Cum să faci metan acasă. Instalație de biogaz DIY pentru casă

28.08.2023

Mulți proprietari de gospodării sunt îngrijorați de modul în care pot reduce costurile pentru încălzirea casei, gătit și furnizarea de energie electrică. Unii dintre ei au construit deja centrale de biogaz cu propriile mâini și s-au izolat parțial sau complet de furnizorii de energie. Se pare că obținerea combustibilului aproape gratuit într-o gospodărie privată nu este foarte dificilă.

Ce este biogazul și cum poate fi folosit?

Proprietarii fermelor de gospodărie știu: punând la grămadă orice material vegetal, excremente de păsări și gunoi de grajd, în timp puteți obține îngrășământ organic valoros. Dar puțini dintre ei știu că biomasa nu se descompune singură, ci sub influența diferitelor bacterii.

Prin prelucrarea substratului biologic, aceste microorganisme minuscule eliberează deșeuri, inclusiv un amestec de gaze. Cea mai mare parte (aproximativ 70%) este metan - același gaz care arde în arzătoarele sobelor de uz casnic și a cazanelor de încălzire.

Ideea de a folosi astfel de combustibili ecologici pentru diverse nevoi economice nu este nouă. Dispozitivele pentru extragerea sa au fost folosite în China antică. Inovatorii sovietici au explorat și posibilitatea utilizării biogazului în anii 60 ai secolului trecut. Dar tehnologia a cunoscut o adevărată renaștere la începutul anilor 2000. În prezent, centralele de biogaz sunt utilizate în mod activ în Europa și SUA pentru încălzirea locuințelor și a altor nevoi.

Cum funcționează o instalație de biogaz?

Principiul de funcționare al dispozitivului de producere a biogazului este destul de simplu:

Biomasa diluată cu apă este încărcată într-un recipient sigilat, unde începe să „fermenteze” și să elibereze gaze;
conținutul rezervorului este actualizat regulat - materiile prime prelucrate de bacterii sunt scurse și se adaugă cele proaspete (în medie aproximativ 5-10% zilnic);
Gazul acumulat în partea superioară a rezervorului este furnizat printr-un tub special către colectorul de gaz, iar apoi către aparatele de uz casnic.

Schema unei instalații de biogaz.

Ce materii prime sunt potrivite pentru bioreactor?

Instalațiile de producere a biogazului sunt profitabile numai acolo unde există o reaprovizionare zilnică cu materie organică proaspătă - gunoi de grajd sau excremente de animale și păsări de curte. Puteți adăuga, de asemenea, iarbă tocată, vârfuri, frunze și deșeuri menajere (în special, coji de legume) în bioreactor.

Eficiența instalației depinde în mare măsură de tipul de materie primă încărcată. S-a dovedit că, cu aceeași masă, cel mai mare randament de biogaz se obține din gunoi de grajd de porc și excremente de curcan. La rândul lor, excrementele de vacă și deșeurile de siloz produc mai puțin gaz pentru aceeași încărcătură.

Utilizarea de materii prime bio pentru încălzirea locuinței.

Ce nu poate fi folosit într-o instalație de biogaz?

Există factori care pot reduce semnificativ activitatea bacteriilor anaerobe sau chiar pot opri complet procesul de producere a biogazului. Materii prime care conțin:

antibiotice;
Matrite;
detergenți sintetici, solvenți și alte „produse chimice”;
rășini (inclusiv rumeguș de la conifere).

Este ineficient să folosiți gunoi de grajd deja putrezit - pot fi încărcate numai deșeuri proaspete sau pre-uscate. De asemenea, materiile prime nu trebuie lăsate să se îmbogățească - un indicator de 95% este deja considerat critic. Cu toate acestea, o cantitate mică de apă curată mai trebuie adăugată la biomasă pentru a facilita încărcarea acesteia și pentru a accelera procesul de fermentație. Gunoiul de grajd și deșeurile sunt diluate până la consistența terciului subțire de gris.

Instalatie de biogaz pentru casa

Astăzi, industria produce deja instalații pentru producerea de biogaz la scară industrială. Achiziția și instalarea lor este costisitoare; astfel de echipamente în gospodăriile private se amortizează de la sine nu mai devreme de 7-10 ani, cu condiția ca cantități mari de materie organică să fie utilizate pentru procesare. Experiența arată că, dacă dorește, un proprietar calificat poate construi o mică instalație de biogaz pentru o casă privată cu propriile mâini și din cele mai accesibile materiale.

Pregătirea buncărului de prelucrare

În primul rând, veți avea nevoie de un recipient cilindric închis ermetic. Puteți folosi, desigur, oale mari sau fierbe, dar volumul lor mic nu va permite obținerea unei producții suficiente de gaz. Prin urmare, în aceste scopuri, butoaiele de plastic cu un volum de la 1 m³ până la 10 m³ sunt cel mai des utilizate.

Poți să faci unul singur. Plăcile din PVC sunt disponibile în comerț; având o rezistență suficientă și rezistență la medii agresive, pot fi sudate cu ușurință în structura configurației dorite. Un butoi metalic de volum suficient poate fi folosit și ca buncăr. Adevărat, va trebui să efectuați măsuri anticorozive - acoperiți-l în interior și exterior cu vopsea rezistentă la umiditate. Dacă rezervorul este fabricat din oțel inoxidabil, acest lucru nu este necesar.

Sistem de evacuare a gazelor

Conducta de evacuare a gazului este montată în partea superioară a butoiului (de obicei în capac) - aici se acumulează, conform legilor fizicii. Printr-o conductă conectată, biogazul este alimentat la etanșarea cu apă, apoi la rezervorul de stocare (opțional, folosind un compresor într-un cilindru) și la aparatele de uz casnic. De asemenea, se recomandă instalarea unei supape de eliberare lângă orificiul de evacuare a gazului - dacă presiunea din interiorul rezervorului devine prea mare, se va elibera excesul de gaz.

Sistem de aprovizionare și descărcare cu materii prime

Pentru a asigura producerea continuă a amestecului de gaze, bacteriile din substrat trebuie să fie „hrănite” în mod constant (zilnic), adică trebuie adăugat gunoi de grajd proaspăt sau alte materii organice. La rândul lor, materiile prime deja prelucrate din buncăr trebuie îndepărtate, astfel încât să nu ocupe spațiu util în bioreactor.

Pentru a face acest lucru, în butoi se fac două găuri - una (pentru descărcare) aproape de fund, cealaltă (pentru încărcare) mai sus. Conductele cu un diametru de cel puțin 300 mm sunt sudate (lidate, lipite) în ele. Conducta de încărcare este îndreptată în sus și echipată cu o pâlnie, iar scurgerea este aranjată astfel încât să fie convenabilă colectarea nămolului prelucrat (poate fi folosit ulterior ca îngrășământ). Imbinarile sunt sigilate.

Sistem de incalzire

Izolarea termică a buncărului.

Dacă bioreactorul este instalat în aer liber sau într-o încăpere neîncălzită (ceea ce este necesar din motive de siguranță), atunci acesta trebuie să fie prevăzut cu izolație termică și încălzire a substratului. Prima condiție este atinsă prin „învelirea” butoiului cu orice material izolator sau prin adâncirea acestuia în pământ.

În ceea ce privește încălzirea, puteți lua în considerare o varietate de opțiuni. Unii meșteri instalează în interior țevi prin care apa circulă din sistemul de încălzire și le instalează de-a lungul pereților butoiului sub formă de serpentină. Alții plasează reactorul într-un rezervor mai mare cu apă înăuntru, încălzit de încălzitoare electrice. Prima opțiune este mai convenabilă și mult mai economică.

Pentru a optimiza funcționarea reactorului, este necesar să se mențină temperatura conținutului acestuia la un anumit nivel (cel puțin 38⁰C). Dar dacă crește peste 55⁰C, atunci bacteriile care formează gaze se vor „găti” pur și simplu și procesul de fermentație se va opri.

Sistem de amestecare

După cum arată practica, în proiecte, un agitator manual de orice configurație crește semnificativ eficiența bioreactorului. Axa la care sunt sudate (înșurubate) lamele „mixerului” este îndepărtată prin capacul butoiului. Mânerul porții este apoi plasat pe el, iar orificiul este sigilat cu grijă. Cu toate acestea, meșterii de acasă nu echipează întotdeauna fermentatoarele cu astfel de dispozitive.

Producția de biogaz

După ce instalarea este gata, biomasa diluată cu apă într-un raport de aproximativ 2:3 este încărcată în ea. Deșeurile mari trebuie zdrobite - dimensiunea maximă a fracțiunii nu trebuie să depășească 10 mm. Apoi capacul este închis - tot ce trebuie să faceți este să așteptați ca amestecul să înceapă să „fermenteze” și să elibereze biogaz. În condiții optime, prima alimentare cu combustibil se observă la câteva zile după încărcare.

Faptul că gazul a „pornit” poate fi judecat după sunetul caracteristic gâlgâit din garnitura de apă. În același timp, butoiul trebuie verificat pentru scurgeri. Acest lucru se face folosind o soluție obișnuită de săpun - este aplicată pe toate articulațiile și observată pentru a vedea dacă apar bule.

Prima actualizare a materiilor prime bio ar trebui să fie efectuată în aproximativ două săptămâni. După ce biomasa este turnată în pâlnie, același volum de deșeuri de materie organică va ieși din conducta de evacuare. Apoi această procedură se efectuează zilnic sau la fiecare două zile.

Cât durează biogazul rezultat?

Într-o fermă mică, o instalație de biogaz nu va fi o alternativă absolută la gazul natural și la alte surse de energie disponibile. De exemplu, folosind un dispozitiv cu o capacitate de 1 m³, puteți obține combustibil doar pentru câteva ore de gătit pentru o familie mică.

Dar cu un bioreactor de 5 m³ este deja posibilă încălzirea unei încăperi cu o suprafață de 50 m², dar funcționarea sa va trebui menținută prin încărcarea zilnică a materiilor prime care cântăresc cel puțin 300 kg. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți aproximativ zece porci, cinci vaci și câteva zeci de pui la fermă.

Meșteri care au reușit să facă în mod independent instalații de biogaz care funcționează distribuie videoclipuri cu cursuri de master pe internet:

Materiale obligatorii necesare:

două containere;
țevi de legătură;
supape;
filtru de gaz;
mijloace de asigurare a etanșeității (clei, rășină, etanșant etc.);

De dorit:

agitator cu motor electric;
senzor de temperatura;
contor de presiune;

Secvența de mai jos este potrivită pentru regiunile sudice. Pentru funcționarea în orice condiții, ar trebui adăugat un sistem de încălzire a reactorului, care va asigura încălzirea vasului la 40 de grade Celsius și va crește izolarea termică, de exemplu, prin închiderea structurii cu o seră. Este recomandabil să acoperiți sera cu folie neagră. De asemenea, este recomandabil să adăugați un dispozitiv de drenare a condensului la conductă.

Crearea unei simple instalații de biogaz:

Creați un container de depozitare. Selectăm un rezervor în care va fi stocat biogazul rezultat. Rezervorul este fixat cu o supapă și echipat cu un manometru. Dacă consumul de gaz este constant, atunci nu este nevoie de un rezervor de gaz.
Izolați structura din interiorul gropii.
Instalați țevi. Așezați țevi în groapă pentru încărcarea materiilor prime și descărcarea humusului de compost. În rezervorul reactorului sunt realizate o gaură de intrare și de evacuare. Reactorul este plasat într-o groapă. Conductele sunt conectate la găuri. Țevile sunt bine fixate folosind lipici sau alte mijloace adecvate. Diametrele conductelor mai mici de 30 cm vor contribui la înfundarea acestora. Locul de încărcare ar trebui să fie ales pe partea însorită.
Instalați trapa. Rectorul, echipat cu o trapă, face lucrările de reparații și întreținere mai comode. Trapa și vasul reactorului trebuie sigilate cu cauciuc. De asemenea, puteți instala senzori de temperatură, presiune și nivel de materie primă.
Selectați un recipient pentru bioreactor. Recipientul selectat trebuie să fie durabil - deoarece fermentația eliberează o cantitate mare de energie; au o izolare termică bună; să fie rezistent la aer și la apă. Vasele în formă de ou sunt cele mai potrivite. Dacă construirea unui astfel de reactor este problematică, atunci un vas cilindric cu margini rotunjite ar fi o alternativă bună. Containerele de formă pătrată sunt mai puțin eficiente deoarece biomasa întărită se va acumula în colțuri, îngreunând fermentația.
Pregătiți groapa.
Selectați o locație pentru montarea viitoarei instalări. Este indicat să alegeți un loc suficient de departe de casă și astfel încât să puteți săpa o groapă. Plasarea acestuia în interiorul unei gropi vă permite să economisiți semnificativ la izolarea termică, folosind materiale ieftine precum argila.
Verificați etanșeitatea structurii rezultate.
Porniți sistemul.
Adăugați materii prime. Așteptăm aproximativ două săptămâni până au loc toate procesele necesare.O condiție necesară pentru arderea gazelor este scăparea de dioxid de carbon. Un filtru obișnuit de la un magazin de hardware va face acest lucru. Un filtru de casă este realizat dintr-o bucată de țeavă de gaz de 30 cm lungime umplută cu lemn uscat și așchii de metal.

Compoziție și tipuri

Biogazul este un gaz obținut ca urmare a unui proces biochimic trifazic pe biomasă, care are loc în condiții de etanșare.

Procesul de descompunere a biomasei este secvenţial: mai întâi este expusă bacteriilor hidrolitice, apoi bacteriilor care formează acid şi în final bacteriilor care formează metan. Materialul pentru microorganisme din fiecare etapă este produsul activității etapei precedente.

La ieșire, compoziția aproximativă a biogazului arată astfel:

metan (50 până la 70%);
dioxid de carbon (30 până la 40%);
hidrogen sulfurat (~2%);
hidrogen (~1%);
amoniac (~1%);

Precizia proporțiilor este afectată de materiile prime utilizate și de tehnologia de producție a gazelor. Metanul are potențialul de ardere; cu cât procentul său este mai mare, cu atât mai bine.

Culturi antice care datează de mai bine de trei mii de ani (India, Persia sau Asiria) au experiență în utilizarea gazelor inflamabile de mlaștină. Baza științifică s-a format mult mai târziu. Formula chimică a metanului CH 4 a fost descoperită de omul de știință John Dalton, iar prezența metanului în gazul de mlaștină a fost descoperită de Humphry Davy. Al Doilea Război Mondial a jucat un rol major în dezvoltarea industriei de energie alternativă, impunând părților în conflict să aibă o mare nevoie de resurse energetice.

Deținerea de către URSS a rezervelor uriașe de petrol și gaze naturale a dus la o lipsă de cerere pentru alte tehnologii de producere a energiei; studiul biogazului a fost în principal un subiect de interes pentru știința academică. În momentul de față, situația s-a schimbat atât de mult încât, pe lângă producția industrială a diferitelor tipuri de combustibil, oricine poate crea o instalație de biogaz în scopuri proprii.

Dispozitiv de instalare

– un set de echipamente destinate producerii de biogaz din materii prime organice.

În funcție de tipul de materie primă furnizată, se disting următoarele tipuri de instalații de biogaz:

cu hrănire porționată;
cu alimentare continuă;

Instalațiile de biogaz cu aprovizionare constantă cu materii prime sunt mai eficiente.

După tipul de prelucrare a materiei prime:

Fără agitare automată materii prime și menținerea temperaturii necesare - complexe cu echipamente minime, potrivite pentru fermele mici (Diagrama 1).
Cu agitare automată, dar fara a mentine temperatura ceruta - deserveste si fermele mici, mai eficient decat tipul anterior.
Cu suport pentru temperatura cerută, dar fără amestecare automată.
Cu amestecare automată a materiilor prime și suport de temperatură.

Principiul de funcționare

Procesul de transformare a materiilor prime organice în biogaz se numește fermentație. Materiile prime sunt încărcate într-un container special care oferă o protecție fiabilă a biomasei de oxigen. Un eveniment care are loc fără intervenția oxigenului se numește anaerob.

Sub influența unor bacterii speciale, fermentația începe să aibă loc într-un mediu anaerob. Pe măsură ce fermentația progresează, materia primă devine acoperită cu o crustă, care trebuie distrusă în mod regulat. Distrugerea se realizează prin amestecare temeinică.

Este necesar să amestecați conținutul de cel puțin două ori pe zi, fără a încălca etanșeitatea procesului. Pe lângă îndepărtarea crustei, amestecarea vă permite să distribuiți uniform aciditatea și temperatura în interiorul masei organice. Ca urmare a acestor manipulări, se produce biogaz.

Gazul rezultat este colectat într-un rezervor de gaz și de acolo este livrat către consumator prin conducte. Biofertilizatorii obținuți în urma procesării materiei prime pot fi folosiți ca aditiv alimentar pentru animale sau adăugați în sol. Acest îngrășământ se numește humus de compost.

Instalația de biogaz include următoarele elemente:

rezervor de omogenizare;
reactor;
agitatoare;
rezervor de stocare (suport de gaz);
complex de încălzire și amestecare a apei;
complex de gaze;
complex de pompe;
separator;
senzori de control;
Instrumentare și automatizare cu vizualizare;
sistem de siguranță;

Un exemplu de instalație de biogaz de tip industrial este prezentat în Diagrama 2.

Materii prime folosite

Descompunerea oricărei materii animale sau vegetale va elibera gaz inflamabil în grade diferite. Amestecuri de diferite compoziții sunt potrivite pentru materii prime: gunoi de grajd, paie, iarbă, diverse deșeuri etc. Reacția chimică necesită o umiditate de 70%, așa că materia primă trebuie diluată cu apă.

Prezența agenților de curățare, a clorului și a pulberilor de spălat în biomasa organică este inacceptabilă, deoarece interferează cu reacțiile chimice și pot deteriora reactorul. De asemenea, nu sunt potrivite pentru reactor materiile prime cu rumeguș de la conifere (conținând rășini), cu o proporție mare de lignină și depășind pragul de umiditate de 94%.

Vegetal. Materiile prime din plante sunt excelente pentru producerea de biogaz. Iarba proaspătă oferă randamentul maxim de combustibil - dintr-o tonă de materie primă se obțin aproximativ 250 m 3 de gaz cu o pondere de metan de 70%. Silozul de porumb este puțin mai mic - 220 m3. Blaturi de sfeclă – 180 mc.

Aproape orice plantă, fân sau alge poate fi folosită ca biomasă. Dezavantajul aplicării este lungimea ciclului de producție. Procesul de obținere a biogazului durează până la două luni. Materiile prime trebuie să fie măcinate fin.

Animal. Deșeuri din fabrici de procesare, fabrici de lapte, abatoare etc. Potrivit pentru instalații de biogaz. Randamentul maxim de combustibil este asigurat de grăsimi animale - 1500 m 3 de biogaz cu o pondere de metan de 87%. Principalul dezavantaj este lipsa. Materiile prime de origine animală trebuie și ele măcinate.

Excremente. Principalul avantaj al gunoiului de grajd este ieftinitatea și disponibilitatea ușoară. Dezavantaj – cantitatea și calitatea biogazului este mai mică decât cea din alte tipuri de materii prime. Excrementele de cal și de vacă pot fi procesate imediat. Ciclul de producție va dura aproximativ două săptămâni și va produce o producție de 60 m3 cu 60% conținut de metan.

Dejecțiile de pui și de porc nu pot fi folosite direct deoarece sunt toxice. Pentru a începe procesul de fermentare, acestea trebuie amestecate cu siloz. De asemenea, pot fi utilizate deșeuri umane, dar apele uzate nu sunt potrivite, deoarece conținutul de fecale este scăzut.

Scheme de lucru

Schema 1 – instalație de biogaz fără amestecare automată a materiilor prime:

Schema 2 – instalație industrială de biogaz:

În cele din urmă, iată o listă de informații utile care vă vor ajuta să evitați probleme suplimentare atunci când creați o instalație de biogaz:

Practica spune că pentru a încălzi un spațiu de locuit cu o suprafață de 50 m2, este necesar să consumați 3,5 m3 de gaz pe oră.
Nu este indicat să folosiți biogazul direct pentru gătit, deoarece gustul se poate schimba.
Este necesar să se evite introducerea obiectelor solide (piulițe, șuruburi etc.) în materiile prime, deoarece echipamentul se poate deteriora.

Pentru ca biogazul să ardă stabil, acesta trebuie să îndeplinească anumite standarde:

conținut de metan de cel puțin 65% (conținut optim de la 90 la 95%);
nu ar trebui să existe vapori de apă, hidrogen și dioxid de carbon;
presiune normală de alimentare cu gaz 12,5 bar;

Dacă gazul se stinge din cauza unei creșteri de presiune sau din alte motive, iar alimentarea lui continuă, poate duce la consecințe tragice. Prin urmare, ar trebui utilizate echipamente moderne cu senzori de monitorizare a gazelor.

Puteți obține singur o sursă de energie ieftină, acasă - trebuie doar să asamblați o instalație de biogaz. Dacă înțelegeți principiul funcționării și structurii sale, atunci acest lucru nu este dificil de făcut. Amestecul pe care îl produce conține o cantitate mare de metan (în funcție de materia primă încărcată - până la 70%), deci are o gamă largă de aplicații.

Reumplerea buteliilor de mașini care funcționează cu gaz ca combustibil pentru încălzirea cazanelor nu este o listă completă a tuturor opțiunilor posibile de utilizare a produsului finit. Povestea noastră este despre cum să instalați o instalație de biogaz cu propriile mâini.

Există mai multe modele ale unității. Atunci când alegeți o anumită soluție de inginerie, trebuie să înțelegeți cât de potrivită este această instalație la condițiile locale. Acesta este principalul criteriu de evaluare a fezabilității instalării. În plus, aveți propriile capacități, adică ce tip de materii prime și în ce volum puteți folosi, ce puteți face cu propriile mâini.

Biogazul este produs prin descompunerea materiei organice, dar „randamentul” acestuia (în termeni volumetrici) și, prin urmare, eficiența instalației, depinde de ceea ce este încărcat în ea. Tabelul oferă informații relevante (date orientative), care vor ajuta la determinarea alegerii unei soluții de inginerie specifice. Câteva grafice explicative ar fi de asemenea utile.

Opțiuni de proiectare

Cu încărcare manuală a materiilor prime, fără încălzire și agitare

Pentru uz casnic, acest model este considerat cel mai convenabil. Cu o capacitate a reactorului de 1 până la 10 m³, vor fi necesare aproximativ 50–220 kg de gunoi de grajd zilnic. De aici trebuie să procedați atunci când decideți dimensiunea recipientului.

Instalarea este instalată în pământ, deci va necesita o groapă mică. O locație pe site este selectată în conformitate cu dimensiunile ei calculate. Compoziția și scopul tuturor elementelor circuitului nu sunt greu de înțeles.

Caracteristica de instalare

După instalarea reactorului la fața locului, este necesar să se verifice etanșeitatea acestuia. Apoi metalul trebuie vopsit (de preferință cu o compoziție rezistentă la îngheț) și izolat.

Eliminarea deșeurilor are loc în mod natural - fie în timpul procesului de adăugare a unei noi porțiuni, fie atunci când există un exces de gaz în reactor cu supapa închisă. Prin urmare, capacitatea containerului de colectare a deșeurilor nu trebuie să fie mai mică decât cea a celui de lucru.
În ciuda simplității dispozitivului și a atractivității pentru asamblarea auto, datorită faptului că amestecarea și încălzirea masei nu sunt furnizate, această opțiune de instalare este recomandabilă să funcționeze în regiuni cu o climă blândă, adică în principal în sudul Rusiei. Deși, cu izolație termică de înaltă calitate, în condițiile în care straturile de apă subterană sunt adânci, acest design este destul de potrivit pentru zona de mijloc.

Fără încălzire, dar cu amestecare

Aproape același lucru, doar o mică modificare care crește semnificativ performanța instalației.

Cum se face un mecanism? Pentru cineva care l-a asamblat cu propriile mâini, de exemplu, aceasta nu este o problemă. În reactor va trebui montat un arbore cu pale. Prin urmare, este necesar să instalați rulmenți de susținere. Este bine să folosiți un lanț ca verigă de transmisie între arbore și pârghie.

Instalația de biogaz poate fi operată în aproape toate regiunile, cu excepția regiunilor de nord. Dar, spre deosebire de modelul anterior, necesită supraveghere.

Amestecare + încălzire

Efectul termic asupra biomasei crește intensitatea proceselor de descompunere și fermentație care au loc în aceasta. Unitatea de biogaz este mai versatilă în utilizare, deoarece poate funcționa în două moduri - mezofil și termofil, adică în intervalul de temperatură (aproximativ) 25 - 65 ºС (vezi graficele de mai sus).

În diagrama de mai sus, centrala funcționează cu gazul rezultat, deși aceasta nu este singura opțiune. Încălzirea biomasei se poate face în diferite moduri, în funcție de modul în care este mai convenabil pentru proprietar să o organizeze.

Opțiuni automate

Diferența dintre această schemă este că este conectată la instalație. Acest lucru vă permite să acumulați rezerve de gaz, mai degrabă decât să îl utilizați imediat în scopul propus. Ușurința în utilizare se datorează și faptului că aproape orice regim de temperatură este potrivit pentru fermentația intensivă.

Această instalație este și mai productivă. Este capabil să prelucreze până la 1,3 tone de materii prime pe zi cu un volum similar de reactor. Încărcarea, amestecarea - pneumatica este responsabilă pentru aceasta. Canalul de evacuare permite eliminarea deșeurilor fie într-un buncăr pentru depozitare pe termen scurt, fie în containere mobile pentru îndepărtarea imediată. De exemplu, pentru fertilizarea câmpurilor.

Aceste opțiuni de instalații de biogaz nu sunt potrivite pentru uz casnic. Instalarea lor, în special cu propriile mâini, este mult mai dificilă. Dar pentru o fermă mică este o soluție bună.

Instalatie mecanizata de biogaz

Diferența față de modelele anterioare este în rezervorul suplimentar în care are loc pregătirea preliminară a masei de materie primă.

Biogazul comprimat este alimentat în buncărul de încărcare și apoi în reactor. Se foloseste si pentru incalzire.

Singurul lucru care este necesar atunci când asamblați oricare dintre instalații cu propriile mâini sunt calculele inginerești precise. Poate fi necesar să consultați un specialist. În rest, totul este destul de simplu. Dacă cel puțin unul dintre cititori devine interesat de o unitate de biogaz și o instalează singur, atunci autorul nu a lucrat în zadar la acest articol. Noroc!

Fermele au nevoie de combustibil pentru sistemele de încălzire, generarea de energie electrică și alte nevoi zilnice. Deoarece prețurile la energie cresc în mod constant an de an, fiecare proprietar de casă sau de afaceri mici s-a gândit cel puțin o dată la cum să producă biogaz acasă.

Instalațiile de biogaz sunt din ce în ce mai folosite în ferme, permițându-le să economisească bani la încălzire

O instalație de biogaz pentru o casă privată îți permite să organizezi producția de biogaz chiar în curtea ta, ceea ce rezolvă problema combustibilului. Întrucât un procent semnificativ de locuitori ai satelor au abilități în lucrul cu unelte de sudură și instalații sanitare, problema auto-fabricarii unei fabrici de producție de gaz pare logică. În acest fel, poți economisi nu numai pe muncă, ci și pe materiale dacă folosești mijloace improvizate.

Ce este biogazul și cum se formează: obținerea și producția

Biogazul este o substanță formată în timpul fermentației deșeurilor organice, care conține metan în cantități suficiente pentru a fi folosit ca combustibil. Când este ars, biogazul eliberează căldură, care este suficientă pentru a încălzi o casă sau a alimenta o mașină. sursa de energie este gunoiul de grajd, care este ușor accesibil și ieftin sau chiar gratuit dacă vorbim de o întreprindere zootehnică sau de o fermă privată mare.

Biogazul este un biocombustibil prietenos cu mediul pe care îl puteți produce cu propriile mâini; gazul biologic este legat de gazul natural. Gazul este produs prin prelucrarea deșeurilor de către bacterii anaerobe. Fermentarea are loc într-un recipient fără aer numit bioreactor. Rata producției de biogaz depinde de cantitatea de deșeuri încărcate în biogenerator. Sub influența bacteriilor, din materia primă se eliberează un amestec de metan și dioxid de carbon cu unele amestecuri de alte substanțe gazoase. Gazul rezultat este îndepărtat din bioreactor, purificat și utilizat pentru propriile nevoi. Materiile prime prelucrate la finalizarea procesului devin îngrășământ, care este folosit pentru a îmbunătăți fertilitatea solului. Producerea de biogaz este benefică pentru întreprinderile zootehnice care au acces la gunoi de grajd gratuit și alte deșeuri organice.

Beneficiile arderii combustibilului din gunoi de grajd (îngrășământ de fermă) pentru încălzire: energie electrică din metan

Avantajele biogazului ca combustibil includ:

Reciclarea eficientă și ecologică a deșeurilor
Disponibilitatea materiilor prime pentru producerea gazelor în mediul rural
Posibilitatea de a organiza un ciclu închis de producție fără deșeuri de gaz și îngrășăminte din gunoi de grajd
Sursă de materii prime neepuizabile, cu auto-reumplere

Cum să construiți un bioreactor (instalare) cu propriile mâini

Instalațiile de biogaz care produc gaz din gunoi de grajd pot fi asamblate cu ușurință cu propriile mâini pe propriul site. Înainte de a asambla un bioreactor pentru procesarea gunoiului de grajd, merită să desenați desene și să studiați cu atenție toate nuanțele, deoarece un recipient care conţine o cantitate mare de gaz exploziv poate fi o sursă de mare pericol dacă este utilizat incorect sau dacă există erori în proiectarea instalaţiei.

Schema de producere a biogazului

Capacitatea bioreactorului este calculată pe baza cantității de materie primă care este utilizată pentru a produce metan. Pentru ca condițiile de funcționare să fie optime, capacitatea reactorului este umplută cu deșeuri până la cel puțin două treimi. În aceste scopuri, se folosește o groapă adâncă. Pentru a asigura o etanșeitate ridicată, pereții gropii sunt armați cu beton sau armați cu plastic, iar uneori sunt instalate inele de beton în groapă. Suprafața pereților este tratată cu soluții de izolare la umiditate. Etanșeitatea este o condiție necesară pentru funcționarea eficientă a instalației. Cu cât recipientul este mai bine izolat, cu atât calitatea și cantitatea sunt mai mari. În plus, produsele de descompunere a deșeurilor sunt otrăvitoare și, dacă se scurg, pot fi dăunătoare sănătății.

În recipientul pentru deșeuri este instalat un agitator. Este responsabil pentru amestecarea deșeurilor în timpul fermentației, prevenind distribuția neuniformă a materiilor prime și formarea unei cruste. În urma mixerului, în gunoi de grajd este instalată o structură de drenaj, care facilitează eliminarea gazului în rezervorul de stocare și previne scurgerea. Este necesară eliminarea gazului din motive de siguranță, precum și îmbunătățirea calității îngrășămintelor rămase în reactor după procesare. Se face o gaură în partea de jos a reactorului pt. Orificiul este echipat cu un capac etanș, astfel încât echipamentul să rămână sigilat.

Cum să asigurați fermentația activă a biomasei acasă folosind un generator și alte echipamente: procesarea deșeurilor, compoziția și extracția

Pentru ca procesul de procesare într-un bioreactor să se desfășoare mai rapid, este necesară încălzirea. Temperatura ambiantă este suficientă pentru ca prelucrarea gunoiului de grajd să aibă loc fără ajutor extern. Dar în condiții meteorologice nefavorabile, iarna, o mini-instalație de biogaz are nevoie de o sursă suplimentară de căldură, altfel producția de gaz devine imposibilă. Pentru ca bacteriile să transforme deșeurile în gaz, temperatura din reactor trebuie să fie peste 38 de grade Celsius. Nu este dificil să obțineți biogaz cu propriile mâini; principalul lucru este să cunoașteți anumite reguli de producție.

Recipientul este încălzit folosind o bobină, care se află sub reactor, sau prin instalarea de încălzitoare electrice pentru a încălzi direct rezervorul. , care procesează deșeurile în gaz, sunt deja în materiile prime. Pentru a activa microorganismele și a începe procesul de producere a biogazului, temperatura din recipient trebuie să fie suficientă pentru fermentare. Pentru a facilita controlul respectării condițiilor de temperatură, încălzirea automată este conectată la reactor. Încălzește recipientul atunci când combustibilul este încărcat în el la temperatura dorită și oprește încălzirea când este atins marcajul dorit de pe termometru. Un dispozitiv de control al temperaturii pentru, care este ușor de găsit într-un magazin de echipamente pe gaz, poate îndeplini rolul unui încălzitor automat.

Modul de control al temperaturii. Poate fi achiziționat de la orice magazin de hardware

Eliminarea corectă a gazelor dintr-un bioreactor: desene, utilizarea tehnologiei

Pentru a elimina cu ușurință gazul format din rezervor, instalațiile de biogaz sunt echipate cu o serie de dispozitive:

Conducte din plastic dispuse vertical cu un număr mare de găuri pentru a facilita separarea gazului de materia primă. Partea superioară a țevii ar trebui să iasă deasupra masei reziduale, permițând gazului să scape liber.
O peliculă așezată peste recipient și creând un fel de efect de seră. Menține temperatura dorită în interiorul recipientului și, de asemenea, împiedică amestecarea gazului cu aerul.

Uneori containerul este acoperit cu o cupolă din beton sau alt material. Pentru a preveni o astfel de cupolă să zboare sub presiunea gazului rezultat, este atașată cu grijă de structură și legată cu cabluri.
O conductă de evacuare a gazelor este plasată în partea de sus a reactorului. Țeava este echipată cu un mecanism de blocare etanș pentru a nu încălca etanșeitatea structurii. Biogazul nou eliberat, care intră în conducta de evacuare, este saturat cu vapori de apă și conține multe impurități. se produce prin condensare: atunci când este răcită la temperatura ambiantă, apa se depune sub formă de condens pe pereții conductei. Pentru a evita coroziunea, conducta de refulare este instalata astfel incat sa faciliteze eliminarea condensului prin separator.
Pentru a elimina impuritățile de hidrogen sulfurat din biogaz, în drumul său spre depozitul este instalat un filtru din cărbune activ tratat special, în care amestecul este oxidat în sulf și depus în sorbent.

PRIVESTE FILMAREA

O instalație de biogaz auto-asamblată, care prelucrează gunoiul de grajd în biogaz acasă, reduce semnificativ costurile de încălzire și electricitate. O astfel de instalație va reduce costul furnizării unei case private cu căldură, va reduce costul produselor agricole, crescând astfel profitabilitatea fermei. – capacitatea de a transforma deșeurile într-o sursă de energie și o alternativă la gazele naturale. Biogazul este ecologic și modern.

Printre componentele importante ale vieții noastre, resursele energetice sunt de mare importanță, prețurile la care cresc aproape în fiecare lună. Fiecare sezon de iarnă face o gaură în bugetele familiei, forțându-le să suporte costuri de încălzire și, prin urmare, combustibil pentru sobe și cazane de încălzire. Dar ce să facem, până la urmă, electricitatea, gazul, cărbunele sau lemnul de foc costă bani, iar cu cât locuințele noastre sunt mai îndepărtate de marile autostrăzi energetice, cu atât va costa încălzirea mai scumpă... Între timp, încălzirea alternativă, independentă de orice furnizor și tarif , poate fi construit pe biogaz, a cărui extracție nu necesită explorare geologică, forarea puțurilor sau echipamente scumpe de pompare.

Biogazul poate fi obținut în condiții aproape de casă, în timp ce suportă costuri minime, care se recuperează rapid - majoritatea răspunsurilor la această problemă sunt cuprinse în acest articol.

Încălzirea cu biogaz - istorie

Interesul pentru gazul inflamabil format în mlaștini în timpul sezonului cald al anului a apărut printre strămoșii noștri îndepărtați - culturi avansate din India, China, Persia și Asiria au experimentat cu biogaz în urmă cu peste 3 mii de ani. În aceleași vremuri străvechi, în Europa tribală, șvabii alemani au observat că gazul eliberat în mlaștini ardea bine - îl foloseau pentru a-și încălzi colibe, furnizându-le gaz prin țevi de piele și ardându-le în vetre. Șvabii considerau că biogazul este „suflarea dragonilor”, despre care credeau că trăiește în mlaștini.

Secole și milenii mai târziu, biogazul a cunoscut a doua sa descoperire - în secolele al XVII-lea și al XVIII-lea, doi oameni de știință europeni i-au acordat imediat atenție. Celebrul chimist al timpului său, Jan Baptista van Helmont, a stabilit că din descompunerea oricărei biomase se produce un gaz inflamabil, iar celebrul fizician și chimist Alessandro Volta a stabilit o relație directă între cantitatea de biomasă în care au loc procesele de descompunere și cantitatea de biogaz eliberat. În 1804, chimistul englez John Dalton a descoperit formula metanului, iar patru ani mai târziu englezul Humphry Davy a descoperit-o ca parte a gazului de mlaștină.Interesul pentru utilizarea practică a biogazului a apărut odată cu dezvoltarea iluminatului stradal cu gaz - la sfârșitul anului. secolul al XIX-lea, străzile unui cartier al orașului englez Exeter au fost iluminate cu gaz obținut din colectorul de ape uzate.

În secolul al XX-lea, cererile de energie cauzate de cel de-al Doilea Război Mondial i-au forțat pe europeni să caute surse alternative de energie. Instalațiile de biogaz, în care se producea gaz din gunoi de grajd, s-au răspândit în Germania și Franța și parțial în Europa de Est. Cu toate acestea, după victoria țărilor coaliției anti-Hitler, biogazul a fost uitat - electricitatea, gazele naturale și produsele petroliere au acoperit complet nevoile industriilor și ale populației.

Astăzi, atitudinea față de sursele alternative de energie s-a schimbat dramatic - acestea au devenit interesante, deoarece costul resurselor energetice convenționale crește de la an la an. În esență, biogazul este o modalitate reală de a evita tarifele și costurile pentru sursele clasice de energie, pentru a obține propria sursă de combustibil, pentru orice scop și în cantitate suficientă.

În China au fost create și exploatate cel mai mare număr de centrale de biogaz: 40 de milioane de centrale de putere medie și mică, volumul de metan produs este de aproximativ 27 miliarde m3 pe an.

Biogaz - ce este

Acesta este un amestec gazos format în principal din metan (conținut de la 50 la 85%), dioxid de carbon (conținut de la 15 la 50%) și alte gaze în procente mult mai mici. Biogazul este produs de o echipă de trei tipuri de bacterii care se hrănesc cu biomasă - bacteriile de hidroliză, care produc hrană pentru bacteriile care formează acizi, care la rândul lor furnizează hrana bacteriilor producătoare de metan, care formează biogaz.

Fermentarea materialului organic original (de exemplu, gunoi de grajd), al cărui produs va fi biogaz, are loc fără acces la o atmosferă externă și se numește anaerobă. Un alt produs al unei astfel de fermentații, numit humus de compost, este bine cunoscut locuitorilor din mediul rural care îl folosesc pentru a fertiliza câmpurile și grădinile de legume, dar biogazul și energia termică produse în haldele de compost nu sunt de obicei folosite - și în zadar!

Ce factori determină randamentul biogazului cu un conținut mai mare de metan?

În primul rând, depinde de temperatură. Cu cât temperatura mediului înconjurător este mai mare, cu atât activitatea bacteriilor care fermentează materia organică este mai mare; la temperaturi sub zero, fermentația încetinește sau se oprește complet. Din acest motiv, producția de biogaz este cea mai frecventă în țările din Africa și Asia, situate în zonele subtropicale și tropicale. În clima rusă, producția de biogaz și o tranziție completă la acesta ca combustibil alternativ va necesita izolarea termică a bioreactorului și introducerea de apă caldă în masa de materie organică atunci când temperatura atmosferei externe scade sub zero. materialul organic introdus în bioreactor trebuie să fie biodegradabil, se impune introducerea acestuia care conține o cantitate semnificativă de apă - până la 90% din masa materiei organice. Un punct important va fi neutralitatea mediului organic, absența în compoziția sa a componentelor care împiedică dezvoltarea bacteriilor, cum ar fi curățarea și detergenții, precum și orice antibiotice. Biogazul poate fi obținut din aproape orice deșeu de origine economică și vegetală, ape uzate, gunoi de grajd etc.

Procesul de fermentare anaerobă a materiei organice funcționează cel mai bine atunci când valoarea pH-ului este în intervalul 6,8-8,0 - aciditatea ridicată va încetini formarea biogazului, deoarece bacteriile vor fi ocupate să consume acizi și să producă dioxid de carbon, care neutralizează aciditatea.

Raportul dintre azot și carbon din bioreactor trebuie calculat ca 1 la 30 - în acest caz, bacteriile vor primi cantitatea de dioxid de carbon de care au nevoie, iar conținutul de metan din biogaz va fi cel mai mare.

Cel mai bun randament de biogaz cu un conținut suficient de mare de metan se obține dacă temperatura în materia organică fermentabilă este în intervalul 32-35 ° C; la temperaturi din ce în ce mai mari, conținutul de dioxid de carbon din biogaz crește și calitatea acestuia. scade. Bacteriile care produc metan sunt împărțite în trei grupe: psihrofile, eficiente la temperaturi de la +5 la +20 ° C; mezofil, intervalul lor de temperatură este de la +30 la +42 °C; termofil, funcționând în regim de la +54 la +56 °C. Pentru consumatorul de biogaz, bacteriile mezofile și termofile, care fermentează materia organică cu un randament mai mare de gaz, prezintă cel mai mare interes.

Fermentația mezofilă este mai puțin sensibilă la schimbările de temperatură cu câteva grade față de intervalul optim de temperatură și necesită mai puțină energie pentru a încălzi materialul organic în bioreactor. Dezavantajele sale, în comparație cu fermentația termofilă, sunt debitul mai mic de gaz, o perioadă mai lungă de prelucrare completă a substratului organic (aproximativ 25 de zile), iar materialul organic descompus rezultat poate conține floră dăunătoare, deoarece temperatura scăzută din bioreactor nu asigură sterilitate 100%.

Ridicarea si mentinerea temperaturii intra-reactor la un nivel acceptabil pentru bacteriile termofile va asigura cel mai mare randament de biogaz, fermentatia completa a materiei organice va avea loc in 12 zile, produsele de descompunere ai substratului organic sunt complet sterili. Caracteristici negative: o modificare a temperaturii cu 2 grade în afara intervalului acceptabil pentru bacteriile termofile va reduce randamentul de gaz; nevoie mare de încălzire, ca urmare - costuri semnificative de energie.

Conținutul bioreactorului trebuie agitat de două ori pe zi, altfel se va forma o crustă pe suprafața acestuia, creând o barieră pentru biogaz. Pe lângă eliminarea acestuia, agitarea vă permite să egalați temperatura și nivelul de aciditate din interiorul masei organice.În bioreactoarele cu ciclu continuu, cel mai mare randament de biogaz are loc cu descărcarea simultană a materiei organice care a suferit fermentație și încărcarea unui volum de materie organică nouă în cantitate egală cu volumul descărcat. În bioreactoarele de volum mic, de tipul celor care sunt de obicei folosite în fermele dacha, în fiecare zi este necesară extragerea și introducerea materiei organice într-un volum aproximativ egal cu 5% din volumul intern al camerei de fermentație.

Randamentul de biogaz depinde direct de tipul de substrat organic plasat în bioreactor (datele medii pe kg de greutate a substratului uscat sunt prezentate mai jos):

gunoiul de grajd de cal produce 0,27 mc de biogaz, continut de metan 57%;
gunoiul de grajd de bovine produce 0,3 m3 de biogaz, conținut de metan 65%;
gunoiul de grajd proaspăt de bovine produce 0,05 m3 de biogaz cu 68% conținut de metan;
gunoi de grajd de pui - 0,5 m3, conținutul de metan din acesta va fi de 60%;
gunoi de grajd de porc - 0,57 mc, ponderea metanului va fi de 70%;
gunoi de grajd de oaie - 0,6 m3 cu un conținut de metan de 70%;
paie de grâu - 0,27 mc, cu 58% conținut de metan;
paie de porumb - 0,45 mc, continut de metan 58%;
iarba - 0,55 mc, cu 70% continut de metan;
frunziș de lemn - 0,27 mc, pondere metan 58%;
grăsime - 1,3 m3, conținut de metan 88%.

Instalații de biogaz

Aceste dispozitive constau din următoarele elemente principale - un reactor, un buncăr de încărcare organică, o ieșire de biogaz și un buncăr de descărcare a materiei organice fermentate.

În funcție de tipul de proiectare, instalațiile de biogaz sunt de următoarele tipuri:

fără încălzire și fără agitare a materiei organice fermentate în reactor;
fără încălzire, dar cu agitarea masei organice;
cu încălzire și amestecare;
cu încălzire, cu agitare și cu dispozitive care vă permit să controlați și să gestionați procesul de fermentație.

Primul tip de instalație de biogaz este potrivit pentru o fermă mică și este proiectat pentru bacterii psicrofile: volumul intern al bioreactorului este de 1-10 m3 (prelucrarea a 50-200 kg de gunoi de grajd pe zi), echipament minim, biogazul rezultat nu este depozitat – se duce imediat la aparatele electrocasnice care o consumă. Această instalație poate fi utilizată numai în regiunile sudice; este proiectată pentru o temperatură internă de 5-20 ° C.

Îndepărtarea materiei organice fermentate (fermentate) se realizează simultan cu încărcarea unui nou lot; transportul se efectuează într-un container, al cărui volum trebuie să fie egal sau mai mare decât volumul intern al bioreactorului. Conținutul recipientului este depozitat în acesta până când este introdus în solul fertilizat. Designul celui de-al doilea tip este, de asemenea, conceput pentru fermele mici; productivitatea sa este puțin mai mare decât instalațiile de biogaz de primul tip - este echipat cu un dispozitiv de amestecare cu o acționare manuală sau mecanică.

Al treilea tip de centrale de biogaz este echipat, pe lângă dispozitivul de amestecare, cu încălzirea forțată a bioreactorului; cazanul de apă caldă funcționează cu combustibil alternativ produs de instalația de biogaz. Producția de metan în astfel de instalații este realizată de bacterii mezofile și termofile, în funcție de intensitatea încălzirii și de nivelul temperaturii din reactor.

Ultimul tip de instalații de biogaz este cel mai complex și este conceput pentru mai mulți consumatori de biogaz; proiectarea centralelor include un manometru electric de contact, o supapă de siguranță, un cazan de apă caldă, un compresor (amestecare pneumatică a materiei organice), un receptor, un rezervor de gaz, un reductor de gaz și o ieșire pentru încărcarea biogazului în transport. Aceste instalații funcționează continuu, permit setarea oricăreia dintre cele trei condiții de temperatură datorită încălzirii precis reglabile, iar selecția biogazului se realizează automat.

Instalație de biogaz DIY

Puterea calorică a biogazului produs în instalațiile de biogaz este de aproximativ 5.500 kcal/m3, ceea ce este puțin mai mică decât puterea calorică a gazelor naturale (7.000 kcal/m3). Pentru a încălzi 50 m2 dintr-o clădire rezidențială și a utiliza o sobă cu patru arzătoare timp de o oră, vor fi necesari în medie 4 m3 de biogaz.

Instalațiile industriale de producție de biogaz oferite pe piața rusă costă de la 200.000 de ruble. - în ciuda costului lor aparent ridicat, este de remarcat faptul că aceste instalații sunt calculate cu precizie în funcție de volumul de substrat organic încărcat și sunt acoperite de garanțiile producătorului.

Dacă preferați să creați singur o instalație de biogaz, atunci informații suplimentare sunt pentru dvs.!

Forma bioreactorului

Cea mai bună formă pentru acesta ar fi ovală (în formă de ou), dar construirea unui astfel de reactor este extrem de dificilă. Un bioreactor cilindric, ale cărui părți superioare și inferioare sunt realizate sub formă de con sau semicerc, va fi mai ușor de proiectat. Reactoarele pătrate sau dreptunghiulare din cărămidă sau beton vor fi ineficiente deoarece... în timp, în colțuri se vor forma fisuri cauzate de presiunea substratului; în colțuri se vor acumula fragmente de materie organică întărită, interferând cu procesul de fermentație. Rezervoarele de oțel ale bioreactoarelor sunt etanșe, rezistente la presiune ridicată și nu sunt atât de greu de construit. Dezavantajul lor este rezistența lor slabă la rugină; necesită un strat de protecție, de exemplu, rășină, pentru a fi aplicat pe pereții interiori. Exteriorul bioreactorului din oțel trebuie curățat temeinic și vopsit în două straturi.

Recipientele bioreactorului din beton, cărămidă sau piatră trebuie acoperite cu grijă la interior cu un strat de rășină care să le asigure impermeabilitatea eficientă la apă și gaz, să reziste la temperaturi de aproximativ 60 ° C, precum și la agresiunea hidrogenului sulfurat și a acizilor organici. Pe lângă rășină, pentru a proteja suprafețele interne ale reactorului, puteți folosi parafină, diluată cu 4% ulei de motor (nou) sau kerosen și încălzită la 120-150 ° C - suprafețele bioreactorului trebuie încălzite cu un arzător înainte de a le aplica un strat de parafină.

Când creați un bioreactor, puteți utiliza recipiente din plastic care nu sunt susceptibile la rugină, ci doar plastic dur cu pereți suficient de puternici. Plasticul moale poate fi folosit doar în sezonul cald, deoarece... Odată cu apariția vremii reci, va fi dificil să-i atașați izolația, iar pereții săi nu sunt suficient de puternici. Bioreactoarele din plastic pot fi utilizate numai pentru fermentarea psicrofilă a materiei organice.

Locația bioreactorului

Amplasarea acestuia este planificată în funcție de spațiul disponibil pe un anumit sit, distanța suficientă față de clădirile rezidențiale, distanța față de locul de eliminare a deșeurilor, de locurile de plasare a animalelor etc. Planificarea unui bioreactor la sol, complet sau parțial scufundat depinde de nivelul apei subterane, de confortul introducerii și îndepărtarii substratului organic în rezervorul reactorului. Ar fi optim să se plaseze vasul reactorului sub nivelul solului - se realizează economii la echipamentele pentru introducerea unui substrat organic în rezervorul reactorului, izolarea termică este semnificativ crescută, pentru care se pot folosi materiale ieftine (paie, argilă).

Echipament pentru bioreactor

Rezervorul reactorului trebuie să fie echipat cu o trapă, care poate fi folosită pentru a efectua lucrări de reparații și întreținere. Este necesar să se așeze o garnitură de cauciuc sau un strat de etanșare între corpul bioreactorului și capacul trapei. Este opțional, dar extrem de convenabil, să echipați bioreactorul cu un senzor pentru temperatură, presiune internă și nivelul substratului organic.

Izolație termică bioreactor

Absența acestuia nu va permite ca instalația de biogaz să funcționeze tot timpul anului, doar în lunile mai calde. Pentru a izola un bioreactor îngropat sau semiîngropat, se utilizează argilă, paie, gunoi de grajd uscat și zgură. Izolația este așezată în straturi - la instalarea unui reactor îngropat, groapa este acoperită cu un strat de folie PVC, care împiedică contactul direct al materialului termoizolant cu solul. Înainte de instalarea bioreactorului, paie se toarnă pe fundul gropii cu o peliculă de PVC așezată, deasupra acestuia se așează un strat de lut, apoi se pune bioreactorul. După aceasta, toate zonele libere dintre rezervorul reactorului și groapa de fundație căptușită cu folie de PVC sunt umplute cu paie aproape până la capătul rezervorului și se toarnă un strat de lut amestecat cu zgură deasupra unui strat de 300 mm.

Încărcarea și descărcarea substratului organic

Diametrul conductelor de încărcare și descărcare din bioreactor trebuie să fie de cel puțin 300 mm, altfel se vor înfunda. Pentru a menține condițiile anaerobe în interiorul reactorului, fiecare dintre aceste conducte ar trebui să fie echipată cu supape cu șurub sau cu jumătate de rotație. Volumul buncărului pentru alimentarea cu materie organică, în funcție de tipul instalației de biogaz, trebuie să fie egal cu volumul zilnic de materii prime de intrare. Buncărul de alimentare ar trebui să fie amplasat pe partea însorită a bioreactorului, deoarece aceasta va ajuta la creșterea temperaturii în substratul organic introdus, accelerând procesele de fermentație. Dacă instalația de biogaz este conectată direct la fermă, atunci buncărul trebuie plasat sub structura sa, astfel încât substratul organic să intre în el sub influența gravitației.

Conductele pentru încărcarea și descărcarea substratului organic trebuie să fie amplasate pe părțile opuse ale bioreactorului - în acest caz, materiile prime de intrare vor fi distribuite uniform, iar materia organică fermentată va fi îndepărtată cu ușurință sub influența forțelor gravitaționale și a masei. a substratului proaspăt. Găurile și instalarea conductei pentru încărcarea și descărcarea materiei organice trebuie finalizate înainte de instalarea bioreactorului la locul de instalare și înainte de a plasa straturi de izolație termică pe acesta. Etanșeitatea volumului intern al bioreactorului se realizează prin faptul că intrările conductelor de încărcare și descărcare a substratului sunt situate la un unghi ascuțit, în timp ce nivelul lichidului din interiorul reactorului este mai mare decât punctele de intrare ale conductei - blocurile de etanșare hidraulică. accesul aerului.

Cel mai ușor este să introduceți și să eliminați material organic fermentat folosind principiul de preaplin, adică. o crestere a nivelului de materie organica din interiorul reactorului la introducerea unei noi portiuni va indeparta substratul prin conducta de descarcare intr-un volum egal cu volumul materialului introdus.