смешивал 1500 кг навоза коровы с 3500 кг отходов разных растений, добавлял воду (ориентировочно 65% от веса всех компонентов) и разогревал смесь до 35 градусов.
Через 14 дней бесплатное горючее готово. Эта маленькая установка генерировала 40 м 3 газа в течении дня, что вполне было достаточно для обогрева дома и хозяйственных построек за шесть месяцев.
Варианты установок для получения биологического топлива
После выполнения расчетов нужно определиться, как сделать установку, дабы получить биогаз согласно потребностям собственного хозяйства. Если поголовье скота маленькое, то подойдёт самый простой вариант, который несложно изготовить из средств находящихся под рукой собственными руками.
Большим сельским хозяйствам, у которых есть постоянный источник приличного количества сырья, лучше выстроить промышленную автоматизированную биогазовую систему. В данном случае не выйдет обойтись без вовлечения профессионалов, которые разработают проект и смонтируют установку профессионально.
Сейчас есть десятки компаний, которые готовы предложить массу способов: от готовых решений, до разработки собственного проекта. С целью удешевления строительства можно скооперироваться с смежными хозяйствами (если такие есть неподалеку) и выстроить одну на всех установку для получения биогаза.
Нужно учитывать, что для постройки даже маленькой установки стоит оформить необходимые документы, выполнить инновационную схему, план локации оборудования и вентиляции (если оборудование монтируется в помещении), пройти процедуры согласования с СЭС, пожарной и газовой инспекцией.
Мини-завод по изготовлению газа на покрытие нужд маленького приватного хозяйства можно создать собственноручно, смотря на конструкцию и специфику устройства установок, выпускаемых в очень большом масштабе.
Самостоятельным мастерам, решившим заняться сооружением своей установки, нужно запастись емкостью для воды, канализационными либо водопроводными трубами из пластика, угловыми отводами, уплотнителями и баллоном для хранения полученного в установке газа.
Специфики биогазовой системы
Настоящаяя биогазовая установка собой представляет непростую систему, которая состоит из:
- Биореактора, где течет процесс гниения навоза;
- Автоматической системы подачи отходов органики;
- Приспособления для смешивания биомассы;
- Оборудования для поддерживания благоприятного режима температур;
- Газгольдера – емкости для хранения газа;
- Приемника отработанных твёрдых отходов.
Все перечисленные выше детали ставятся в промышленные установки, работающие в режиме автомат. Домашние реакторы, в основном, имеют более упрощенную конструкцию.
Рабочий принцип установки
Важным элементом системы считается биореактор. Есть пару вариантов его выполнения, основное – обеспечить герметичность конструкции и убрать попадание кислорода. Он может быть сделан в виде железной емкости разной формы (чаще цилиндрической), находящейся на поверхности. Нередко под эти цели применяются 50-ти кубовые пустые топливные цистерны.
Можно купить уже готовые емкости разборной конструкции. Их преимущество – возможность быстрой разборки, и если понадобится – перевозки в иное место. Промышленные поверхностные установки лучше всего использовать в больших хозяйствах, в которых есть постоянный приток приличного количества органического сырья.
Для маленьких подворий лучше подходит вариант подземного локации резервуара. Поземный бункер выстраивается из кирпича или бетона. Можно закопать в землю готовые емкости, к примеру, бочки из металла, нержавейки или ПВХ. Возможно также их поверхностное расположение на улице или в именно отведеном помещении с прекрасной вентиляцией.
Неважно от того, где и как размещается реактор, он снабжается бункером для загрузки навоза. Перед тем как загрузить сырье, оно должно пройти подготовительную подготовку: его делают мельче на фракции не более 0,7 мм и разбавляют водой. В совершенстве влажность субстрата должна быть около 90%.
Автоматические установки промышленного типа оборудуются системой сырьевой подачи, включающей приемник, в котором смесь доводится до нужного увлажнения, провод труб для водоподачи и насосную установку для перекачки массы в биореактор.
В домашних установках для подготовки субстрата применяются некоторые емкости, где отходы измельчаются и мешаются между собой с водой. После масса загружается в приемный отсек. В реакторах, размещенных под землёй, бункер для приема субстрата выводится наружу, подготовленная смесь самостоятельно по трубопроводу поступает в камеру для брожения.
Если реактор размещен на земля или в помещении, входная труба с приемным устройством могут размещаться в нижней боковой части емкости. Возможно также трубу вывести в часть сверху, а на ее горловину одеть раструб. В данном случае биомассу придется подавать с помощью насоса.
В биореакторе также нужно учесть отверстие для выхода, которое выполняют почти что на дне емкости с другой стороны от входного бункера. При подземном размещении выходная труба ставится косо вверх и ведет в приемник для отходов, по форме которая напоминает ящик четырехугольной формы. Его верхний краешек должен находиться меньше уровня входного отверстия.
Процесс течет так: входной бункер принимает новую партию субстрата, которая течет в реактор, одновременно такое же кол-во отработанной массы по трубе подымается в приемник для отходов, откуда он в последующем вычерпывается и применяется в качестве очень качественного биоудобрения.
Хранение биогаза выполняется в газгольдере. Очень часто он находится прямо на крыше реактора и имеет купольную форму или конуса. Он делается из кровельного железа, а потом, чтобы не допустить процессы которые связаны с коррозией, красится несколькими слоями краски на масляной основе.
В промышленных установках, рассчитанные на получение приличного количества газа, газгольдер нередко делается в виде отдельно стоящего резервуара, объединенного с реактором трубопроводом.
Газ, получившийся в результате брожения, не подойдет для применения, потому как в нем содержится приличное количество паров воды, и в подобном виде он не будет гореть. Чтобы почистить его от фракций воды, газ пропускают через водяной замок. Для этого из газгольдера выводится труба, по которой биогаз поступает в емкость с водой, а уже оттуда он по пластиковой или железной трубе подается потребителям.
В большинстве случаев для хранения газа применяются специализированные мешки-газгольдеры, сделанные из поливинилхлорида. Мешки помещаются рядом с установкой и поэтапно заполняются газом. По мере наполнения, пластичный материал раздувается, и объем мешков становится больше, давая возможность если понадобится на время сберечь приличное количество конечного продукта.
Условия хорошей работы биореактора
Для хорошей работы установки и интенсивного выделения биогаза нужно одинаковое брожение органического субстрата. Смесь должна быть в систематическом движении. В другом случае на ней образуется корка, процесс гниения замедляется, в конце концов газа выходит меньше, чем с самого начала рассчитано.
Чтобы обеспечить активное смешивание биомассы, в верхней или боковой части стандартного реактора ставятся мешалки погружного или наклонного вида, оснащенные электрическим приводом. В установках кустарного вида смешивание выполняется механическим способом с помощью устройства, напоминающего бытовой миксер. Им можно управлять ручным способом или снабдить электрическим приводом.
Одним из самых важных условий для получения биогаза считается поддержание в реакторе нужного режима температур. Обогрев может выполняться несколькими вариантами. В неподвижных установках используются автоматические системы подогрева, которые включаются в работу при падении температуры ниже заданного уровня, и отключаются при наборе нужного режима температур.
Для обогревания можно применять котлы газовые, совершать прямой нагрев работающими от электричества радиаторами или встроить в основу емкости ТЕН.
Чтобы сделать меньше теплопотери, рекомендуется вокруг реактора соорудить маленькой каркас со слоем стекловаты или укрыть установку тепловой изоляцией. Хорошими свойствами теплоизоляции обладает пенопласт и иные его разновидности.
Обозначение требующегося объема
Объем реактора определяется если исходить из суточного количества навоза, производимого в обиходе. Также нужно учитывать вид сырья, режим температур и время брожения. Чтобы установка полностью работала, емкость заполняется на 85-90% объема, как минимум 10% обязано остаться свободным для выхода газа.
Процесс гниения органики в мезофильной установке при средней температуре 35 градусов продолжается от 12 суток, после этого ферментированные останки вынимаются, и реактор заполняется новой порцией субстрата. Потому как перед отправкой в реактор отходы разбавляются водой до 90%, то кол-во жидкости также необходимо брать во внимание при подсчете суточной загрузки.
Если исходить из приведенных показателей, объем реактора будет равным суточному количеству подготовленного субстрата (навоза с водой) помноженному на 12 (время нужное для разложения биомассы) и увеличенному на 10% (свободный объем емкости).
Строительство подземного строения
Сейчас побеседуем о самой простой установке, позволяющей получить биогаз дома с минимальными расходами. Рассмотрим строительство подземной системы. Чтобы ее сделать необходимо вырыть яму, ее основание и стены заливаются армированным бетоном из керамзита.
С разных сторон камеры выводятся входное и отверстия для выхода, куда устанавливаются наклонные трубы для подачи субстрата и откачки отработанной массы.
Выходная диаметр трубы ориентировочно 7 см должна находиться почти что у самого дна бункера, другой ее конец устанавливается в компенсирующую емкость четырехугольной формы, в которую будут откачиваться отходы. Провод труб для подачи субстрата размещается примерно на расстоянии 50 см от дна и имеет диаметр 25-35 см. Верхняя часть трубы входит в отсек для приема сырья.
Верхняя часть бункера – газгольдер, имеющий куполообразную или конусную форму. Он делается из листов из металла или кровельного железа. Можно еще конструкцию закончить кладкой из кирпича, которая после оббивается сеткой из стали и штукатурится. Сверху газгольдера необходимо выполнить герметичный люк, вывести газовую трубу, проходящую через водяной замок и установить клапан для сброса газового давления.
Для смешивания субстрата можно оснастить установку системой дренажа, работающей по принципу барботажа. Для этого изнутри конструкции вертикально зафиксируйте трубы из пластика, чтобы их верхний краешек был выше слоя субстрата. Проделайте в них много отверстий. Газ под давлением будет спускаться вниз, а поднимаясь вверх, пузыри газа будут смешивать находящуюся в емкости биомассу.
Если вы не хотите заниматься строительством бетонного бункера, можно приобрести готовую емкость из поливинилхлорида. Для теплосбережения ее необходимо обложить вокруг слоем тепловой изоляции – пенопластом. Днище ямы заливается армированным бетоном слоем 10 см. Резервуары из ПВХ разрешается задействовать, если объем реактора не будет больше 3 м3.
Выводы и нужное видео по теме
Как выполнить самую простейшую установку из обыкновенной бочки, вы будете знать, если взгляните видео:
Как происходит строительство подземного реактора, вы можете взглянуть в видеосюжете:
Как происходит загрузка навоза в подземную установку показано в следующем ролике:
Установка по получению биогаза из навоза даст возможность значительно сэкономить на оплате тепла и электрической энергии, и пустить на благое дело материал сделанный из органики, который в избытке есть в каждом фермерском хозяйстве. Перед тем как приступить к строительным работам, нужно все тщательно высчитать и приготовить.
Самый простой реактор можно создать за пару дней собственными руками, применяя подручные средства. Если хозяйство крупное, то рекомендуется приобрести готовую установку или обратиться к профессионалам.
Если при ознакомлении с предоставленной информацией у вас возникли вопросы, либо есть предложения которыми вы желаете поделиться с посетителями сайта, пожалуйста, оставляйте комментарии в размещенном ниже блоке.
Простейшая установка для получения биогаза для отапливания дома
У нас в государстве далеко не сплошь и рядом есть отопление газом, а обогревать деревенский дом дровами или углем довольно дорого, уже не говоря об электроотоплении.
В подобной ситуации можно испробовать выполнить биогазовую установку.
Биогаз — это газ, получаемый метановым брожением биомассы. Разложение биомассы происходит под влиянием трёх видов бактерий. В цепочке питания дальнейшие бактерии питаются продуктами деятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, 3-ий — метанообразующие. В изготовлении биогаза принимают участие не только бактерии класса метаногенов, а все 3 вида.
Для изготовления биогаза дома применяются говоря иначе биогазовые реакторы. Это в основном герметическая емкость обшитую сверху теплоизолятором. Также можно реактор помещать под землёй. Топливом для реактора служат отходы, по большей части навоз.
Обитатель Липецкой области кузнец Юрий Давыдов отыскал этим отходам отличное использование — соорудил биогазовую установку.
Энергетическую проблематику Давыдов решил так. Вырыл большую яму. Положил в нее очень большие кольца из бетона: сам отливал! Накрыл ее металлическим колоколом весом в тонну. Трубы в сторону от агрегата отвел. А потом собрал у всех соседей навоз, заполнил пахучей массой установку и стал ожидать. Соседи сначала задумались, что он спятил.
За 1 раз нужно пять тонн отходов. Уже через пару дней купол начинает наполняться газом. Летом, когда жарко, дело быстрее идет, во время зимы чуть помедленнее. Если газ не стравливать, может классно рвануть!
Давыдовы в первую очередь своим газом баньку отапливали, еду на нем поросятам варили, а потом и в дом его провели.
Рис. 1 Важная схема самой простой биогазовой установки.
1 — реактор, 2 — бункер загрузки, 3 — люк для доступа в реактор, 4 — затвор из воды, 5 -выгрузочная труба, 6 — отвод биогаза
Перемешать 1,5 тонны навоза коровы и 3,5 тонны сгнившей листвы, ботвы и других отходов.
Прибавить в смесь воды до 60 — 70 процентов влаги.
Заложить смесь в яму и при помощи змеевика подогреть до 35 градусов. Дальше смесь начнет прогуливаться и без доступа воздуха сама разогревается до 70 градусов.
Время производства газа из навоза — 14 дней.
Чтобы купол под давлением газа не слетел с ямы, к нему при помощи тросов следует прикрепить противовес.
В течении дня установка формирует до 40 кубов «голубого топлива». Пяти тонн смеси ей хватает на пол года.
Что еще главное, что переделанные отходы из биогазовой установки — это очень качественное удобрение, которое можно применять в сельскохозяйственных целях.
Схожие самоделки
Комментарии (4)
Информация
Чтобы оставить собственный объяснение — пройдите регистрацию или войдите на сайт под собственным именем.
