Гэртээ метаныг хэрхэн яаж хийх вэ. Гэрт зориулсан DIY биохийн үйлдвэр

28.08.2023

Олон өрхийн эзэд гэрийн халаалт, хоол хийх, цахилгаан хангамжийн зардлыг хэрхэн бууруулах талаар санаа зовж байна. Тэдний зарим нь өөрийн гараар био хийн станц бариад эрчим хүч нийлүүлэгчдээс хэсэгчлэн болон бүрэн тусгаарлагдсан байдаг. Хувийн айлд бараг үнэгүй түлш авах нь тийм ч хэцүү биш юм байна.

Био хий гэж юу вэ, түүнийг хэрхэн ашиглах вэ?

Гэрийн фермийн эзэд мэддэг: аливаа ургамлын материал, шувууны сангас, бууцыг овоонд хийснээр та үнэ цэнэтэй органик бордоо олж авах боломжтой. Гэвч тэдний цөөхөн нь биомасс нь өөрөө задардаггүй, харин янз бүрийн бактерийн нөлөөн дор задардаг гэдгийг мэддэг.

Биологийн субстратыг боловсруулснаар эдгээр жижиг бичил биетүүд хаягдал бүтээгдэхүүн, түүний дотор хийн хольцыг ялгаруулдаг. Үүний дийлэнх нь (ойролцоогоор 70%) нь метан юм - гэр ахуйн зуух, халаалтын зуухны шатаагчид шатдаг хий.

Ийм эко түлшийг эдийн засгийн янз бүрийн хэрэгцээнд ашиглах санаа нь шинэ зүйл биш юм. Үүнийг олборлох төхөөрөмжийг эртний Хятадад ашиглаж байжээ. ЗХУ-ын шинийг санаачлагчид мөн өнгөрсөн зууны 60-аад онд биогаз ашиглах боломжийг судалжээ. Гэвч энэ технологи 2000-аад оны эхээр жинхэнэ сэргэлтийг мэдэрсэн. Одоогийн байдлаар Европ, АНУ-д био хийн станцуудыг байшин халаах болон бусад хэрэгцээнд идэвхтэй ашиглаж байна.

Био хийн станц хэрхэн ажилладаг вэ?

Био хий үйлдвэрлэх төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн:

усаар шингэлсэн биомассыг битүүмжилсэн саванд хийж, "исгэж" хий ялгаруулж эхэлдэг;
савны агуулгыг тогтмол шинэчилдэг - нянгаар боловсруулсан түүхий эдийг шавхаж, шинэхэн (өдөрт дунджаар 5-10%) нэмнэ;
Савны дээд хэсэгт хуримтлагдсан хий нь тусгай хоолойгоор дамжуулан хийн коллектор руу, дараа нь гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд нийлүүлдэг.

Био хийн станцын диаграмм.

Биореакторт ямар түүхий эд тохиромжтой вэ?

Био хий үйлдвэрлэх байгууламж нь өдөр бүр шинэ органик бодис - мал, шувууны ялгадас, ялгадасыг нөхөж байгаа тохиолдолд л ашигтай байдаг. Мөн биореакторт жижиглэсэн өвс, орой, навч, ахуйн хог хаягдлыг (ялангуяа хүнсний ногооны хальс) нэмж болно.

Суурилуулалтын үр ашиг нь ачиж буй түүхий эд материалын төрлөөс ихээхэн хамаардаг. Ижил масстай бол гахайн ялгадас, цацагт хяруулын сангас биохийн хамгийн их гарцыг олж авдаг нь батлагдсан. Эргээд үнээний ялгадас, даршны хаягдал нь ижил ачаалалд бага хий ялгаруулдаг.

Гэрийн халаалтанд био түүхий эд ашиглах.

Био хийн үйлдвэрт юуг ашиглаж болохгүй вэ?

Агааргүй бактерийн идэвхийг мэдэгдэхүйц бууруулж, тэр ч байтугай био хий үйлдвэрлэх үйл явцыг бүрмөсөн зогсоох хүчин зүйлүүд байдаг. Түүхий эдийг агуулсан:

антибиотик;
хөгц;
синтетик угаалгын нунтаг, уусгагч болон бусад "химийн бодис";
давирхай (шилмүүст модны үртэс орно).

Аль хэдийн ялзарсан бууц ашиглах нь үр дүнгүй байдаг - зөвхөн шинэ эсвэл урьдчилан хатаасан хог хаягдлыг ачиж болно. Түүнчлэн, түүхий эдийг устай болгохыг зөвшөөрөх ёсгүй - 95% -ийн үзүүлэлт нь аль хэдийн чухал гэж тооцогддог. Гэсэн хэдий ч биомассыг ачааллыг хөнгөвчлөх, исгэх процессыг хурдасгахын тулд бага хэмжээний цэвэр ус нэмэх шаардлагатай хэвээр байна. Бууц, хог хаягдал нь нимгэн манна будаатай тууштай шингэлнэ.

Гэрийн биогазын үйлдвэр

Өнөөдөр аж үйлдвэр нь үйлдвэрлэлийн хэмжээнд био хий үйлдвэрлэх төхөөрөмж үйлдвэрлэж байна. Тэднийг олж авах, суурилуулах нь үнэтэй бөгөөд хувийн өрхүүдэд ийм тоног төхөөрөмж нь их хэмжээний органик бодисыг боловсруулахад ашигладаг бол 7-10 жилийн дотор өөрийгөө нөхдөг. Туршлагаас харахад хэрэв хүсвэл чадварлаг эзэн өөрийн гараар хувийн байшинд зориулж жижиг био хийн үйлдвэрийг хамгийн хямд материалаар барьж болно.

Боловсруулах бункерийг бэлтгэж байна

Юуны өмнө танд герметик битүүмжилсэн цилиндр сав хэрэгтэй болно. Мэдээжийн хэрэг та том сав эсвэл буцалгаад ашиглаж болно, гэхдээ тэдгээрийн жижиг хэмжээ нь хангалттай хэмжээний хийн үйлдвэрлэлд хүрэх боломжийг олгодоггүй. Тиймээс эдгээр зорилгоор 1 м³-ээс 10 м³ хүртэлх хэмжээтэй хуванцар торхыг ихэвчлэн ашигладаг.

Та өөрөө нэгийг хийж болно. PVC хуудсыг худалдаанд авах боломжтой бөгөөд хангалттай хүч чадал, түрэмгий орчинд тэсвэртэй тул хүссэн тохиргооны бүтцэд хялбархан гагнах боломжтой. Хангалттай эзэлхүүнтэй металл торхыг бункер болгон ашиглаж болно. Үнэн бол та зэврэлтээс хамгаалах арга хэмжээ авах шаардлагатай болно - дотор болон гадна талд чийгэнд тэсвэртэй будгаар хучих хэрэгтэй. Хэрэв сав нь зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн бол энэ нь шаардлагагүй юм.

Хийн яндангийн систем

Хийн гаралтын хоолойг торхны дээд хэсэгт (ихэвчлэн таган дээр) суурилуулсан байдаг - энэ нь физикийн хуулийн дагуу хуримтлагддаг. Холбогдсон хоолойгоор биогазыг усны битүүмжлэлд, дараа нь хадгалах сав (сонголтоор компрессорыг цилиндрт оруулах) болон гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд нийлүүлдэг. Мөн хийн гаралтын дэргэд суллах хавхлагыг суурилуулахыг зөвлөж байна - хэрэв савны доторх даралт хэт өндөр байвал илүүдэл хий ялгаруулна.

Түүхий эд нийлүүлэх, буулгах систем

Хийн хольцыг тасралтгүй үйлдвэрлэхийн тулд субстрат дахь бактерийг байнга (өдөр бүр) "тэжээх", өөрөөр хэлбэл шинэ бууц эсвэл бусад органик бодисыг нэмж оруулах шаардлагатай. Хариуд нь биореакторт ашигтай зай эзэлдэггүйн тулд аль хэдийн боловсруулсан түүхий эдийг бункерээс зайлуулах ёстой.

Үүнийг хийхийн тулд торхонд хоёр нүх гаргадаг - нэг нь (буулгах зориулалттай) бараг ёроолд ойрхон, нөгөө нь (ачих зориулалттай) илүү өндөр байдаг. Доод тал нь 300 мм-ийн диаметртэй хоолойг гагнаж (гагнаж, наасан). Ачаалах хоолойг дээш чиглүүлж, юүлүүрээр тоноглогдсон, ус зайлуулах хоолойг боловсруулсан зутан цуглуулахад тохиромжтой байхаар зохион байгуулдаг (дараа нь бордоо болгон ашиглаж болно). Холболтыг битүүмжилсэн.

Халаалтын систем

Бункерийн дулаан тусгаарлалт.

Хэрэв биореакторыг гадаа эсвэл халаалтгүй өрөөнд суурилуулсан бол (энэ нь аюулгүй байдлын үүднээс шаардлагатай) дулаан тусгаарлагч, субстратын халаалтаар хангагдсан байх ёстой. Эхний нөхцөл нь торхыг ямар нэгэн тусгаарлагч материалаар "боож" эсвэл газарт гүнзгийрүүлэх замаар хийгддэг.

Халаалтын хувьд та янз бүрийн сонголтыг авч үзэж болно. Зарим гар урчууд халаалтын системээс ус эргэлддэг хоолойг дотор нь суулгаж, торхны хананы дагуу ороомог хэлбэрээр суулгадаг. Бусад нь реакторыг цахилгаан халаагуураар халаадаг устай том саванд хийнэ. Эхний сонголт нь илүү тохиромжтой, илүү хэмнэлттэй байдаг.

Реакторын ажиллагааг оновчтой болгохын тулд түүний агууламжийн температурыг тодорхой түвшинд (хамгийн багадаа 38⁰C) байлгах шаардлагатай. Харин 55⁰С-ээс дээш халвал хий үүсгэгч бактери зүгээр л “чанаж”, исгэх үйл явц зогсоно.

Холих систем

Практикаас харахад загварт ямар ч тохиргооны гарын авлагын хутгагч нь биореакторын үр ашгийг эрс нэмэгдүүлдэг. "Холигч" ирийг гагнаж (эрэгтэй) тэнхлэгийг баррель таглаагаар арилгадаг. Дараа нь хаалганы бариулыг түүн дээр байрлуулж, нүхийг сайтар битүүмжилнэ. Гэсэн хэдий ч гэрийн гар урчууд исгэгчдийг ийм төхөөрөмжөөр үргэлж тоноглодоггүй.

Био хийн үйлдвэрлэл

Суурилуулалт бэлэн болсны дараа ойролцоогоор 2: 3 харьцаатай усаар шингэлсэн биомассыг түүнд хийнэ. Их хэмжээний хог хаягдлыг бутлах ёстой - хамгийн их фракцын хэмжээ 10 мм-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Дараа нь тагийг нь хаасан байна - таны хийх ёстой зүйл бол хольцыг "исгэх" болон био хий ялгаруулахыг хүлээх явдал юм. Тохиромжтой нөхцөлд түлшний анхны нийлүүлэлт нь ачаалснаас хойш хэд хоногийн дараа ажиглагддаг.

Хий "эхэлсэн" гэдгийг усны битүүмжлэл дэх чимээ шуугианаар дүгнэж болно. Үүний зэрэгцээ баррель нь гоожиж байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Үүнийг ердийн савангийн уусмал ашиглан хийдэг - бүх үе мөчүүдэд хэрэглэж, бөмбөлөгүүд гарч ирэх эсэхийг ажиглана.

Био түүхий эдийн анхны шинэчлэлтийг хоёр долоо хоногийн дараа хийх ёстой. Биомассыг юүлүүрт цутгасны дараа гаралтын хоолойноос ижил хэмжээний хаягдал органик бодис асгарах болно. Дараа нь энэ процедурыг өдөр бүр эсвэл хоёр өдөр тутамд хийдэг.

Үүссэн био хий хэр удаан үргэлжлэх вэ?

Жижиг фермд био хийн үйлдвэр нь байгалийн хий болон бусад боломжтой эрчим хүчний эх үүсвэрээс үнэмлэхүй орлох боломжгүй юм. Жишээлбэл, 1 м³ багтаамжтай төхөөрөмжийг ашигласнаар та жижиг гэр бүлд зориулж хэдхэн цагийн хоол хийх түлш авах боломжтой.

Гэхдээ 5 м³ биореакторын тусламжтайгаар 50 м² талбайтай өрөөг халаах боломжтой боловч өдөр бүр дор хаяж 300 кг жинтэй түүхий эдийг ачих замаар түүний ажиллагааг хангах шаардлагатай болно. Үүнийг хийхийн тулд фермд арав орчим гахай, таван үнээ, хэдэн арван тахиа байх шаардлагатай.

Био хийн үйлдвэрийг бие даан хийж чадсан гар урчууд интернетэд мастер ангиудын видео бичлэгийг хуваалцдаг.

Шаардлагатай материал:

хоёр сав;
холбох хоолой;
хавхлагууд;
хийн шүүлтүүр;
битүүмжлэлийг хангах хэрэгсэл (цавуу, давирхай, чигжээс гэх мэт);

Боломжтой:

цахилгаан мотортой хутгагч;
температур мэдрэгч;
даралт хэмжигч;

Доорх дараалал нь өмнөд бүс нутагт тохиромжтой. Ямар ч нөхцөлд ажиллахын тулд реакторын халаалтын системийг нэмэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь савыг 40 хэм хүртэл халах, дулаан тусгаарлалтыг нэмэгдүүлэх, жишээлбэл, хүлэмжийн байгууламжийг хаах замаар нэмэгдүүлэх болно. Хүлэмжийг хар хальсаар хучихыг зөвлөж байна. Мөн дамжуулах хоолойд конденсат ус зайлуулах төхөөрөмжийг нэмэх нь зүйтэй.

Энгийн био хийн үйлдвэр байгуулах:

Хадгалах сав үүсгэх.Бид үүссэн био хийг хадгалах савыг сонгодог. Усан сан нь хавхлагаар бэхлэгдсэн бөгөөд даралт хэмжигчээр тоноглогдсон. Хэрэв хийн хэрэглээ тогтмол байвал хийн сав хэрэггүй болно.
Нүхний доторх бүтцийг тусгаарлах.
Хоолойг суурилуулах.Түүхий эдийг ачих, ялзмагийн ялзмагийг буулгах нүхэнд хоолой тавих. Реакторын саванд оролт, гаралтын нүх гаргадаг. Реакторыг нүхэнд байрлуулна. Хоолойнууд нь нүхэнд холбогдсон байна. Хоолойнууд нь цавуу эсвэл бусад тохиромжтой хэрэгслийг ашиглан нягт бэхлэгдсэн байна. Хоолойн диаметр нь 30 см-ээс бага байвал тэдгээрийн бөглөрөл үүсэх болно. Ачаалах газрыг нарлаг тал дээр сонгох хэрэгтэй.
Хаалтыг суулгана уу.Ректор нь бөгсөөр тоноглогдсон бөгөөд засвар, үйлчилгээний ажлыг илүү тохиромжтой болгодог. Хаалт болон реакторын савыг резинээр битүүмжилсэн байх ёстой. Мөн температур, даралт, түүхий эдийн түвшний мэдрэгч суурилуулах боломжтой.
Биореакторын савыг сонгох.Сонгосон сав нь удаан эдэлгээтэй байх ёстой - исгэх нь их хэмжээний энерги ялгаруулдаг; сайн дулаан тусгаарлагчтай байх; агаар, ус нэвтэрдэггүй байх. Өндөг хэлбэртэй савнууд хамгийн тохиромжтой. Хэрэв ийм реактор барих нь асуудалтай бол дугуй хэлбэртэй ирмэг бүхий цилиндр сав нь сайн сонголт байх болно. Дөрвөлжин хэлбэртэй савны үр ашиг бага байдаг, учир нь хатуурсан биомасс нь булангуудад хуримтлагдаж исгэх үйл явцад хүндрэл учруулдаг.
Нүхийг бэлтгэ.
Ирээдүйн суулгацыг суурилуулах газрыг сонгоно уу.Байшингаас хол зайд байрлах газрыг сонгох нь зүйтэй бөгөөд ингэснээр нүх ухаж болно. Нүхэн дотор байрлуулах нь шавар зэрэг хямд материалыг ашиглан дулаан тусгаарлалтыг ихээхэн хэмнэх боломжийг олгоно.
Үүссэн бүтцийн битүүмжлэлийг шалгана уу.
Системийг эхлүүлнэ үү.
Түүхий эдийг нэмнэ.Шаардлагатай бүх процессууд явагдах хүртэл бид хоёр долоо хоног орчим хүлээдэг.Хийн шаталтын зайлшгүй нөхцөл бол нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд барилгын дэлгүүрийн ердийн шүүлтүүр хийх болно. Хуурай мод, металл үртэсээр дүүргэсэн 30 см урт хийн хоолойноос гар хийцийн шүүлтүүрийг хийдэг.

Найрлага ба төрөл

Биогаз нь битүүмжилсэн нөхцөлд явагддаг биомасс дээрх гурван фазын биохимийн процессын үр дүнд бий болсон хий юм.

Биомассын задралын үйл явц нь дараалсан байдаг: эхлээд гидролиз үүсгэгч бактери, дараа нь хүчил үүсгэгч бактери, эцэст нь метан үүсгэгч бактериуд өртдөг. Үе шат бүрт бичил биетний материал нь өмнөх үе шатны үйл ажиллагааны бүтээгдэхүүн юм.

Гаралтын үед биохийн ойролцоо найрлага нь дараах байдалтай байна.

метан (50-70%);
нүүрстөрөгчийн давхар исэл (30-40%);
устөрөгчийн сульфид (~2%);
устөрөгч (~1%);
аммиак (~1%);

Пропорцын нарийвчлал нь ашигласан түүхий эд, хийн үйлдвэрлэлийн технологид нөлөөлдөг. Метан нь шатах чадвартай бөгөөд түүний хувь өндөр байх тусмаа сайн.

Гурван мянга гаруй жилийн өмнөх эртний соёлууд (Энэтхэг, Перс эсвэл Ассири) шатамхай намгийн хий ашигласан туршлагатай. Шинжлэх ухааны үндэслэл нь нэлээд хожуу бий болсон. Метан CH 4-ийн химийн томъёог эрдэмтэн Жон Далтон, намгийн хийнд метан байгааг Хамфри Дэви нээсэн. Дэлхийн 2-р дайн нь өөр эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэхэд томоохон үүрэг гүйцэтгэсэн тул дайтаж буй талууд эрчим хүчний нөөцийн асар их хэрэгцээг шаарддаг.

ЗСБНХУ газрын тос, байгалийн хийн асар их нөөцтэй байсан нь бусад эрчим хүч үйлдвэрлэх технологид эрэлт хэрэгцээгүй болоход хүргэсэн бөгөөд биогазыг судлах нь эрдэм шинжилгээний шинжлэх ухааны гол сэдэв байв. Одоогийн байдлаар нөхцөл байдал маш их өөрчлөгдсөн тул төрөл бүрийн түлшийг үйлдвэрийн аргаар үйлдвэрлэхээс гадна хэн ч өөрийн хэрэгцээнд зориулж био хийн үйлдвэр байгуулах боломжтой болсон.

Суурилуулах төхөөрөмж

– органик түүхий эдээс био хий гаргах зориулалттай тоног төхөөрөмжийн иж бүрдэл.

Нийлүүлсэн түүхий эдийн төрлөөс хамааран дараахь төрлийн биохийн үйлдвэрүүдийг ялгадаг.

хэсэгчилсэн хооллолттой;
тасралтгүй тэжээлээр;

Тогтмол түүхий эдээр хангадаг биогазын үйлдвэрүүд илүү үр ашигтай байдаг.

Түүхий эд боловсруулах төрлөөр:

Автомат хутгахгүйтүүхий эд, шаардлагатай температурыг хадгалах - жижиг фермд тохиромжтой хамгийн бага тоног төхөөрөмж бүхий цогцолборууд (диаграм 1).
Автомат хутгах замаар, гэхдээ шаардлагатай температурыг хадгалахгүйгээр - мөн жижиг фермүүдэд өмнөх төрлөөс илүү үр дүнтэй үйлчилдэг.
Шаардлагатай температурын дэмжлэгтэйгээр, гэхдээ автомат холихгүйгээр.
Түүхий эдийг автоматаар холих, температурын дэмжлэгтэй.

Үйл ажиллагааны зарчим

Органик түүхий эдийг био хий болгон хувиргах процессыг исгэх гэж нэрлэдэг.Түүхий эдийг биомассыг хүчилтөрөгчөөс найдвартай хамгаалах тусгай саванд ачдаг. Хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр тохиолддог үйл явдлыг агааргүй гэж нэрлэдэг.

Тусгай бактерийн нөлөөн дор исгэх нь агааргүй орчинд явагдаж эхэлдэг. Исгэх явц ахих тусам түүхий эд нь царцдасаар бүрхэгдсэн бөгөөд үүнийг байнга устгах ёстой. Устгах ажлыг сайтар холих замаар гүйцэтгэдэг.

Процессын нягт байдлыг зөрчихгүйгээр өдөрт дор хаяж хоёр удаа агуулгыг холих шаардлагатай. Царцдасыг арилгахаас гадна хутгах нь органик масс доторх хүчиллэг байдал, температурыг жигд хуваарилах боломжийг олгодог. Эдгээр заль мэхний үр дүнд био хий үүсдэг.

Үүссэн хийг хийн саванд цуглуулж, тэндээсээ хоолойгоор дамжуулан хэрэглэгчдэд хүргэдэг. Түүхий түүхий эдийг боловсруулсны дараа гаргаж авсан био бордоог малын хүнсний нэмэлт болгон ашиглаж эсвэл хөрсөнд нэмж болно. Энэ бордоог бордооны ялзмаг гэж нэрлэдэг.

Био хийн үйлдвэр нь дараахь элементүүдийг агуулдаг.

нэгэн төрлийн болгох сав;
реактор;
хутгагч;
хадгалах сав (хийн эзэмшигч);
халаалт ба ус холих цогцолбор;
хийн цогцолбор;
насосны цогцолбор;
тусгаарлагч;
хяналтын мэдрэгч;
Дүрслэл бүхий багаж хэрэгсэл ба автоматжуулалт;
аюулгүй байдлын систем;

Аж үйлдвэрийн төрлийн биохийн үйлдвэрийн жишээг диаграм 2-т үзүүлэв.

Ашигласан түүхий эд

Аливаа амьтан, ургамлын задрал нь янз бүрийн хэмжээгээр шатамхай хий ялгаруулна. Төрөл бүрийн найрлагатай холимог нь түүхий эдэд тохиромжтой: бууц, сүрэл, өвс, төрөл бүрийн хог хаягдал гэх мэт. Химийн урвал нь 70% -ийн чийгшил шаарддаг тул түүхий эдийг усаар шингэлэх шаардлагатай.

Органик биомассанд цэвэрлэгээний бодис, хлор, угаалгын нунтаг байгаа нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй, учир нь тэдгээр нь химийн урвалд саад учруулж, реакторыг гэмтээж болно. Мөн реакторт тохиромжгүй нь шилмүүст модны үртэс (давирхай агуулсан), лигниний өндөр агууламжтай, чийгийн босго 94% -иас давсан түүхий эд юм.

Хүнсний ногоо.Ургамлын түүхий эд нь био хий үйлдвэрлэхэд маш сайн. Шинэ өвс нь түлшний хамгийн их гарцыг өгдөг - нэг тонн түүхий эдээс 70% -ийн метан агуулсан 250 м 3 хий авдаг. Эрдэнэ шишийн дарш нь арай бага - 220 м3. Манжингийн дээд хэсэг - 180 м3.

Бараг бүх ургамал, өвс, замаг биомасс болгон ашиглаж болно. Хэрэглээний сул тал бол үйлдвэрлэлийн мөчлөгийн урт юм. Био хий авах үйл явц хоёр сар хүртэл үргэлжилдэг. Түүхий эдийг сайтар нунтагласан байх ёстой.

Амьтан.Боловсруулах үйлдвэр, сүүний үйлдвэр, нядалгааны газар гэх мэт хаягдал. Био хийн үйлдвэрт тохиромжтой. Түлшний хамгийн их гарцыг амьтны гаралтай өөх тосоор хангадаг - 1500 м 3 био хий, метаны эзлэх хувь 87% байна. Гол сул тал бол хомсдол юм. Малын гаралтай түүхий эдийг мөн нунтаглах ёстой.

ялгадас.Бууцны гол давуу тал нь хямд, хүртээмжтэй байдал юм. Сул тал - биохийн тоо хэмжээ, чанар бусад төрлийн түүхий эдээс доогуур байдаг. Адуу, үхрийн ялгадсыг яаралтай боловсруулах боломжтой. Үйлдвэрлэлийн мөчлөг нь ойролцоогоор хоёр долоо хоног үргэлжлэх бөгөөд 60% метан агууламжтай 60 м3 гарц гаргана.

Тахианы бууц, гахайн ялгадас нь хортой тул шууд хэрэглэх боломжгүй. Исгэх процессыг эхлүүлэхийн тулд тэдгээрийг дарштай холих шаардлагатай. Хүний хаягдал бүтээгдэхүүнийг бас ашиглаж болох ч ялгадас багатай тул бохир ус нь тохиромжгүй.

Ажлын схемүүд

1-р схем - түүхий эдийг автоматаар холихгүй био хийн үйлдвэр:

Схем 2 - үйлдвэрлэлийн био хийн үйлдвэр:

Эцэст нь био хийн үйлдвэр байгуулахад нэмэлт бэрхшээлээс зайлсхийхэд туслах хэрэгтэй мэдээллийн жагсаалтыг энд оруулав.

Дадлагаас харахад 50 м2 талбайтай орон зайг халаахын тулд цагт 3.5 м3 хий хэрэглэх шаардлагатай байдаг.
Амт нь өөрчлөгдөж магадгүй тул биогазыг хоол хийхэд шууд хэрэглэхийг зөвлөдөггүй.
Тоног төхөөрөмж муудаж болзошгүй тул түүхий эдэд хатуу зүйл (самар, боолт гэх мэт) орохоос зайлсхийх шаардлагатай.

Био хий тогтвортой шатаахын тулд тодорхой стандартыг хангасан байх ёстой.

метаны агууламж дор хаяж 65% (хамгийн оновчтой агууламж 90-95%);
усны уур, устөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар исэл байх ёсгүй;
хийн хангамжийн хэвийн даралт 12.5 бар;

Хэрэв даралт ихсэх эсвэл бусад шалтгааны улмаас хий унтарч, нийлүүлэлт нь үргэлжилсээр байвал энэ нь эмгэнэлт үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. Тиймээс хийн хяналтын мэдрэгч бүхий орчин үеийн тоног төхөөрөмжийг ашиглах нь зүйтэй.

Та өөрөө хямд эрчим хүчний эх үүсвэрийг гэртээ авч болно - та зүгээр л био хийн үйлдвэр угсрах хэрэгтэй. Хэрэв та түүний үйл ажиллагаа, бүтцийн зарчмыг ойлгож байгаа бол үүнийг хийхэд хэцүү биш юм. Түүний үйлдвэрлэсэн хольц нь их хэмжээний метан (ачаалагдсан түүхий эдээс хамаарч - 70% хүртэл) агуулдаг тул өргөн хүрээний хэрэглээтэй байдаг.

Хийн түлшээр ажилладаг машины цилиндрийг халаалтын зуухны түлш болгон дүүргэх нь эцсийн бүтээгдэхүүнийг ашиглах боломжтой бүх сонголтуудын бүрэн жагсаалт биш юм. Бидний түүх био хийн станцыг өөрийн гараар хэрхэн суурилуулах тухай юм.

Төхөөрөмжийн хэд хэдэн загвар байдаг. Тодорхой инженерийн шийдлийг сонгохдоо энэ суурилуулалт нь орон нутгийн нөхцөлд хэр тохиромжтой болохыг ойлгох хэрэгтэй. Энэ нь суурилуулах боломжийн үнэлгээний гол шалгуур юм. Дээрээс нь та өөрийн гэсэн чадвартай, өөрөөр хэлбэл ямар төрлийн түүхий эд, ямар хэмжээгээр ашиглаж болох, өөрийн гараар юу хийж чадах вэ.

Био хий нь органик бодисын задралаар үүсдэг боловч түүний "гарц" (эзэлхүүнээр) тул үйлдвэрийн үр ашиг нь түүнд яг юу ачаалагдсанаас хамаарна. Хүснэгт нь тодорхой инженерийн шийдлийг сонгоход туслах холбогдох мэдээллийг (заах өгөгдөл) өгдөг. Зарим тайлбар графикууд бас ашигтай байх болно.

Дизайн сонголтууд

Түүхий эдийг гараар ачиж халаах, хутгахгүйгээр

Гэрийн хэрэглээний хувьд энэ загварыг хамгийн тохиромжтой гэж үздэг. 1-10 м³ реакторын хүчин чадалтай бол өдөрт ойролцоогоор 50-220 кг бууц шаардагдана. Савны хэмжээг шийдэхдээ үүнийг л хийх хэрэгтэй.

Суурилуулалт нь газарт суурилуулсан тул жижиг нүх шаардагдана. Талбай дээрх байршлыг тооцоолсон хэмжээсийн дагуу сонгоно. Хэлхээний бүх элементүүдийн найрлага, зорилгыг ойлгоход хэцүү биш юм.

Суурилуулалтын онцлог

Реакторыг газар дээр нь суулгасны дараа түүний битүүмжлэлийг шалгах шаардлагатай. Дараа нь металыг будсан байх ёстой (хүйтэн тэсвэртэй найрлагатай байх нь дээр) болон тусгаарлагдсан байна.

Хог хаягдлыг зайлуулах нь байгалийн жамаар явагддаг - шинэ хэсгийг нэмэх явцад эсвэл хавхлага хаалттай реакторт хий илүүдэлтэй үед. Тиймээс хог цуглуулах савны багтаамж нь ажиллаж байгаа савны багтаамжаас багагүй байх ёстой.
Төхөөрөмжийн энгийн байдал, өөрөө угсрах сонирхол татахуйц хэдий ч массыг холих, халаах үйлчилгээ хийгдээгүй тул угсралтын энэхүү сонголтыг зөөлөн уур амьсгалтай бүс нутагт, өөрөөр хэлбэл голчлон ашиглахыг зөвлөж байна. Оросын өмнөд хэсэгт. Хэдийгээр өндөр чанартай дулаан тусгаарлалттай боловч гүний усны давхарга гүн гүнзгий байгаа нөхцөлд энэ загвар нь дунд бүсэд тохиромжтой.

Халаахгүйгээр, харин хутгах замаар

Бараг ижил зүйл, зөвхөн суулгацын гүйцэтгэлийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг жижиг өөрчлөлт.

Хэрхэн механизм хийх вэ? Жишээлбэл, өөрийн гараар угсарсан хүний хувьд энэ нь асуудал биш юм. Реакторт ир бүхий босоо амыг суурилуулах шаардлагатай болно. Тиймээс тулгуур холхивч суурилуулах шаардлагатай. Босоо ам ба хөшүүргийн хооронд гинжийг дамжуулах холбоос болгон ашиглах нь сайн хэрэг.

Био хийн станцыг хойд бүс нутгаас бусад бараг бүх бүс нутагт ажиллуулах боломжтой. Гэхдээ өмнөх загвараас ялгаатай нь энэ нь хяналт шаарддаг.

Хутгах + халаах

Биомасс дахь дулааны нөлөөлөл нь түүний доторх задрал, исгэх үйл явцын эрчмийг нэмэгдүүлдэг. Биогазын төхөөрөмж нь мезофил ба термофиль гэсэн хоёр горимд, өөрөөр хэлбэл 25 - 65 ºС температурын мужид (ойролцоогоор) ажиллах боломжтой тул ашиглахад илүү уян хатан байдаг (дээрх графикийг харна уу).

Дээрх диаграммд бойлер нь үүссэн хий дээр ажилладаг боловч энэ нь цорын ганц сонголт биш юм. Эзэмшигч нь зохион байгуулахад илүү тохиромжтой байхаас хамааран биомассын халаалтыг янз бүрийн аргаар хийж болно.

Автоматжуулсан сонголтууд

Энэ схемийн ялгаа нь суулгацтай холбогдсон явдал юм. Энэ нь хийн нөөцийг шууд зориулалтын дагуу ашиглахаас илүүтэйгээр хуримтлуулах боломжийг олгодог. Ашиглахад хялбар байдал нь бараг ямар ч температурын горим нь эрчимтэй исгэхэд тохиромжтой байдагтай холбоотой юм.

Энэхүү суурилуулалт нь илүү үр дүнтэй байдаг. Энэ нь ижил төстэй реакторын эзэлхүүнтэй өдөрт 1.3 тонн түүхий эд боловсруулах хүчин чадалтай. Ачаалах, холих - пневматик үүнийг хариуцдаг. Гаралтын суваг нь хог хаягдлыг богино хугацаанд хадгалах зориулалттай бункерт эсвэл зөөврийн саванд нэн даруй зайлуулах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, талбайг бордох зориулалттай.

Эдгээр био хийн станцын сонголтууд нь ахуйн хэрэглээнд бараг тохиромжгүй байдаг. Тэдгээрийг, ялангуяа өөрийн гараар суулгах нь илүү хэцүү байдаг. Гэхдээ жижиг фермийн хувьд энэ нь сайн шийдэл юм.

Механикжсан био хийн үйлдвэр

Өмнөх загваруудаас ялгаатай нь түүхий эдийн массыг урьдчилан бэлтгэх нэмэлт сав юм.

Шахсан био хий нь ачих бункерт, дараа нь реакторт ордог. Үүнийг мөн халаахад ашигладаг.

Аливаа суурилуулалтыг өөрийн гараар угсрахдаа зайлшгүй шаардлагатай цорын ганц зүйл бол нарийн инженерийн тооцоо юм. Та мэргэжилтэнтэй зөвлөлдөх шаардлагатай байж магадгүй юм. Үгүй бол бүх зүйл маш энгийн. Хэрэв уншигчдын ядаж нэг нь биогазын төхөөрөмжийг сонирхож, өөрөө суурилуулсан бол зохиогч энэ нийтлэл дээр дэмий ажиллаагүй болно. Амжилт хүсье!

Фермүүдэд халаалтын систем, цахилгаан эрчим хүч болон бусад өдөр тутмын хэрэгцээнд зориулж түлш хэрэгтэй. Эрчим хүчний үнэ жилээс жилд өссөөр байгаа тул орон сууц, жижиг бизнес эрхлэгч бүр гэртээ био хий хэрхэн үйлдвэрлэх талаар дор хаяж нэг удаа бодож байсан.

Био хийн станцуудыг фермүүдэд улам бүр ашиглаж байгаа нь халаалтад мөнгө хэмнэх боломжийг олгодог

Хувийн байшинд зориулсан биогазын үйлдвэр нь таны хашаанд био хий үйлдвэрлэх ажлыг зохион байгуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь түлшний асуудлыг шийддэг. Тосгоны оршин суугчдын багагүй хувь нь гагнуур, сантехникийн багаж хэрэгсэлтэй ажиллах чадвартай байдаг тул хийн үйлдвэрлэлийн үйлдвэрийг өөрөө үйлдвэрлэх асуудал логик юм. Ингэснээр та зөвхөн ажилдаа төдийгүй материалаа хэмнэж, хийцтэй арга хэрэгслийг ашиглах боломжтой болно.

Био хий гэж юу вэ, яаж үүсдэг вэ: олж авах, үйлдвэрлэх

Биогаз гэдэг нь органик хог хаягдлыг исгэх явцад үүсэх, түлш болгон ашиглахад хангалттай хэмжээний метан агуулсан бодис юм. Шатаах үед био хий нь дулаан ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь байшинг халаах эсвэл машиныг цэнэглэхэд хангалттай юм. эрчим хүчний эх үүсвэр нь мал аж ахуйн аж ахуйн нэгж эсвэл хувийн том фермийн тухай ярьж байгаа бол амархан хүртээмжтэй, хямд эсвэл бүр үнэ төлбөргүй байдаг бууц юм.

Биогаз бол байгальд ээлтэй био түлш бөгөөд өөрийн гараар үйлдвэрлэх боломжтой, биологийн хий нь байгалийн хийтэй холбоотой. Хог хаягдлыг агааргүй бактериар боловсруулснаар хий гаргаж авдаг. Исгэх нь биореактор гэж нэрлэгддэг агааргүй саванд явагддаг. Био хийн үйлдвэрлэлийн хурд нь биогенераторт ачаалагдсан хог хаягдлын хэмжээнээс хамаарна. Бактерийн нөлөөн дор метан, нүүрстөрөгчийн давхар ислийн холимог бусад хийн бодисын зарим хольцтой түүхий эдээс ялгардаг. Үүссэн хийг биореактороос гаргаж, цэвэршүүлж, өөрийн хэрэгцээнд ашигладаг. Боловсруулсан түүхий эд нь процесс дууссаны дараа бордоо болж, хөрсний үржил шимийг сайжруулахад ашигладаг. Био хий үйлдвэрлэх нь бууц болон бусад органик хог хаягдлыг үнэгүй авах боломжтой мал аж ахуйн нэгжүүдэд ашигтай.

Бууцаас түлш шатаахын ач тус (фермийн бордоо) халаалт: метанаас цахилгаан гаргах

Био хийн түлшний давуу талууд нь:

Үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй хог хаягдлыг дахин боловсруулах
Хөдөө орон нутагт хийн үйлдвэрлэлийн түүхий эдийн олдоц
Бууцнаас хий, бордоог хаягдалгүй үйлдвэрлэх хаалттай циклийг зохион байгуулах боломж
Барагдахгүй, өөрөө нөхөгдөх түүхий эдийн эх үүсвэр

Өөрийнхөө гараар биореактор (суурилуулах) хэрхэн барих вэ

Бууцнаас хий гаргадаг биогазын үйлдвэрүүдийг өөрийн гараар өөрийн сайт дээр хялбархан угсарч болно. Бууц боловсруулах биореактор угсрахаасаа өмнө зураг зурж, бүх нарийн ширийн зүйлийг сайтар судалж үзэх нь зүйтэй. их хэмжээний тэсрэх хий агуулсан савыг буруу ашигласан эсвэл угсралтын загварт алдаа гарсан тохиолдолд маш их аюулын эх үүсвэр болдог.

Био хий үйлдвэрлэх схем

Биореакторын хүчин чадлыг метан үйлдвэрлэхэд ашигласан түүхий эдийн хэмжээгээр тооцдог. Ашиглалтын нөхцлийг оновчтой болгохын тулд реакторын багтаамжийг дор хаяж гуравны хоёроор нь хог хаягдлаар дүүргэдэг. Эдгээр зорилгоор гүний нүхийг ашигладаг. Өндөр битүүмжлэлийг хангахын тулд нүхний ханыг бетоноор бэхжүүлж эсвэл хуванцараар бэхжүүлж, заримдаа нүхэнд бетонон цагираг суурилуулдаг. Хананы гадаргууг чийгээс хамгаалах уусмалаар эмчилдэг. Битүүмжлэл нь суурилуулалтыг үр дүнтэй ажиллуулах зайлшгүй нөхцөл юм. Савыг сайн дулаалах тусам чанар, тоо хэмжээ өндөр болно. Түүнчлэн, хог хаягдал задрах бүтээгдэхүүн нь хортой бөгөөд алдагдсан тохиолдолд эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулдаг.

Хог хаягдлын саванд хутгагч суурилуулсан. Энэ нь исгэх явцад хог хаягдлыг холих, түүхий эдийг жигд бус хуваарилах, царцдас үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх үүрэгтэй. Холигчийг дагаад бууцанд ус зайлуулах байгууламж суурилуулсан бөгөөд энэ нь хий хадгалах сав руу зайлуулах ажлыг хөнгөвчлөх, гоожихоос сэргийлдэг. Аюулгүй байдлын үүднээс хийг зайлуулах, түүнчлэн боловсруулалтын дараа реакторт үлдсэн бордооны чанарыг сайжруулах шаардлагатай. Үүний тулд реакторын ёроолд нүх гаргадаг. Нүх нь нягт таглаагаар тоноглогдсон тул тоног төхөөрөмж битүүмжлэгдсэн хэвээр байна.

Генератор болон бусад төхөөрөмжийг ашиглан биомассын идэвхтэй исгэх үйл явцыг хэрхэн хангах вэ: хог хаягдлыг боловсруулах, найрлага, олборлолт.

Биореактор дахь боловсруулалтын процесс хурдан явагдахын тулд халаах шаардлагатай. Гадны тусламжгүйгээр ялгадас боловсруулахад орчны температур хангалттай. Гэхдээ цаг агаарын тааламжгүй нөхцөлд өвлийн улиралд мини-биогазын үйлдвэрт нэмэлт дулааны эх үүсвэр хэрэгтэй, эс тэгвээс хий үйлдвэрлэх боломжгүй болно. Бактерийг хог хаягдлыг хий болгон хувиргахын тулд реакторын температур Цельсийн 38 хэмээс дээш байх ёстой. Өөрийнхөө гараар био хий авах нь тийм ч хэцүү биш бөгөөд гол зүйл бол үйлдвэрлэлийн тодорхой дүрмийг мэдэх явдал юм.

Савыг реакторын доор байрлах ороомог ашиглан эсвэл усан санг шууд халаах цахилгаан халаагуур суурилуулах замаар халаана. , хог хаягдлыг хий болгон боловсруулдаг нь аль хэдийн түүхий эдэд байгаа. Бичил биетнийг идэвхжүүлж, био хий үйлдвэрлэх процессыг эхлүүлэхийн тулд саванд байгаа температур нь исгэх хангалттай байх ёстой. Температурын нөхцлийг дагаж мөрдөхийг хянахад хялбар болгохын тулд автомат халаалтыг реакторт холбодог. Энэ нь саванд түлшийг хүссэн температурт оруулахад халааж, термометр дээрх хүссэн тэмдэгт хүрэх үед халаалтыг унтраадаг. Хийн төхөөрөмжийн дэлгүүрээс олоход хялбар температурыг хянах төхөөрөмж нь автомат халаагуурын үүргийг гүйцэтгэж чаддаг.

Температурын хяналтын модуль. Үүнийг ямар ч тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс худалдаж авч болно

Биореактороос хийг зөв зайлуулах: зураг, технологийн хэрэглээ

Үүссэн хийг савнаас амархан зайлуулахын тулд био хийн үйлдвэрүүд хэд хэдэн төхөөрөмжөөр тоноглогдсон байдаг.

Түүхий эдээс хий ялгах ажлыг хөнгөвчлөхийн тулд олон тооны нүхтэй хуванцар хоолойнуудыг босоо байдлаар байрлуулна. Хоолойн дээд хэсэг нь хаягдал массаас дээш гарч, хий чөлөөтэй гарах боломжийг олгоно.
Савны дээр тавьсан хальс нь хүлэмжийн үр нөлөөг бий болгодог. Энэ нь савны дотор хүссэн температурыг хадгалахаас гадна хий агаартай холилдохоос сэргийлдэг.

Заримдаа сав нь бетон эсвэл бусад материалаар хийсэн бөмбөгөр хучигдсан байдаг. Ийм бөмбөгийг үүссэн хийн даралтын дор нисэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд түүнийг бүтцэд болгоомжтой холбож, кабелиар холбоно.
Реакторын дээд хэсэгт хийн яндангийн хоолойг байрлуулсан. Хоолой нь бүтцийн битүүмжлэлийг зөрчихгүйн тулд хатуу түгжих механизмаар тоноглогдсон байдаг. Шинээр гарсан био хий нь гаралтын хоолойд орж, усны уураар ханасан бөгөөд олон тооны хольц агуулдаг. конденсацаар үүсдэг: орчны температурт хөргөхөд ус нь хоолойн хананд конденсац хэлбэрээр тогтдог. Зэврэлтээс зайлсхийхийн тулд зайлуулах хоолойг тусгаарлагчаар дамжуулан конденсатыг зайлуулах ажлыг хөнгөвчлөх байдлаар суурилуулсан.
Биогазаас хүхэрт устөрөгчийн хольцыг зайлуулахын тулд тусгайлан боловсруулсан идэвхжүүлсэн нүүрсээр хийсэн шүүлтүүрийг агуулах руу явах замд суурилуулж, хольцыг хүхэр болгон исэлдүүлж, сорбентод хадгалдаг.

ВИДЕО ҮЗЭЭРЭЙ

Өөрөө угсарсан биогазын үйлдвэр нь бууцыг гэртээ био хий болгон боловсруулснаар дулаан, цахилгааны зардлыг эрс багасгадаг. Ийм суурилуулалт нь хувийн байшинг дулаанаар хангах зардлыг бууруулж, фермийн бүтээгдэхүүний өртөгийг бууруулж, улмаар фермийн ашигт ажиллагааг нэмэгдүүлэх болно. – Хог хаягдлыг эрчим хүчний эх үүсвэр, байгалийн хийн орлох хэрэгсэл болгон хувиргах чадвар. Био хий нь байгаль орчинд ээлтэй, орчин үеийн .

Бидний амьдралын чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дунд эрчим хүчний нөөц маш чухал бөгөөд үнэ нь бараг сар бүр нэмэгдэж байна. Өвлийн улирал бүр гэр бүлийн төсөвт цоорхой үүсгэж, халаалтын зардал, улмаар зуух, халаалтын зуухны түлшийг төлөхөд хүргэдэг. Гэхдээ яах вэ, цахилгаан, хий, нүүрс, түлээний зардал мөнгө зардаг, манай гэр орон эрчим хүчний томоохон замуудаас алслагдсан байх тусам халаалт нь илүү үнэтэй болно... Энэ хооронд ямар ч нийлүүлэгч, үнэ тарифаас хамааралгүй өөр халаалт , олборлоход геологи хайгуул, худгийн өрөмдлөг, үнэтэй шахуургын төхөөрөмж шаарддаггүй био хий дээр барьж болно.

Биогазыг бараг гэрийн нөхцөлд олж авах боломжтой бөгөөд хамгийн бага зардалтай, хурдан нөхөх боломжтой - энэ асуудлын ихэнх хариултыг энэ нийтлэлд багтаасан болно.

Био хийн халаалт - түүх

Жилийн дулаан улиралд намагт үүссэн шатамхай хийн сонирхол нь бидний алс холын өвөг дээдсийн дунд үүссэн - Энэтхэг, Хятад, Перс, Ассирийн өндөр хөгжилтэй соёл иргэншил 3 мянга гаруй жилийн өмнө био хийг туршиж байжээ. Эрт дээр үед овгийн Европт Алеманни Свабчууд намагт ялгарсан хий сайн шатдаг болохыг анзаарсан - тэд овоохойгоо халааж, арьсан хоолойгоор дамжуулан хий нийлүүлж, зууханд шатаадаг байв. Швабчууд био хийг "лууны амьсгал" гэж үздэг байсан бөгөөд намагт амьдардаг гэж үздэг байв.

Олон зуун, мянган жилийн дараа био хий хоёр дахь нээлтээ хийсэн - 17-18-р зуунд Европын хоёр эрдэмтэн нэн даруй анхаарлаа хандуулав. Тухайн үеийн нэрт химич Ян Баптиста ван Хелмонт аливаа биомассын задралаас шатамхай хий үүсдэг болохыг тогтоож, нэрт физикч, химич Алессандро Вольта задралын процесс явагдах биомассын хэмжээ болон хэмжээ хоёрын хооронд шууд хамаарлыг тогтоожээ. ялгарсан биохий. 1804 онд Английн химич Жон Далтон метаны томъёог нээсэн бол дөрвөн жилийн дараа англи хүн Хамфри Дэви үүнийг намгийн хийн нэг хэсэг болгон нээсэн байна.Биогазыг практикт ашиглах сонирхол нь хийн гудамжны гэрэлтүүлгийг хөгжүүлснээр үүссэн - оны төгсгөлд. 19-р зуунд Английн Эксетер хотын нэг дүүргийн гудамжийг бохир ус цуглуулагчаас гаргаж авсан хийн гэрэлтүүлэгтэй болгожээ.

20-р зуунд Дэлхийн 2-р дайны улмаас эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ Европчуудыг өөр эрчим хүчний эх үүсвэр хайхад хүргэв. Бууцнаас хий гаргаж авдаг биогазын үйлдвэрүүд Герман, Франц, зарим хэсэг нь Зүүн Европт тархсан. Гэсэн хэдий ч Гитлерийн эсрэг эвслийн орнууд ялалт байгуулсны дараа био хий мартагдсан - цахилгаан эрчим хүч, байгалийн хий, нефтийн бүтээгдэхүүн нь аж үйлдвэр, хүн амын хэрэгцээг бүрэн хангаж байв.

Өнөөдөр эрчим хүчний өөр эх үүсвэрт хандах хандлага эрс өөрчлөгдсөн - уламжлалт эрчим хүчний нөөцийн өртөг жилээс жилд нэмэгдэж байгаа тул тэд сонирхолтой болсон. Үндсэндээ био хий нь эрчим хүчний сонгодог эх үүсвэрийн тариф, зардлаас зайлсхийх, өөрийн түлшний эх үүсвэрийг ямар ч зориулалтаар, хангалттай хэмжээгээр авах бодит арга зам юм.

Хятадад хамгийн олон тооны биохийн үйлдвэрүүд байгуулагдаж, ажиллаж байна: дунд болон бага хүчин чадалтай 40 сая үйлдвэр, жилд 27 тэрбум м3 метан ялгаруулдаг.

Био хий - энэ юу вэ

Энэ нь гол төлөв метан (50-85%), нүүрстөрөгчийн давхар исэл (15-аас 50% хүртэл) болон бусад хийнээс хамаагүй бага хувийг эзэлдэг хийн хольц юм. Биогазыг биомассаар тэжээгддэг гурван төрлийн бактериас бүрдсэн баг үйлдвэрлэдэг - гидролизийн бактери нь хүчил үүсгэгч нянгийн хоолыг бий болгож, улмаар био хий үүсгэдэг метан үүсгэгч бактерийг хоол хүнсээр хангадаг.

Бүтээгдэхүүн нь биогаз болох анхны органик материалыг (жишээлбэл, бууц) исгэх нь гадны агаар мандалд орохгүйгээр явагддаг бөгөөд үүнийг агааргүй гэж нэрлэдэг. Бордооны ялзмаг гэж нэрлэгддэг ийм исгэх өөр нэг бүтээгдэхүүнийг тариалангийн талбай, хүнсний ногооны талбайг бордоход ашигладаг хөдөөгийн оршин суугчид сайн мэддэг боловч бордооны овоолгод бий болсон биогаз, дулааны энергийг ихэвчлэн ашигладаггүй - дэмий хоосон!

Метан ихтэй биохийн гарцыг ямар хүчин зүйл тодорхойлдог вэ?

Юуны өмнө энэ нь температураас хамаарна. Тэдний хүрээлэн буй орчны температур өндөр байх тусам органик бодисыг исгэх бактерийн идэвхжил нэмэгддэг бөгөөд тэгээс доош температурт исгэх нь удааширч эсвэл бүрмөсөн зогсдог. Ийм учраас био хийн үйлдвэрлэл нь субтропик, халуун орны бүс нутагт оршдог Африк, Азийн орнуудад хамгийн түгээмэл байдаг. Оросын цаг уурын нөхцөлд био хий үйлдвэрлэх, түүнийг өөр түлш болгон ашиглахад бүрэн шилжихийн тулд биореакторын дулаан тусгаарлалт, гаднах уур амьсгалын температур тэгээс доош унах үед органик бодисын масс руу бүлээн ус оруулах шаардлагатай болно. биореакторт байрлуулсан органик материал нь био задрах чадвартай байх ёстой бөгөөд энэ нь органик бодисын массын 90% хүртэл их хэмжээний ус агуулдаг. Органик орчны төвийг сахисан байдал, түүний найрлагад нян үүсэхээс сэргийлдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тухайлбал цэвэрлэгээ, угаалгын нунтаг, аливаа антибиотик байхгүй байх нь чухал юм. Биогазыг эдийн засгийн болон ургамлын гаралтай бараг бүх хог хаягдал, бохир ус, бууц гэх мэтээс авах боломжтой.

Органик бодисыг агааргүй исгэх үйл явц нь рН-ийн утга 6.8-8.0 хооронд байх үед хамгийн сайн ажилладаг - өндөр хүчиллэг нь биогаз үүсэхийг удаашруулдаг. бактери нь хүчил хэрэглэж, хүчиллэгийг саармагжуулдаг нүүрстөрөгчийн давхар ислийг үйлдвэрлэхэд завгүй байх болно.

Биореактор дахь азот ба нүүрстөрөгчийн харьцааг 1-ээс 30 хүртэл тооцоолох ёстой - энэ тохиолдолд бактери шаардлагатай хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар ислийг хүлээн авах бөгөөд биогаз дахь метан агууламж хамгийн их байх болно.

Исгэгдэх органик бодисын температур 32-35 ° C-ийн хооронд байвал хангалттай өндөр метаны агууламжтай биохийн хамгийн сайн гарцыг олж авдаг; бага ба түүнээс дээш температурт биогаз дахь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдэж, чанар нь нэмэгддэг. буурдаг. Метан үүсгэдэг нянгууд нь гурван бүлэгт хуваагддаг: психофил, +5-аас +20 хэм хүртэл температурт үр дүнтэй; мезофил, тэдгээрийн температурын хүрээ +30-аас +42 ° C байна; термофиль, +54-аас +56 хэмийн горимд ажилладаг. Био хийн хэрэглэгчдийн хувьд органик бодисыг илүү өндөр хийн гарцаар исгэдэг мезофиль ба термофиль бактери хамгийн их сонирхдог.

Мезофил исгэх нь температурын өөрчлөлтөд хамгийн оновчтой температураас хоёр градусаар бага мэдрэмтгий байдаг бөгөөд биореактор дахь органик материалыг халаахад бага эрчим хүч шаарддаг. Түүний сул тал нь термофиль исгэхтэй харьцуулахад хийн гаралт бага, органик субстратын бүрэн боловсруулалт удаан үргэлжлэх хугацаа (ойролцоогоор 25 хоног), улмаар задарсан органик материал нь хортой ургамал агуулсан байж болно. биореактор дахь бага температур нь 100% ариутгалыг баталгаажуулдаггүй.

Реакторын доторх температурыг термофиль бактерийн хувьд зөвшөөрөгдөх түвшинд өсгөж, хадгалах нь биохийн хамгийн их гарцыг хангах, органик бодисыг бүрэн исгэх 12 хоногийн дотор явагдах, органик субстратын задралын бүтээгдэхүүн бүрэн ариутгагддаг. Сөрөг шинж чанарууд: термофиль бактерийн зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс 2 градусаар температурын өөрчлөлт нь хийн гарцыг бууруулдаг; халаалтын өндөр хэрэгцээ, үр дүнд нь эрчим хүчний ихээхэн зардал.

Биореакторын агуулгыг өдөрт хоёр удаа хутгах ёстой, эс тэгвээс түүний гадаргуу дээр царцдас үүсч, биохийн саадыг бий болгоно. Үүнийг арилгахаас гадна хутгах нь органик массын доторх температур, хүчиллэг байдлын түвшинг тэнцүүлэх боломжийг олгодог.Тасралтгүй циклийн биореакторуудад исгэх ажиллагаа явуулсан органик бодисыг нэгэн зэрэг буулгаж, их хэмжээний ус ачаалснаар биохийн хамгийн их гарц гардаг. буулгасан эзэлхүүнтэй тэнцэх хэмжээний шинэ органик бодис. Зуслангийн фермд ихэвчлэн ашигладаг жижиг эзэлхүүнтэй биореакторуудад өдөр бүр исгэх камерын дотоод эзэлхүүний 5% -тай тэнцэх хэмжээний органик бодисыг гаргаж авах шаардлагатай байдаг.

Био хийн гарц нь биореакторт байрлуулсан органик субстратын төрлөөс шууд хамаардаг (хуурай субстратын жингийн нэг кг дундаж өгөгдлийг доор өгөв).

адууны ялгадас 0.27 м3 биогаз, метаны агууламж 57%;
үхрийн ялгадас 0.3 м3 биогаз, метаны агууламж 65%;
үхрийн шинэ ялгадас нь 68% метан агуулсан 0.05 м3 био хий үүсгэдэг;
тахианы ялгадас - 0.5 м3, доторх метаны агууламж 60% байх болно;
гахайн ялгадас - 0.57 м3, метаны эзлэх хувь 70% байх болно;
хонины ялгадас - 70% -ийн метаны агууламжтай 0.6 м3;
улаан буудайн сүрэл - 0.27 м3, 58% метан агууламжтай;
эрдэнэ шишийн сүрэл - 0.45 м3, метаны агууламж 58%;
өвс - 0.55 м3, метан 70% -ийн агууламжтай;
модны навчис - 0.27 м3, метаны эзлэх хувь 58%;
өөх тос - 1.3 м3, метаны агууламж 88%.

Био хийн үйлдвэрүүд

Эдгээр төхөөрөмжүүд нь дараах үндсэн элементүүдээс бүрддэг - реактор, органик ачаалах бункер, биохийн гаралт, исгэсэн органик бодисыг буулгах бункер.

Дизайны төрлөөс хамааран био хийн станцууд дараахь төрлүүдтэй байна.

халаахгүйгээр, реактор дахь исгэсэн органик бодисыг хутгахгүйгээр;
халаахгүйгээр, харин органик массыг хутгах замаар;
халаах, хутгах замаар;
халаах, хутгах, исгэх үйл явцыг хянах, удирдах боломжийг олгодог төхөөрөмжтэй.

Эхний төрлийн биогазын станц нь жижиг фермд тохиромжтой бөгөөд сэтгэц нөлөөт бактериудад зориулагдсан: биореакторын дотоод эзэлхүүн нь 1-10 м3 (өдөрт 50-200 кг бууц боловсруулдаг), хамгийн бага тоног төхөөрөмж, үүнээс үүссэн биохий биш юм. хадгалсан - тэр даруй түүнийг хэрэглэдэг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд очдог. Энэхүү суурилуулалтыг зөвхөн өмнөд бүс нутагт ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь 5-20 хэмийн дотоод температурт зориулагдсан.

Исгэсэн (исгэсэн) органик бодисыг зайлуулах нь шинэ багцыг ачихтай зэрэгцэн явагддаг бөгөөд тээвэрлэлт нь биореакторын дотоод эзэлхүүнтэй тэнцүү буюу түүнээс их байх ёстой саванд хийгддэг. Савны агуулгыг бордсон хөрсөнд оруулах хүртэл дотор нь хадгална. Хоёрдахь төрлийн загвар нь жижиг фермд зориулагдсан бөгөөд түүний бүтээмж нь эхний төрлийн биогазын станцаас арай өндөр байдаг - энэ нь гар эсвэл механик хөтөч бүхий холих төхөөрөмжөөр тоноглогдсон байдаг.

Гурав дахь төрлийн биохийн станцууд нь холих төхөөрөмжөөс гадна биореакторыг албадан халаах төхөөрөмжөөр тоноглогдсон бөгөөд халуун усны бойлер нь биохийн үйлдвэрээс үйлдвэрлэсэн өөр түлшээр ажилладаг. Ийм суурилуулалтанд метан үйлдвэрлэх нь реактор дахь халаалтын эрч хүч, температурын түвшингээс хамааран мезофилик ба термофилик бактериар явагддаг.

Сүүлчийн төрлийн био хийн станцууд нь хамгийн төвөгтэй бөгөөд био хийн хэд хэдэн хэрэглэгчдэд зориулагдсан байдаг; станцын загварт цахилгаан контакт даралт хэмжигч, аюулгүйн хавхлага, халуун усны бойлер, компрессор (органик бодисыг хийн холих), хүлээн авагч, хийн сав, хийн бууруулагч, биогазыг тээвэрлэхэд ачих гарц. Эдгээр суурилуулалт нь тасралтгүй ажилладаг бөгөөд нарийн тохируулж халаах ачаар температурын гурван нөхцлийн аль нэгийг нь тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд биохийн сонголт автоматаар хийгддэг.

DIY био хийн үйлдвэр

Био хийн үйлдвэрт үйлдвэрлэсэн биохийн илчлэг ойролцоогоор 5500 ккал/м3 байгаа нь байгалийн хийн илчлэгээс (7000 ккал/м3) арай бага байна. Орон сууцны 50 м2 талбайг халааж, дөрвөн шаталттай хийн зуухыг нэг цагийн турш ашиглахын тулд дунджаар 4 м3 био хий шаардлагатай болно.

Оросын зах зээлд санал болгож буй үйлдвэрлэлийн биогаз үйлдвэрлэх үйлдвэрүүд 200,000 рублийн үнэтэй байдаг. - Хэдийгээр өндөр өртөгтэй ч эдгээр суурилуулалтыг ачаалагдсан органик субстратын хэмжээгээр нарийн тооцоолж, үйлдвэрлэгчийн баталгаанд хамрагддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хэрэв та өөрөө био хийн үйлдвэр байгуулахыг хүсвэл нэмэлт мэдээлэл танд зориулагдана!

Биореакторын хэлбэр

Үүний хамгийн тохиромжтой хэлбэр нь зууван (өндөг хэлбэртэй) байх боловч ийм реактор барих нь маш хэцүү байдаг. Дээд ба доод хэсгүүд нь конус эсвэл хагас тойрог хэлбэрээр хийгдсэн цилиндр хэлбэртэй биореакторыг зохион бүтээхэд хялбар байх болно. Тоосго эсвэл бетоноор хийсэн дөрвөлжин буюу тэгш өнцөгт реакторууд үр дүнгүй болно, учир нь... Цаг хугацаа өнгөрөхөд тэдгээрийн булангуудад субстратын даралтын улмаас үүссэн хагарал үүсч, органик бодисын хатуурсан хэсгүүд булангуудад хуримтлагдаж, исгэх үйл явцад саад болно.Биореакторын ган сав нь агааргүй, өндөр даралтанд тэсвэртэй, тэдгээрийг барихад тийм ч хэцүү биш. Тэдний сул тал нь зэвэнд тэсвэртэй, дотоод хананд хамгаалалтын бүрхүүл, жишээлбэл давирхайг түрхэх шаардлагатай байдаг. Ган биореакторын гадна талыг сайтар цэвэрлэж, хоёр давхаргаар будсан байх ёстой.

Бетон, тоосго, чулуугаар хийсэн биореакторын савыг дотор талаас нь ус, хий нэвчих чадваргүй, 60 хэмийн температурт, хүхэрт устөрөгч, органик хүчлүүдийн түрэмгийллийг тэсвэрлэх чадвартай давирхайн давхаргаар сайтар бүрсэн байх ёстой. Реакторын дотоод гадаргууг хамгаалахын тулд давирхайгаас гадна парафиныг 4% моторын тос (шинэ) эсвэл керосиноор шингэлж, 120-150 хэм хүртэл халааж болно - биореакторын гадаргууг шатаагчаар халаах шаардлагатай. тэдэнд парафины давхарга хэрэглэхээс өмнө.

Биореакторыг бий болгохдоо та зэвэнд өртөмтгий биш хуванцар савыг ашиглаж болно, гэхдээ хангалттай бат бөх ханатай хатуу хуванцарыг л ашиглаж болно. Зөөлөн хуванцарыг зөвхөн дулааны улиралд ашиглах боломжтой, учир нь... Хүйтэн цаг агаар эхлэхэд дулаалгыг холбоход хэцүү байх болно, хана нь хангалттай бат бөх биш юм. Хуванцар биореакторыг зөвхөн органик бодисыг сэтгэцэд нөлөөт исгэхэд ашиглаж болно.

Биореакторын байршил

Тухайн газар дээрх боломжит зай, орон сууцны барилгаас хангалттай зай, хог хаягдлын цэгээс, амьтан байрлуулах газар гэх мэт зэргээс шалтгаалан үүнийг байрлуулахаар төлөвлөж байна. Газар дээр суурилсан, бүрэн буюу хэсэгчлэн живсэн биореакторыг төлөвлөх нь газрын доорх усны түвшин, органик субстратыг реакторын саванд оруулах, зайлуулах тав тухтай байдлаас хамаарна. Реакторын савыг газрын түвшнээс доогуур байрлуулах нь оновчтой байх болно - реакторын саванд органик субстрат оруулах тоног төхөөрөмжид хэмнэлт гарч, дулаан тусгаарлалт мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, үүнд хямд материал (сүрэл, шавар) ашиглаж болно.

Биореакторын тоног төхөөрөмж

Реакторын сав нь люктэй байх ёстой бөгөөд энэ нь засвар, үйлчилгээний ажлыг гүйцэтгэхэд ашиглаж болно. Биореакторын бие ба люкны тагны хооронд резинэн жийргэвч эсвэл чигжээсийн давхарга тавих шаардлагатай. Биореакторыг температур, дотоод даралт, органик субстратын түвшний мэдрэгчээр тоноглох нь нэмэлт боловч маш тохиромжтой.

Биореакторын дулаан тусгаарлалт

Энэ нь байхгүй нь биохийн станцыг зөвхөн дулааны улиралд ажиллуулах боломжийг олгодоггүй. Булсан эсвэл хагас булсан биореакторыг дулаалахын тулд шавар, сүрэл, хуурай бууц, шаар зэргийг ашигладаг. Тусгаарлагчийг давхаргаар хийдэг - булсан реакторыг суурилуулахдаа нүхийг PVC хальсаар хучсан бөгөөд энэ нь дулаан тусгаарлагч материалыг хөрстэй шууд харьцахаас сэргийлдэг. Биореакторыг суурилуулахын өмнө PVC хальсаар нүхний ёроолд сүрэл асгаж, дээр нь шавар давхарга тавьж, дараа нь биореакторыг байрлуулна. Үүний дараа реакторын сав ба суурийн нүхний хоорондох бүх чөлөөт хэсгүүдийг PVC хальсаар бүрсэн савны бараг төгсгөл хүртэл сүрлээр дүүргэж, 300 мм-ийн давхарга дээр шаартай холилдсон шавар давхаргыг хийнэ.

Органик субстратыг ачих, буулгах

Биореактор руу ачих, буулгах хоолойн диаметр нь дор хаяж 300 мм байх ёстой, эс тэгвээс тэдгээр нь бөглөрөх болно. Реакторын доторх агааргүй нөхцлийг хадгалахын тулд эдгээр хоолой бүрийг шураг эсвэл хагас эргэлттэй хавхлагаар тоноглох ёстой. Био хийн станцын төрлөөс хамааран органик бодисыг нийлүүлэх бункерийн эзэлхүүн нь орцын түүхий эдийн өдрийн хэмжээтэй тэнцүү байх ёстой. Тэжээлийн бункер нь биореакторын нарлаг талд байрлах ёстой, учир нь Энэ нь нэвтрүүлсэн органик субстрат дахь температурыг нэмэгдүүлэх, исгэх процессыг хурдасгахад тусална. Хэрэв биогазын станцыг фермтэй шууд холбосон бол таталцлын нөлөөн дор органик субстрат орохын тулд бункерийг бүтцийн доор байрлуулна.

Органик субстратыг ачих, буулгах дамжуулах хоолойг биореакторын эсрэг талд байрлуулах ёстой - энэ тохиолдолд оролтын түүхий эд жигд тархаж, таталцлын хүч, массын нөлөөн дор исгэсэн органик бодисыг амархан арилгана. шинэхэн субстратаас. Органик бодисыг ачих, буулгах зориулалттай нүх, шугам хоолойн угсралтын ажлыг биореакторыг суурилуулах газар, дээр нь дулаан тусгаарлагч давхарга тавихаас өмнө хийж дуусгах ёстой. Биореакторын дотоод эзэлхүүний битүүмжлэл нь субстратын ачих, буулгах хоолойн оролтууд нь хурц өнцгөөр байрладаг бол реакторын доторх шингэний түвшин нь хоолойн орох цэгүүд - гидравлик лац блокуудаас өндөр байдагтай холбоотой юм. агаар нэвтрэх.

Халих зарчмыг ашиглан исгэсэн органик материалыг шинээр нэвтрүүлэх, зайлуулах нь хамгийн хялбар байдаг. Шинэ хэсгийг нэвтрүүлэх үед реактор доторх органик бодисын түвшин нэмэгдэх нь буулгах хоолойгоор дамжуулан субстратыг нэвтрүүлсэн материалын эзэлхүүнтэй тэнцүү хэмжээгээр зайлуулна.