Evde gaz nasıl üretilir? Biyogaz evde kendin yap

Birçok ev sahibi, ev ısıtma, yemek pişirme ve elektrik temini maliyetlerinin nasıl azaltılacağı konusunda endişe duymaktadır. Bazıları zaten kendi elleriyle biyogaz tesisleri kurmuş ve kendilerini enerji tedarikçilerinden kısmen veya tamamen izole etmiş durumda. Özel bir evde neredeyse bedava yakıt almanın çok zor olmadığı ortaya çıktı.

Biyogaz nedir ve nasıl kullanılabilir?

Ev arsalarının sahipleri, herhangi bir bitkisel hammaddeyi, kuş pisliğini ve gübreyi bir araya getirerek bir süre sonra değerli organik gübre elde edebileceğinizi biliyor. Ancak çok azı biyokütlenin kendi kendine değil, çeşitli bakterilerin etkisi altında ayrıştığını biliyor.

Biyolojik substratı işleyen bu küçük mikroorganizmalar, gaz karışımı da dahil olmak üzere atık ürünleri açığa çıkarır. Çoğu (yaklaşık %70) metandır; ev sobalarının ve kalorifer kazanlarının brülörlerinde yanan gazın aynısıdır.

Bu tür eko-yakıtların çeşitli ekonomik ihtiyaçlar için kullanılması fikri yeni değil. Çıkarılması için cihazlar eski Çin'de kullanıldı. Biyogaz kullanma olasılığı, geçen yüzyılın 60'lı yıllarında Sovyet yenilikçileri tarafından da araştırıldı. Ancak teknoloji 2000'li yılların başında gerçek bir canlanma yaşadı. Şu anda Avrupa ve ABD'de evlerin ısıtılması ve diğer ihtiyaçlar için biyogaz tesisleri aktif olarak kullanılıyor.

Biyogaz tesisi nasıl çalışır?

Biyogaz üretim cihazının çalışma prensibi oldukça basittir:

• suyla seyreltilmiş biyokütle kapalı bir kaba yüklenir, burada "fermente olmaya" ve gaz salmaya başlar;
• tankın içeriği düzenli olarak güncellenir - bakteriler tarafından işlenen hammaddeler boşaltılır ve taze olanlar eklenir (ortalama olarak günde yaklaşık% 5-10);
• tankın üst kısmında biriken gaz, özel bir tüp vasıtasıyla gaz toplayıcıya ve ardından ev aletlerine verilir.

Bir biyogaz tesisinin diyagramı.

Biyoreaktör için hangi hammaddeler uygundur?

Biyogaz tesisleri yalnızca taze organik maddenin (gübre veya hayvancılık ve kümes hayvanlarının dışkıları) günlük olarak yenilendiği durumlarda karlıdır. Ayrıca biyoreaktöre ezilmiş çimen, üst kısımlar, yapraklar ve evsel atıklar (özellikle sebze kabukları) karıştırılabilir.

Kurulumun verimliliği büyük ölçüde yüklenen ham maddenin türüne bağlıdır. Aynı kütle ile en büyük biyogaz veriminin domuz gübresi ve hindi gübresinden elde edildiği kanıtlanmıştır. Buna karşılık, inek gübresi ve silaj aynı yük için daha az gaz üretir.

Ev ısıtması için biyo-hammaddelerin kullanımı.

Biyogaz tesisinde neler kullanılamaz?

Anaerobik bakterilerin aktivitesini önemli ölçüde azaltabilen, hatta biyogaz üretim sürecini tamamen durdurabilen faktörler vardır. Aşağıdakileri içeren hammaddeler:

• antibiyotikler;
• kalıba dökmek;
• sentetik deterjanlar, solventler ve diğer “kimyasallar”;
• reçineler (iğne yapraklı ağaçlardan elde edilen talaş dahil).

Zaten çürümüş gübreyi kullanmak verimsizdir; yalnızca taze veya önceden kurutulmuş atıklar yüklenmelidir. Ayrıca, hammaddelerin suyla tıkanmasına izin verilmemelidir - %95'lik bir gösterge zaten kritik kabul edilmektedir. Bununla birlikte, yüklemeyi kolaylaştırmak ve fermantasyon sürecini hızlandırmak için biyokütleye yine de az miktarda temiz su eklenmesi gerekmektedir. Gübre ve atıklar ince irmik lapası kıvamına gelinceye kadar seyreltilir.

Ev için biyogaz tesisi

Günümüzde endüstri halihazırda endüstriyel ölçekte biyogaz üretimine yönelik tesisler üretmektedir. Bunların satın alınması ve kurulumu pahalıdır, özel evlerdeki bu tür ekipmanlar, işleme için büyük miktarda organik madde kullanılması şartıyla, en geç 7-10 yıl içinde kendini amorti eder. Deneyimler, eğer istenirse, yetenekli bir sahibinin özel bir ev için kendi elleriyle ve en uygun fiyatlı malzemelerden küçük bir biyogaz tesisi inşa edebileceğini göstermektedir.

İşleme bunkerinin hazırlanması

Her şeyden önce, hava geçirmez şekilde kapatılmış silindirik bir kaba ihtiyacınız olacak. Elbette büyük tencere veya kaynatma kullanabilirsiniz, ancak bunların küçük hacimleri yeterli gaz üretimine ulaşılmasına izin vermeyecektir. Bu nedenle, bu amaçlar için en çok 1 m³ ila 10 m³ hacimli plastik variller kullanılır.

Bir tane kendin yapabilirsin. PVC levhalar ticari olarak temin edilebilir; yeterli mukavemet ve agresif ortamlara karşı direnç ile istenilen konfigürasyondaki yapıya kolayca kaynak yapılabilir. Yeterli hacimde metal bir varil de sığınak olarak kullanılabilir. Doğru, korozyon önleyici önlemler almanız gerekecek - içini ve dışını neme dayanıklı boyayla kaplayın. Tank paslanmaz çelikten yapılmışsa buna gerek yoktur.

Gaz egzoz sistemi

Gaz çıkışı namlunun üst kısmına (genellikle kapakta) monte edilmiştir - fizik kanunlarına göre burada birikmektedir. Biyogaz, bağlı bir boru aracılığıyla su contasına, ardından depolama tankına (isteğe bağlı olarak silindir içine bir kompresör kullanılarak) ve ev aletlerine beslenir. Ayrıca gaz çıkışının yanına bir tahliye vanası takılması da önerilir; tankın içindeki basınç çok yükselirse fazla gazı serbest bırakacaktır.

Hammadde tedarik ve boşaltma sistemi

Gaz karışımının sürekli üretimini sağlamak için alt tabakadaki bakterilerin sürekli (günlük) “beslenmesi”, yani taze gübre veya diğer organik maddelerin eklenmesi gerekir. Buna karşılık, biyoreaktörde faydalı yer kaplamamaları için halihazırda işlenmiş hammaddelerin sığınaktan çıkarılması gerekir.

Bunu yapmak için namluda iki delik yapılır - biri (boşaltma için) neredeyse dibe yakın, diğeri (yükleme için) daha yüksektir. En az 300 mm çapındaki borular bunlara kaynaklanır (lehimlenir, yapıştırılır). Yükleme boru hattı yukarı doğru yönlendirilir ve bir huni ile donatılmıştır ve drenaj, işlenmiş bulamacın toplanmasına uygun olacak şekilde düzenlenmiştir (daha sonra gübre olarak kullanılabilir). Eklemler mühürlenmiştir.

Isıtma sistemi

Bunkerin ısı yalıtımı.

Biyoreaktör dış mekana veya ısıtılmayan bir odaya (güvenlik nedeniyle gerekli) kurulursa, alt tabakanın ısı yalıtımı ve ısıtılması sağlanmalıdır. İlk koşul, namlunun herhangi bir yalıtım malzemesiyle "sarılması" veya zemine derinleştirilmesiyle elde edilir.

Isıtmaya gelince, çeşitli seçenekleri düşünebilirsiniz. Bazı ustalar, suyun ısıtma sisteminden dolaştığı boruları içine yerleştirir ve bunları namlu duvarları boyunca bir bobin şeklinde yerleştirir. Diğerleri ise reaktörü elektrikli ısıtıcılarla ısıtılan, içinde su bulunan daha büyük bir tanka yerleştiriyor. İlk seçenek daha kullanışlı ve çok daha ekonomiktir.

Reaktörün çalışmasını optimize etmek için içeriğinin sıcaklığının belirli bir seviyede (en az 38⁰C) tutulması gerekir. Ancak sıcaklık 55⁰C'nin üzerine çıkarsa gaz oluşturan bakteriler basitçe "pişirilecek" ve fermantasyon süreci duracaktır.

Karıştırma sistemi

Uygulamada görüldüğü gibi, tasarımlarda herhangi bir konfigürasyondaki manuel karıştırıcı, biyoreaktörün verimliliğini önemli ölçüde artırır. "Karıştırıcı" bıçaklarının kaynaklandığı (vidalandığı) eksen, namlu kapağından çıkarılır. Daha sonra kapı kolu üzerine yerleştirilir ve delik dikkatlice kapatılır. Ancak ev ustaları fermentörleri her zaman bu tür cihazlarla donatmaz.

Biyogaz üretimi

Kurulum hazır olduktan sonra içine yaklaşık 2:3 oranında su ile seyreltilmiş biyokütle yüklenir. Büyük atıklar ezilmeli - maksimum parça boyutu 10 mm'yi geçmemelidir. Daha sonra kapak kapatılır - tek yapmanız gereken karışımın "fermantasyona" başlamasını ve biyogaz salmasını beklemektir. Optimum koşullar altında, ilk yakıt beslemesi yüklemeden birkaç gün sonra gözlenir.

Gazın "başladığı", su contasındaki karakteristik guruldama sesiyle değerlendirilebilir. Aynı zamanda namluda sızıntı olup olmadığı kontrol edilmelidir. Bu, normal bir sabun çözeltisi kullanılarak yapılır - bunu tüm eklemlere uygulayın ve kabarcıkların görünüp görünmediğini gözlemleyin.

Biyo-hammaddelerin ilk güncellemesi yaklaşık iki hafta içinde yapılmalıdır. Biyokütle huniye döküldükten sonra aynı hacimde atık organik madde çıkış borusundan dışarı dökülecektir. Daha sonra bu prosedür günlük veya iki günde bir gerçekleştirilir.

Ortaya çıkan biyogaz ne kadar dayanır?

Küçük bir çiftlikte biyogaz tesisi, doğal gaz ve diğer mevcut enerji kaynaklarına mutlak bir alternatif olmayacaktır. Örneğin 1 m³ kapasiteli bir cihaz kullanarak küçük bir ailenin yalnızca birkaç saatlik yemek pişirmesi için yakıt alabilirsiniz.

Ancak 5 m³'lük bir biyoreaktörle 50 m² alana sahip bir odayı ısıtmak zaten mümkün, ancak en az 300 kg ağırlığındaki hammaddelerin günlük olarak yüklenmesiyle çalışmasının sürdürülmesi gerekecektir. Bunu yapmak için çiftlikte yaklaşık on domuz, beş inek ve birkaç düzine tavuğun olması gerekir.

Biyogaz tesislerini bağımsız olarak çalıştırmayı başaran ustalar, videoları internette ustalık sınıflarıyla paylaşıyor:

Evde kendiniz ucuz bir enerji kaynağı elde edebilirsiniz - sadece bir biyogaz tesisi kurmanız yeterlidir. Çalışma prensibini ve yapısını anlarsanız, bunu yapmak zor değildir. Ürettiği karışım büyük miktarda metan içerdiğinden (yüklenen hammaddeye bağlı olarak %70'e kadar) geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Isıtma kazanları için yakıt olarak gazla çalışan araba silindirlerinin yeniden doldurulması, bitmiş ürünü kullanmak için olası tüm seçeneklerin tam bir listesi değildir. Hikayemiz kendi ellerinizle bir biyogaz tesisinin nasıl kurulacağıyla ilgilidir.

Ünitenin çeşitli tasarımları vardır. Belirli bir mühendislik çözümünü seçerken bu kurulumun yerel koşullara ne kadar uygun olduğunu anlamalısınız. Bu, kurulumun fizibilitesini değerlendirmek için ana kriterdir. Artı, kendi yetenekleriniz var, yani ne tür hammaddeleri ve hangi hacimde kullanabileceğiniz, kendi ellerinizle neler yapabileceğiniz.

Biyogaz, organik maddenin ayrışmasıyla üretilir, ancak "verimi" (hacimsel anlamda) ve dolayısıyla tesisin verimliliği, içine tam olarak neyin yüklendiğine bağlıdır. Tablo, belirli bir mühendislik çözümünün seçimini belirlemeye yardımcı olacak ilgili bilgileri (gösterge verileri) sağlar. Bazı açıklayıcı grafikler de yararlı olacaktır.

Tasarım seçenekleri

Hammaddelerin ısıtılmadan ve karıştırılmadan manuel olarak yüklenmesiyle

Ev kullanımı için bu model en uygun olarak kabul edilir. 1 ila 10 m³ arası reaktör kapasitesi ile günlük yaklaşık 50–220 kg gübreye ihtiyaç duyulacaktır. Kabın boyutuna karar verirken ilerlemeniz gereken şey budur.

Kurulum zemine monte edildiğinden küçük bir çukur gerektirecektir. Sitede bir konum, hesaplanan boyutlarına göre seçilir. Devrenin tüm elemanlarının bileşimini ve amacını anlamak zor değildir.

Kurulum özelliği

Reaktörü sahaya kurduktan sonra sızdırmazlığını kontrol etmek gerekir. Daha sonra metalin boyanması (tercihen dona dayanıklı bir bileşimle) ve yalıtılması gerekir.

• Atıkların uzaklaştırılması doğal olarak gerçekleşir - ya yeni bir porsiyon ekleme işlemi sırasında ya da vana kapalıyken reaktörde fazla gaz olduğunda. Bu nedenle atık toplama kabının kapasitesi, çalışan kabın kapasitesinden az olmamalıdır.
• Cihazın sadeliğine ve kendin yap montajının çekiciliğine rağmen, kütlenin karıştırılması ve ısıtılmaması nedeniyle, bu kurulum seçeneğinin ılıman iklime sahip bölgelerde, yani esas olarak çalıştırılması tavsiye edilir. Rusya'nın güneyinde. Her ne kadar yüksek ısı yalıtımına sahip olsa da yeraltı su katmanlarının derin olduğu koşullarda bu tasarım orta bölge için oldukça uygundur.

Isıtmadan, ancak karıştırarak

Neredeyse aynı şey, yalnızca kurulumun performansını önemli ölçüde artıran küçük bir değişiklik.

Mekanizma nasıl yapılır? Örneğin kendi elleriyle monte eden biri için bu sorun değil. Reaktöre kanatlı bir şaftın monte edilmesi gerekecektir. Bu nedenle destek yataklarının takılması gerekir. Şaft ile kol arasında iletim bağlantısı olarak zincir kullanmak iyidir.

Biyogaz tesisi kuzey bölgeleri hariç hemen hemen tüm bölgelerde çalıştırılabilmektedir. Ancak önceki modelden farklı olarak denetim gerektirir.

Karıştırma + ısıtma

Biyokütle üzerindeki termal etki, içinde meydana gelen ayrışma ve fermantasyon işlemlerinin yoğunluğunu arttırır. Biyogaz ünitesi, iki modda - mezofilik ve termofilik, yani (yaklaşık olarak) 25 - 65 ºС sıcaklık aralığında çalışabildiğinden kullanım açısından daha çok yönlüdür (yukarıdaki grafiklere bakın).

Yukarıdaki şemada kazan, elde edilen gazla çalışmaktadır, ancak bu tek seçenek değildir. Biyokütlenin ısıtılması, sahibinin onu nasıl organize edeceğine bağlı olarak farklı şekillerde yapılabilir.

Otomatik seçenekler

Bu şemanın farkı tesisata bağlı olmasıdır. Bu, gaz rezervlerini hemen amacına uygun kullanmak yerine biriktirmenize olanak tanır. Kullanım kolaylığı aynı zamanda hemen hemen her sıcaklık rejiminin yoğun fermantasyona uygun olmasından kaynaklanmaktadır.

Bu kurulum daha da verimlidir. Benzer reaktör hacmi ile günde 1,3 tona kadar hammadde işleyebilme kapasitesine sahiptir. Bundan yükleme, karıştırma - pnömatik sorumludur. Çıkış kanalı, atıkların kısa süreli depolama için bir bunkere veya hemen uzaklaştırılmak üzere mobil konteynerlere alınmasına olanak tanır. Örneğin tarlaları gübrelemek için.

Bu biyogaz tesisi seçenekleri evsel kullanıma pek uygun değildir. Bunları özellikle kendi ellerinizle kurmak çok daha zordur. Ancak küçük bir çiftlik için bu iyi bir çözümdür.

Mekanize biyogaz tesisi

Önceki modellerden farkı, hammadde kütlesinin ön hazırlığının yapıldığı ilave tanktadır.

Sıkıştırılmış biyogaz yükleme hunisine ve ardından reaktöre beslenir. Aynı zamanda ısıtma amaçlı da kullanılmaktadır.

Tesisatlardan herhangi birini kendi ellerinizle monte ederken gerekli olan tek şey doğru mühendislik hesaplamalarıdır. Bir uzmana danışmanız gerekebilir. Aksi takdirde her şey oldukça basittir. Okuyuculardan en az biri bir biyogaz ünitesiyle ilgilenirse ve onu kendisi kurarsa, yazar bu makale üzerinde boşuna çalışmamış demektir. İyi şanlar!

Anaerobik sindirim yoluyla biyokütleden metan gazı üretiminin teorik temeli sunuldu.

Bakterilerin organik maddelerin adım adım dönüşümündeki rolü, biyogazın en yoğun üretimi için gerekli koşulların açıklanmasıyla açıklandı. Bu makale, bazı ev yapımı tasarımların açıklamasıyla birlikte biyogaz tesislerinin pratik uygulamalarını sunacaktır.

Enerji fiyatları arttığından ve birçok hayvan çiftliği ve küçük çiftlik sahibi atıkların bertaraf edilmesiyle ilgili sorunlar yaşadığından, biyogaz üretimine yönelik endüstriyel kompleksler ve özel evler için küçük biyogaz tesisleri satışa sunuldu. Bir İnternet kullanıcısı, arama motorlarını kullanarak, biyogaz tesisinin ve fiyatının ihtiyaçları karşılaması için uygun fiyatlı, hazır bir çözümü kolayca bulabilir, ekipman tedarikçileriyle temasa geçebilir ve evde veya çiftlikte bir biyogaz jeneratörü inşası konusunda anlaşabilir.

Biyogaz üretimi için endüstriyel kompleks

Biyoreaktör - biyogaz tesisinin temeli

Biyokütlenin anaerobik ayrışmasının meydana geldiği kaba denir. biyoreaktör, fermentör veya metan tankı. Biyoreaktörler, sabit veya yüzer bir kubbe ile tamamen kapatılabilir ve bir dalış zili tasarımına sahip olabilir. Çan psikrofilik (ısıtma gerektirmeyen) biyoreaktörler, içine biyogazın toplandığı silindir veya çan şeklindeki bir kabın daldırıldığı, sıvı biyokütle içeren açık bir rezervuar formuna sahiptir.

Toplanan biyogaz silindire baskı uygulayarak tankın üzerine çıkmasına neden olur. Böylece zil aynı zamanda bir gaz tutucu, yani üretilen gaz için geçici bir depolama tesisi olarak da hizmet verir.

Yüzer kubbeli biyoreaktör

Biyogaz reaktörünün çan tasarımının dezavantajı, substratın karıştırılmasının ve yılın soğuk dönemlerinde ısıtılmasının imkansız olmasıdır. Ayrıca güçlü bir koku ve alt tabakanın bir kısmının açıkta kalan yüzeyinden kaynaklanan sağlıksız koşullar da olumsuz bir faktördür.

Ayrıca ortaya çıkan gazın bir kısmı atmosfere karışarak çevreyi kirletecektir. Bu nedenle bu biyoreaktörler yalnızca sıcak iklime sahip fakir ülkelerdeki el yapımı biyogaz tesislerinde kullanılmaktadır.

Yüzen kubbeli biyoreaktörün başka bir örneği

Çevre kirliliğini önlemek ve hoş olmayan kokuları ortadan kaldırmak amacıyla ev ve büyük endüstrilere yönelik biyogaz tesislerinin reaktörleri sabit kubbe tasarımına sahiptir. Gaz oluşumu sürecinde yapının şekli çok önemli değildir, ancak kubbe şeklinde çatılı bir silindir kullanıldığında yapı malzemelerinde önemli tasarruflar sağlanır. Sabit kubbeli biyoreaktörler, yeni biyokütle bölümleri eklemek ve harcanan substratı çıkarmak için nozüllerle donatılmıştır.

Bir tür sabit kubbeli biyoreaktör

Başlıca biyogaz tesisi türleri

Sabit kubbe tasarımı en kabul edilebilir tasarım olduğundan hazır biyoreaktör çözümlerinin çoğu bu türdendir. Yükleme yöntemine bağlı olarak biyoreaktörler farklı bir tasarıma sahiptir ve aşağıdakilere ayrılır:

• Tüm biyokütlenin tek bir yüklemesi ve ardından ham maddelerin işlenmesinden sonra tam boşaltma ile porsiyon. Bu tip biyoreaktörlerin ana dezavantajı, substratın işlenmesi sırasında eşit olmayan gaz salınımıdır;
• Düzgün bir biyogaz salınımının sağlanması nedeniyle hammaddelerin sürekli yüklenmesi ve boşaltılması. Biyoreaktörün tasarımı nedeniyle yükleme ve boşaltma sırasında biyokütle ekleme ve çıkarma işleminin yapıldığı nozüller gazın dışarı çıkmasını önleyen su contası şeklinde yapıldığından biyogaz üretimi durmaz ve sızıntı olmaz. Kaçmak.

Toplu biyoreaktör örneği

Kesikli biyogaz reaktörleri gaz sızıntısını önleyen herhangi bir tasarımda olabilir. Örneğin, bir zamanlar Avustralya'da, biyoreaktör içindeki hafif bir aşırı basıncın dayanıklı bir polipropilen balonunu şişirdiği elastik şişirilebilir çatılı kanal metan tankları popülerdi. Biyoreaktör içinde belirli bir basınç seviyesine ulaşıldığında kompresör çalıştırılarak üretilen biyogaz dışarı pompalandı.

Elastik gaz tutuculu kanal biyoreaktörleri

Bu biyogaz tesisindeki fermantasyonun türü mezofilik (zayıf ısıtmalı) olabilir. Şişirilebilir kubbenin geniş alanı nedeniyle kanal biyoreaktörleri yalnızca ısıtılan odalara veya sıcak iklime sahip bölgelere kurulabilir. Tasarımın avantajı ara alıcıya ihtiyaç duyulmamasıdır, ancak en büyük dezavantajı elastik kubbenin mekanik hasara karşı savunmasız olmasıdır.

Elastik gaz tanklı geniş kanallı biyoreaktör

Son zamanlarda, substrata su eklemeden gübrenin kuru fermantasyonunu sağlayan kesikli biyoreaktörler popülerlik kazanmaktadır. Gübrenin kendi nemi olduğu için reaksiyonların şiddeti azalsa da organizmaların yaşamı için yeterli olacaktır.

Kuru tip biyoreaktörler, kapıları sıkıca kapanan kapalı bir garaja benziyor. Biyokütle, bir ön yükleyici kullanılarak reaktöre yüklenir ve bir substrat eklemeye veya karıştırmaya gerek kalmadan, tam gaz oluşum döngüsü tamamlanana kadar (yaklaşık altı ay) bu durumda kalır.

Hermetik olarak kapatılmış bir kapıdan yüklemeli toplu biyoreaktör

DIY biyogaz tesisi

Çoğu biyoreaktörde kural olarak yalnızca gaz oluşum bölgesinin kapatıldığı ve giriş ve çıkıştaki sıvı biyokütlenin atmosferik basınç altında olduğu unutulmamalıdır. Biyoreaktör içinde aşırı basınç yer değiştirir sıvı substratın bir kısmı nozüllere yerleştirilir, bu nedenle içlerindeki biyokütle seviyesi kabın içine göre biraz daha yüksektir.

Diyagramdaki kırmızı çizgiler biyoreaktör ve borulardaki seviye farkını gösterir

Ev yapımı biyoreaktörlerin bu tasarımları, ev için bağımsız olarak kendi elleriyle biyogaz tesisleri yapan ve substratın tekrar tekrar manuel olarak yüklenmesine ve boşaltılmasına olanak tanıyan halk ustaları arasında popülerdir. Biyoreaktörleri kendi elleriyle yaparken, birçok usta, büyük araçların lastiklerinden birkaç kauçuk tüpü gaz tutucu olarak kullanarak tamamen kapalı kapları deniyor.

Traktör iç borularından yapılmış bir gaz tutucusunun çizimi

Aşağıdaki videoda, ev yapımı biyogaz üretimi meraklısı, kuş pisliğiyle dolu varilleri örnek alarak, kümes hayvanı atıklarını faydalı gübreye dönüştürerek evde yanıcı gaz üretmenin mümkün olduğunu kanıtlıyor. Bu videoda anlatılan tasarıma eklenebilecek tek şey, ev yapımı bir biyoreaktöre bir manometre ve emniyet valfi takmanız gerektiğidir.

Biyoreaktör verimlilik hesaplamaları

Biyogaz miktarı, kullanılan hammaddelerin kütlesine ve kalitesine göre belirlenir. İnternette çeşitli hayvanların ürettiği atık miktarını gösteren tablolar bulabilirsiniz, ancak her gün gübreyi çıkarmak zorunda kalan hayvan sahipleri için bu teori hiçbir işe yaramaz, çünkü kendi uygulamaları sayesinde gübrenin miktarını ve kütlesini biliyorlar. gelecekteki substrat. Her gün yenilenebilir hammaddelerin mevcudiyetine bağlı olarak, biyoreaktörün gerekli hacmini ve günlük miktarını hesaplamak mümkündür. biyogaz üretimi.

Biyogaz veriminin yaklaşık hesaplanmasıyla bazı hayvanlardan gübre miktarının elde edildiği tablo

Hesaplamalar yapıldıktan ve biyoreaktör tasarımı onaylandıktan sonra inşaatına başlanabilir. Malzeme, zemine dökülmüş betonarme bir kap veya yüzme havuzlarını arıtmak için kullanılan özel bir kaplamayla kaplanmış tuğla olabilir.

Ev tipi bir biyogaz tesisinin ana tankını korozyon önleyici malzemeyle kaplanmış demirden yapmak da mümkündür. Küçük endüstriyel biyoreaktörler genellikle büyük hacimli, kimyasallara dayanıklı plastik tanklardan yapılır.

Tuğladan biyoreaktör inşaatı

Endüstriyel biyogaz tesislerinde, substratın kimyasal bileşimini ve asitlik seviyesini düzeltmek için elektronik kontrol sistemleri ve çeşitli reaktifler kullanılır ve biyokütleye, biyoreaktör içindeki mikroorganizmaların üremesini ve hayati aktivitesini uyaran enzimler ve vitaminler gibi özel maddeler eklenir. . Mikrobiyolojinin gelişme sürecinde, biyogaz üretimi yapan şirketlerden satın alınabilecek, giderek daha istikrarlı ve etkili metanojen bakteri türleri oluşturulmaktadır.

Grafik, enzim kullanımıyla maksimum biyogaz veriminin iki kat daha hızlı gerçekleştiğini göstermektedir.

Biyogazın pompalanması ve saflaştırılması ihtiyacı

Herhangi bir tasarımın biyoreaktöründe sürekli gaz üretimi, biyogazın dışarı pompalanması ihtiyacına yol açar. Bazı ilkel biyogaz tesisleri, ortaya çıkan gazı doğrudan yakındaki bir yakıcıda yakabilir, ancak biyoreaktördeki aşırı basıncın dengesizliği, daha sonra serbest bırakılarak alevin kaybolmasına yol açabilir. zehirli gaz. Bir sobaya bağlı bu kadar ilkel bir biyogaz tesisinin kullanılması, saflaştırılmamış biyogazın toksik bileşenleri tarafından zehirlenme olasılığı nedeniyle kategorik olarak kabul edilemez.

Biyogaz yakarken brülörün alevi temiz, düzgün ve sabit olmalıdır.

Bu nedenle hemen hemen her biyogaz kurulum şeması, gaz depolama tankları ve bir gaz arıtma sistemi içerir. Ev yapımı bir temizleme kompleksi olarak, bir su filtresi ve metal talaşıyla dolu ev yapımı bir kap kullanabilir veya profesyonel filtreleme sistemleri satın alabilirsiniz. Biyogazın geçici olarak depolanması için bir kap, gazın zaman zaman bir kompresör tarafından depolama ve daha sonra kullanım için standart propan silindirlerine pompalandığı lastiklerin iç lastiklerinden yapılabilir.

Bazı Afrika ülkelerinde biyogazın depolanması ve taşınması amacıyla yastık şeklinde şişirilebilir gaz tutucular kullanılmaktadır.

Yüzer kubbeli geliştirilmiş bir biyoreaktör, zorunlu gaz tankı kullanımına alternatif olarak düşünülebilir. İyileştirme, bir su cebi oluşturan, su sızdırmazlığı görevi gören ve biyokütlenin hava ile temas etmesini önleyen eşmerkezli bir bölmenin eklenmesinden oluşur. Yüzer kubbenin içindeki basınç ağırlığına bağlı olacaktır. Gazın bir temizleme sisteminden ve bir redüktörden geçirilmesiyle ev ocağında kullanılabilir ve periyodik olarak biyoreaktörden havalandırılır.

Yüzer kubbeli ve su cepli biyoreaktör

Substratın bir biyoreaktörde öğütülmesi ve karıştırılması

Biyokütlenin karıştırılması, biyogaz üretim sürecinin önemli bir parçasıdır ve bakterilerin çürütücünün dibinde topaklanabilecek besinlere erişmesini sağlar. Biyokütle parçacıklarının biyoreaktörde daha iyi karışabilmesi için metan tankına yüklenmeden önce mekanik veya manuel olarak ezilmesi gerekir. Şu anda endüstriyel ve ev yapımı biyogaz tesislerinde substratı karıştırmak için üç yöntem kullanılmaktadır:

1. bir elektrik motoruyla veya manuel olarak çalıştırılan mekanik karıştırıcılar;
2. substratı biyoreaktör içine pompalayan bir pompa veya pervane kullanılarak sirkülasyon karışımı;
3. Sıvı biyokütlenin mevcut biyogazla temizlenmesi kullanılarak kabarcıklı karıştırma. Bu yöntemin dezavantajı alt tabakanın yüzeyinde köpük oluşmasıdır.

Ok, ev yapımı bir biyoreaktördeki karıştırma sirkülasyon vidasını gösterir

Biyoreaktör içindeki substratın mekanik olarak karıştırılması, elektronik bir zamanlayıcı kullanılarak elektrik motorunun çalıştırılmasıyla manuel veya otomatik olarak yapılabilir. Biyokütlenin su jeti veya kabarcıklı karışımı yalnızca manuel olarak kontrol edilen elektrik motorları veya bir yazılım algoritması kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bu biyoreaktör mekanik bir karıştırma cihazı ile donatılmıştır.

Mezofilik ve termofilik biyogaz tesislerinde yüzey ısıtma

Gaz oluşumu için optimum sıcaklık, 35-50°C arasındaki alt tabaka sıcaklığıdır. Bu sıcaklığı korumak için çeşitli ısıtma sistemleri– su, buhar, elektrik. Sıcaklık kontrolü, biyoreaktörün ısınmasını düzenleyen bir aktüatöre bağlı bir termostat veya termokupllar kullanılarak yapılmalıdır.

Ayrıca açık alevin biyoreaktörün duvarlarını aşırı ısıtacağını ve içindeki biyokütlenin yanacağını da unutmamalısınız. Yanmış bir substrat, ısı transferini ve ısıtma kalitesini azaltacak ve biyoreaktörün sıcak duvarı hızla çökecektir. En iyi seçeneklerden biri, ev ısıtma sisteminin dönüş borusundan su ısıtmaktır. Biyoreaktörün ısıtmasını kapatabilmek veya çok soğuksa alt tabakanın ısıtmasını doğrudan kazandan bağlayabilmek için bir elektrikli vana sistemi kurmak gerekir.

Biyoreaktör için elektrik ve su ısıtma sistemi

Substratın bir biyoreaktörde ısıtma elemanları kullanılarak ısıtılması, yalnızca bir rüzgar jeneratörü veya güneş panellerinden elde edilen alternatif elektriğin mevcut olması durumunda faydalı olacaktır. Bu durumda, ısıtma elemanları doğrudan bir jeneratöre veya aküye bağlanabilir, bu da devredeki pahalı voltaj dönüştürücüleri ortadan kaldırır. Isı kaybını azaltmak ve bir biyoreaktörde substratı ısıtmanın maliyetini azaltmak için, onu çeşitli yalıtım malzemeleri kullanarak mümkün olduğunca yalıtmak gerekir.

Biyoreaktörün ısı yalıtım malzemesi ile yalıtımı

Kendi elinizle biyogaz tesisleri kurarken pratik deneyler kaçınılmazdır

Kendi kendine biyogaz üretimi konusunda acemi bir meraklı ne kadar literatür okursa okusun ve ne kadar video izlerse izlesin, pratikte kendi başına çok şey öğrenmesi gerekecek ve sonuçlar, kural olarak, hesaplananlar.

Bu nedenle, acemi zanaatkarların çoğu, küçük kaplarla başlayarak, küçük deneysel biyogaz tesislerinin mevcut hammaddelerden ne kadar gaz ürettiğini belirleyerek biyogaz üretiminde bağımsız deneyler yolunu izler. Bileşen fiyatları, metan çıkışı ve tam teşekküllü çalışan bir biyogaz tesisi kurmanın gelecekteki maliyetleri, tesisin karlılığını ve fizibilitesini belirleyecektir.

Yukarıdaki videoda usta, bir günde ne kadar biyogaz üretildiğini ölçerek biyogaz tesisinin yeteneklerini gösteriyor. Bu durumda, kompresör alıcısına sekiz atmosfer pompalandığında, 24 litrelik kabın hacmi dikkate alınarak yeniden hesaplama sonrasında ortaya çıkan gazın hacmi yaklaşık 0,2 m² olacaktır.

İki yüz litrelik bir varilden elde edilen bu biyogaz hacmi önemli değildir ancak bu ustanın aşağıdaki videosunda da gösterildiği gibi, bu gaz miktarı bir ocak brülörünün bir saat yanması için yeterlidir (15 dakika çarpı dört atmosfer). alıcının iki katı büyüklüğünde bir silindir).

Aşağıdaki başka bir videoda usta, organik atıkları biyogaz tesisinde işleyerek biyogaz ve biyolojik olarak saf gübre üretmeyi anlatıyor. Çevresel gübrelerin değerinin ortaya çıkan gazın maliyetini aşabileceği ve bu durumda biyogazın kaliteli gübre üretme sürecinin yararlı bir yan ürünü haline gelebileceği akılda tutulmalıdır. Organik hammaddelerin bir diğer faydalı özelliği ise, doğru zamanda kullanılmak üzere belirli bir süre saklanabilmesidir.

Biyogaz Organik maddenin anaerobik bakteriler tarafından ayrışması sırasında oluşan gazların bir karışımıdır. Biyogaz son derece yanıcıdır ve yakıldığında temiz bir alev üretir, dolayısıyla yalnızca yemek pişirmek için değil aynı zamanda içten yanmalı motorlar için de (örneğin elektrik üretmek için) kullanılabilir.

Evde biyogaz tesisinin avantajları:
– Biyogazı pahalı ekipman kullanmadan evinizde kolaylıkla elde edebilirsiniz;
– evi medeniyetten uzakta olanlar veya devletten bağımsız olmak isteyenler için mükemmel bir alternatif enerji;
– mevcut hammaddeler (gübre, mutfak atıkları, doğranmış bitki örtüsü, vb.);
- doğadaki organik maddelerin ayrışması sürecinde gaz atmosfere girdiğinden, sera etkisine neden olduğundan ve bu durumda biyogaz yakılarak CO2 üretildiğinden çevre duyarlılığı;
– biyogaz tesisinin yan ürünü olarak gübre üretimi.

Ancak avantajların yanı sıra, Biyogaz tesisinin dezavantajları vardır:
– Bakteriler 18-40 derece sıcaklıkta çalıştığından yazın biyogaz elde edebilirsiniz. Bir biyogaz tesisini yalıtıp ısıtma sistemiyle donatırsanız ilkbahar-sonbahar döneminde biyogaz elde edebilirsiniz ancak izolasyon ve ısıtma maliyetleri, elde edilen faydaları iptal edebilir.
– sürekli olarak yeni hammaddelerin eklenmesi ve dolayısıyla gübrelerin boşaltılması gerekir.

Kendi elinizle bir biyogaz tesisi yapmak için ihtiyacımız olacak:
1. İki adet 200 litrelik varil
2. 30-60l'lik varil veya büyük plastik kova
3. Plastik kanalizasyon boruları
4. Gaz hortumu
5. Vinç

Netlik sağlamak için vereceğim ev biyogaz kurulum şeması

Biyogaz tesisinin çalışma prensibi. Reaktöre ham maddeler (gübre, mutfak atıkları, doğranmış bitki örtüsü vb.) ve su yüklenir. Biyogaz tesisi hemen değil, birkaç gün sonra anaerobik bakteri sayısı maksimuma ulaştığında çalışmaya başlayacaktır.

Anaerobik bakterilerin ömrü boyunca, varilin üst noktasında toplanacak olan biyogaz açığa çıkar (bu yere bir musluk yerleştirilmelidir). Biyogaz, reaktörden bir gaz hortumu vasıtasıyla toplayıcıya girer.

Toplayıcı, 200 litrelik bir su varili ve içinde gaz toplamak ve ayrıca bir gaz fırınının çalışması için gerekli basıncı oluşturmak için ters çevrilmiş bir kovadır. Gaz girdiğinde kova yüzecektir. Biyogaz miktarı plastik kovanın içerebileceğinden daha fazlaysa gaz su yoluyla dışarı çıkacaktır.

Reaktör yapmak için 200 litrelik kapalı bir varile ihtiyacınız olacak. Namlunun üst kısmında birkaç delik açıp takıyoruz:
– Hammaddelerin dökülmesi için plastik boru. Borunun ucuna büyük bir boruya geçiş yapılması gerekir (hammaddelerin dökülmesini kolaylaştırmak için bir tür sulama kabı)
– Gübrelerin boşaltılması için plastik boru. Biyogaz tesisi sürekli hareket eden bir makine olmadığı için sürekli hammadde eklemek gerekir. Yeni hammaddeler eklenirken fazlalık (halihazırda işlenmiş hammaddeler - gübreler) drenaj borusundan çıkacaktır.
– Biyogaz varilinin en yüksek noktasındaki musluk.

Bir reaktör üretirken tüm bağlantıların sızdırmaz hale getirilmesi çok önemlidir, aksi takdirde ortaya çıkan basınç altında gaz dışarı sızabilir. Drenaj borusu gaz musluğunun montaj seviyesinin altında bulunmalıdır. Boşaltma ve doldurma boruları kullanılmadığı zaman sıkıca kapatılmalıdır.

Toplayıcıyı yapmak için 200 litrelik kapaksız bir plastik varile ihtiyacınız olacak. Suyun 3/4'ünü fıçıya dökün ve hacmi daha küçük olan başka bir fıçıyı baş aşağı yerleştirin. Daha küçük bir varilin dibinde, hortumu reaktörden bağlamak için bir bağlantı parçası ve gaz fırınına giden hortumu bağlamak için bir musluk kestik.

Ham maddeleri doldurmak için giriş ve tahliye deliklerini açın ve ham maddeleri doldurun. Suyla seyreltilmiş gübre kullanmak en iyisidir. Su kaynağındaki klor içeriğinin bakteri kolonilerini azaltmaması için yağmur suyu veya durgun su kullanmak en iyisidir. Ayrıca mutfak artıkları kullanıyorsanız deterjan, yumurta kabuğu, kemik ve soğan kabuklarını uzak tuttuğunuzdan emin olun çünkü bunlar biyogaz tesisinin çalışmasını olumsuz yönde etkileyebilir.

Biyogazın kendisi çok hoş olmayan bir kokuya sahiptir, ancak yandığında herhangi bir koku oluşmaz. Gazı havayla karıştırmadan yakarsanız, tavanın dibini kolayca dumanlayacak isli sarı bir alev elde edersiniz.

Biyogazı havayla karıştırıp ateşe verirseniz, issiz, temiz, mavi bir alev elde edersiniz. Bu nedenle, örneğin fabrika gaz sobalarında talimatlar, ana gazdan şişelenmiş gaza ve tam tersi durumdayken, jetlerin (delik çapları farklı olan) değiştirilmesi gerektiğini, aksi takdirde brülörün sigara içeceğini söylüyor. Alternatif olarak şunları kullanabilirsiniz: laboratuvar Bunsen brülörü.

Laboratuvar ocağınız yoksa, bir boru parçasından tabana delikler açarak kolaylıkla bir ocak yapabilirsiniz. Böylece borudan geçen gaz havayla karışacak ve borunun çıkışında karışık bir gaz elde edeceğiz.

Tahta parçalarını jet şeklinde deneyebilir, onları bir kaleme benzeyecek şekilde keskinleştirebilir ve üzerlerine farklı çaplarda delikler açabilirsiniz. Bu şekilde en uygun torç boyutu elde edilebilir.

Deney için soba olarak eski bir barbekü kullanılmış, alt kısmına bir delik açılmış ve bir Bunsen ocağı yerleştirilmiştir. Daha sonra barbekünün yerini tek gözlü ocak aldı.

Gaz basıncı oluşturmak için manifoldun üzerine bir ağırlık yerleştirilir (gaz toplamak için küçük bir varil). Örneğin 5 kg'lık bir yük ayarlarsanız 1 litre suyu 15 dakikada kaynatabilirsiniz. 10 kg'lık bir yük ayarlarsanız 1 litre su 10 dakikada kaynar.

Özetlemek gerekirse şunu belirtmek gerekir. Ev yapımı biyogaz tesisi günde 30 dakikalık brülör çalışması için biyogaz üretiyor Hammadde gübre ise. Hammadde olarak mutfak artıklarını kullanırsanız üretkenlik günde yalnızca 15 dakika olur.

Ortaya çıkan gaz o kadar fazla değil ama biyogaz tesisinin de o kadar büyük olmadığını kabul edeceksiniz. Bu nedenle üretilen gaz miktarını artırmak istiyorsanız reaktör ve kollektörün hacimlerini artırmanız gerekecektir.

Biyogazı zamanında başka bir kaba (örneğin bir silindire) pompalarsanız, toplayıcının boyutlarının arttırılmasına gerek yoktur. En basit haliyle bu, bir buzdolabının bir girişi ve bir çıkışı olan kompresörü kullanılarak yapılabilir. Girişi manifolda, çıkışı ise silindire bağlarız.

Kompresör otomasyonla donatılabilir, örneğin manifold gazla dolduğunda namlu yükselir, kontakları kapatır ve böylece kompresör açılır. Ve namlu minimum seviyeye düştüğünde kompresör de kapandı.

Biyogaz tesisinin reaktörü plastikten yapılmış olmalıdır ancak hiçbir durumda metalden yapılmaz, çünkü oksidatif işlemler nedeniyle metal hızla paslanır. Bir seçenek olarak büyük hacimli plastik varilleri (örneğin Eurocube) kullanabilirsiniz. Ve büyük hacimli varillerin bahçede fazla yer kaplamaması için gömülebilirler.

19 Kasım 2016 Gennady

Burada, Sırbistan'da ve genel olarak Avrupa'da insanlar enerji ve gaz şirketlerine bağımlı olmak istemiyor, bu nedenle alternatif enerji kaynakları satın almaya çalışıyorlar. Güneş panelleri, termal toplayıcılar veya biyogaz tesisleri olsun.

Bir zamanlar dergimde endüstriyel biyogaz tesislerinden bahsetmiştim, şimdi hikayem eviniz veya kulübeniz için gaz üretebilen ev yapımı bir tesis hakkında. Çalışma prensibi şekilden açıktır. Sizlere sadece bazı açıklamalar yapıp bazı unsurların amacını anlatacağım.

Kurulumu yapmak için ihtiyacınız olacak:

*Her biri 200 litrelik iki plastik varil (Sırbistan'da lahana bu tür varillerde tuzlanır), ancak dizel yakıt için metal variller de olabilir.

* En az 13 mm kalınlığında hortumlu elemanların bağlanması için beş adaptör bağlantısı.

* Plastik hortum (uzunluk montaj ihtiyaçlarına bağlıdır).

* Plastik kova.

* Acil durum valfi için 3 - 5 litrelik plastik bidon (vidalı kapaklı otomobil yağı için).

* 5 cm çapında iki adet plastik tüp.

Eleman 1 - resimde BIO gaz jeneratörü

Şunlardan oluşur: kapalı bir varil, iki plastik boru ve biyogaz için bir çıkış bağlantısı.

Jeneratördeki organik kütle, çürüme süreci sırasında ayrışarak %60 metan ve %40 SO2 açığa çıkarır.

Hunili birinci plastik tüpten ince kıyılmış biyokütle atığı dökülerek %10 biyokütle ve %90 yağmur suyu (yumuşak su) oranında suyla karıştırılır.

Ayrıca ineklerden, domuzlardan ve kümes hayvanlarından elde edilen taze gübreden oluşan doğal bir karışım da ekleyebilirsek, böylece biyogaz üretiminin bağlı olduğu mikroorganizmaları da dahil edebilirsek iyi olur. Bunu başaramazsanız, süreci hızlandırmak için nehirden veya göletten biraz çamur ekleyebilirsiniz.

Gazın oluşması yaklaşık 3 hafta sürer. Başlangıçta gazın açığa çıktığını fark edeceksiniz, ancak bunun yanıcı olmayan SO2 - karbondioksit olduğunu unutmayın. Ancak 3 hafta geçtikten sonra metan - biyogaz - oluşumu meydana gelir.

Zamanla kabın dibinde, bahçecilikteki sebzeler için mükemmel bir doğal gübre olan bir kalıntı belirir.

İdeal sıcaklık 12 ila 36 derece arasındadır, namluyu gölgede doğrudan güneş ışığından ve kışın donmadan korur. Bunun "canlı" bir varil olduğunu, yani biyokütlenin ayrışması sürecinde çalışan milyarlarca mikroorganizmayı içerdiğini unutmayın.

BIO Gaz Jeneratörünü "fazla pişirirseniz" veya "dondurursanız" mikroorganizmalar yok olacak ve dolayısıyla tüm sürecin yeniden başlaması gerekecektir.

Şekildeki 2. öğe, biyogazın toplanması için bir kap ve bir su contasıdır

Açık bir plastik varil, bir kova ve iki bağlantı parçasından oluşur (kapak) gaz akışı ve ağırlık için (etiket).

Bu kapta - 200 litrelik bir varil, şekilde gösterildiği gibi gaz toplanıyor. Gaz israfına yol açmadan basit ve esnek bir çözüm sunar. Ayrıca su aynı zamanda bir filtre görevi görerek metanı yabancı maddelerden arındırır.

Gazın su kabını kaldırdığına ve bunun toplanan gaz miktarını gösterdiğine dikkat edin.

Ağırlığın ağırlığı, gaz basıncının yeterli olmasına yardımcı olacak ve bu daha sonra 4 numaralı acil durum valfi elemanına gönderilecektir.

Bu kabı suyla dolu ve donmaktan korunacak şekilde saklayın.

Eleman 3 - brülör

Eleman 4 - Acil durum valfi

Acil durum valfi, vidalı kapaklı plastik bir su bidonundan ve iki adaptörden oluşur.

Bir araba için boş yağ kutuları iyi bir doğaçlamadır.

Emniyet valfi, ters etkiyi durdurmak için alevi kesecek şekilde tasarlanmıştır. Acil durum valfi, Eleman 3 - brülör ve gaz toplama kabı Eleman 2 arasında bulunur.

Gaz kabının alev alarak kazaya veya patlamaya neden olmasını önlemek için acil durum valfi takmanız zorunludur.