Pašdarināts metāns no kūtsmēsliem. Kā pašam uzstādīt biogāzes staciju

Vai visi ir redzējuši Mad Max 3: Beyond Thunderdome? Tad mēs lasām citu copy-paste, kas ņemta no šejienes: http://serhii.my1.ru/publ/stati_dr_avtorov/biogaz_...

Biogāze. Metāna ražošana mājās.

Kas ir biogāze?

Pēdējā laikā arvien lielāku uzmanību piesaista netradicionālie, no tehniskā viedokļa, enerģijas avoti: saules starojums, jūras paisumi un viļņi un daudz kas cits. Daži no tiem, piemēram, vējš, tika plaši izmantoti pagātnē, un šodien tie piedzīvo atdzimšanu. Viens no “aizmirstajiem” izejvielu veidiem ir Senajā Ķīnā izmantotā un mūsu laikos no jauna “atklātā” biogāze.

Kas ir biogāze? Šis termins apzīmē gāzveida produktu, kas iegūts anaerobā, tas ir, dažādas izcelsmes organisko vielu fermentācijas (pārkaršanas) rezultātā, kas notiek bez piekļuves gaisam. Jebkurā zemnieku saimniecībā visu gadu tiek savākts ievērojams daudzums kūtsmēslu, augu galotņu un dažādu atkritumu. Parasti pēc sadalīšanās tos izmanto kā organisko mēslojumu. Tomēr daži cilvēki zina, cik daudz biogāzes un siltuma izdalās fermentācijas laikā. Taču šī enerģija var labi kalpot arī lauku iedzīvotājiem.

Biogāze ir gāzu maisījums. Tās galvenās sastāvdaļas: metāns (CH4) - 55-70% un oglekļa dioksīds (CO2) - 28-43%, kā arī citas gāzes ļoti mazos daudzumos, piemēram, sērūdeņradis (H2S).

Vidēji 1 kg organisko vielu, kas ir 70% bioloģiski noārdāmas, rada 0,18 kg metāna, 0,32 kg oglekļa dioksīda, 0,2 kg ūdens un 0,3 kg nesadalāmu atlikumu.

Biogāzes ražošanu ietekmējošie faktori.

Tā kā organisko atkritumu sadalīšanās notiek noteiktu baktēriju veidu darbības rezultātā, vide to būtiski ietekmē. Tādējādi saražotās gāzes daudzums lielā mērā ir atkarīgs no temperatūras: jo siltāks tas ir, jo lielāks ir organisko izejvielu fermentācijas ātrums un pakāpe. Iespējams, tāpēc pirmās iekārtas biogāzes ražošanai parādījās valstīs ar siltu klimatu. Tomēr uzticamas siltumizolācijas un dažkārt uzsildīta ūdens izmantošana ļauj apgūt biogāzes ģeneratoru būvniecību vietās, kur temperatūra ziemā pazeminās līdz -20? C. Izejvielām ir noteiktas prasības: tai jābūt piemērotai baktēriju attīstībai, jāsatur bioloģiski noārdāmas organiskās vielas un liels ūdens daudzums (90-94%). Vēlams, lai vide būtu neitrāla un bez vielām, kas traucē baktēriju darbību: piemēram, ziepes, veļas pulveri, antibiotikas.

Biogāzes ražošanai var izmantot augu un sadzīves atkritumus, kūtsmēslus, notekūdeņus utt. Fermentācijas procesā šķidrumam tvertnē ir tendence sadalīties trīs frakcijās. Augšējā garoza, kas veidojas no lielām daļiņām, ko aiznes augošie gāzes burbuļi, pēc kāda laika var kļūt diezgan cieta un traucēs biogāzes izdalīšanos. Šķidrums uzkrājas fermentatora vidusdaļā, un apakšējā, dubļiem līdzīgā frakcija izgulsnējas.

Baktērijas visaktīvāk darbojas vidējā zonā. Tāpēc tvertnes saturs ir periodiski jāmaisa - vismaz reizi dienā un vēlams līdz sešām reizēm. Sajaukšanu var veikt, izmantojot mehāniskas ierīces, hidrauliskos līdzekļus (recirkulācija ar sūkni), zem pneimatiskās sistēmas spiediena (daļēja biogāzes recirkulācija) vai izmantojot dažādas pašmaisīšanas metodes.

Iekārtas biogāzes ražošanai.

Rumānijā plaši izmanto biogāzes ģeneratorus. Viena no pirmajām individuālajām iekārtām (1.A att.) tika nodota ekspluatācijā 1982. gada decembrī. Kopš tā laika tas ir veiksmīgi nodrošinājis gāzi trim kaimiņu ģimenēm, katrai no tām ir parastā gāzes plīts ar trim degļiem un krāsns. Fermentators atrodas aptuveni 4 m diametrā un 2 m dziļumā (tilpums aptuveni 21 m3) bedrē, kas no iekšpuses izklāta ar jumta dzelzi, metināta divas reizes: vispirms ar elektrisko metināšanu un pēc tam, lai nodrošinātu uzticamību, ar gāzes metināšana. Pretkorozijas aizsardzībai tvertnes iekšējā virsma ir pārklāta ar sveķiem. Ārpus fermentatora augšējās malas ir izveidota aptuveni 1 m dziļa betona rieva, kas kalpo kā ūdens blīvējums; šajā ar ūdeni piepildītajā rievā slīd zvana vertikālā daļa, kas aizver rezervuāru.

Apmēram 2,5 m augstais zvans ir izgatavots no divu milimetru tērauda loksnes. Gāze uzkrājas tās augšējā daļā.

Šī projekta autors izvēlējās iespēju gāzi savākt, atšķirībā no citām iekārtām, izmantojot cauruli, kas atrodas fermentatora iekšpusē un kurai ir trīs pazemes atzari - uz trim fermām. Turklāt ūdens blīvējuma rievā plūst ūdens, kas novērš apledojumu ziemā. Fermentatorā tiek iekrauti aptuveni 12 m3 svaigu kūtsmēslu, kam virsū tiek uzliets govs urīns (bez ūdens pievienošanas. Ģenerators sāk darboties 7 dienas pēc iepildīšanas.

Citai instalācijai ir līdzīgs izkārtojums (1.B att.). Tās fermentators ir izgatavots bedrē ar kvadrātveida šķērsgriezumu 2x2 un aptuveni 2,5 m dziļumu, bedre ir izklāta ar 10-12 cm biezām dzelzsbetona plāksnēm, apmestas ar cementu un hermētiskumam pārklātas ar sveķiem. Apmēram 50 cm dziļā ūdens blīvējuma rieva arī ir betona, zvans ir metināts no jumta dzelzs un var brīvi slīdēt uz četrām “ausīm” pa četrām vertikālām vadotnēm, kas uzstādītas uz betona tvertnes. Zvana augstums ir aptuveni 3 m, no kuriem 0,5 m ir iegremdēti rievā.

Pirmajā uzpildīšanas reizē fermentatorā tika ievietoti 8 m3 svaigu govs kūtsmēslu, un virsū tika nomazgāti aptuveni 400 litri govs urīna. Pēc 7-8 dienām iekārta jau pilnībā nodrošināja īpašniekus ar gāzi.

Līdzīga konstrukcija ir arī biogāzes ģeneratoram, kas paredzēts 6 m3 jauktu kūtsmēslu (no govīm, aitām un cūkām) uztveršanai. Tas bija pietiekami, lai nodrošinātu normālu gāzes plīts ar trim degļiem un cepeškrāsni darbību.

Vēl viena iekārta izceļas ar interesantu dizaina detaļu: blakus fermentatoram ir novietotas trīs lielas traktora kameras, kas ar to savienotas ar T veida šļūteni un savienotas viena ar otru (2. att.). Naktīs, kad biogāze netiek izmantota un uzkrājas zem zvana, pastāv briesmas, ka pārspiediena dēļ zvans apgāzīsies. Gumijas rezervuārs kalpo kā papildu ietilpība. Ar fermentatoru 2x2x1,5 m ir pilnīgi pietiekami, lai darbinātu divus degļus, un, palielinot iekārtas lietderīgo tilpumu līdz 1 m3, jūs varat iegūt biogāzes daudzumu, kas ir pietiekams mājas apsildīšanai.

Šīs uzstādīšanas iespējas īpatnība ir 138 cm zvana konstrukcija ar augstumu 150 cm no gumijota auduma, ko izmanto piepūšamo laivu ražošanai. Fermentators ir metāla tvertne 140x380 cm un tā tilpums ir 4,7 m3. Zvans tiek ievietots kūtsmēslos, kas atrodas fermentatorā vismaz 30 cm dziļumā, lai nodrošinātu hidraulisko barjeru biogāzes izplūdei atmosfērā. Pietūkuma tvertnes augšpusē ir krāns, kas savienots ar šļūteni; Caur to gāze plūst uz gāzes plīti ar trim degļiem un kolonnu ūdens sildīšanai. Lai nodrošinātu optimālus apstākļus fermentatora darbībai, kūtsmēsli tiek sajaukti ar karstu ūdeni, uzstādīšana uzrādīja vislabākos rezultātus pie izejvielu mitruma 90% un 30-35° temperatūrā.

Siltumnīcas efektu izmanto arī fermentatora sildīšanai. Virs konteinera ir uzbūvēts metāla karkass, kas pārklāts ar plastmasas plēvi: nelabvēlīgos laikapstākļos tas saglabā siltumu un var ievērojami paātrināt izejvielu sadalīšanās procesu.

Rumānijā biogāzes ģeneratorus izmanto arī valsts vai kooperatīvajās saimniecībās. Šeit ir viens no tiem. Tam ir divi fermentatori ar ietilpību 203 m3, pārklāti ar rāmi ar polietilēna plēvi (3. att.). Ziemā kūtsmēslus silda ar karstu ūdeni. Instalācijas jauda ir 300-480 m3 gāzes dienā. Šis daudzums ir pilnīgi pietiekams, lai apmierinātu visas vietējā agrorūpnieciskā kompleksa vajadzības.

Praktiski padomi.

Kā jau minēts, izšķiroša loma. Temperatūrai ir nozīme fermentācijas procesa attīstībā: karsējot izejvielu no 15? līdz 20° var dubultot enerģijas ražošanu. Tāpēc ģeneratoriem bieži ir īpaša izejvielu sildīšanas sistēma, taču lielākā daļa iekārtu ar to nav aprīkotas; tie izmanto tikai siltumu, kas rodas organisko vielu sadalīšanās procesā. Viens no svarīgākajiem fermentatora normālas darbības nosacījumiem ir uzticamas SILTUMIZOLĀCIJAS klātbūtne. Turklāt, tīrot un uzpildot fermentatora tvertni, ir jāsamazina siltuma zudumi.

Jāatceras arī par nepieciešamību nodrošināt bioķīmisko līdzsvaru.Dažkārt baktēriju skābju ražošanas ātrums ir lielāks nekā otrās grupas baktēriju patērēšanas ātrums.Tādā gadījumā masas skābums palielinās, un samazinās biogāzes ražošana. Situāciju var labot vai nu samazinot izejvielas dienas devu, vai palielinot tās šķīdību (ja iespējams, ar karstu ūdeni), vai, visbeidzot, pievienojot neitralizējošu vielu - piemēram, kaļķu pienu, mazgājot vai dzerot. soda.

Biogāzes ražošana var samazināties oglekļa un slāpekļa nelīdzsvarotības dēļ. Šajā gadījumā fermentatorā tiek ievadītas slāpekli saturošas vielas - urīns vai neliels daudzums amonija sāļu, ko parasti izmanto kā ķīmisko mēslojumu (50 - 100 g uz 1 m3 izejvielu).

Jāatceras, ka augsts mitrums un sērūdeņraža klātbūtne (kura saturs biogāzē var sasniegt 0,5%) stimulē iekārtas metāla daļu pastiprinātu koroziju. Tāpēc visu pārējo fermentatora elementu stāvoklis ir regulāri jāuzrauga un rūpīgi jāaizsargā bojājumu vietās: vislabāk ar sarkanu svinu - vienā vai divos slāņos un pēc tam vēl divos slāņos jebkuras eļļas krāsas.

Gan caurules (metāla vai plastmasas), gan gumijas šļūtenes var izmantot kā cauruļvadu biogāzes transportēšanai no izplūdes caurules uzstādīšanas zvana augšpusē līdz patērētājam. Ieteicams tos veikt dziļā tranšejā, lai novērstu plīsumus, ko izraisa kondensētā ūdens sasalšana ziemā. Ja gāze tiek transportēta, izmantojot šļūteni pa gaisu, tad kondensāta novadīšanai ir nepieciešama īpaša ierīce. Vienkāršākā šādas ierīces shēma ir U-veida caurule, kas savienota ar šļūteni tās zemākajā punktā (4. att.). Brīvās caurules atzara garumam (x) jābūt lielākam par biogāzes spiedienu, kas izteikts ūdens milimetros. Kondensātam no cauruļvada ieplūstot caurulē, ūdens izplūst caur tā brīvo galu bez gāzes noplūdes.

Zvana augšējā daļā vēlams nodrošināt arī cauruli manometra uzstādīšanai, lai pēc spiediena vērtības spriestu par uzkrātās biogāzes daudzumu.

Iekārtu ekspluatācijas pieredze liecina, ka par izejvielu izmantojot dažādu organisko vielu maisījumu, tiek iegūts vairāk biogāzes, nekā fermentatorā iekraujot kādu no sastāvdaļām. Ieteicams nedaudz samazināt izejvielu mitrumu ziemā (līdz 88-90%) un palielināt vasarā (92-94%). Atšķaidīšanai izmantotajam ūdenim jābūt siltam (vēlams 35-40°).

Izejvielas pasniedz porcijās, vismaz reizi dienā. Pēc pirmās iekraušanas fermentatorā bieži vien vispirms tiek ražota biogāze, kas satur vairāk nekā 60% oglekļa dioksīda un tāpēc nedeg. Šī gāze tiek izvadīta atmosfērā, un pēc 1-3 dienām iekārta sāks normāli darboties.

Šeit, Serbijā un Eiropā kopumā, cilvēki nevēlas būt atkarīgi no enerģijas un gāzes uzņēmumiem, tāpēc viņi cenšas iegādāties alternatīvus enerģijas avotus. Vai tie būtu saules paneļi, siltuma kolektori vai biogāzes stacijas.

Kādreiz jau savā žurnālā runāju par rūpnieciskajām biogāzes stacijām, tagad mans stāsts ir par paštaisītu iekārtu, kas spēj ražot gāzi Jūsu mājai vai mājai. Darbības princips ir skaidrs no attēla. Es tikai sniegšu dažus paskaidrojumus un pastāstīšu dažu elementu mērķi.

Lai veiktu instalāciju, jums būs nepieciešams:

*Divas plastmasas mucas pa 200 litriem katrā (Serbijā šādās mucās kāpostus sālī), bet var būt arī metāla mucas dīzeļdegvielai.

* Pieci adapteri elementu savienošanai ar šļūteni, kuras biezums ir vismaz 13 mm.

* Plastmasas šļūtene (garums atkarībā no uzstādīšanas vajadzībām).

* Plastmasas spainis.

* Plastmasas tvertne 3 - 5 litri (automobiļu eļļai ar skrūvējamu vāciņu) avārijas vārstam.

* Divas plastmasas caurules ar diametru 5 cm.

1. elements - attēlā, BIO gāzes ģenerators

Tas sastāv no: noslēgtas mucas, divām plastmasas caurulēm un biogāzes izplūdes armatūras.

Ģeneratorā organiskā masa sadalās sabrukšanas procesā, izdalot 60% metāna un 40% SO2.

Caur pirmo plastmasas cauruli ar piltuvi ielej smalki sagrieztus biomasas atkritumus un sajauc ar ūdeni proporcijā 10% biomasas un 90% lietus ūdens (mīkstais ūdens).

Būtu labi, ja mēs varētu pievienot arī dabīgu svaigu kūtsmēslu maisījumu no govīm, cūkām un mājputniem, tādējādi ieviešot mikroorganismus, no kuriem atkarīga biogāzes ražošana. Ja tas neizdodas, varat pievienot nedaudz dubļu no upes vai dīķa, lai paātrinātu procesu.

Process aizņem apmēram 3 nedēļas, līdz veidojas gāzes. Jau agri pamanīsit, ka izdalās gāze, taču ņemiet vērā, ka tā ir SO2 – oglekļa dioksīds, kas nav uzliesmojošs. Tikai pēc 3 nedēļām veidojas metāns - biogāze.

Tvertnes apakšā laika gaitā parādās atliekas, kas ir lielisks dabīgais mēslojums dārzeņiem dārzkopībā.

Ideālā temperatūra ir no 12 līdz 36 grādiem, sargājiet mucu no tiešiem saules stariem ēnā un ziemā no sasalšanas. Paturiet prātā, ka šī ir “dzīva” muca, tas ir, tajā ir miljardiem mikroorganismu, kas strādā pie biomasas sadalīšanās procesa.

Ja BIO gāzes ģeneratoru “pārvārīsi” vai “saldēsi”, mikroorganismi pazudīs, tāpēc viss process būs jāsāk no jauna.

Attēlā 2. elements ir konteiners biogāzes savākšanai un ūdens blīvējums

Tas sastāv no atvērtas plastmasas mucas, spaiņa un diviem piederumiem (vārsts) gāzes plūsmai un svaram (birka).

Šajā konteinerā - 200 litru mucā, tiek savākta gāze, kā parādīts attēlā. Nodrošina vienkāršu un elastīgu risinājumu, netērējot gāzi. Turklāt ūdens darbojas arī kā filtrs, attīrot metānu no piemaisījumiem.

Ievērojiet, ka gāze ir pacēlusi ūdens tvertni, un tas norāda savāktās gāzes daudzumu.

Atsvara svars palīdzēs nodrošināt pietiekamu gāzes spiedienu, kas pēc tam tiek nosūtīts uz avārijas vārstu, elementu Nr.4.

Glabājiet šo trauku piepildītu ar ūdeni un sargājiet no sasalšanas.

3. elements - deglis

4. elements — avārijas vārsts

Avārijas vārsts sastāv no plastmasas ūdens tvertnes ar skrūvējamu vāciņu un diviem adapteriem.

Tukšas eļļas kannas automašīnai ir laba improvizācija.

Drošības vārsts ir paredzēts liesmas pārtveršanai, lai apturētu pretējo efektu. Avārijas vārsts atrodas starp 3. elementu - degli un gāzes savākšanas tvertni, 2. elementu.

Ir obligāti jāuzstāda avārijas vārsts, lai novērstu gāzes tvertnes aizdegšanos, negadījumu vai sprādzienu.

Biogāzes stacija jūsu mājām ietaupīs izmaksas par energoresursiem. Jūs varat izveidot šādu vienību pats.

Komponentu izmaksas ir diezgan pieņemamas, un saražoto gāzi var izmantot dažādiem mērķiem - apkurei, ēdiena gatavošanai utt.

Biogāzes tehnoloģija

Biogāzes stacijas darbības princips ir balstīts uz biosubstrāta fermentāciju. Tas sadalās hidrolīzes, metānu un skābi veidojošo mikroorganismu ietekmē. Tiek ražota uzliesmojoša gāze, kas satur lielu daudzumu metāna.

Gāze faktiski nav zemāka par dabasgāzi, ko izmanto ikdienā un rūpniecībā. Ir gatavas instalācijas. Bet to izmaksas ir diezgan augstas, atmaksāšanās laiks sasniedz 10 gadus.

Lai darbinātu biogāzes staciju, var izmantot pieejamos izejmateriālus – pārstrādājamos atkritumus. Tos apstrādā šādi:

Izejvielas rūgst mikroorganismu ietekmē.
Izdalās degošas gāzes - metāns, oglekļa dioksīds un citas. Galvenais tilpums ir metāns
Gāzes tiek attīrītas un nonāk gāzes tvertnē, kur tās paliek, līdz tās tiek tieši izmantotas.

Gāzi var izmantot līdzīgi kā dabasgāzi. To var izmantot kā kurināmo katliem, krāsnīm, gāzes plītīm utt. Atkritumi izejmateriāli ir savlaicīgi jāizņem no iekārtas. Atkritumus var izmantot kā mēslojumu.

Priekšrocības un trūkumi

Galvenās instalācijas priekšrocības ir:

efektīva atkritumu iznīcināšana;
biomasa tiek pastāvīgi atjaunota ar lauksaimniecisko darbību;
salīdzinoši zems oglekļa dioksīda saturs;
izdalās neliels sēra daudzums;
stabilitāte, nepārtraukta darbība, neatkarīgi no ārējiem faktoriem;
vairāku iekārtu vienlaicīgas darbības iespēja;
ekonomiskie ieguvumi, īpaši cilvēkiem, kuri aktīvi nodarbojas ar lauksaimniecisko darbību.

Trūkumi ietver nelielu vides piesārņojumu. Tāpat var rasties grūtības ar izejvielu piegādi.

Bioreaktora bedres sagatavošana

Biogāzes stacijas projekts paredz tās atrašanās vietu pazemē. Ir nepieciešams sagatavot vajadzīgā tilpuma caurumu. Tās sienas var būt hermētiski pastiprinātas un apdarinātas ar plastmasu, polimēru gredzeniem vai betonu.

Izejvielu apstrādes intensitāte ir atkarīga no hermētiskuma. Ideālā gadījumā jums vajadzētu iegādāties rūpnīcā izgatavotus polimēru gredzenus ar sausu dibenu. Tas ir dārgāks risinājums, taču no papildu blīvējuma var izvairīties.

Polimēru materiāli ir izturīgi pret mitrumu un agresīvu vidi. Tie nav jālabo, un, ja tie ir bojāti, tos var ātri nomainīt.

Gāzes noteka

Specializētu maisītāju iegāde un uzstādīšana nav ekonomiski izdevīgākā iespēja. Lai ietaupītu naudu, varat izveidot gāzes kanalizāciju. Tās ir vertikālas plastmasas kanalizācijas caurules ar lielu skaitu caurumu.

Drenāžu var izgatavot arī no tērauda caurulēm, kas ir ļoti izturīgas pret negatīvām ietekmēm. Bet plastmasa ir praktiskāka, pateicoties tās pretkorozijas īpašībām.

Pašdarinātas biogāzes stacijas fotoattēlā var skaidri redzēt šo dizainu un tā konstrukcijas iezīmes.

Drenāžas cauruļu garums jāizvēlas atbilstoši bioreaktora uzpildes dziļumam. Cauruļu augšējai daļai vajadzētu izvirzīties virs šī līmeņa.

Izolācijas slānis

Pēc bioreaktora izgatavošanas to var uzreiz piepildīt ar izejvielām. Biomasa jāpārklāj ar plēvi. Tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu zemu gāzes spiedienu fermentācijas procesā.

Kad kupols ir izgatavots, tas nodrošina efektīvu biogāzes plūsmu caur sistēmu.

Kupola un cauruļu uzstādīšana

Apskatīsim tieši, kā ar savām rokām izveidot vienkāršu biogāzes iekārtu. Faktiski visi sagatavošanās darbi ir pabeigti, bioreaktors ir uzbūvēts un piepildīts ar biomasu.

Atliek tikai uzstādīt kupola sekciju. Kupola augšpusē ir uzstādīta caurule, kas nodrošina gāzes izvadīšanu. Caur to biogāze tiek piegādāta gāzes tvertnei.

Reaktoram ir arī brīva telpa, kurā faktiski tiks uzglabāts noteikts gāzes daudzums. Bet tas nevar nodrošināt drošu darbību.

Ir nepieciešams pastāvīgi patērēt gāzi, pretējā gadījumā spiediens sasniegs robežlīmeni un notiks sprādziens. Tāpēc ir jāuzstāda gāzes tvertne. Ja nepieciešams, piepildiet piemērotos konteinerus ar gāzi, lai izvairītos no spiediena palielināšanās.

Bioreaktoram jābūt hermētiski noslēgtam. Pretējā gadījumā gāze vienkārši izkļūs atmosfērā. Lai novērstu gaisa iekļūšanu gāzes maisījumā, sistēmai jābūt aprīkotai ar ūdens blīvējumu. Tas nodrošinās arī gāzes attīrīšanu.

Dizainā jāiekļauj atbrīvošanas vārsts. Tam vajadzētu automātiski iedarbināties, kad tiek pārsniegts pieļaujamais spiediena līmenis.

Kā sildīt bioreaktoru?

Substrāts pastāvīgi satur baktērijas, kas rada gāzi. Bet, lai tie intensīvi vairotos, apkārtējās vides temperatūrai jābūt vismaz 38°C.

Tāpēc bioreaktors ir jāsilda, it īpaši ziemā. Jūs varat uzstādīt spirāli, kas pievienota mājsaimniecības apkures sistēmai.

Vēl viens veids ir uzstādīt elektriskos sildelementus. Taču ekonomiski izdevīgāks risinājums ir pieslēgšana apkures sistēmai.

Vienkāršākais variants ir sakārtot apkuri no apakšas, ieliekot apkures cauruli. Tomēr šāda siltummaiņa efektivitāte būs salīdzinoši zema.

Biogāzes stacijai nav jāatrodas pazemē. Ir alternatīvas metodes. Piemēram, to var izdarīt mucā, kas atradīsies atsevišķā telpā.

Varat arī izmantot, piemēram, tvertni. Šī opcija vienkāršos apkuri, taču tai ir nepieciešams pietiekami daudz vietas.

Fotoattēls ar "dari pats" biogāzes ražotni

Biogāze ir gāzu maisījums, kas veidojas organisko vielu sadalīšanās laikā ar anaerobām baktērijām. Biogāze ir viegli uzliesmojoša un degot rada tīru liesmu, tāpēc to var izmantot ne tikai ēdiena gatavošanai, bet arī iekšdedzes dzinējiem (piemēram, elektroenerģijas ražošanai).

Biogāzes stacijas priekšrocības mājās:
– viegli iegūt biogāzi mājas apstākļos, neizmantojot dārgas iekārtas;
– lieliska alternatīva enerģija tiem, kuru mājvieta atrodas tālu no civilizācijas, vai tiem, kuri vēlas būt neatkarīgi no valsts;
– pieejamās izejvielas (kūtsmēsli, virtuves atkritumi, sasmalcināta veģetācija utt.);
– rūpes par vidi, jo organisko vielu sadalīšanās procesā dabā atmosfērā nonāk gāze, kas rada siltumnīcas efektu, un šajā gadījumā tiks sadedzināta biogāze, radot CO2;
– mēslošanas līdzekļu ražošana kā biogāzes stacijas blakusprodukts.

Bet papildus priekšrocībām, biogāzes stacijai ir savi trūkumi:
– baktērijas darbojas 18-40 grādu temperatūrā, tāpēc vasarā var iegūt biogāzi. Nosiltinot biogāzes staciju un aprīkojot to ar apkuri, biogāzi var iegūt pavasara-rudens periodā, taču siltināšanas un apkures izmaksas var dzēst saņemtos labumus.
– ir nepieciešams pastāvīgi ieviest jaunas izejvielas un līdz ar to novadīt mēslojumu.

Lai ar savām rokām izgatavotu biogāzes iekārtu, mums būs nepieciešams:
1. Divas 200l mucas
2. 30-60l muca, vai liels plastmasas spainis
3. Plastmasas kanalizācijas caurules
4. Gāzes šļūtene
5. Celtnis

Skaidrības labad došu mājas biogāzes uzstādīšanas shēma

Biogāzes stacijas darbības princips. Reaktorā tiek iekrautas izejvielas (kūtsmēsli, virtuves atkritumi, sasmalcināta veģetācija utt.) un ūdens. Biogāzes stacija darbu sāks nevis uzreiz, bet pēc dažām dienām, kad anaerobo baktēriju skaits pieaugs līdz maksimumam.

Anaerobo baktēriju dzīves laikā izdalās biogāze, kas tiks savākta mucas augšējā punktā (šajā vietā jāatrodas krānam). No reaktora biogāze caur gāzes šļūteni nonāk kolektorā.

Kolektors ir 200 litru ūdens muca, un tajā apgriezts spainis gāzes savākšanai, kā arī gāzes krāsns darbībai nepieciešamā spiediena radīšanai. Kad gāze ieplūst, spainis peldēs. Ja biogāzes daudzums ir lielāks nekā plastmasas spainī var būt, tad gāze vienkārši iznāks pa ūdeni.

Par reaktora izgatavošanu Jums būs nepieciešama 200 litru aizzīmogota muca. Mucas augšējā daļā mēs izveidojam vairākus caurumus un uzstādām:
– Plastmasas caurule izejvielu ieliešanai. Caurules galā ir jāuzstāda pāreja uz lielu cauruli (sava veida lejkanna, izejvielu ieliešanas ērtībai)
– Plastmasas caurule mēslojuma novadīšanai. Tā kā biogāzes stacija nav mūžīgā kustība, ir nepieciešams pastāvīgi pievienot izejvielas. Ieviešot jaunas izejvielas, pārpalikums (jau pārstrādātās izejvielas - mēslojums) tiks izvadīts caur kanalizācijas cauruli.
– Krāns biogāzes mucas augstākajā punktā.

Ražojot reaktoru, ir ļoti svarīgi, lai visi savienojumi būtu noslēgti, pretējā gadījumā zem radītā spiediena var izplūst gāze. Drenāžas caurulei jāatrodas zem gāzes krāna uzstādīšanas līmeņa. Drenāžas un uzpildes caurulēm jābūt cieši noslēgtām, kad tās netiek izmantotas.

Lai izgatavotu kolektoru, jums būs nepieciešama 200 litru plastmasas muca bez vāka. Ielejiet mucā 3/4 ūdens un uzstādiet citu mucu otrādi, mazāka tilpuma. Mazākas mucas apakšā izgriezām veidgabalu šļūtenes pievienošanai no reaktora un krānu šļūtenes pievienošanai, kas iet uz gāzes krāsni.

Lai iepildītu izejvielas, atveriet ieplūdes un iztukšošanas atveres un piepildiet izejvielas. Vislabāk ir izmantot ūdenī atšķaidītu kūtsmēslu. Vislabāk ir izmantot lietus ūdeni vai nosēdinātu ūdeni, lai hlora saturs no ūdens padeves nesamazinās baktēriju kolonijas. Tāpat, ja izmantojat virtuves lūžņus, noteikti turiet prom mazgāšanas līdzekļus, olu čaumalas, kaulus un sīpolu mizas, jo tie var pasliktināt biogāzes stacijas darbību.

Biogāzei pašai ir ļoti nepatīkama smaka, bet degot nav nekādas smakas. Dedzinot gāzi, nesajaucoties ar gaisu, iegūsit dzeltenu liesmu ar sodrējiem, kas viegli kūpinās pannas dibenu.

Sajaucot biogāzi ar gaisu un pēc tam aizdedzinot, iegūsit tīru zilu liesmu bez sodrējiem. Tā, piemēram, rūpnīcas gāzes krāsnīs instrukcijās teikts, ka, pārejot no maiņstrāvas gāzes uz pudelēs pildītu gāzi un otrādi, ir jāmaina strūklas (kas atšķiras pēc urbuma diametra), pretējā gadījumā deglis kūp. Alternatīvi, jūs varat izmantot laboratorijas bunsen deglis.

Ja jums nav laboratorijas degļa, varat to viegli izveidot no caurules gabala, pamatnē izurbjot caurumus. Tādējādi gāze, kas iet caur cauruli, sajaucas ar gaisu, un caurules izejā mēs iegūsim jauktu gāzi.

Varat eksperimentēt ar koka gabaliem kā strūklu, uzasinot tos, lai tie atgādinātu zīmuli, un urbjot tajos dažāda diametra caurumus. Tādā veidā var iegūt optimālo lāpas izmēru.

Eksperimentam kā plīts tika izmantots vecs bārbekjū, apakšā tika izgriezta bedre un uzstādīts Bunsen deglis. Un vēlāk bārbekjū tika aizstāts ar viena degļa plīti.

Lai radītu gāzes spiedienu, uz kolektora tiek uzlikts atsvars (maza muca gāzes savākšanai). Piemēram, ja iestatāt 5 kg slodzi, tad 1 litru ūdens var uzvārīt 15 minūtēs. Ja iestatāt slodzi 10 kg, tad 1 litrs ūdens uzvārīsies 10 minūtēs.

Apkopojot, jāatzīmē, ka paštaisīta biogāzes stacija ražo biogāzi 30 minūšu degļa darbības laikā dienā, ja izejviela ir kūtsmēsli. Ja kā izejvielu izmantojat virtuves lūžņus, tad produktivitāte ir tikai 15 minūtes dienā.

Izdalītā gāze nav tik daudz, taču piekritīsiet, ka arī biogāzes stacija nav tik liela. Tāpēc, ja vēlaties palielināt saražotās gāzes daudzumu, jums būs jāpalielina reaktora un kolektora tilpumi.

Kolektora izmēri nav jāpalielina, ja biogāzi savlaicīgi iesūknējat citā tvertnē (piemēram, balonā). Visvienkāršāk to var izdarīt, izmantojot ledusskapja kompresoru, kuram ir viena ieeja un viena izeja. Mēs savienojam ieeju ar kolektoru, bet izeju - ar cilindru.

Kompresoru var aprīkot ar automatizāciju, piemēram, kad kolektors ir piepildīts ar gāzi, muca paceļas, aizver kontaktus, tādējādi ieslēdzot kompresoru. Un kompresors, savukārt, izslēdzās, kad muca nokritās līdz minimālajam līmenim.

Biogāzes stacijas reaktoram jābūt izgatavotam no plastmasas, bet nekādā gadījumā nav izgatavots no metāla, jo oksidatīvo procesu dēļ metāls ātri sarūsēs. Kā opciju varat izmantot liela apjoma plastmasas mucas (piemēram, Eurocube). Un, lai lielie mucu apjomi neaizņemtu daudz vietas pagalmā, tās var aprakt.

2016. gada 19. novembris Genādijs

Zemnieku saimniecībām degviela ir nepieciešama apkures sistēmām, elektroenerģijas ražošanai un citām ikdienas vajadzībām. Tā kā enerģijas cenas nepārtraukti aug gadu no gada, katrs mājas vai mazā uzņēmuma īpašnieks vismaz reizi ir aizdomājies par to, kā ražot biogāzi mājas apstākļos.

Biogāzes stacijas arvien vairāk tiek izmantotas lauku saimniecībās, ļaujot ietaupīt naudu par apkuri

Biogāzes stacija privātmājai ļauj organizēt biogāzes ražošanu tieši savā pagalmā, kas atrisina degvielas problēmu. Tā kā ievērojamai daļai ciema iedzīvotāju ir iemaņas darbā ar metināšanas un santehnikas instrumentiem, loģisks šķiet jautājums par gāzes ražotnes pašražošanu. Tādā veidā jūs varat ietaupīt ne tikai uz darbu, bet arī uz materiāliem, ja izmantojat improvizētus līdzekļus.

Kas ir biogāze un kā tā veidojas: iegūšana un ražošana

Biogāze ir organisko atkritumu fermentācijas procesā radusies viela, kas satur metānu pietiekamā daudzumā, lai to izmantotu kā degvielu. Dedzinot biogāze izdala siltumu, kas ir pietiekams, lai apsildītu māju vai uzpildītu degvielu automašīnā. enerģijas avots ir kūtsmēsli, kas ir viegli pieejami un lēti vai pat bez maksas, ja runājam par lopkopības uzņēmumu vai lielu privāto saimniecību.

Biogāze ir videi draudzīga biodegviela, ko var ražot ar savām rokām, bioloģiskā gāze ir saistīta ar dabasgāzi. Gāzi iegūst, pārstrādājot atkritumus ar anaerobām baktērijām. Fermentācija notiek bezgaisa traukā, ko sauc par bioreaktoru. Biogāzes ražošanas ātrums ir atkarīgs no bioģeneratorā iekrauto atkritumu daudzuma. Baktēriju ietekmē no izejvielas izdalās metāna un oglekļa dioksīda maisījums ar dažiem citu gāzveida vielu piemaisījumiem. Iegūtā gāze tiek izņemta no bioreaktora, attīrīta un izmantota savām vajadzībām. Apstrādātās izejvielas pēc procesa pabeigšanas kļūst par mēslojumu, ko izmanto augsnes auglības uzlabošanai. Biogāzes ražošana ir izdevīga lopkopības uzņēmumiem, kuriem ir pieejami bezmaksas kūtsmēsli un citi organiskie atkritumi.

Degvielas no kūtsmēsliem (fermas mēslojums) priekšrocības apkurei: elektrība no metāna

Biogāzes kā degvielas priekšrocības ietver:

Efektīva un videi draudzīga atkritumu pārstrāde
Izejvielu pieejamība gāzes ražošanai laukos
Iespēja organizēt slēgtu bezatkritumu gāzes un mēslojuma ražošanas ciklu no kūtsmēsliem
Neizsmeļams, pašatjaunojošs izejvielu avots

Kā ar savām rokām uzbūvēt bioreaktoru (instalāciju).

Biogāzes iekārtas, kas ražo gāzi no kūtsmēsliem, var viegli samontēt ar savām rokām savā vietā. Pirms kūtsmēslu pārstrādes bioreaktora montāžas ir vērts uzzīmēt rasējumus un rūpīgi izpētīt visas nianses, jo konteiners, kurā ir liels daudzums sprādzienbīstamas gāzes, var būt lielu briesmu avots, ja to izmanto nepareizi vai ja ir kļūdas iekārtas projektēšanā.

Biogāzes ražošanas shēma

Bioreaktora jauda tiek aprēķināta, pamatojoties uz izejvielu daudzumu, kas tiek izmantots metāna ražošanai. Lai darbības apstākļi būtu optimāli, reaktora jauda ir piepildīta ar atkritumiem vismaz līdz divām trešdaļām. Šiem nolūkiem tiek izmantota dziļa bedre. Lai nodrošinātu augstu hermētiskumu, bedres sienas tiek pastiprinātas ar betonu vai armētas ar plastmasu, un dažreiz bedrē tiek uzstādīti betona gredzeni. Sienu virsma tiek apstrādāta ar mitruma necaurlaidīgiem šķīdumiem. Hermētiskums ir nepieciešams nosacījums efektīvai iekārtas darbībai. Jo labāk konteiners ir izolēts, jo augstāka kvalitāte un daudzums. Turklāt atkritumu sadalīšanās produkti ir indīgi, un, ja tie noplūst, tie var kaitēt veselībai.

Atkritumu konteinerā ir uzstādīts maisītājs. Tas ir atbildīgs par atkritumu sajaukšanu fermentācijas laikā, novēršot izejvielu nevienmērīgu sadalījumu un garozas veidošanos. Pēc maisītāja kūtsmēslos tiek uzstādīta drenāžas konstrukcija, kas atvieglo gāzes novadīšanu uzglabāšanas tvertnē un novērš noplūdi. Gāzi nepieciešams izņemt drošības apsvērumu dēļ, kā arī lai uzlabotu pēc apstrādes reaktorā palikušo mēslošanas līdzekļu kvalitāti. Reaktora apakšā ir izveidots caurums. Caurums ir aprīkots ar ciešu vāku, lai iekārta paliktu noslēgta.

Kā nodrošināt biomasas aktīvu fermentāciju mājas apstākļos, izmantojot ģeneratoru un citas iekārtas: atkritumu pārstrāde, sastāvs un ieguve

Lai pārstrādes process bioreaktorā noritētu ātrāk, nepieciešama apkure. Apkārtējās vides temperatūra ir pietiekama, lai mēslu pārstrāde notiktu bez ārējas palīdzības. Bet nelabvēlīgos laikapstākļos ziemā mini-biogāzes stacijai nepieciešams papildu siltuma avots, pretējā gadījumā gāzes ražošana kļūst neiespējama. Lai baktērijas pārvērstu atkritumus gāzēs, temperatūrai reaktorā jābūt virs 38 grādiem pēc Celsija. Ar savām rokām iegūt biogāzi nav grūti, galvenais ir zināt noteiktus ražošanas noteikumus.

Tvertni silda, izmantojot spirāli, kas atrodas zem reaktora, vai uzstādot elektriskos sildītājus, lai tieši uzsildītu rezervuāru. , kas pārstrādā atkritumus gāzē, jau ir izejvielās. Lai aktivizētu mikroorganismus un uzsāktu biogāzes ražošanas procesu, temperatūrai traukā jābūt pietiekamai fermentācijai. Lai būtu vieglāk kontrolēt temperatūras nosacījumu ievērošanu, reaktoram tiek pieslēgta automātiskā apkure. Tas uzsilda tvertni, kad tajā tiek iepildīta degviela, līdz vajadzīgajai temperatūrai un izslēdz apkuri, kad tiek sasniegta vēlamā termometra atzīme. Temperatūras kontroles ierīce, ko viegli atrast gāzes iekārtu veikalā, var tikt galā ar automātiskā sildītāja lomu.

Temperatūras kontroles modulis. To var iegādāties jebkurā datortehnikas veikalā

Pareiza gāzes izvadīšana no bioreaktora: rasējumi, tehnoloģijas izmantošana

Lai viegli izņemtu no tvertnes izveidojušos gāzi, biogāzes stacijas ir aprīkotas ar vairākām ierīcēm:

Vertikāli izvietotas plastmasas caurules ar lielu skaitu caurumu, lai atvieglotu gāzes atdalīšanu no izejmateriāla. Caurules augšdaļai vajadzētu izvirzīties virs atkritumu masas, ļaujot gāzei brīvi izplūst.
Pāri konteineram uzklāta plēve, kas rada tādu kā siltumnīcas efektu. Tas uztur vēlamo temperatūru trauka iekšpusē, kā arī novērš gāzes sajaukšanos ar gaisu.

Dažreiz konteiners ir pārklāts ar kupolu, kas izgatavots no betona vai cita materiāla. Lai šāds kupols neizlidotu zem radušās gāzes spiediena, to rūpīgi piestiprina pie konstrukcijas un sasien ar kabeļiem.
Gāzes izplūdes caurule ir novietota reaktora augšpusē. Caurule ir aprīkota ar stingru bloķēšanas mehānismu, lai nepārkāptu konstrukcijas hermētiskumu. Jaunizdalītā biogāze, nonākot izplūdes caurulē, ir piesātināta ar ūdens tvaikiem un satur daudz piemaisījumu. rodas kondensācijas rezultātā: atdzesējot līdz apkārtējās vides temperatūrai, ūdens kondensācijas veidā nosēžas uz caurules sienām. Lai izvairītos no korozijas, izplūdes caurule ir uzstādīta tā, lai atvieglotu kondensāta izvadīšanu caur separatoru.
Lai no biogāzes atdalītu sērūdeņraža piemaisījumus, ceļā uz krātuvi tiek uzstādīts filtrs no īpaši apstrādātas aktīvās ogles, kurā maisījums tiek oksidēts sērā un nogulsnēts sorbentā.

SKATĪTIES VIDEO

Pašmontēta biogāzes stacija, mājās pārstrādājot kūtsmēslus biogāzē, ievērojami samazina apkures un elektrības izmaksas. Šāda iekārta samazinās izmaksas par privātmājas nodrošināšanu ar siltumu, samazinās lauksaimniecības produktu izmaksas, tādējādi palielinot saimniecības rentabilitāti. – spēja pārvērst atkritumus par enerģijas avotu un alternatīvu dabasgāzei. Biogāze ir videi draudzīga un moderna.