Hogyan vonjunk ki gázt a trágyából. Biogáz trágyából - előállítási módszerek, technológiai előnyök

A mezőgazdaságban az egyik megoldandó feladat a trágya és a növényi hulladék ártalmatlanítása. És ez egy meglehetősen súlyos probléma, amely állandó figyelmet igényel. Az újrahasznosítás nem csak időt és erőfeszítést igényel, hanem megfelelő mennyiséget is. Ma legalább egy módja van annak, hogy ezt a fejfájást bevételi tételre fordítsuk: a trágya biogázzá történő feldolgozása. A technológia a trágya és a növényi maradványok természetes bomlási folyamatán alapul, a bennük lévő baktériumok miatt. Az egész feladat speciális feltételek megteremtése a legteljesebb lebontáshoz. Ezek a feltételek az oxigén hozzáférés hiánya és az optimális hőmérséklet (40-50 o C).

Mindenki tudja, hogy a trágyát leggyakrabban ártalmatlanítják: felhalmozzák, majd erjedés után kiviszik a földekre. Ebben az esetben a keletkező gáz a légkörbe kerül, és az eredeti anyagban lévő nitrogén 40%-a és a foszfor nagy része is oda repül. A kapott műtrágya messze nem tökéletes.

A biogáz előállításához szükséges, hogy a trágyabontás folyamata oxigénhez való hozzáférés nélkül, zárt térfogatban menjen végbe. Ebben az esetben a nitrogén és a foszfor is a maradék termékben marad, és a gáz a tartály felső részében halmozódik fel, ahonnan könnyen kiszivattyúzható. Két profitforrás érhető el: közvetlen gáz és hatékony műtrágya. Ráadásul a műtrágya a legjobb minőségű és 99%-ban biztonságos: a legtöbb kórokozó és féregpeték elpusztulnak, a trágyában lévő gyommagvak csírázását veszítik. Még sorok is vannak ennek a maradéknak a csomagolására.

A trágya biogázzá történő feldolgozásának második előfeltétele az optimális hőmérséklet fenntartása. A biomasszában lévő baktériumok alacsony hőmérsékleten inaktívak. +30 o C-os környezeti hőmérsékleten kezdenek hatni. Ezenkívül a trágya kétféle baktériumot tartalmaz:

A +43 o C és +52 o C közötti hőmérsékletű termofil üzemek a leghatékonyabbak: a trágyát 3 napig dolgozzák fel, 1 liter bioreaktor hasznos területéből akár 4,5 liter biogázt nyernek (ez a maximális teljesítmény) . De a +50 o C-os hőmérséklet fenntartása jelentős energiaköltséget igényel, ami nem minden éghajlaton kifizetődő. Ezért a biogázüzemek gyakrabban működnek mezofil hőmérsékleten. Ebben az esetben a feldolgozási idő 12-30 nap lehet, a hozam körülbelül 2 liter biogáz 1 liter bioreaktortérfogatban.

A gáz összetétele a nyersanyagtól és a feldolgozási körülményektől függően változik, de hozzávetőlegesen a következő: metán - 50-70%, szén-dioxid - 30-50%, és kis mennyiségű hidrogén-szulfidot is tartalmaz (kevesebb, mint 1%. ) és nagyon kis mennyiségű ammónia-, hidrogén- és nitrogénvegyület. Az üzem kialakításától függően a biogáz jelentős mennyiségű vízgőzt tartalmazhat, ami kiszáradást igényel (különben egyszerűen nem ég el). Hogy néz ki az ipari telepítés, azt a videó mutatja.

Mondhatni egy egész gázgyártó üzem. De egy privát udvar vagy egy kis farm számára az ilyen kötetek haszontalanok. A legegyszerűbb biogáz üzem könnyen elkészíthető saját kezével. De a kérdés az: „Hová küldjük legközelebb a biogázt?” A kapott gáz fűtőértéke 5340 kcal / m3 és 6230 kcal / m3 (6,21 - 7,24 kWh / m3) között van. Ezért szállítható gázkazánhoz hőtermelés céljából (fűtés és melegvíz), vagy áramtermelő üzembe, gáztűzhelybe stb. Így használja fel a fürjfarmjából származó trágyát Vladimir Rashin, egy biogáz üzem tervezője.

Kiderült, hogy legalább némi többé-kevésbé megfelelő mennyiségű állat és baromfi birtokában teljes mértékben kielégítheti háztartása hő-, gáz- és villamosenergia-szükségletét. És ha gázberendezéseket szerel fel az autókra, akkor üzemanyagot a flottának. Tekintettel arra, hogy az energia részaránya a termelési költségekben 70-80%, csak egy bioreaktoron spórolhat, és akkor sok pénzt kereshet. Az alábbiakban egy kisgazdasági biogázüzem jövedelmezőségének gazdasági számításának képernyőképe látható (2014. szeptemberi állapot). A gazdaságot nem lehet kicsinek nevezni, de határozottan nem is nagynak. Elnézést kérünk a terminológiáért – ez a szerző stílusa.

Ez a szükséges költségek és lehetséges bevételek hozzávetőleges bontása Saját készítésű biogáz üzemek sémái

Saját készítésű biogázüzemek sémái

A biogázüzem legegyszerűbb sémája egy lezárt tartály - egy bioreaktor, amelybe az elkészített zagyot öntik. Ennek megfelelően van egy nyílás a trágya betöltésére és egy nyílás a feldolgozott alapanyagok kirakodására.

A biogáz üzem legegyszerűbb sémája "harangok és sípok" nélkül

A tartály nincs teljesen feltöltve az aljzattal: a térfogat 10-15%-ának szabadnak kell maradnia a gáz összegyűjtéséhez. A tartály fedelébe gázcső van beépítve. Mivel a keletkező gáz meglehetősen nagy mennyiségű vízgőzt tartalmaz, ebben a formában nem ég el. Ezért a vízelvezetéshez vízzáron kell átengedni. Ebben az egyszerű készülékben a vízgőz nagy része lecsapódik, és a gáz már jól ég. Ezután kívánatos megtisztítani a gázt nem éghető hidrogén-szulfidtól, és csak ezután lehet betáplálni a gáztartályba - egy gázgyűjtő tartályba. És onnantól már lehet tenyészteni a fogyasztókhoz: kazánba vagy gáztűzhelybe táplálni. Hogyan készítsünk szűrőket egy biogázüzemhez saját kezűleg, lásd a videót.

A felszínen nagy ipari létesítmények helyezkednek el. És ez elvileg érthető - a földmunka mennyisége túl nagy. De a kis gazdaságokban a bunkertálat a földbe temetik. Ez egyrészt lehetővé teszi a szükséges hőmérséklet fenntartásának költségeinek csökkentését, másrészt egy privát udvaron már elegendő eszköz van.

A tartályt készen is elvihetjük, vagy téglából, betonból stb. ásott gödörbe. De ebben az esetben gondoskodnia kell a légtömörségről és az elzáródásról: a folyamat anaerob - levegő hozzáférés nélkül, ezért oxigént át nem eresztő réteget kell létrehozni. Az építkezés többrétegűnek bizonyul, és egy ilyen bunker gyártása hosszú és költséges folyamat. Ezért olcsóbb és könnyebb eltemetni a kész tartályt. Korábban ezek szükségszerűen fém hordók voltak, gyakran rozsdamentes acélból. Ma, a PVC tartályok megjelenésével a piacon, használhatja őket. Kémiailag semlegesek, alacsony hővezető képességgel, hosszú élettartammal rendelkeznek, és többszörösen olcsóbbak, mint a rozsdamentes acél.

De a fent leírt biogáz üzem alacsony termelékenységű lesz. A feldolgozási folyamat aktiválásához szükséges a tömeg aktív keverése a garatban. Ellenkező esetben az aljzat felületén vagy vastagságában kéreg képződik, ami lelassítja a bomlási folyamatot, és kevesebb gáz keletkezik a kimeneten. A keverést bármilyen elérhető módon végezzük. Például a videón látható módon. Ebben az esetben bármilyen meghajtó készíthető.

A rétegek keverésének van egy másik, de nem mechanikus módja is - barbitálás: a nyomás alatt keletkezett gázt a trágyatartály alsó részébe táplálják. Felfelé emelkedve a gázbuborékok széttörik a kérget. Mivel ugyanazt a biogázt szállítják, a feldolgozás körülményei nem változnak. Ezenkívül ez a gáz nem tekinthető költségnek - ismét a gáztartályba esik.

Mint fentebb említettük, a jó teljesítményhez magas hőmérséklet szükséges. Annak érdekében, hogy ne költsön túl sok pénzt ennek a hőmérsékletnek a fenntartására, gondoskodni kell a szigetelésről. Természetesen az Ön feladata, hogy milyen típusú hőszigetelőt válasszon, de ma a legoptimálisabb a polisztirolhab. Nem fél a víztől, nem hatnak rá gombák és rágcsálók, hosszú élettartamú és kiváló hőszigetelő képességgel rendelkezik.

A bioreaktor alakja eltérő lehet, de a leggyakoribb a hengeres. Nem ideális az aljzat keverésének bonyolultsága szempontjából, de gyakrabban használják, mert az emberek sok tapasztalatot halmoztak fel az ilyen tartályok építésében. És ha egy ilyen hengert egy válaszfal oszt fel, akkor két külön tartályként használhatók, amelyekben a folyamat időben eltolódik. Ugyanakkor a válaszfalba fűtőelem is beépíthető, így megoldható az egyszerre két kamra hőmérsékletének fenntartása.

A legegyszerűbb változatban a házi készítésű biogázüzemek egy téglalap alakú gödör, amelynek falai betonból készülnek, és a tömörség érdekében üvegszálas és poliésztergyanta réteggel kezelték. Ez a tartály fedéllel érkezik. Rendkívül kényelmetlen a működése: nehéz megvalósítani a melegítést, a keverést és az erjesztett massza eltávolítását, lehetetlen elérni a teljes feldolgozást és a nagy hatékonyságot.

Valamivel jobb a helyzet az árkos biogáz-trágyafeldolgozó üzemekkel. Ferde élük van, ami megkönnyíti a friss trágya berakását. Ha az alját lejtősre készítjük, akkor az erjesztett massza gravitáció hatására egy irányba mozog, és könnyebb lesz kiválasztani. Az ilyen beépítéseknél nemcsak a falak, hanem a burkolatok hőszigetelésére is szükség van. Egy ilyen biogázüzemet saját kezűleg könnyű megvalósítani. De a teljes feldolgozás és a benne lévő gáz maximális mennyisége nem érhető el. Fűtött állapotban is.

Az alapvető műszaki kérdéseket megoldottuk, és most már több módszert is ismerünk a trágya biogáz üzem megépítésére. Maradtak a technológiai árnyalatok.

Mit lehet újrahasznosítani, és hogyan lehet jó eredményeket elérni

Bármely állat trágyájában vannak a feldolgozásához szükséges szervezetek. Több mint ezer különböző mikroorganizmust találtak az emésztési folyamatban és a gáztermelésben. A legfontosabb szerepet a metánképzők játsszák. Azt is tartják, hogy mindezen mikroorganizmusok optimális arányban találhatók meg a szarvasmarha trágyában. Mindenesetre az ilyen típusú hulladékok növényi tömeggel kombinált feldolgozásakor a legnagyobb mennyiségű biogáz szabadul fel. A táblázat a leggyakoribb mezőgazdasági hulladéktípusok átlagolt adatait tartalmazza. Vegye figyelembe, hogy ez a gázkibocsátás ideális körülmények között érhető el.

A jó termelékenység érdekében az aljzat bizonyos páratartalmát fenn kell tartani: 85-90%. De olyan vizet kell használni, amely nem tartalmaz idegen vegyszereket. Az oldószerek, antibiotikumok, mosószerek stb. negatívan befolyásolják a folyamatokat. Ezenkívül a folyamat normál lefolyása érdekében a hígtrágya nem tartalmazhat nagy darabokat. A töredékek maximális mérete: 1 * 2 cm, a kisebbek jobbak. Ezért, ha gyógynövényi összetevőket kíván hozzáadni, akkor azokat meg kell őrölni.

Az aljzatban történő normál feldolgozáshoz fontos az optimális pH-szint fenntartása: 6,7-7,6 között. Általában a tápközeg normális savasságú, és csak néha fejlődnek gyorsabban a savképző baktériumok, mint a metánképzők. Ekkor a környezet elsavasodik, a gáztermelés csökken. Az optimális érték eléréséhez közönséges meszet vagy szódát adnak az aljzathoz.

Most egy kicsit a trágya feldolgozásához szükséges időről. Általában az idő a kialakult körülményektől függ, de az első gáz már az erjedés megkezdése utáni harmadik napon elkezdhet áramlani. A legaktívabb gázképződés a trágya 30-33%-os bomlásakor következik be. Az időben történő navigáláshoz tegyük fel, hogy két hét után 20-25%-ot bomlik le az aljzat. Vagyis az optimális feldolgozásnak egy hónapig kell tartania. Ebben az esetben a műtrágya a legjobb minőségű.

A bunker térfogatának kiszámítása a feldolgozáshoz

Kis gazdaságok számára az optimális beállítás az állandó működés – ez az, amikor a friss trágyát naponta kis adagokban szállítják, és ugyanazokban az adagokban távolítják el. Annak érdekében, hogy a folyamat ne zavarjon, a napi terhelés aránya nem haladhatja meg a feldolgozott mennyiség 5% -át.

A trágya biogázzá történő feldolgozására szolgáló házilag készített berendezések nem jelentik a tökéletesség csúcsát, de meglehetősen hatékonyak

Ez alapján könnyen meghatározható egy házilag elkészíthető biogáz üzemhez szükséges tartálytérfogat. A gazdaságból származó (már 85-90%-os nedvességtartalommal hígított) napi trágyamennyiséget meg kell szoroznia 20-zal (ez mezofil hőmérsékletekre vonatkozik, termofil hőmérsékletekre 30-zal kell szorozni). A kapott számhoz további 15-20% -ot kell hozzáadni - szabad hely a biogáz gyűjtésére a kupola alatt. Ismeri a fő paramétert. A rendszer minden további költsége és paramétere attól függ, hogy a biogáz üzem melyik sémáját választották a megvalósításhoz, és hogyan fog mindent megtenni. Teljesen meg lehet boldogulni rögtönzött anyagokkal, vagy megrendelheti a kulcsrakész telepítést. A gyári fejlesztések 1,5 millió eurótól kezdődnek, a kulibinek telepítése olcsóbb lesz.

Jogi regisztráció

A telepítést egyeztetni kell a SES-szel, a gázvizsgálóval és a tűzoltókkal. Szükséged lesz:

• A telepítés technológiai sémája.
• Berendezések és alkatrészek elrendezési terve magára a telepítésre, a termikus egység telepítési helyére, a csővezetékek és elektromos vezetékek elhelyezkedésére, valamint a szivattyú csatlakozására vonatkoztatva. A villámhárítót és a bekötőutakat fel kell jelölni a diagramon.
• Ha az egységet beltérben kívánják elhelyezni, akkor szükség lesz egy szellőztetési tervre is, amely biztosítja a helyiség teljes levegőjének legalább nyolc cseréjét.

Amint látja, a bürokrácia itt nélkülözhetetlen.

Végül egy kicsit a telepítés teljesítményéről. Egy biogáz üzem átlagosan napi gázmennyiséget termel, amely kétszerese a tározó hasznos térfogatának. Vagyis 40 m 3 hígtrágya naponta 80 m 3 gázt ad. Körülbelül 30%-ot magára a folyamatra költenek (a fő költségtétel a fűtés). Azok. a kimeneten napi 56 m 3 biogázt kap. Egy háromtagú család szükségleteinek fedezéséhez és egy közepes méretű ház fűtéséhez a statisztikák szerint 10 m 3 -re van szükség. A nettó egyenlegben napi 46 m 3 van. És ez egy kis telepítéssel történik.

Eredmények

Ha pénzt fektet be egy biogáz üzem építésébe (csináld magad vagy kulcsrakész alapon), akkor nem csak saját hő- és gázigényedet fedezed, hanem gázt is értékesíthetsz, valamint -feldolgozásból származó minőségi műtrágyák.

Fogyasztási ökológia Tanya: Kifizetődő-e otthon kis mennyiségben bioüzemanyagot előállítani egy személyes melléktelkében? Ha van néhány fémhordója és egyéb vasszemétje, valamint egy szakadéka a szabadidejének, és nem tudja, hogyan dobja el őket - igen.

Tegyük fel, hogy földgáz nem volt és nem is lesz az Ön falujában. És még ha van is, az pénzbe kerül. Bár sokkal olcsóbb, mint a romos fűtés villannyal és folyékony tüzelőanyaggal. A legközelebbi pelletgyártó műhely pár száz kilométerre van, cipelni drága. Évről évre egyre nehezebb a tűzifát vásárolni, fűteni is fáradságos. Ennek fényében nagyon csábítónak tűnik, hogy ingyenes biogázt kapjon a saját kertjében a gaztól, a csirketrágyától, a kedvenc disznó trágyájától vagy a gazda WC-jének tartalmától. Elég egy bioreaktort készíteni! A tévében azt mondják, hogy a takarékos német gazdák hogyan melegítik magukat „trágya” forrásokkal, és most nincs szükségük „Gazpromra”. Itt igaz a mondás: „eltávolítja a filmet a székletről”. Az internet tele van cikkekkel és videókkal a "biogáz biomasszából" és a "csináld magad biogáz üzem" témában. A technológia gyakorlati alkalmazásáról azonban keveset tudni: itthon mindenki és mindenki biogáz termelésről beszél, de konkrét példát kevesen láttak a faluban, akárcsak a legendás Yo-Mobile-t az úton. Próbáljuk meg kitalálni, miért van ez így, és milyen kilátások vannak a vidéken a progresszív bioenergia-technológiáknak.

Mi a biogáz + egy kis történelem

A biogáz a biomassza különböző típusú baktériumok általi, egymás utáni háromlépcsős bomlása (hidrolízis, sav- és metánképződés) eredményeként jön létre. Hasznos éghető komponens a metán, hidrogén is jelen lehet.

Bakteriális bomlási folyamat, amely éghető metánt termel

Kisebb-nagyobb mértékben éghető gázok keletkeznek bármilyen állati és növényi maradvány bomlásakor.

A biogáz hozzávetőleges összetétele, az összetevők fajlagos aránya a felhasznált nyersanyagoktól és technológiától függ

Az emberek régóta próbálják ezt a fajta természetes tüzelőanyagot felhasználni, a középkori krónikákban utalás van arra, hogy a mai Németország alföldjeinek lakói egy évezreddel ezelőtt a korhadó növényzetből kaptak biogázt, bőrprémeket merítve a mocsárba. hígtrágya. A sötét középkorban, sőt a felvilágosult századokban a legtehetségesebb meteoristák, akik a speciálisan kiválasztott étrendnek köszönhetően időben be tudták indítani és felgyújtani a bőséges metánflatuszt, vidám vásáron váltották ki a közönség állandó örömét. előadások. Az ipari biogáz üzemeket a 19. század közepétől kezdték építeni változó sikerrel. A Szovjetunióban a múlt század 80-as éveiben állami programot fogadtak el az ipar fejlesztésére, de nem hajtották végre, bár egy tucat termelési létesítményt még mindig elindítottak. Külföldön viszonylag aktívan fejlesztik a biogáz termelési technológiát, az üzemelő üzemek összlétszáma több tízezerre tehető. A fejlett országokban (EGK, USA, Kanada, Ausztrália) ezek nagymértékben automatizált nagy komplexumok, a fejlődő országokban (Kína, India) - félkézműves biogázüzemek otthoni és kis gazdálkodáshoz.

A biogáz üzemek számának százalékos aránya az EU országaiban. Jól látható, hogy a technológia csak Németországban fejlődik aktívan, ennek oka a szilárd állami támogatások és adókedvezmények.

Mire használható a biogáz

Nyilvánvaló, hogy üzemanyagként, mivel ég. Ipari és lakóépületek fűtése, áramtermelés, főzés. Azonban nem minden olyan egyszerű, mint ahogy az a YouTube-on szétszórt videókon látszik. A biogáznak stabilan kell égnie a hőtermelő üzemekben. Ehhez a gáz-halmazállapotú közeg paramétereit meglehetősen szigorú szabványokra kell hozni. A metántartalom nem lehet alacsonyabb 65%-nál (optimálisan 90-95%), nem lehet hidrogén, a vízgőzt eltávolítják, a szén-dioxidot eltávolítják, a fennmaradó komponensek inertek a magas hőmérsékletre.

Lakóépületekben nem lehet „trágya-állati” eredetű biogázt használni, amely nem mentes a kellemetlen szagú szennyeződésektől.

A normalizált nyomás 12,5 bar, 8-10 bar alatti értéknél a fűtőberendezések és konyhai berendezések modern modelljeiben az automatizálás leállítja a gázellátást. Nagyon fontos, hogy a hőtermelőbe belépő gáz jellemzői stabilak legyenek. A normát meghaladó nyomásugrás esetén a szelep működni fog, manuálisan kell visszakapcsolnia. Rossz, ha elavult gázkészülékeket használnak, amelyek nincsenek felszerelve gázszabályozó rendszerrel. A legjobb esetben a fűtőkazán égője meghibásodhat. A legrosszabb megoldás az, hogy a gáz kialszik, de az áramlása nem áll le. Ez pedig tele van tragédiával. Összegezve az elmondottakat: a biogáz jellemzőit a kívánt paraméterekre kell hozni, és szigorúan be kell tartani a biztonsági óvintézkedéseket. Egyszerűsített folyamatlánc a biogáz előállításához. Fontos szakasz az elválasztás és a gázleválasztás

Milyen nyersanyagokat használnak a biogáz előállításához

Növényi és állati alapanyagok

• A növényi alapanyagok kiválóan alkalmasak biogáz előállítására: friss fűből a maximális üzemanyaghozam érhető el - akár 250 m3 nyersanyagonként, metántartalom akár 70%. Valamivel kevesebb, akár 220 m3 kukoricaszilázsból, 180 m3 répacsúcsból nyerhető. Bármilyen zöld növény alkalmas, jó az alga, széna (tonnánként 100 m3), de csak akkor van értelme értékes takarmánynak tüzelőanyagnak használni, ha abból egyértelműen felesleg van. A gyümölcslevek, olajok és biodízel gyártása során keletkező pépből alacsony a metán, de az anyag szabad. A növényi alapanyagok hiánya hosszú termelési ciklus, 1,5-2 hónap. Cellulózból és más lassan bomló növényi hulladékból is nyerhető biogáz, de a hatásfok rendkívül alacsony, kevés metán keletkezik, a termelési ciklus nagyon hosszú. Végezetül azt mondjuk, hogy a növényi nyersanyagokat finomra kell őrölni.
• Az állati eredetű alapanyagok: hagyományos szarvak és paták, tejüzemekből, vágóhidakból és feldolgozóüzemekből származó hulladékok is megfelelőek, zúzott formában is. A leggazdagabb „érc” az állati zsírok, a kiváló minőségű, akár 87%-os metánkoncentrációjú biogáz hozama eléri az 1500 m3-t tonnánként. Az állati alapanyagokból azonban hiány van, és általában más felhasználási módot is találnak rá.

Éghető gáz az ürülékből

• A trágya olcsó és sok gazdaságban bőségesen beszerezhető, de a biogáz hozama és minősége jóval alacsonyabb, mint a többi típusé. A tehénpogácsa és a lóalma tiszta formában felhasználható, az erjedés azonnal megindul, a biogáz hozama 60 m2/tonna alacsony metántartalmú (max. 60%) alapanyag. A gyártási ciklus rövid, 10-15 nap. A sertéstrágya és a csirketrágya mérgező – hogy jótékony baktériumok fejlődhessenek, növényi hulladékkal, szilázssal keverik. Nagy problémát jelentenek az állattartó épületek tisztítására használt tisztítószerek, felületaktív anyagok. Az antibiotikumokkal együtt, amelyek nagy mennyiségben vannak a trágyában, gátolják a bakteriális környezetet és gátolják a metán képződését. A fertőtlenítőszerek mellőzése teljességgel lehetetlen, a trágyából gáz előállításába fektetett mezőgazdasági vállalkozások pedig kénytelenek kompromisszumot találni egyrészt a higiénia és az állatbetegségek elleni védekezés, másrészt a bioreaktorok termelékenységének fenntartása között.
• Az emberi ürülék, teljesen mentes, szintén megfelelő. A közönséges szennyvíz használata azonban veszteséges, a széklet koncentrációja túl alacsony, a fertőtlenítőszerek és a felületaktív anyagok pedig magasak. A technológusok szerint csak akkor használhatók, ha a vécéből csak a csatornába jutnak „termékek”, feltéve, hogy a tálat csak egy liter (normál 4/8 l) vízzel öblítik le. És persze semmi mosószer.

A nyersanyagokra vonatkozó további követelmények

Komoly probléma, amellyel a biogáz előállításához modern berendezéseket telepített gazdaságok szembesülnek, hogy a nyersanyagok nem tartalmazhatnak szilárd zárványokat, a véletlenül a masszába kerülő kő, anya, drótdarab vagy deszka eltömíti a vezetéket, ellehetetleníti a drága székletet. szivattyú vagy keverő. El kell mondani, hogy a nyersanyagból származó maximális gázhozamra vonatkozó megadott adatok ideális laboratóriumi körülményeknek felelnek meg. Ahhoz, hogy ezeket a számokat a valós termelésben megközelítsük, számos feltételt be kell tartani: fenn kell tartani a kívánt hőmérsékletet, rendszeresen keverni kell a finomra őrölt nyersanyagokat, hozzáadni az erjedést aktiváló adalékanyagokat stb. A „saját kezű biogáz beszerzése” cikkek ajánlásai szerint összeállított rögtönzött telepítésen alig lehet elérni a maximális szint 20%-át, a high-tech berendezések 60-95%-os értéket érhetnek el.

Kellően objektív adatok a biogáz maximális hozamáról különböző típusú nyersanyagok esetében

Biogáz üzem berendezés

Kifizetődő-e a biogáz termelés?

Említettük már, hogy a fejlett országokban nagy ipari létesítményeket építenek, míg a fejlődő országokban főleg kicsiket, kis gazdaságra. Magyarázzuk meg, miért van ez így:

Van értelme otthon bioüzemanyagot előállítani?

Kifizetődő-e otthon kis mennyiségben bioüzemanyagot előállítani egy személyes melléktelken? Ha van néhány fémhordója és egyéb vasszemétje, valamint egy szakadéka a szabadidejének, és nem tudja, hogyan dobja el őket - igen. De a megtakarítások sajnos csekélyek. A kis mennyiségű nyersanyagot és metánt előállító high-tech berendezésekbe való befektetésnek semmi esetre sincs értelme.

Újabb videó a hazai Kulibinről

ELŐFIZETÉS az Econet.ru youtube csatornánkra, amely lehetővé teszi, hogy online nézzen, töltsön le ingyenesen a YouTube-ról egy videót a gyógyulásról, egy személy megfiatalításáról.

Nyomj LIKE-ot, oszd meg BARÁTOSokkal!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Az alapanyagok összekeverése és a fermentációs folyamat aktiválása nélkül a metánhozam nem haladja meg a lehetséges 20%-át. Ez azt jelenti, hogy a legjobb esetben 100 kg (bunkerrakodás) kiválasztott fűből 5 m3 gázhoz juthat a kompresszió figyelembevétele nélkül. És jó lesz, ha a metántartalom meghaladja az 50%-ot és nem tény, hogy a hőtermelőben ég el. A szerző szerint az alapanyagot naponta rakják fel, vagyis a gyártási ciklusa egy nap. Valójában a szükséges idő 60 nap. A feltaláló által kapott, egy 50 literes palackban lévő biogáz mennyisége, amelyet sikerült feltöltenie, fagyos időben egy 15 kW teljesítményű fűtőkazánhoz (kb. 150 m2-es lakóépület) 2 percre elegendő. .

Azoknak, akik érdeklődnek a biogáz termelés lehetősége iránt, műszaki kérdésekkel érdemes alaposan tanulmányozni a problémát, különösen pénzügyi szempontból, forduljanak ilyen munkában jártas szakemberekhez. Nagyon értékesek lesznek azok a gyakorlati információk, amelyeket azokban a gazdaságokban szereztek meg, ahol már egy ideje bioenergia-technológiát alkalmaznak. közzétett

Tipikus kialakítás

Az elmúlt években divattá vált a különféle biogázüzemek saját szükségletre történő felhasználása, amelyek lehetővé teszik, hogy a hulladékból energiát nyerjenek. Az ilyen kialakítás általában egy lezárt tartály, ahol adott hőmérsékleten a szennyvíz szerves komponenseinek fermentációja, különféle hulladékok stb. A barkácsoló biogáz üzem nehéz, de valóságos. A lényeg az, hogy ismerje ezeknek az eszközöknek a fajtáit és működési elvét, valamint foglalkozzon a rajzokkal.

A telepítés működési elve

A trágyából vagy más nyersanyagokból biogáz kinyerésének folyamatát fermentációnak nevezik, és az erjesztést speciális baktériumok létfontosságú tevékenysége miatt végzik. Ezzel párhuzamosan a nyersanyag felületén kéreg képződik, amelyet folyamatosan meg kell semmisíteni. Ezt úgy kell megtenni, hogy a tartalmat kézzel alaposan összekeverjük, vagy speciális eszközöket használunk a reaktoron belül. Az ilyen manipulációk eredményeként biogáz szabadul fel.

A tisztítás után keletkező biogázt egy speciális tartályba - gáztartóba - gyűjtik, ahonnan gázcsöveken keresztül a felhasználási helyre szállítják. Az újrahasznosított nyersanyagokat biotrágyává alakítják. Speciális nyíláson keresztül távozik, majd az alapanyagtól függően a talajba juttatható, vagy takarmány-adalékanyagként használható.

A biogáz saját kezű beszerzéséhez az oxigénhiány megfigyelése mellett számos feltételnek is teljesülnie kell:

• A tápanyagok elérhetősége a baktériumok számára.
• A hőmérsékleti rendszer betartása.
• Az erjedés megfelelő időpontjának kiválasztása.
• A sav-lúg egyensúly betartása.
• A szilárd részecskék arányának betartása a nyersanyagokban és az időben történő keverés.

Biogáz üzemek fajtái

Jegyzet! Napjainkban számos olyan biogázüzem létezik, amelyek nemcsak kényelmessé, hanem hatékonyan is teszik a biogáz-előállítást.

Megjelenésük, valamint a szerkezet alkotó elemei és az alkotás során felhasznált anyagok különböztetik meg őket.

Letöltés típusa szerint

Az alapanyagok berakodásának típusa szerint kétféle beépítés létezik - folyamatos és kötegelt rakodás.

Az alapanyagok erjedési idejében és a rakodás szabályosságában különböznek egymástól. A biogáz termelés szempontjából leghatékonyabb a folyamatos töltés telepítése.

Megjelenés szerint

A készülék megjelenése a biogáz felhalmozásának és tárolásának módjától függ. Gyűjteni lehet speciális gáztartályban, a reaktor felső részében, vagy rugalmas kupola alatt, lebegve vagy a reaktortól elkülönítve állva.

Csináld magad telepítés készítése

A biogáz szerkezet saját kezű építése meglehetősen bonyolult és időigényes folyamat. Egy ilyen létesítmény a biogáz-termelést alternatív lehetőséggé teszi, amely pénzt takarít meg az üzemanyag és az elektromos áram vásárlásán.

Mit kell tudnod?

Általános séma

A gazdaságban rendelkezésre álló, de használaton kívüli eszközökből készíthet tervet. Például könnyű megépíteni egy ilyen telepítésű reaktort régi edényekből, forrásban lévő vízből, medencékből, de jobb, ha hengeres tárgyakat használunk.

Íme néhány fontos követelmény, amelyeknek a reaktornak meg kell felelnie:

• Jó hőszigetelés.
• Levegő- és vízáteresztő képesség. Hiszen a biogáz és az oxigén összekeverésekor reakció megy végbe, és pusztító ereje nemcsak széttörheti, de fel is robbanthatja a reaktort.
• Megbízhatóság és szilárdság, mivel a reakció során hatalmas mennyiségű energia szabadul fel.

A jó minőségű és hatékony biotelepítés megépítéséhez a következő sorrendet kell betartani:

• Válasszon helyet a jövőbeli reaktor felszereléséhez. És mindenképpen számolja ki az 1 napra szükséges hulladék mennyiségét. Ez szükséges a szerkezet méreteinek meghatározásához.
• Készítse elő a medencét, majd szerelje be a kifolyó- és betöltőcsövet.
• Szerelje fel és rögzítse a betöltőgaratot és az égéstermékcsövet a lehető legszigorúbban.
• Használathoz, valamint a biogáz üzem utólagos karbantartásához és javításához az aknafedelet fel kell szerelni.
• Gondosan ellenőrizze a reaktor hőszigetelését és tömítettségét.

A jövőbeni telepítés falait ideális esetben betonból kell készíteni, mivel a szerkezet szilárdsága az Ön biztonságának kulcsa. Emellett nagyon fontos, hogy a reaktor és a legközelebbi épület távolsága legalább 500 méter legyen. Valójában az erjedés során mérgező gáz szabadul fel, amely káros hatással van az emberre, és néhány perc alatt megölheti.

A biogáz beszerzéséhez a következőkre lesz szüksége:

A lakás fűtésének elve

• Keverjünk össze 2 tonna tehéntrágyát és körülbelül 4,5 tonna humuszt rothadt hulladékból, tetejéből és leveleiből.
• Adjunk hozzá vizet a keverékhez úgy, hogy a reaktor páratartalma 70%.
• A kapott masszát öntsük egy gödörbe, és melegítsük fel +40 fokra fűtőberendezéssel. Miután a keverék erjedni kezd, hőmérséklete eléri a +70 fokot.
• Rögzítsen a kupolára egy ellensúlyt, ami a keveréknél 2-szer nehezebb legyen, hogy a kupola ne repüljön le a gödörről a felszabaduló gáz miatt.

Emlékeztetni kell arra, hogy a reaktorba betöltött massza nem tartalmazhat antibiotikumokat, oldószereket és más szintetikus anyagokat. Nemcsak zavarják a reakciót, hanem teljesen leállítják azt, és a reaktor falainak tönkretételét is okozzák.

Felszerelési lehetőségek

A házilag készített telepítés ma ritka alternatív energiaforrás a gazdaságokban. De tekintettel egy ilyen tervezés hatékonyságára és megtérülésére, sok gazdálkodó elkezdett gondolkodni azon, hogy önállóan építsen egy biogáz-erőművet, hogy így biztosítsa magát elektromos árammal és hővel.

Manapság az ilyen típusú berendezéseknek számos változata létezik a biogáz előállítására. Figyelembe véve Oroszország éghajlati viszonyait, a következő típusú létesítmények létrehozása javasolt.

Reaktor kézi töltéssel, keverés nélkül

Ez a legegyszerűbb telepítés otthonra, amelynek térfogata 1-10 köbméter lehet. Naponta akár 200 kg trágyát is képes feldolgozni.

Kézi betöltési lehetőség

A minimális számú részből áll:

• Bunker friss nyersanyagok tárolására.
• Reaktor.
• Biogáz mintavevő készülék.
• Fermentált nyersanyagok kirakodásának kapacitása.

Egy ilyen telepítés a déli régiókban használható, mivel keverés és fűtés nélkül működik, és pszichofil üzemmódban is működik. A felhasznált nyersanyag a következő trágya adag betöltése során a nyomócsövön keresztül kerül kivezetésre a reaktorból. Ennek oka a reaktorban uralkodó biogáz nyomás.

Amikor egy ilyen tervet saját kezűleg készít, ajánlatos a következő sorrendet követni:

• A trágya napi mennyiségének kiszámítása és a szükséges méretű reaktor kiválasztása után meg kell határozni a jövőbeli szerkezet helyét, valamint elő kell készíteni a telepítéshez szükséges anyagokat.
• Ezután meg kell építeni egy be- és kirakócsövet, valamint gödröt kell készíteni a telepítéshez.
• A reaktor gödörbe szerelése után be kell építeni egy töltőgaratot és egy gázelvezetőt, valamint egy aknafedelet.
• Ellenőrizze a szerkezet szivárgását, fesse le és szigetelje le.
• Üzembe helyezés.

Kézi betöltés, fűtés és keverés

Kézi alapanyag-betöltéssel és annak időszakos keverésével biogázüzem építhető. Ez azonban nem igényel nagy pénzügyi befektetést a tulajdonostól. Kialakítása alkalmas egy kis gazdaság számára, mivel kapacitása napi 200 kg trágya feldolgozása. Az ilyen telepítés rajzai hasonlóak az előző verzió rajzaihoz, és szakemberrel kapcsolatba lépve elkészíthetők.

Ez az egység mezofil és termofil üzemmódban is működhet.

A stabil és legintenzívebb fermentációs folyamat érdekében egy speciális reaktorfűtési rendszert telepítenek. A biogáz üzem két üzemmódban működhet. A reaktor fűtését melegvizes kazán biztosítja, amely a keletkező biogázzal működik. A maradék biogáz háztartási gépekhez használható fel.

A feldolgozott nyersanyagokat speciális tartályban tárolják, amíg a talajba nem juttatják, vagy táptalajként használják fel a kaliforniai férgek számára.

Beépítés gáztartállyal, pneumatikus töltés, alapanyagok fűtése, keverése

Egy ilyen létesítmény kis- és közepes méretű gazdaságok számára készült, ahol napi 1,5 tonna trágyát dolgoznak fel biogázzá. Az alapanyagokat hőcserélő melegíti fel vízmelegítő kazánnal, amely a keletkező gázzal működik. A tömeges kirakodási csővezeték speciális leágazással van felszerelve a biotrágya tárolóban történő összegyűjtésére, valamint a járművekbe történő berakodásra, majd a szántóföldre történő kiszállításra.

Egy ilyen házi készítésű berendezés tervezése magában foglalja a trágya pneumatikus betöltését a reaktorba, valamint a biogázzal való keverést, amelynek kiválasztása automatikusan történik. A biogázt egy speciális rekeszben - egy gáztartóban - tárolják.

Következtetés

A biogáz viszonylag új energiaforrás. Használatával örökre elfelejtheti a villamosenergia-tarifákat, és még egy olyan kérdést is megoldhat, mint a metántermelés. A megfelelően megtervezett rajzok és a berendezés gyártása során tett erőfeszítések jelentősen megtakarítják egynél több gazdálkodó pénzét, ami manapság különösen fontos.

Hasonló hozzászólások

A modern világ az egyre növekvő fogyasztásra épül, ezért az ásvány- és nyersanyagkészletek különösen gyorsan kimerülnek. Ugyanakkor számos állattartó telepen évente több millió tonna bűzös trágya halmozódik fel, ártalmatlanítására jelentős összegeket fordítanak. Az ember sem marad le a biológiai hulladéktermelésben. Szerencsére olyan technológiát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi ezen problémák egyidejű megoldását: biohulladék (elsősorban trágya) alapanyagként történő felhasználását, környezetbarát megújuló tüzelőanyag - biogáz - beszerzését. Az ilyen innovatív technológiák alkalmazása új, ígéretes iparágat – a bioenergiát – eredményezett.

Mi a biogáz

A biogáz illékony, színtelen, szagtalan, gáznemű anyag. 50-70 százalékban metánból áll, ennek legfeljebb 30 százaléka szén-dioxid CO2 és további 1-2 százalék - gáznemű anyagok - szennyeződések (azoktól megtisztítva a legtisztább biometánt kapjuk).

Ennek az anyagnak a minőségi fizikai-kémiai mutatói megközelítik a szokásos jó minőségű földgázt. A tudósok szerint a biogáznak nagyon magas a fűtőértéke: például ennek a természetes tüzelőanyagnak egy köbméterének elégetésekor felszabaduló hő másfél kilogramm szén hőjének felel meg.

A biogáz felszabadulása egy speciális típusú baktérium - anaerob - létfontosságú tevékenysége miatt következik be, míg a mezofil baktériumok akkor aktiválódnak, amikor a környezetet 30-40 Celsius-fokra melegítik, és a termofil baktériumok magasabb hőmérsékleten - akár +50 fokig - szaporodnak. .

Enzimeik hatására a szerves nyersanyagok biológiai gázok felszabadulásával bomlanak le.

Nyersanyagok biogázhoz

Nem minden szerves hulladék alkalmas biogázzá történő feldolgozásra. Például a baromfi- és sertéstelepekről származó alom tiszta formában nem használható fel kategorikusan, mert magas toxicitásúak. Ahhoz, hogy biogázt nyerjünk belőlük, az ilyen hulladékokhoz hígító anyagokat kell hozzáadni: silómassza, zöldfűmassza, valamint tehéntrágya. Az utolsó komponens a legalkalmasabb alapanyag a környezetbarát tüzelőanyag előállításához, mivel a tehenek csak növényi táplálékot esznek. Ugyanakkor ellenőrizni kell a nehézfém-szennyeződések, kémiai komponensek, felületaktív anyagok tartalmát is, amelyek elvileg nem lehetnek az alapanyagban. Nagyon fontos pont az antibiotikumok és fertőtlenítőszerek ellenőrzése. A trágyában való jelenlétük megakadályozhatja a nyersmassza bomlási folyamatát és az illékony gázok képződését.

További információ. Nem lehet teljesen fertőtlenítőszert nélkülözni, mert különben a magas hőmérséklet hatására penész képződik a biomasszán. Szükséges továbbá a trágyatömegek időben történő figyelése és tisztítása a mechanikai szennyeződésektől (szögek, csavarok, kövek stb.), amelyek gyorsan károsíthatják a biogáz berendezéseket. A biogáz kinyeréséhez használt alapanyagok páratartalmának legalább 80-90%-nak kell lennie.

A gázképződés mechanizmusa

Ahhoz, hogy a levegő nélküli fermentáció (tudományosan anaerob fermentáció) során a szerves nyersanyagokból biogáz szabaduljon fel, megfelelő feltételek szükségesek: zárt tartály és emelt hőmérséklet. Ha helyesen csinálják, a keletkezett gáz felemelkedik a csúcsra, ahol felhasználásra kerül, és marad egy kiváló bio-szerves mezőgazdasági műtrágya, amely gazdag nitrogénben és foszforban, de mentes a káros mikroorganizmusoktól. A folyamatok helyes és teljes lefolyásához a hőmérsékleti rendszer nagyon fontos.

A trágya ökológiai tüzelőanyaggá alakításának teljes ciklusa 12 naptól egy hónapig tart, ez a nyersanyag összetételétől függ. A reaktor egy liter hasznos térfogatából körülbelül két liter biogázt nyernek. Korszerűbb, modernizált berendezések alkalmazása esetén a bioüzemanyag-előállítási folyamat 3 napra gyorsul, a biogáz termelése pedig 4,5-5 literre nő.

Az emberek a 18. század végétől kezdték el tanulmányozni és használni a bioüzemanyagok szerves természetes forrásokból történő kinyerésének technológiáját, és a volt Szovjetunióban a múlt század 40-es éveiben fejlesztették ki az első biogáz-előállító berendezést. Napjainkban ezek a technológiák egyre fontosabbak és népszerűbbek.

A biogáz előnyei és hátrányai

A biogáznak, mint energiaforrásnak vitathatatlan előnyei vannak:

• az ökológiai helyzet javítását szolgálja azokon a területeken, ahol széles körben alkalmazzák, hiszen a szennyező tüzelőanyag-felhasználás csökkentésével együtt nagyon hatékony a biohulladék megsemmisítése és a szennyvizek fertőtlenítése, pl. biogáz berendezések tisztítóállomásként működnek;
• ennek a fosszilis tüzelőanyagnak az előállításához felhasznált nyersanyagok megújulóak és gyakorlatilag ingyenesek – amíg a farmon lévő állatokat etetik, addig biomasszát termelnek, és ezáltal üzemanyagot a biogázüzemek számára;
• a berendezések beszerzése és használata gazdaságilag előnyös - a vásárlást követően a biogáz üzem már nem igényel beruházást, karbantartása egyszerű és olcsó; például egy gazdaságban használt biogázüzem már három évvel az indulás után megtérül; nem kell mérnöki kommunikációt és távvezetékeket építeni, a bioállomás indításának költsége 20 százalékkal csökken;
• nincs szükség olyan mérnöki kommunikációra, mint az elektromos vezetékek és a gázvezetékek;
• A biogáz helyi bioalapanyagot használó üzemben történő előállítása hulladékmentes vállalkozás, szemben a hagyományos energiaforrást (gázvezeték, kazánház stb.) használó vállalkozásokkal, a hulladék nem szennyezi a környezetet és nem igényel helyet a számára. tárolás;
• biogáz használatakor bizonyos mennyiségű szén-dioxid, valamint kén kerül a légkörbe, azonban ezek a mennyiségek minimálisak az azonos földgázhoz képest, és a légzés során a zöldfelületek asszimilálódnak, így a bioetanol hozzájárulása a az üvegházhatás minimális;
• más alternatív energiaforrásokhoz képest a biogáz termelés mindig stabil, a biogáz termelő üzemek tevékenysége, termelékenysége egy személy által szabályozható (ellentétben pl. a napelemekkel), több üzem összeszerelésével, vagy éppen ellenkezőleg, részekre bontásával. külön szakaszok a balesetveszély csökkentése érdekében;
• a kipufogógázokban bioüzemanyagok használatakor a szén-monoxid-tartalom 25 százalékkal, a nitrogén-oxidok pedig 15 százalékkal csökken;
• a trágya mellett bizonyos típusú növények felhasználhatók biomassza előállítására üzemanyagként, például a cirok segít javítani a talajviszonyokat;
• Ha bioetanolt adunk a benzinhez, megnő annak oktánszáma, és maga az üzemanyag is ütésállóbbá válik, öngyulladási hőmérséklete jelentősen csökken.

Biogáz– nem ideális üzemanyag, és az előállítás technológiája sem hátrányoktól mentes:

• a biogáz-termelő berendezésekben a szerves alapanyagok feldolgozási aránya a technológia gyenge pontja a hagyományos energiaforrásokhoz képest;
• a bioetanol fűtőértéke alacsonyabb, mint az olajból származó üzemanyag - 30 százalékkal kevesebb energia szabadul fel;
• a folyamat meglehetősen instabil, fenntartásához nagy mennyiségű, bizonyos minőségű enzimre van szükség (például a tehenek étrendjének változása nagyban befolyásolja a trágya alapanyag minőségét);
• a gátlástalan biomassza termelők a feldolgozóállomások számára a fokozott vetéssel jelentősen kimeríthetik a talajt, ami sérti a terület ökológiai egyensúlyát;
• A biogázzal ellátott csövek és tartályok nyomásmentesíthetők, ami a bioüzemanyag minőségének meredek csökkenéséhez vezet.

Hol használják a biogázt?

Ezt az ökológiai bioüzemanyagot mindenekelőtt a lakosság háztartási szükségleteinek kielégítésére, a földgáz helyettesítésére, fűtésre és főzésre használják. A vállalkozások a biogáz segítségével zárt termelési ciklust indíthatnak el: alkalmazása különösen a gázturbinákban hatékony. Megfelelő beállítással és egy ilyen turbina bioüzemanyag üzemmel való teljes kombinálásával a költsége versenyez a legolcsóbb atomenergiával.

A biogáz felhasználásának hatékonysága nagyon könnyen kiszámítható. Például egy egységnyi szarvasmarhából akár 40 kilogramm trágyát is kaphat, amiből másfél köbméter biogázt állítanak elő, ami 3 kilowatt/óra villamos energia előállításához elegendő.

A gazdaság villamosenergia-szükségletének meghatározásával meg lehet határozni, hogy milyen típusú biogázüzemet használjunk. Kis számú tehén esetén a legjobb otthoni biogázt előállítani egy egyszerű, kis kapacitású biogáz üzem segítségével.

Ha a gazdaság nagyon nagy, és folyamatosan nagy mennyiségű biohulladék keletkezik rajta, akkor előnyös egy automatizált ipari típusú biogáz rendszer telepítése.

Jegyzet! A tervezésnél és üzembe helyezésnél itt szakképzett szakemberek segítségére lesz szükség.

Biogáz üzem építése

Minden bioinstalláció a következő fő részekből áll:

• bioreaktor, ahol a trágyakeverék biológiai lebomlása megy végbe;
• szerves üzemanyag-ellátó rendszer;
• egység biológiai tömegek keverésére;
• eszközök a kívánt hőmérsékleti szint létrehozására és fenntartására;
• tartályok a keletkező biogáz bennük való elhelyezésére (gáztartók);

• konténerek a képződött szilárd frakciók odahelyezéséhez.

Ez az ipari automatizált üzemek elemeinek teljes listája, míg a magánház biogázüzeme sokkal egyszerűbb.

A bioreaktort teljesen le kell zárni, pl. oxigén hozzáférés nem megengedett. Ez lehet egy henger alakú fémtartály, amelyet a talaj felszínére helyeznek el, erre a célra az 50 köbméteres korábbi üzemanyagtartályok alkalmasak. A kész összecsukható bioreaktorok gyorsan fel- és szétszerelhetők, és könnyen áthelyezhetők új helyre.

Ha kis biogázüzem várható, akkor célszerű a reaktort a föld alá helyezni, és tégla vagy beton tartály, valamint fém vagy PVC hordó formájában készíteni. Beltérben is elhelyezhető egy ilyen bioenergiás reaktor, azonban gondoskodni kell a levegő állandó szellőztetéséről.

A biológiai alapanyagok előkészítésére szolgáló bunkerek a rendszer szükséges elemei, ugyanis a reaktorba kerülés előtt elő kell készíteni: 0,7 milliméteres szemcsékre kell összetörni és vízbe áztatni, hogy a nyersanyag nedvességtartalma 90-re emelkedjen. százalék.

A nyersanyag-ellátó rendszerek egy nyersanyag-fogadóból, egy vízvezetékből és egy szivattyúból állnak, amely az előkészített masszát szállítja a reaktorba.

Ha a bioreaktort föld alatt készítik, akkor a nyersanyagtartályt a felszínre helyezik úgy, hogy az előkészített szubsztrát a gravitáció hatására magától befolyjon a reaktorba. Lehetőség van arra is, hogy a nyersanyag-fogadót a garat tetejére helyezzük, ebben az esetben szivattyú szükséges.

A hulladékkivezetés közelebb van az aljához, szemben a nyersanyag bemenettel. A szilárd frakciók vevője téglalap alakú doboz formájában készül, ahová a kimeneti cső vezet. Amikor az elkészített bioszubsztrát új része belép a bioreaktorba, az azonos térfogatú szilárd hulladék adagja a gyűjtőbe kerül. A jövőben a gazdaságokban kiváló biotrágyaként használják őket.

A keletkező biogázt gáztárolókban tárolják, amelyek általában a reaktor tetején vannak elhelyezve, és kúpos vagy kupolás alakúak. A gáztartók vasból készülnek, és több rétegben olajfestékkel vannak átfestve (ez segít elkerülni a korróziós károsodást). A nagy ipari biolétesítményekben a biogáz tartályok a reaktorhoz csatlakoztatott különálló tartályok formájában készülnek.

A keletkező gáz éghető tulajdonságainak biztosítása érdekében meg kell szabadítani a vízgőztől. A bioüzemanyagot vezetéken keresztül egy víztartályon (hidraulikus zár) keresztül vezetik be, majd műanyag csövön keresztül közvetlenül fogyasztásra adagolható.

Néha találhat speciális zacskó alakú PVC gáztartókat. A telepítés közvetlen közelében találhatók. Ahogy a zsákok megtelnek biogázzal, kinyílnak, térfogatuk annyira megnő, hogy az összes termelt gázt befogadja.

A biofermentációs folyamatok hatékony lefolyásához a szubsztrátum állandó keverése szükséges. A biomassza felületén a kéreg kialakulásának megakadályozása és az erjedési folyamatok lelassítása érdekében folyamatosan aktívan keverni kell. Ehhez a reaktor oldalára merülő vagy ferde keverőket szerelnek fel keverő formájában a tömeg mechanikus keverésére. Kis állomásokhoz kézi, ipari állomásokhoz - automatikus vezérléssel.

Az anaerob baktériumok létfontosságú tevékenységéhez szükséges hőmérsékletet automatizált fűtőrendszerek (helyhez kötött reaktorok esetén) tartják fenn, ezek akkor kezdenek felfűteni, amikor a hő a norma alá esik, és automatikusan kikapcsol, ha eléri a normál hőmérsékletet. Használhat kazánházakat, elektromos fűtőtesteket is, vagy telepíthet speciális fűtőtestet a nyersanyagokkal ellátott tartály aljára. Ugyanakkor csökkenteni kell a bioreaktor hőveszteségét, ehhez üveggyapot réteggel van becsomagolva, vagy más hőszigetelést végeznek, például habosított polisztirolból.

A biogáz csináld magad

Magánházak esetében a biogáz használata most nagyon releváns - szinte ingyenes trágyából gázt kaphat háztartási szükségletekre, valamint házak és gazdaságok fűtésére. A saját biogázüzem garanciát jelent az áramkimaradások és a gázárak emelkedése ellen, valamint remek módja a biohulladék, valamint a felesleges papír ártalmatlanításának.

Az első alkalommal történő építéshez a leglogikusabb az egyszerű sémák használata, az ilyen szerkezetek megbízhatóbbak és hosszabb ideig tartanak. A jövőben a telepítés bonyolultabb részletekkel is kiegészíthető. Egy 50 négyzetméteres házhoz 5 köbméter térfogatú fermentációs tartály mellett elegendő mennyiségű gázt kapunk. A megfelelő fermentációhoz szükséges állandó hőmérsékleti rendszer biztosítása érdekében fűtőcső használható.

Az építkezés első szakaszában árkot ásnak a bioreaktor számára, amelynek falait meg kell erősíteni és műanyag, betonkeverékkel vagy polimer gyűrűkkel le kell zárni (lehetőleg üres fenékkel - ezeket használat közben rendszeresen cserélni kell ).

A második szakasz a gázelvezetés telepítéséből áll polimer csövek formájában, számos lyukkal. A beépítés során figyelembe kell venni, hogy a csövek tetejének meg kell haladnia a reaktor tervezett feltöltési mélységét. A kimeneti csövek átmérője nem haladhatja meg a 7-8 centimétert.

A következő lépés az elszigetelés. Ezt követően lehetőség van a reaktor feltöltésére az előkészített szubsztrátummal, majd a nyomás növelése érdekében fóliába csomagolják.

A negyedik szakaszban a kupolákat és a kivezető csövet szerelik fel, amely a kupola legmagasabb pontján van elhelyezve és összeköti a reaktort a gáztartóval. A gáztartály téglával burkolható, a tetejére rozsdamentes acél háló van felszerelve és vakolattal borítva.

A gáztartály felső részébe egy nyílás van elhelyezve, amely hermetikusan záródik, ebből egy gázcsövet vesznek ki nyomáskiegyenlítő szeleppel.

Fontos! A keletkező gázt folyamatosan el kell távolítani és el kell fogyasztani, mivel hosszú távú tárolása a bioreaktor szabad részében nagy nyomás miatt robbanást idézhet elő. Vízzárat kell biztosítani, hogy a biogáz ne keveredjen levegővel.

A biomassza felmelegítéséhez a ház fűtési rendszeréből származó hőcserélőt telepíthet - ez gazdaságilag sokkal jövedelmezőbb, mint az elektromos fűtőberendezések használata. A külső fűtés gőz segítségével biztosítható, ez kizárja a nyersanyagok norma feletti túlmelegedését.

Általánosságban elmondható, hogy a barkácsoló biogáz üzem nem olyan bonyolult szerkezet, de az elrendezésnél a legapróbb részletekre is oda kell figyelni a tüzek és a pusztulás elkerülése érdekében.

További információ. A legegyszerűbb biotelepítés kivitelezését is megfelelő dokumentumokkal kell formalizálni, szükséges a technológiai séma és a berendezés telepítési térképe, valamint be kell szerezni az Egészségügyi és Járványügyi Állomás, a tűz- és gázszolgálat jóváhagyását.

Napjainkban egyre nagyobb teret nyer az alternatív energiaforrások alkalmazása. Közülük a bioenergia egyik igen ígéretes alágazata a biogáz előállítása szerves hulladékból, például trágyából és silóból. A biogáz-előállító állomások (ipari vagy kislakásos) megoldhatják a hulladékelhelyezés, az ökológiai tüzelőanyag és hő, valamint a jó minőségű mezőgazdasági műtrágya beszerzésének problémáit.

Videó

Tegyük fel, hogy földgáz nem volt és nem is lesz az Ön falujában. És még ha van is, az pénzbe kerül. Bár sokkal olcsóbb, mint a romos fűtés villannyal és folyékony tüzelőanyaggal. A legközelebbi pelletgyártó műhely pár száz kilométerre van, cipelni drága. Évről évre egyre nehezebb a tűzifát vásárolni, fűteni is fáradságos. Ennek fényében nagyon csábítónak tűnik, hogy ingyenes biogázt kapjon a saját kertjében a gaztól, a csirketrágyától, a kedvenc disznó trágyájától vagy a gazda WC-jének tartalmától. Elég egy bioreaktort készíteni! A tévében azt mondják, hogy a takarékos német gazdák hogyan melegítik magukat „trágya” forrásokkal, és most nincs szükségük „Gazpromra”. Itt igaz a mondás: „eltávolítja a filmet a székletről”. Az internet tele van cikkekkel és videókkal a "biogáz biomasszából" és a "csináld magad biogáz üzem" témában. A technológia gyakorlati alkalmazásáról azonban keveset tudni: itthon mindenki és mindenki biogáz termelésről beszél, de konkrét példát kevesen láttak a faluban, akárcsak a legendás Yo-Mobile-t az úton. Próbáljuk meg kitalálni, miért van ez így, és milyen kilátások vannak a vidéken a progresszív bioenergia-technológiáknak.

Milyen csodálatos lenne: álmodoztam egy kicsit a vécén, és már forrt a vízforraló

Mi a biogáz + egy kis történelem

A biogáz a biomassza különböző típusú baktériumok általi, egymás utáni háromlépcsős bomlása (hidrolízis, sav- és metánképződés) eredményeként jön létre. Hasznos éghető komponens a metán, hidrogén is jelen lehet.

Bakteriális bomlási folyamat, amely éghető metánt termel

Kisebb-nagyobb mértékben éghető gázok keletkeznek bármilyen állati és növényi maradvány bomlásakor.

A biogáz hozzávetőleges összetétele, az összetevők fajlagos aránya a felhasznált nyersanyagoktól és technológiától függ

Az emberek régóta próbálják ezt a fajta természetes tüzelőanyagot felhasználni, a középkori krónikákban utalás van arra, hogy a mai Németország alföldjeinek lakói egy évezreddel ezelőtt a korhadó növényzetből kaptak biogázt, bőrprémeket merítve a mocsárba. hígtrágya. A sötét középkorban, sőt a felvilágosult századokban a legtehetségesebb meteoristák, akik a speciálisan kiválasztott étrendnek köszönhetően időben be tudták indítani és felgyújtani a bőséges metánflatuszt, vidám vásáron váltották ki a közönség állandó örömét. előadások. Az ipari biogáz üzemeket a 19. század közepétől kezdték építeni változó sikerrel. A Szovjetunióban a múlt század 80-as éveiben állami programot fogadtak el az ipar fejlesztésére, de nem hajtották végre, bár egy tucat termelési létesítményt még mindig elindítottak. Külföldön viszonylag aktívan fejlesztik a biogáz termelési technológiát, az üzemelő üzemek összlétszáma több tízezerre tehető. A fejlett országokban (EGK, USA, Kanada, Ausztrália) ezek nagymértékben automatizált nagy komplexumok, a fejlődő országokban (Kína, India) - félkézműves biogázüzemek otthoni és kis gazdálkodáshoz.

A biogáz üzemek számának százalékos aránya az EU országaiban. Jól látható, hogy a technológia csak Németországban fejlődik aktívan, ennek oka a szilárd állami támogatások és adókedvezmények.

Mire használható a biogáz

Nyilvánvaló, hogy üzemanyagként, mivel ég. Ipari és lakóépületek fűtése, áramtermelés, főzés. Azonban nem minden olyan egyszerű, mint ahogy az a YouTube-on szétszórt videókon látszik. A biogáznak stabilan kell égnie a hőtermelő üzemekben. Ehhez a gáz-halmazállapotú közeg paramétereit meglehetősen szigorú szabványokra kell hozni. A metántartalom nem lehet alacsonyabb 65%-nál (optimálisan 90-95%), nem lehet hidrogén, a vízgőzt eltávolítják, a szén-dioxidot eltávolítják, a fennmaradó komponensek inertek a magas hőmérsékletre. Lakóépületekben nem lehet „trágya-állati” eredetű biogázt használni, amely nem mentes a kellemetlen szagú szennyeződésektől.

A normalizált nyomás 12,5 bar, 8-10 bar alatti értéknél a fűtőberendezések és konyhai berendezések modern modelljeiben az automatizálás leállítja a gázellátást. Nagyon fontos, hogy a hőtermelőbe belépő gáz jellemzői stabilak legyenek. A normát meghaladó nyomásugrás esetén a szelep működni fog, manuálisan kell visszakapcsolnia. Rossz, ha elavult gázkészülékeket használnak, amelyek nincsenek felszerelve gázszabályozó rendszerrel. A legjobb esetben a fűtőkazán égője meghibásodhat. A legrosszabb megoldás az, hogy a gáz kialszik, de az áramlása nem áll le. Ez pedig tele van tragédiával. Összegezve az elmondottakat: a biogáz jellemzőit a kívánt paraméterekre kell hozni, és szigorúan be kell tartani a biztonsági óvintézkedéseket.

Egyszerűsített folyamatlánc a biogáz előállításához. Fontos szakasz az elválasztás és a gázleválasztás

Milyen nyersanyagokat használnak a biogáz előállításához

• A növényi alapanyagok kiválóan alkalmasak biogáz előállítására: friss fűből a maximális üzemanyaghozam érhető el - akár 250 m3 nyersanyagonként, metántartalom akár 70%. Valamivel kevesebb, akár 220 m3 kukoricaszilázsból, 180 m3 répacsúcsból nyerhető. Bármilyen zöld növény alkalmas, jó az alga, széna (tonnánként 100 m3), de csak akkor van értelme értékes takarmánynak tüzelőanyagnak használni, ha abból egyértelműen felesleg van. A gyümölcslevek, olajok és biodízel gyártása során keletkező pépből alacsony a metán, de az anyag szabad. A növényi alapanyagok hiánya hosszú termelési ciklus, 1,5-2 hónap. Cellulózból és más lassan bomló növényi hulladékból is nyerhető biogáz, de a hatásfok rendkívül alacsony, kevés metán keletkezik, a termelési ciklus nagyon hosszú. Végezetül azt mondjuk, hogy a növényi nyersanyagokat finomra kell őrölni.
• Az állati eredetű alapanyagok: hagyományos szarvak és paták, tejüzemekből, vágóhidakból és feldolgozóüzemekből származó hulladékok is megfelelőek, zúzott formában is. A leggazdagabb „érc” az állati zsírok, a kiváló minőségű, akár 87%-os metánkoncentrációjú biogáz hozama eléri az 1500 m3-t tonnánként. Az állati alapanyagokból azonban hiány van, és általában más felhasználási módot is találnak rá.

Éghető gáz az ürülékből

• A trágya olcsó és sok gazdaságban bőségesen beszerezhető, de a biogáz hozama és minősége jóval alacsonyabb, mint a többi típusé. A tehénpogácsa és a lóalma tiszta formában felhasználható, az erjedés azonnal megindul, a biogáz hozama 60 m2/tonna alacsony metántartalmú (max. 60%) alapanyag. A gyártási ciklus rövid, 10-15 nap. A sertéstrágya és a csirketrágya mérgező – hogy jótékony baktériumok fejlődhessenek, növényi hulladékkal, szilázssal keverik. Nagy problémát jelentenek az állattartó épületek tisztítására használt tisztítószerek, felületaktív anyagok. Az antibiotikumokkal együtt, amelyek nagy mennyiségben vannak a trágyában, gátolják a bakteriális környezetet és gátolják a metán képződését. A fertőtlenítőszerek mellőzése teljességgel lehetetlen, a trágyából gáz előállításába fektetett mezőgazdasági vállalkozások pedig kénytelenek kompromisszumot találni egyrészt a higiénia és az állatbetegségek elleni védekezés, másrészt a bioreaktorok termelékenységének fenntartása között.
• Az emberi ürülék, teljesen mentes, szintén megfelelő. A közönséges szennyvíz használata azonban veszteséges, a széklet koncentrációja túl alacsony, a fertőtlenítőszerek és a felületaktív anyagok pedig magasak. A technológusok szerint csak akkor használhatók, ha a vécéből csak a csatornába jutnak „termékek”, feltéve, hogy a tálat csak egy liter (normál 4/8 l) vízzel öblítik le. És persze semmi mosószer.

A nyersanyagokra vonatkozó további követelmények

Komoly probléma, amellyel a biogáz előállításához modern berendezéseket telepített gazdaságok szembesülnek, hogy a nyersanyagok nem tartalmazhatnak szilárd zárványokat, a véletlenül a masszába kerülő kő, anya, drótdarab vagy deszka eltömíti a vezetéket, ellehetetleníti a drága székletet. szivattyú vagy keverő.

El kell mondani, hogy a nyersanyagból származó maximális gázhozamra vonatkozó megadott adatok ideális laboratóriumi körülményeknek felelnek meg. Ahhoz, hogy ezeket a számokat a valós termelésben megközelítsük, számos feltételt be kell tartani: fenn kell tartani a kívánt hőmérsékletet, rendszeresen keverni kell a finomra őrölt nyersanyagokat, hozzáadni az erjedést aktiváló adalékanyagokat stb. A „saját kezű biogáz beszerzése” cikkek ajánlásai szerint összeállított rögtönzött telepítésen alig lehet elérni a maximális szint 20%-át, a high-tech berendezések 60-95%-os értéket érhetnek el.

Kellően objektív adatok a biogáz maximális hozamáról különböző típusú nyersanyagok esetében

Biogáz üzem berendezés

• "Házi" biogáz üzem. Legalább két lezárt edényre, egy bioreaktorra és egy akkumulátorra van szükség, amelyekbe csövön keresztül gázt bocsátanak ki. Kívánatos egy harmadik tartály, ahol a biogázt nyomás alatt szivattyúzzák, majd a másodikban részben leülepszik a nedvesség. A dizájn nem sokban különbözik a moonshine still-től. Jó lenne állandóan kevergetni az alapanyagokat, ehhez kell keverő és villanymotor vagy egészséges szívós ember. Nem érdemes nagy termelékenységgel és jó minőségű biogázzal számolni.
• Ipari üzem biogáz előállítására. Nem megyünk bele a részletekbe, jobb, ha egy sematikus diagramot adunk:

A berendezés tartalmaz legalább egy reaktort és egy gáztartályt, egy szeparátort, keverőket, szivattyúkat, egy kompresszorállomást, egy állandó hőmérsékletű rendszert, biztonsági berendezéseket és vezérlőket. A folyamatok fokozására kavitátorokat, környezetelemző és aktivátorok bevezetésére szolgáló eszközöket, stb. is alkalmaznak.

A keletkező biogáz összetételét normalizálni kell, tárolás után az elválasztó és szorpciós oszlopokba kerül, majd a gáztartályban a szükséges nyomásra hozzák és csak ezután kerül a hőtermelőkhöz vezető vezetékbe.

Bioenergia-termelés egy modern állattenyésztési komplexum részeként. Az üvegházak és a műtrágyaüzem összetétele növeli a jövedelmezőséget.

Kifizetődő-e a biogáz termelés?

Említettük már, hogy a fejlett országokban nagy ipari létesítményeket építenek, míg a fejlődő országokban főleg kicsiket, kis gazdaságra. Magyarázzuk meg, miért van ez így:

• Szegény országok. Egy rögtönzött telepítésben, annak szörnyű hatékonysága miatt, minden munka kézzel is elvégezhető. Azoknak az országoknak, ahol a parasztoknak csak filléreket fizetnek a kemény munkáért, ez előny. Sőt, a meleg vidékeken a termést évente többször is be lehet takarítani, és az olcsó növényi anyagok bőségesek. A legegyszerűbb rendszerbe való beruházás viszonylag kicsi, az emberek készek beletörődni a biogáz alacsony minőségébe. A tulajdonosnak olcsóbb „figyelőt” tenni egy vízözön előtti kazánhoz vagy kályhához, mint a biogáz normalizálására szolgáló berendezést vásárolni.

A kínai gazdálkodók nyersanyagot szereznek be a biogáz előállításához

• gazdag országok. A biogáz-termelésben világelső Németországban a baromfi- és a nagy állattartó telepek csaknem fele saját maga állítja elő a metánt. A folyamatok a lehető legnagyobb mértékben automatizáltak, a biogáz minősége magas, a termelési kapacitások nagyok. A hulladék alapanyagok további feldolgozáson, mineralizáción mennek keresztül, melynek eredményeként a gazdaságok fertőtlenített, nem agresszív komplex műtrágyát kapnak. Az alapanyagokból származó metán magas aránya és az energiahordozók jelentős ára ellenére a szakértők szerint a biogáz-energia csak azért indokolt a gazdálkodók számára, mert az állam a berendezések költségeinek 50%-át támogatja. További előnyhöz juthat a gázból történő áramtermelés. Először is a kormány felfújt áron vásárolja meg; másodszor, az egyenetlen szezonális biogáztermelés következményei így minimalizálhatók. Az állam külön fizet a földek ökológiai állapotának javításáért a nem agresszív trágya, hanem a „lágy” műtrágya használata miatt.

Biogáz termelés Németországban: környezetbarát, esztétikus, csak a szövetségi kormány pénzügyi támogatásával lehetséges

• Oroszország. Hazánkban legalább a biogáz-energia is fejlődik. A média időnként beszámol a következő produkció indulásáról, egy-egy örömteli tudós, tervező vagy a gazdaság igazgatója egy interjúban beszámol arról, hogy a telepítés megtérülési ideje egy év. De az élet meghozza a maga korrekcióit. Idővel kiderül, hogy az üzleti terv elkészítésekor nem vették figyelembe a működési költségeket, a gyakorlatban a gázhozam a tervezettnél jóval alacsonyabb, az erjesztési idő pedig jóval hosszabb. A fél évet ledolgozók már azt mondják, hogy a beruházások megtérülési ideje 5 év. És ezen idő után az emberek általában megpróbálnak nem interjút adni. Sajnos szétszórtan foglalkozunk bioenergiával, és nincsenek megbízható adatok az oroszországi jövedelmezőségről. Általánosságban feltételezhető, hogy a nyugatinál alacsonyabb energiaárakat és a helyi tüzelőanyagok elérhetőségét figyelembe véve hazánkban a biogáz-termelés a jövedelmezőség küszöbén áll, ami állami támogatás nélkül nem járul hozzá a fejlődéséhez.

Van értelme otthon bioüzemanyagot előállítani?

Kifizetődő-e otthon kis mennyiségben bioüzemanyagot előállítani egy személyes melléktelken? Ha van néhány fémhordója és egyéb vasszemétje, valamint egy szakadéka a szabadidejének, és nem tudja, hogyan dobja el őket - igen. De a megtakarítások sajnos csekélyek. A kis mennyiségű nyersanyagot és metánt előállító high-tech berendezésekbe való befektetésnek semmi esetre sincs értelme.

Újabb videó a hazai Kulibinről

Az alapanyagok összekeverése és a fermentációs folyamat aktiválása nélkül a metánhozam nem haladja meg a lehetséges 20%-át. Ez azt jelenti, hogy a legjobb esetben 100 kg (bunkerrakodás) kiválasztott fűből 5 m3 gázhoz juthat a kompresszió figyelembevétele nélkül. És jó lesz, ha a metántartalom meghaladja az 50%-ot és nem tény, hogy a hőtermelőben ég el. A szerző szerint az alapanyagot naponta rakják fel, vagyis a gyártási ciklusa egy nap. Valójában a szükséges idő 60 nap. A feltaláló által kapott, egy 50 literes palackban lévő biogáz mennyisége, amelyet sikerült feltöltenie, fagyos időben egy 15 kW teljesítményű fűtőkazánhoz (kb. 150 m2-es lakóépület) 2 percre elegendő. .

Azoknak, akik érdeklődnek a biogáz termelés lehetősége iránt, műszaki kérdésekkel érdemes alaposan tanulmányozni a problémát, különösen pénzügyi szempontból, forduljanak ilyen munkában jártas szakemberekhez. Nagyon értékesek lesznek azok a gyakorlati információk, amelyeket azokban a gazdaságokban szereztek meg, ahol már egy ideje bioenergia-technológiát alkalmaznak.