Instalatie pentru productia de biogaz (gaz ieftin de bricolaj). Metode de autoproducere a biogazului Instalatie de producere a biogazului u3

05.09.2023

Caracteristici ale prelucrării deșeurilor organice în bio-instalații casnice. Procesarea deșeurilor organice fără acces la oxigen este o modalitate extrem de eficientă de a obține îngrășăminte organice de înaltă calitate și un purtător de energie ecologic, care este biogazul. Mai mult, această metodă de procesare a deșeurilor este absolut sigură pentru mediu.

Biogazul este un gaz care conține aproximativ 60% metan și 40% dioxid de carbon (CO2). O varietate de specii microbiene metabolizează carbonul din substraturi organice în condiții fără oxigen (anaerobe) (Tabelul 4).

Randamentul de biogaz (m3) dintr-o tonă de materie organică
Tipul de materii prime organice	Producția de gaz, m3 pe tonă de materie primă
gunoi de grajd
gunoi de grajd de porc
Excremente de păsări
Balega de cal
gunoi de grajd de oaie
Siloz de porumb
Siloz de iarba
Iarbă proaspătă

Frunze de sfeclă de zahăr
Frunze de sfeclă de zahăr însilozate

Acesta este procesul așa-numitului putrefacție sau fermentație fără oxigen.

Fermentarea metanului este un proces anaerob complex (fără acces la aer), care are loc ca urmare a activității vitale a microorganismelor și este însoțit de o serie de reacții biochimice. Temperatura de fermentare este de 35°C (proces mezofil) sau 50°C (proces termofil). Această metodă ar trebui evaluată ca o măsură locală de protecție a mediului, care, în același timp, îmbunătățește bilanțul energetic al economiei, deoarece este posibilă organizarea unei economii cu deșeuri reduse, cu economie de energie.

În timpul prelucrării gunoiului de grajd lichid cu un conținut de umiditate de până la 90-91% într-o unitate de digestie cu metan, se obțin trei produse primare: nămol deshidratat, biogaz și deșeuri lichide. Nămolul deshidratat este inodor, nu conține microfloră patogenă, iar germinarea semințelor de buruieni este redusă la zero. În general, nămolul deshidratat este un îngrășământ organic foarte concentrat, dezinfectat, dezodorizat, potrivit pentru aplicare directă în sol. De asemenea, este folosit ca materie primă pentru producția de vermicompost. Fermentarea metanului îmbunătățește calitatea substratului. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că în timpul fermentației metanului fără acces la oxigen, azotul amoniac este transformat în formă de amoniu, care ulterior, în procesul de fermentație aerobă, reduce pierderile de azot. Substratul obținut din gunoi de grajd fermentat și așternut ajută la creșterea randamentelor culturilor cu 15-40%.

Din 1920, biogazul a fost produs pe scară largă din apele uzate de canalizare. În orașele europene, flotele de camioane urbane au început să fie transformate pentru a funcționa cu biogaz în 1937. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial și în perioada postbelică, a fost cercetată și promovată producția de biogaz din deșeuri organice. Datorită scăderii prețului petrolului, dezvoltarea tehnologiilor de biogaz a încetat în anii 60. În țările în curs de dezvoltare, instalațiile simple de biogaz au devenit larg răspândite. Milioane de astfel de instalații de tip „curte din spate” au fost deja create în China. Aproximativ 70 de milioane de unități au fost construite în India. În țările dezvoltate, după criza din 1973, instalațiile de biogaz de mare volum s-au răspândit. A devenit posibilă fermentarea rapidă a apelor uzate în filtre anaerobe la o temperatură de fermentație relativ scăzută.

Printre varietatea de centrale de biogaz care funcționează astăzi în multe țări din lume, există centrale cu volume de reactoare de la câteva până la câteva mii de metri cubi. În mod convențional, acestea pot fi împărțite în:

Mic, sau de uz casnic - volum reactor de până la 20 m3;

Ferma - 20-200 mc;

Mediu - 200-500 mc;

Mare - peste 500 mc

Avantajele instalațiilor de biogaz:

Agronomic - capacitatea de a obține îngrășăminte organice extrem de eficiente;

Energie - producere de biogaz;

Mediu - neutralizarea impactului negativ al deșeurilor asupra mediului;

Social - îmbunătățirea condițiilor de viață, care este deosebit de importantă pentru locuitorii zonelor rurale.

Multe țări folosesc pe scară largă potențialul pe care îl oferă această metodă de procesare a deșeurilor. Din păcate, în Ucraina și acum rămâne oarecum exotic și este folosit în practică în cazuri izolate, în special pentru prelucrarea anaerobă a deșeurilor organice pentru îngrășământ, ceea ce este relevant în condițiile actuale. Nici măcar criza energetică nu a stimulat dezvoltarea acestei tehnologii de producere a energiei, în timp ce în unele țări, precum India și China, funcționează de mult timp programe naționale de reciclare a deșeurilor în fabrici pe bază de bio. Un procent semnificativ din necesarul de energie din multe țări europene este asigurat de această tehnologie, iar în Anglia, chiar înainte de 1990, s-a planificat furnizarea populației rurale cu gaz de „producție proprie”.

Figura 41. Uzina de biogazFigura 42.indian

fabrică de biogaz din Etiopia

Fără a scăpa de importanța centralelor la scară largă, merită să acordați o atenție deosebită avantajelor instalațiilor mici de biogaz. Sunt ieftine, disponibile pentru construcție prin metode individuale și industriale, simple și sigure de întreținut, iar produsele de prelucrare a deșeurilor organice din ele - biogaz și îngrășăminte organice de înaltă calitate - pot fi folosite direct pentru nevoile fermei fără costuri. de transport.

Avantajele centralelor mici de biogaz includ disponibilitatea materialelor locale pentru construcția centralei, posibilitatea de întreținere de către proprietar, absența necesității de contabilitate, transportul pe distanțe lungi și pregătirea pentru utilizarea biogazului.

Instalațiile mici de biogaz au și ele anumite dezavantaje față de cele mari. Aici este mai dificilă automatizarea și mecanizarea proceselor de pregătire a substratului și de funcționare a instalațiilor în sine; măcinarea substratului, încălzirea, încărcarea și descărcarea acestuia, depozitarea înainte și după prelucrare, ceea ce predetermina nevoia de containere pentru depozitarea deșeurilor fermentate. , este problematic. În plus, pentru a aduce substratul la concentrația necesară fermentației, ar trebui să aveți un alt recipient și o anumită cantitate de apă. Pentru a reduce costurile cu apa, merită luată în considerare posibilitatea reutilizarii acesteia. Probleme apar și cu deshidratarea masei fermentate. Cel mai adesea, unitățile care sunt utilizate pentru mecanizarea lucrărilor (măcinare, amestecare, încălzire, alimentare cu produse prelucrate etc.) în instalații mari sunt nepotrivite pentru utilizare în cele mici din cauza parametrilor tehnici și a costului ridicat.

Instalațiile din gospodărie produc volume mici de biogaz, astfel încât este mai dificil să se organizeze procesele de deshidratare și purificare a acestuia din impuritățile componentelor incombustibile.

Problemele exploatării micilor instalații de biogaz includ neuniformitatea procesului de producere a biogazului în diferite perioade ale anului. În perioada de vară de funcționare, apar probleme din cauza faptului că, în prezența unui încălzitor pe gaz, se va cheltui mai puțin biogaz de producție proprie pentru încălzirea substratului; cantitatea sa comercială va fi mai mare decât în timpul iernii. Vara, când animalele sunt scoase la pășune, cantitatea de deșeuri, materia primă pentru bioreactor, scade. Ca parte a unor astfel de instalații, este nepotrivit să se furnizeze unități pentru acumularea semnificativă de biogaz - atunci când se produce mai mult gaz decât este necesar pentru economie, acesta va trebui pur și simplu eliberat în atmosferă.

Dar, indiferent de ce, procesarea anaerobă a deșeurilor organice este o modalitate extrem de eficientă și profitabilă de a obține îngrășăminte organice de înaltă calitate și purtători de energie ecologici. Mici instalații menajere de biogaz-humus cu un reactor de până la 20 m3 pot fi recomandate pentru instalare în aproape fiecare curte rurală unde se acumulează deșeuri organice.

Printre principalele tendințe moderne în dezvoltarea tehnologiilor de biogaz se numără următoarele:

Fermentarea substraturilor multicomponente;

Utilizarea fermentației anaerobe de tip „uscat” pentru producerea de biogaz din culturi de plante energetice;

Crearea de statii centralizate de biogaz cu productivitate ridicata si altele asemenea.

Există patru tipuri principale de implementare a tehnologiei de digestie anaerobă, și anume: lagune acoperite și digestoare care funcționează în modul de reactor de amestecare și un reactor cu un purtător de biomasă. Fezabilitatea tehnică și economică a utilizării unui tip sau altul depinde în principal de conținutul de umiditate al substraturilor și de condițiile climatice din zona în care se află instalația de biogaz. Tipul de bioreactor utilizat afectează durata totală a procesului de metanizare.

Lagunele interioare sunt recomandabile pentru a fi utilizate în climat cald și temperat - pentru deșeurile de gunoi de grajd lichid care nu conțin incluziuni cu grosieritate hidraulică semnificativă. Astfel de reactoare nu sunt special încălzite și, prin urmare, sunt considerate neintensive. Durata de descompunere a materiei organice pentru stabilizarea deșeurilor o depășește semnificativ pe cea din reactoarele cu regim de fermentație intensivă.

Reactoarele cu regim de fermentație intensivă includ reactoare încălzite de diferite tipuri. Există două diferențe fundamentale între modelele unor astfel de reactoare, care depind de caracteristicile substraturilor fermentate. În reactoarele de primul tip se fermentează substraturi cu predominanță de deșeuri lichide de gunoi de grajd. Cel mai comun tip de astfel de reactoare sunt betonul cilindric sau oțelul cu o coloană centrală, acoperită cu o membrană elastică, care servește la etanșarea structurii și la acumularea biogazului generat. Astfel de reactoare funcționează pe principiul amestecării complete, când fiecare porțiune proaspătă a amestecului de substraturi inițiale este amestecată cu întreaga masă fermentabilă a reactorului. Proiectarea de bază a unor astfel de reactoare este prezentată în Figura 43.

Fig.43 . Digestor de tip vertical

2 - preaplin de substrat;

3 - pompa de alimentare cu aer;

4 - izolarea termică a rezervorului de metan;

5 - coloană centrală, care susține membrana rezervorului de gaz împotriva căderii;

6 - dispozitiv de amestecare;

7 - actionarea dispozitivului de amestecare;

8 - zona de servicii;

9 - membrana rezervorului de gaz;

10 - nivelul de umplere a rezervorului de metan;

11 - înălțimea de ridicare a membranei rezervorului de gaz;

12 - conducte de încălzire

Un alt tip de reactor pentru substraturi lichide este cel de tip orizontal, care funcționează pe principiul deplasării. În astfel de structuri, amestecul de substrat inițial este furnizat de o parte și îndepărtat de cealaltă. În acest caz, materia organică suferă transformări succesive datorită unui consorțiu de microorganisme prezente deja în substratul original. Astfel de reactoare pot fi considerate mai puțin eficiente din punct de vedere al intensității procesului, însă, în ele, datorită separării spațiale a punctelor de intrare a substraturilor proaspete și a punctelor de ieșire a celor fermentate, este posibil să se minimizeze riscul eliberarea unei porțiuni nefermentate de substraturi proaspete împreună cu substratul fermentat (care este îndepărtat din rezervorul de metan). Este recomandabil să se utilizeze reactoare de acest tip pentru volume mici de substraturi fermentate.

Următoarele tipuri de reactoare sunt proiectate pentru metanizarea amestecurilor organice uscate, în care predomină cosubstratele din culturile de plante energetice. Reactoarele de acest tip devin din ce în ce mai răspândite odată cu răspândirea tehnologiilor de fermentare „uscă” a culturilor de plante energetice. O trăsătură caracteristică a acestor rezervoare de metan este că sunt proiectate ca reactoare cu deplasare completă.

Din punct de vedere tehnologic, procesul de producere a biogazului din materie organică este în mai multe etape. Constă în procesul de pregătire a substraturilor pentru fermentare, procesul de descompunere biologică a substanței, post-fermentare (opțional), prelucrarea substratului fermentat și a biogazului extras, pregătirea acestora pentru utilizare sau eliminare la fața locului. Figura 2 prezintă o diagramă schematică a unei stații de biogaz tipice pentru fermă pentru co-digestia deșeurilor de gunoi de grajd și co-substraturi organice.

Orez. 44. Schema schematică a unei stații de biogaz tipice pentru fermă

Pregătirea substratului pentru fermentare presupune colectarea și omogenizarea (amestecarea) substratului. Pentru colectarea substratului, în funcție de cantitatea proiectată a acestuia, se construiește un rezervor de stocare, echipat cu un dispozitiv special de amestecare și o pompă, care va alimenta ulterior substratul pregătit la reactor (rezervor de metan). In functie de tipurile de substraturi, sistemul de preparare a substantei poate fi complicat de module pentru macinarea sau sterilizarea cosubstratelor (daca este necesar).

După pregătirea preliminară, o cantitate precalculată de substrat este pompată folosind pompe printr-un sistem de conducte către reactor. Într-un reactor (rezervor de metan), substratul este supus distrugerii cu participarea microbiocenozei pe o perioadă de timp calculată, în funcție de regimul de temperatură selectat. Rezervorul de digerare este echipat cu un sistem de conducte de încălzire, un dispozitiv de amestecare (pentru a elimina posibilitatea de stratificare a mediului și formarea unei cruste, împărțirea uniformă a substanțelor hrănitoare pentru mediul microbiologic și nivelarea temperaturii substratului), sisteme de îndepărtare a biogazului extras și de evacuare a substratului fermentat. În plus, rezervorul digestorului este echipat cu un sistem de alimentare cu aer, din care o cantitate mică este necesară pentru a purifica biogazul din hidrogen sulfurat prin precipitare biochimică.

Gradul de descompunere a materiei organice la momentul finalizării formării gazului activ se apropie de 70-80%. În această stare, masa organică fermentată poate fi alimentată într-un sistem de separare pentru a fi împărțită în părți solide și lichide într-un separator special.

Există mai multe scheme de utilizare a biogazului extras, dintre care principala este arderea biogazului într-o centrală de cogenerare direct la fața locului, cu producerea de energie electrică și căldură, care sunt utilizate pentru nevoile proprii ale fermei și stației de biogaz. . În plus, o parte din energia electrică este transmisă rețelei electrice.

Principalul substrat pentru digestia anaerobă, de regulă, este gunoiul de grajd animal și de pasăre, precum și deșeurile de la abator. Substraturile de această origine conțin cele mai multe microorganisme necesare organizării și progresului procesului de fermentare a metanului, deoarece acestea sunt deja prezente în stomacul animalelor.

După cum arată experiența Germaniei, majoritatea instalațiilor funcționează pe un amestec de cosubstraturi cu proporții diferite. Țara a implementat un program special de colectare a datelor de la peste 60 de instalații reprezentative de biogaz în exploatare și le-a analizat. Există destul de multe stații (aproximativ 45%), unde gunoiul de grajd este folosit ca substrat principal într-un volum de 75-100% din volumul total al amestecului. Cu toate acestea, există și multe stații în care conținutul de șlam este mai mic de 50%. Acest lucru indică faptul că fabricile de biogaz din Germania utilizează în mare măsură potențialul nu numai al deșeurilor de gunoi de grajd, ci și al unei varietăți de co-substraturi suplimentare atunci când produc biogaz.

Analiza datelor privind producția de biogaz la aceste stații a arătat că odată cu creșterea particulelor de cosubstrat în amestec, randamentul specific de metan crește. Cel mai comun tip de cosubstrat este silozul de porumb. Este achiziționat de la fermieri în formă zdrobită, gata pentru încărcare în reactoare și depozitat în zone împrejmuite deschise. În plus față de silozul de porumb, silozul de iarbă, pleava de cereale, deșeurile de grăsime, deșeurile de iarbă tăiate, zerul, deșeurile alimentare și vegetale și altele asemenea sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă.

În mintea fermierului ucrainean, o instalație de biogaz este puternic asociată exclusiv cu procesarea deșeurilor de la fermele mari. Principalul stimulent pentru construirea de centrale de biogaz în Ucraina, care de multe ori nu este foarte eficient, rămâne nevoia de tratare a apelor uzate. Posibilitatea de a obține îngrășăminte organice de înaltă calitate este, de asemenea, interesantă pentru fermier. Aspectele energetice ale producției de biogaz rămân subutilizate din cauza tarifelor scăzute pentru energie electrică și căldură, rezultând o rentabilitate foarte scăzută a investiției pentru instalațiile de biogaz prin vânzările de energie.

Desigur, pentru ca tehnologiile de biogaz să înceapă să se dezvolte activ, este necesar să se legalizeze sistemul de tarife „verzi” pentru toate tipurile de energie electrică și termică regenerabilă, așa cum sa întâmplat deja în multe țări ale lumii și nu numai în cele dezvoltate.

O altă modalitate de a crește eficiența instalațiilor de biogaz este utilizarea activă a substraturilor suplimentare pentru fermentație, cum ar fi silozul de porumb. Un exemplu excelent de instalație de biogaz eficientă este BGU al companiei germane Envitek Biogas. BGU standard al companiei este echipat cu un reactor de 2500 mc și o unitate de cogenerare cu o putere electrică de 500 kW. Furnizorul de bază de materii prime pentru o astfel de instalație ar putea fi o fermă tipică germană de porci cu o populație de 5.000 de porci. O creștere a randamentului biogazului se realizează prin adăugarea de siloz de porumb. Pentru funcționarea continuă a instalației pe tot parcursul anului sunt necesare 6000 de tone de siloz, sau 300 de hectare de teren cu un randament de siloz de 20 t/ha.

Scurte caracteristici tehnice ale companiei de biogaz LLC				Biodieseldnepr"
Marca de instalare	Volumul reactorului, m 3	Putere instalată	Producția de biogaz	Producția de energie electrică, kW	Productie căldură, kW	Biobenzină

Deșeurile lichide sunt un lichid dezinfectat, dezodorizat, care conține până la 1% substanțe în suspensie și conține elemente fertilizante. Centrate este un furaj organic excelent pentru culturile agricole, a cărui utilizare este convenabilă atât pentru udare, cât și pentru irigare. După post-tratare, deșeurile lichide pot fi folosite chiar și ca apă de proces.

Biogazul este folosit pentru a produce energie electrică și termică. Prin arderea a 1 m3 de biogaz se pot obține 2,5-3 kW/oră de energie electrică și 4-5 kW de energie termică. În același timp, 40-60% din biogaz este utilizat pentru nevoile tehnologice ale instalației. Biogaz sub presiune 200-220 atm. poate fi folosit pentru a alimenta vehiculele.

Pe lângă producerea de energie și îngrășăminte în timpul fermentației deșeurilor, instalațiile de biogaz acționează ca instalații de tratare - reduc poluarea chimică și bacteriologică a solului, apei, aerului și transformă deșeurile organice în produse mineralizate neutre. În comparație cu energia râurilor mici, energia eoliană și solară, unde instalațiile folosesc surse de energie prietenoase cu mediul (instalații curate pasiv), centralele de bioenergie (BES) sunt în mod activ curate, ceea ce elimină pericolele pentru mediu ale produselor care sunt materiile lor prime.

Există multe tipuri de instalații de biogaz utilizate în întreaga lume. Acestea conțin dispozitive pentru primirea gunoiului de grajd din plante, metarezervoare și unități de alimentare cu energie.

Rezervoarele de metan diferă unele de altele în proiectarea dispozitivelor pentru amestecarea masei în timpul fermentației. Amestecarea cea mai frecventă se realizează folosind un arbore cu lame, care asigură amestecarea strat cu strat a masei fermentate. În plus, acestea sunt amestecate prin dispozitive hidraulice și mecanice, care asigură că masa este preluată din straturile inferioare ale digestorului și alimentată în partea superioară. Instalațiile de biogaz care funcționează în regim intensiv au camere de fermentație aerobă (oxigen), unde masa este pregătită pentru fermentare și fermentație anaerobă (metan). Există și dispozitive de amestecare a masei, realizate sub formă de arbore cu lame, situate de-a lungul axei verticale a carcasei și atașate la partea superioară a capacului de gaz plutitor. Amestecarea masei în reactor are loc datorită rotației arborelui cu palete și mișcării podelei plutitoare. Unele dispozitive asigură doar spargerea crustei care se formează pe suprafața masei piesei de prelucrat. Amestecarea se realizează și prin utilizarea pereților despărțitori și a unui sifon cu dublă acțiune, care asigură turnarea alternativă a masei din zona inferioară a unei secțiuni în zona superioară a celei de-a doua și, invers, prin reglarea presiunii gazului. Uneori, rezervorul de metan este proiectat sub forma unei sfere sau a unui cilindru, care trebuie să se poată roti în jurul axei sale geometrice.

În Ucraina, din cauza creșterii puternice a prețului gazelor naturale și a epuizării resurselor sale, interesul pentru tehnologiile de biogaz a crescut. Astăzi, instalațiile mici de biogaz nu sunt încă folosite în gospodăriile și fermele mici din țară. În același timp, de exemplu, în China și India, milioane de rezervoare mici de metan au fost construite și funcționează cu succes. În Germania, din 3.711 instalații de biogaz care funcționează, aproximativ 400 sunt centrale de biogaz din fermă, în Austria sunt peste 100 dintre ele.

Fig.45.fabrică germană de biogaz (fermă)

Fig.46 Schema unei instalații de biogaz pentru o fermă:

1 - colectii pentru puroi (schematic); 2 - sistem de încărcare a biomasei; 3- reactor 4 reactor de fermentare; 5 - substrat; 6 - sistem de incalzire; 7 - centrala electrica; 8 - sistem de automatizare și control; 9 - sistem de conducte de gaz.

Fig.47 Schema unei instalații de biogaz pentru o fermă

Potrivit mărturiei veteranilor Marelui Război Patriotic, în timpul eliberării României au văzut în multe gospodării țărănești mici instalații primitive de biogaz care produceau biogaz folosit pentru nevoile casnice.

Dintre instalațiile mici de biogaz, trebuie menționate cele dezvoltate de Biodieseldnepr LLC (Dnepropetrovsk). Sunt destinate prelucrării prin digestie anaerobă (fără acces de oxigen) a deșeurilor organice provenite din parcele și ferme menajere. Astfel de instalații fac posibilă procesarea zilnică a 200-4000 kg de deșeuri în regim continuu sau 1000-20000 kg în regim ciclic timp de cinci zile. Totodată, se asigură obținerea a cel puțin 3 m3 de biogaz la 1 m3 de volum al reactorului, care poate fi utilizat în instalații de generare a căldurii sau energiei electrice necesare acoperirii nevoilor energetice ale instalației; pentru sistemele de alimentare cu gaz (iluminat încăperii, gătit), încălzire și alimentare cu apă caldă pentru gospodării; în plante pentru sinteza bioetanolului și a combustibilului biodiesel, precum și o cantitate adecvată de îngrășământ organic de înaltă calitate, gata de a fi aplicat pe sol.

Compania industrială și comercială „Dnepr-Desna” (Dnepropetrovsk) a dezvoltat o mică instalație de bioenergie „Biogas-6MGS 2”, destinată gospodăriilor private (3-4 vaci, 10-12 porci, 20-30 păsări). această instalație reprezintă aproximativ 11 m 3 de biogaz pe zi. Această cantitate de gaz acoperă nevoile de încălzire a unei încăperi de 100 m 2 și apă caldă pentru o familie de cinci persoane.

Experiența introducerii unei mici fabrici de biogaz în satul Leski, districtul Kenyan, regiunea Odesa, merită atenție. Instalația de biogaz a fost dezvoltată și fabricată de o companie privată din Dnepropetrovsk.

Instalația a fost instalată în cadrul proiectului „Model pentru eliminarea deșeurilor animale în regiunea Delta Dunării”, dezvoltat de un grup de organizații neguvernamentale Odesa în cadrul programului de mici proiecte de mediu cu sprijinul financiar al Fondul britanic de mediu pentru Europa și cu asistența Ministerului Mediului și Alimentației și Agriculturii Britanice și British Council.

În condiții normale de încărcare și funcționare, o instalație de biogaz cu un volum de reactor de 3 m3 va putea produce până la 3 m3 de biogaz pe zi prin procesarea deșeurilor de la 100 de păsări de curte, sau 10 porci sau 4 vaci. Acestea sunt cerințele minime pentru funcționarea instalației.

Reactorul este instalat pe suprafața pământului. Acest lucru se datorează, în primul rând, proiectării reactorului. Materiile prime biologice sunt încărcate în el de jos, printr-un extruder, iar materialul rezidual este scurs prin partea superioară, ceea ce distinge acest design de altele, în care încărcarea are loc de sus și selecția de jos. Al doilea motiv pentru amplasarea supraterană este nivelul ridicat al apei din sol din sat - la o adâncime de 50 cm. În timpul iernii, încălzirea gunoiului de grajd în reactor se realizează folosind electricitate, iar vara, energia solară este suficientă. .

Gazul rezultat este folosit în principal pentru gătit - conducta de gaz este conectată la bucătăria de vară. Este necesar să se mențină o temperatură în reactor de 30-35°C și să se monitorizeze producția de biogaz. Gunoiul de grajd procesat într-un bioreactor trebuie descărcat în timp util.

După cum sa menționat deja, în Europa de Vest, instalațiile de biogaz sunt implementate pe scară largă în fermele de animale. O caracteristică a unor astfel de instalații este introducerea unităților de putere, în care biogazul este transformat în energie electrică și utilizarea masei de plante, pe lângă gunoi de grajd.

Este recomandabil să folosiți alimentatoare mici pentru a alimenta masa plantelor în rezervoarele de metan. Capacitatea buncărului de primire a unui astfel de alimentator este de 4 m3, lungimea totală a transportorului este de 6 m; putere de transmisie - 7,5 kW.

Unitatea mini-putere S-BOKH50 poate fi utilizată eficient pentru a finaliza instalațiile de biogaz din fermă. Puterea electrică a unei astfel de unități de putere variază de la 25 la 48 kW; putere termică - de la 49 la 97 kW.

Germania oferă instalații de biogaz mici, compacte, cu o putere de 30 și 100 kW, care sunt concepute pentru utilizarea gunoiului de grajd și a silozului de porumb. Instalația de 30 kW include un încărcător de stocare pentru 5 m3 de materie organică solidă, un fermentator de beton pentru 315 m3 și un motor pe gaz USH cu o putere de 30 kW de energie electrică și 46 kW de energie termică. Pentru a asigura funcționarea unei centrale de biogaz de 30 kW atunci când se utilizează un amestec de 50% gunoi de grajd și 50% siloz, este necesar să existe 5-7 hectare de porumb. Instalatia de 100 kW dispune de un receptor-alimentator de siloz de porumb cu o capacitate de pana la 20 mc, un fermentator cu o capacitate de 1200 mc si un motor pe gaz cu o putere de 100 kW de energie electrica si 108 kW de energie termica. Când este utilizat pentru a asigura funcționarea unei instalații de biogaz de 100 kW, un amestec de 50% gunoi de grajd și 50 % siloz de porumb trebuie sa ai 30 de hectare de porumb.

Trebuie remarcat faptul că atunci când introduc instalații de biogaz, companiile străine adoptă o abordare individuală față de fiecare fermier. Pentru o anumită fermă, după o examinare adecvată a tipurilor și resurselor disponibile de biomasă și a stabilirii principalelor scopuri de utilizare a instalației, se dezvoltă sau se selectează tehnologia corespunzătoare (modul tehnologic), pe baza căreia instalația (linia de proces) este proiectat. Configurația depinde de tehnologia selectată. Majoritatea companiilor dezvoltă și instalează instalații de biogaz la cheie. Atunci când se utilizează instalații de biogaz, se acordă multă atenție tehnologiilor de preparare a biomasei pentru fermentare, deoarece indicatorii energetici depind de calitatea materiilor prime. Pentru a gestiona eficient o instalație de biogaz, se recomandă utilizarea tehnologiei de măsurare și control.

Cea mai eficientă tehnologie este considerată a fi fermentația, care transformă energia biogazului în energie electrică și termică.

Tehnologia de producere a biogazului. Complexele moderne de creștere a animalelor asigură indicatori de producție înalți. Soluțiile tehnologice utilizate fac posibilă respectarea pe deplin a cerințelor standardelor sanitare și igienice actuale în incinta complexurilor în sine.

Cu toate acestea, cantități mari de gunoi de grajd lichid concentrate într-un singur loc creează probleme semnificative pentru ecologia zonelor adiacente complexului. De exemplu, gunoiul de grajd și excrementele proaspete de porc sunt clasificate ca deșeuri de clasa de pericol 3. Problemele de mediu sunt sub controlul autorităților de supraveghere, iar cerințele legislative cu privire la aceste aspecte devin din ce în ce mai stricte.

Biocomplex oferă o soluție cuprinzătoare pentru eliminarea gunoiului de grajd lichid, care include procesarea accelerată în instalațiile moderne de biogaz (BGU). În timpul procesului de prelucrare, procesele naturale de descompunere a materiei organice au loc într-un mod accelerat cu eliberare de gaze incluzând: metan, CO2, sulf etc. Doar gazul rezultat nu este eliberat în atmosferă, provocând efect de seră, ci este trimis către unități speciale de generare de gaze (cogenerare) care generează energie electrică și termică.

Biogaz - gaz inflamabil, format în timpul fermentației anaerobe de metan a biomasei și constând în principal din metan (55-75%), dioxid de carbon (25-45%) și impurități de hidrogen sulfurat, amoniac, oxizi de azot și altele (mai puțin de 1%).

Descompunerea biomasei are loc ca urmare a unor procese chimice și fizice și a activității simbiotice a vieții a 3 grupe principale de bacterii, în timp ce produsele metabolice ale unor grupe de bacterii sunt produse alimentare ale altor grupe, într-o anumită succesiune.

Primul grup este bacteriile hidrolitice, al doilea formează acid, al treilea formează metan.

Atât deșeurile organice agroindustriale sau menajere, cât și materiile prime vegetale pot fi utilizate ca materii prime pentru producerea de biogaz.

Cele mai frecvente tipuri de deșeuri agricole utilizate pentru producerea de biogaz sunt:

gunoi de grajd de porc și bovine, așternut de păsări;
reziduuri de pe masa de hrănire a complexelor bovinelor;
blaturi de legume;
recolta substandard de cereale și legume, sfeclă de zahăr, porumb;
pulpă și melasă;
făină, cereale uzate, boabe mici, germeni;
cereale de bere, germeni de malț, nămol proteic;
deșeuri din producția de amidon și sirop;
tescovină de fructe și legume;
ser;
etc.

Sursa de materii prime	Tipul materiei prime	Cantitatea de materii prime pe an, m3 (tone)	Cantitatea de biogaz, m3
1 vacă cu lapte	Gunoi de grajd lichid fără gunoi
1 porc de îngrășat	Gunoi de grajd lichid fără gunoi
1 taur de îngrășat	Litieră gunoi de grajd solid
1 cal	Litieră gunoi de grajd solid
100 de pui	Excremente uscate
1 ha teren arabil	Siloz de porumb proaspăt
1 ha teren arabil	Sfeclă de zahăr
1 ha teren arabil	Siloz de cereale proaspete
1 ha teren arabil	Siloz de iarbă proaspătă

Numărul de substraturi (tipuri de deșeuri) utilizate pentru a produce biogaz într-o instalație de biogaz (BGU) poate varia de la unu la zece sau mai multe.

Proiectele de biogaz în sectorul agroindustrial pot fi create conform uneia dintre următoarele opțiuni:

producția de biogaz din deșeuri de la o întreprindere separată (de exemplu, gunoi de grajd de la o fermă de animale, bagas de la o fabrică de zahăr, deșeuri de la o distilerie);
producerea de biogaz pe baza deșeurilor de la diferite întreprinderi, proiectul fiind legat de o întreprindere separată sau de o instalație de biogaz centralizată separat;
producția de biogaz cu utilizarea principală a centralelor energetice la instalații de biogaz amplasate separat.

Cea mai comună metodă de utilizare a energiei a biogazului este arderea în motoarele cu piston cu gaz ca parte a mini-CHP, producând energie electrică și căldură.

Exista diverse opțiuni pentru schemele tehnologice ale stațiilor de biogaz- in functie de tipurile si numarul de tipuri de substraturi folosite. Utilizarea pregătirii preliminare, în unele cazuri, face posibilă obținerea unei creșteri a vitezei și a gradului de descompunere a materiilor prime în bioreactoare și, în consecință, o creștere a randamentului total de biogaz. În cazul utilizării mai multor substraturi cu proprietăți diferite, de exemplu, deșeuri lichide și solide, acumularea și pregătirea prealabilă a acestora (separarea în fracțiuni, măcinarea, încălzirea, omogenizarea, tratarea biochimică sau biologică etc.) se realizează separat, după care ele sunt fie amestecate înainte de a fi furnizate către bioreactoare, fie furnizate în fluxuri separate.

Principalele elemente structurale ale unei instalații tipice de biogaz sunt:

sistem de recepție și pregătire preliminară a substraturilor;
sistem de transport al substratului în cadrul instalației;
bioreactoare (fermentare) cu sistem de amestecare;
sistem de încălzire bioreactor;
sistem de îndepărtare și purificare a biogazului din hidrogen sulfurat și impurități de umiditate;
rezervoare de stocare pentru masa fermentata si biogaz;
sistem de control software și automatizare a proceselor tehnologice.

Schemele tehnologice ale instalațiilor de biogaz variază în funcție de tipul și numărul de substraturi prelucrate, de tipul și calitatea produselor țintă finale, de know-how-ul special utilizat de compania care furnizează soluția tehnologică și de o serie de alți factori. Cele mai comune astăzi sunt schemele cu fermentare într-o singură etapă a mai multor tipuri de substraturi, dintre care unul este de obicei gunoi de grajd.

Odată cu dezvoltarea tehnologiilor de biogaz, soluțiile tehnice utilizate devin din ce în ce mai complexe către scheme în două etape, ceea ce în unele cazuri este justificat de nevoia tehnologică de prelucrare eficientă a anumitor tipuri de substraturi și creșterea eficienței generale de utilizare a volumului de lucru al bioreactoare.

Caracteristicile producției de biogaz este că poate fi produs de bacteriile metanice numai din substanțe organice absolut uscate. Prin urmare, sarcina primei etape de producție este de a crea un amestec de substrat care are un conținut ridicat de substanțe organice și, în același timp, poate fi pompat. Acesta este un substrat cu un conținut de substanță uscată de 10-12%. Soluția se obține prin eliberarea excesului de umiditate cu ajutorul separatoarelor cu șuruburi.

Gunoiul de grajd lichid vine din incinta de producție într-un rezervor, este omogenizat cu ajutorul unui mixer submersibil și este furnizat de o pompă submersibilă la atelierul de separare în separatoare cu melc. Fracția lichidă se acumulează într-un rezervor separat. Fracția solidă este încărcată în alimentatorul de materie primă solidă.

În conformitate cu programul de încărcare a substratului în fermentator, conform programului dezvoltat, pompa este pornită periodic, furnizând fracțiunea lichidă fermentatorului și, în același timp, încărcătorul de materie primă solidă este pornit. Opțional, fracția lichidă poate fi alimentată într-un încărcător de materie primă solidă care are o funcție de amestecare, iar apoi amestecul finit este alimentat în fermentator conform programului de încărcare dezvoltat.Incluziunile sunt de scurtă durată. Acest lucru se face pentru a preveni aportul excesiv de substrat organic în fermentator, deoarece acest lucru poate perturba echilibrul substanțelor și poate provoca destabilizarea procesului în fermentator. În același timp, se pornesc și pompele, pompând digestatul de la fermentator la fermentator și de la fermentator la rezervorul de stocare a digestatului (lagună) pentru a preveni revărsarea fermentatorului și a fermentatorului.

Masele de digestat situate în fermentator și fermentator sunt amestecate pentru a asigura o distribuție uniformă a bacteriilor în întregul volum al recipientelor. Pentru amestecare sunt folosite mixere cu viteză redusă cu un design special.

În timp ce substratul se află în fermentator, bacteriile eliberează până la 80% din totalul biogazului produs de instalația de biogaz. Partea rămasă din biogaz este eliberată în digestor.

Un rol important în asigurarea unei cantități stabile de biogaz eliberat îl joacă temperatura lichidului din interiorul fermentatorului și al fermentatorului. De regulă, procesul se desfășoară în modul mezofil cu o temperatură de 41-43ᴼС. Menținerea unei temperaturi stabile se realizează prin utilizarea unor încălzitoare tubulare speciale în interiorul fermentatoarelor și fermentatoarelor, precum și prin izolarea termică fiabilă a pereților și conductelor. Biogazul care iese din digestat are un conținut ridicat de sulf. Biogazul este purificat din sulf folosind bacterii speciale care colonizează suprafața izolației așezate pe o boltă cu grinzi de lemn în interiorul fermentatoarelor și fermentatoarelor.

Biogazul se acumulează într-un suport de gaz, care se formează între suprafața digestatului și materialul elastic, de înaltă rezistență, care acoperă fermentatorul și fermentatorul deasupra. Materialul are capacitatea de a se întinde foarte mult (fără a reduce rezistența), ceea ce, atunci când biogazul se acumulează, crește semnificativ capacitatea suportului de gaz. Pentru a preveni revărsarea rezervorului de gaz și ruperea materialului, există o supapă de siguranță.

În continuare, biogazul intră în instalația de cogenerare. O unitate de cogenerare (CGU) este o unitate în care energia electrică este generată de generatoare acționate de motoare cu piston pe gaz care funcționează pe biogaz. Cogeneratoarele care funcționează cu biogaz au diferențe de proiectare față de motoarele convenționale cu generatoare de gaz, deoarece biogazul este un combustibil foarte epuizat. Energia electrică generată de generatoare oferă energie echipamentelor electrice ale BSU în sine, iar totul dincolo de aceasta este furnizat consumatorilor din apropiere. Energia lichidului folosit pentru răcirea cogeneratoarelor este energia termică generată minus pierderile în dispozitivele cazanului. Energia termică generată este utilizată parțial pentru încălzirea fermentatoarelor și fermentatoarelor, iar partea rămasă este trimisă și consumatorilor din apropiere. intra

Este posibil să se instaleze echipamente suplimentare pentru purificarea biogazului la nivelul gazelor naturale, cu toate acestea, acesta este un echipament scump și este utilizat numai dacă scopul instalației de biogaz nu este producerea de energie termică și electrică, ci producerea de combustibil pentru motoare cu piston pe gaz. Tehnologiile dovedite și cele mai utilizate de purificare a biogazului sunt absorbția apoasă, adsorbția sub presiune, precipitarea chimică și separarea prin membrană.

Eficiența energetică a centralelor cu biogaz depinde în mare măsură de tehnologia aleasă, materialele și designul principalelor structuri, precum și de condițiile climatice din zona în care sunt amplasate. Consumul mediu de energie termică pentru încălzirea bioreactoarelor într-o zonă cu climă temperată este de 15-30% din energia generată de cogeneratoare (brut).

Eficiența energetică globală a unui complex de biogaz cu o centrală termică cu biogaz este în medie de 75-80%. Într-o situație în care toată căldura primită de la o stație de cogenerare în timpul producerii de energie electrică nu poate fi consumată (situație obișnuită din cauza lipsei consumatorilor externi de căldură), aceasta este eliberată în atmosferă. În acest caz, eficiența energetică a unei centrale termice cu biogaz este de doar 35% din energia totală a biogazului.

Principalii indicatori de performanță ai centralelor de biogaz pot varia semnificativ, ceea ce este determinat în mare măsură de substraturile utilizate, de reglementările tehnologice adoptate, de practica operațională și de sarcinile îndeplinite de fiecare instalație în parte.

Procesul de prelucrare a gunoiului de grajd nu durează mai mult de 40 de zile. Digestatul obtinut in urma prelucrarii este inodor si este un excelent ingrasamant organic, in care se atinge cel mai inalt grad de mineralizare a nutrientilor absorbiti de plante.

Digestatul este de obicei separat în fracții lichide și solide folosind separatoare cu șurub. Fracția lichidă este trimisă în lagune, unde se acumulează până la perioada de aplicare în sol. Fracția solidă este folosită și ca îngrășământ. Dacă fracției solide se aplică uscare, granulare și ambalare suplimentară, aceasta va fi potrivită pentru depozitarea pe termen lung și transportul pe distanțe lungi.

Producția și utilizarea energetică a biogazului are o serie de avantaje justificate și confirmate de practica mondială și anume:

Sursă de energie regenerabilă (SRE). Biomasa regenerabilă este folosită pentru a produce biogaz.
Gama largă de materii prime utilizate pentru producerea de biogaz permite construirea de centrale de biogaz practic peste tot în zonele în care sunt concentrate producția agricolă și industriile aferente tehnologic.
Versatilitatea metodelor de utilizare energetică a biogazului, atât pentru producerea de energie electrică și/sau termică la locul formării acestuia, cât și la orice instalație racordată la rețeaua de transport gaze (în cazul alimentării cu biogaz purificat a acestei rețele). ), precum și combustibil pentru autoturisme.
Stabilitatea producției de energie electrică din biogaz pe tot parcursul anului face posibilă acoperirea sarcinilor de vârf din rețea, inclusiv în cazul utilizării surselor de energie regenerabilă instabile, de exemplu, centrale solare și eoliene.
Crearea de locuri de muncă prin formarea unui lanț de piață de la furnizorii de biomasă până la personalul de exploatare a instalațiilor energetice.
Reducerea impactului negativ asupra mediului prin reciclare și neutralizare a deșeurilor prin fermentare controlată în reactoare de biogaz. Tehnologiile de biogaz sunt una dintre modalitățile principale și mai raționale de neutralizare a deșeurilor organice. Proiectele de producție de biogaz reduc emisiile de gaze cu efect de seră în atmosferă.
Efectul agrotehnic al folosirii fermentate in masa in reactoare cu biogaz pe campurile agricole se manifesta prin imbunatatirea structurii solului, regenerarea si cresterea fertilitatii acestora datorita introducerii de nutrienti de origine organica. Dezvoltarea pieței îngrășămintelor organice, inclusiv a celor procesate în masă în reactoare cu biogaz, va contribui în viitor la dezvoltarea pieței produselor agricole ecologice și la creșterea competitivității acesteia.

Costuri de investiții unitare estimate

BGU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWel.

BGU până la 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3.500 €/kWel.

Energia electrică și termică generată poate satisface nu numai nevoile complexului, ci și infrastructura adiacentă. Mai mult, materiile prime pentru instalațiile de biogaz sunt gratuite, ceea ce asigură o eficiență economică ridicată după perioada de amortizare (4-7 ani). Costul energiei generate la centralele cu biogaz nu crește în timp, ci, dimpotrivă, scade.

Biogazul este un gaz produs prin fermentarea biomasei. În acest fel puteți obține hidrogen sau metan. Ne interesează metanul ca alternativă la gazul natural. Metanul este incolor și inodor și este foarte inflamabil. Având în vedere că materiile prime pentru producerea biogazului sunt literalmente sub picioarele tale, costul unui astfel de gaz este semnificativ mai mic decât cel al gazului natural și poți economisi mult pe acest lucru. Iată cifrele de pe Wikipedia „Din o tonă de gunoi de grajd de bovine se obțin 50-65 m³ de biogaz cu un conținut de metan de 60%, 150-500 m³ de biogaz din diferite tipuri de plante cu un conținut de metan de până la 70% Cantitatea maximă de biogaz este de 1300 m³ cu un conținut de metan de până la 87% poate fi obținut din grăsime.”, „În practică, din 1 kg de substanță uscată se obțin 300 până la 500 de litri de biogaz”.

Instrumente și materiale:
-Recipient din plastic 750 litri;
-Recipient din plastic 500 litri;
-Tevi si adaptoare sanitare;
-Ciment pentru tevi PVC;
-Adeziv epoxidic;
-Cuţit;
-Fierastrau;
-Ciocan;
- chei cu cap deschis;
-Armaturi de gaz (detalii la pasul 7);

Pasul unu: mai multă teorie
Cu ceva timp în urmă, maestrul a realizat un prototip al unei centrale de biogaz.

Și a fost bombardat cu întrebări și cereri de ajutor la adunare. Drept urmare, chiar și autoritățile statului au devenit interesate de instalație (maestrul locuiește în India).

Următorul pas, maestrul a trebuit să facă o instalare mai completă. Să luăm în considerare ce este.
-Instalația este formată dintr-un rezervor de stocare în care se depozitează material organic, iar microorganismele îl prelucrează și eliberează gaz.
-Gazul astfel obtinut este colectat intr-un rezervor cunoscut sub numele de colector de gaz. În modelul de tip plutitor, acest rezervor plutește în suspensie și se mișcă în sus și în jos în funcție de cantitatea de gaz stocată în el
- Țeava de ghidare ajută rezervorul colector de gaz să se miște în sus și în jos în interiorul rezervorului de stocare.
-Deșeurile sunt alimentate printr-o conductă de alimentare din interiorul rezervorului de stocare.
-Suspensia complet reciclată curge prin conducta de evacuare. Poate fi colectat, diluat și folosit ca îngrășământ pentru plante.
-De la colectorul de gaz, gazul este furnizat printr-o conductă către aparatele de consum (sobe pe gaz, încălzitoare de apă, generatoare)

Pasul doi: alegerea unui recipient
Pentru a selecta un container, trebuie să luați în considerare cât de multe deșeuri pot fi colectate pe zi. Potrivit maestrului, există o regulă în care 5 kg de deșeuri necesită un recipient de 1000 de litri. Pentru un maestru este de aproximativ 3,5 - 4 kg. Aceasta înseamnă că capacitatea necesară este de 700-800 de litri. Drept urmare, maestrul a achiziționat o capacitate de 750 de litri.
Instalare cu un colector de gaz de tip plutitor, ceea ce înseamnă că trebuie să selectați un container astfel încât pierderile de gaz să fie minime. Un rezervor de 500 de litri era potrivit pentru aceste scopuri. Acest recipient de 500 de litri se va muta în interiorul recipientului de 750 de litri. Distanța dintre pereții celor două containere este de aproximativ 5 cm pe fiecare parte. Trebuie selectate containere care să fie rezistente la lumina soarelui și la medii agresive.

Pasul trei: Pregătirea rezervorului
Taie partea superioară a rezervorului mai mic. Mai întâi, face o gaură cu un cuțit, apoi o ferăstrău cu o lamă de ferăstrău de-a lungul liniei de tăiere.

Partea superioară a recipientului de 750 de litri trebuie, de asemenea, tăiată. Diametrul piesei tăiate este capacul rezervorului mai mic + 4 cm.

Pasul patru: conducta de alimentare
O conductă de admisie trebuie instalată în partea de jos a rezervorului mai mare. Biocombustibilul va fi turnat înăuntru prin el. Conducta are un diametru de 120 mm. Taie o gaură în butoi. Instalează genunchiul. Conexiunea este asigurată pe ambele părți cu lipici epoxidic sudat la rece.

Pasul cinci: conductă pentru scurgerea suspensiei
Pentru a colecta suspensia, în partea superioară a unui rezervor mai mare este instalată o țeavă cu un diametru de 50 mm și o lungime de 300 mm.

Pasul șase: ghiduri
După cum ați înțeles deja, unul mai mic va „pluti” liber în interiorul unui recipient mare. Pe măsură ce rezervorul intern se umple cu gaz, acesta se va încălzi și invers. Pentru a-i permite să se miște liber în sus și în jos, maestrul face patru ghidaje. În „urechi” face decupaje pentru o țeavă de 32 mm. Fixează țeava așa cum se arată în fotografie. Lungimea conductei 32 cm.

De containerul interior sunt atașate și 4 ghidaje din țevi de 40 mm.

Pasul șapte: fitinguri de gaz
Alimentarea cu gaz este împărțită în trei secțiuni: de la colectorul de gaz la conductă, de la conductă la butelie, de la butelie la soba cu gaz.
Masterul are nevoie de trei țevi de 2,5 m cu capete filetate, 2 robinete, garnituri de etanșare, adaptoare filetate, bandă FUM și console pentru fixare.

Pentru a instala fitingurile de gaz, comandantul face o gaură în partea superioară (fosta partea inferioară, adică cilindrul de 500 de litri este răsturnat) în centru. Instalează fitingurile, etanșează îmbinarea cu epoxid.

Pasul opt: Asamblare
Acum trebuie să așezați recipientul pe o suprafață plană și tare. Locul de instalare trebuie să fie cât mai însorit posibil. Distanța dintre instalație și bucătărie ar trebui să fie minimă.

Instalează tuburi cu diametru mai mic în interiorul tuburilor de ghidare. Conducta pentru drenarea excesului de suspensie este prelungită.

Extinde conducta de admisie. Racordul se fixeaza cu ciment pentru tevi din PVC.

Instalează un acumulator de gaz în interiorul unui rezervor mare. Îl orientează de-a lungul ghidajelor.

Pasul nouă: prima lansare
Pentru pornirea inițială a unei instalații de biogaz de acest volum este nevoie de aproximativ 80 kg de gunoi de grajd de vacă. Gunoiul de grajd se diluează cu 300 de litri de apă neclorinată. Maestrul adaugă, de asemenea, un aditiv special pentru a accelera creșterea bacteriilor. Suplimentul constă din suc concentrat de trestie de zahăr, nucă de cocos și palmieri. Se pare că este ceva asemănător drojdiei. Umple această masă prin conducta de admisie. După umplere, conducta de admisie trebuie spălată și instalat un dop.

După câteva zile, acumulatorul de gaz va începe să crească. Acesta a început procesul de formare a gazului. De îndată ce rezervorul de stocare este plin, gazul rezultat trebuie evacuat. Primul gaz conține multe impurități, iar în rezervorul de stocare era aer.

Pasul zece: combustibil
Procesul de formare a gazului a început și acum trebuie să ne dăm seama ce poate și ce nu poate fi folosit ca combustibil.
Deci, următoarele sunt potrivite pentru combustibil: legume putrezite, cojile de legume și fructe, produse lactate inutilizabile, unt prea fiert, buruieni tocate, deșeuri de la animale și păsări etc. O mulțime de deșeuri vegetale și animale inutilizabile pot fi utilizate în instalație. Bucățile trebuie zdrobite cât mai fin posibil. Acest lucru va accelera procesul de reciclare.

A nu se folosi: coaja de ceapa si usturoi, cojile de oua, oase, materiale fibroase.

Acum să ne uităm la întrebarea cantității de combustibil încărcat. După cum am menționat deja, o astfel de capacitate necesită 3,5 - 4 kg de combustibil. Procesarea combustibilului durează de la 30 la 50 de zile, în funcție de tipul de combustibil. În fiecare zi adăugând 4 kg de combustibil, în 30 de zile se vor produce zilnic circa 750 g de gaz din acesta. Umplerea excesivă a unității va duce la exces de combustibil, aciditate și lipsa bacteriilor. Maestrul reamintește că, conform regulilor, este nevoie de 5 kg de combustibil zilnic la 1000 de litri de volum.
Pasul unsprezece: Piston
Pentru a ușura încărcarea combustibilului, comandantul a făcut un piston.

Una dintre problemele care trebuie rezolvate în agricultură este eliminarea gunoiului de grajd și a deșeurilor vegetale. Și aceasta este o problemă destul de gravă, care necesită o atenție constantă. Reciclarea necesită nu numai timp și efort, ci și cantități considerabile. Astăzi există cel puțin o modalitate de a transforma această durere de cap într-o sursă de venit: procesarea gunoiului de grajd în biogaz. Tehnologia se bazează pe procesul natural de descompunere a gunoiului de grajd și a reziduurilor vegetale din cauza bacteriilor pe care le conțin. Întreaga sarcină este de a crea condiții speciale pentru cea mai completă descompunere. Aceste condiții sunt absența accesului la oxigen și temperatura optimă (40-50 o C).

Toată lumea știe cum se aruncă cel mai des gunoiul de grajd: îl pun în grămezi, apoi, după fermentare, îl scot pe câmp. În acest caz, gazul rezultat este eliberat în atmosferă, iar 40% din azotul conținut în substanța inițială și cea mai mare parte a fosforului scapă de asemenea de acolo. Îngrășământul rezultat este departe de a fi ideal.

Pentru obținerea biogazului este necesar ca procesul de descompunere a gunoiului de grajd să aibă loc fără acces la oxigen, într-un volum închis. În acest caz, atât azotul, cât și fosforul rămân în produsul rezidual, iar gazul se acumulează în partea superioară a recipientului, de unde poate fi pompat cu ușurință. Există două surse de profit: gazul direct și îngrășământul eficient. Mai mult, îngrășământul este de cea mai înaltă calitate și 99% sigur: majoritatea microorganismelor patogene și a ouălor de helminți mor, iar semințele de buruieni conținute în gunoi de grajd își pierd viabilitatea. Există chiar linii pentru ambalarea acestui reziduu.

A doua condiție prealabilă pentru procesul de procesare a gunoiului de grajd în biogaz este menținerea unei temperaturi optime. Bacteriile conținute în biomasă sunt inactive la temperaturi scăzute. Încep să acționeze la o temperatură ambientală de +30 o C. Mai mult, gunoiul de grajd conține două tipuri de bacterii:

Cele mai eficiente sunt plantele termofile cu temperaturi de la +43 o C la +52 o C: în ele, gunoiul de grajd este procesat timp de 3 zile, iar producția de la 1 litru de suprafață utilă a bioreactorului este de până la 4,5 litri de biogaz (acesta este putere maximă). Dar menținerea unei temperaturi de +50 o C necesită cheltuieli energetice semnificative, ceea ce nu este profitabil în orice climat. Prin urmare, instalațiile de biogaz funcționează adesea la temperaturi mezofile. În acest caz, timpul de procesare poate fi de 12-30 de zile, randamentul este de aproximativ 2 litri de biogaz la 1 litru de volum al bioreactorului.

Compoziția gazului variază în funcție de materiile prime și condițiile de procesare, dar este aproximativ după cum urmează: metan - 50-70%, dioxid de carbon - 30-50% și, de asemenea, conține o cantitate mică de hidrogen sulfurat (mai puțin de 1 %) și cantități foarte mici de compuși de amoniac, hidrogen și azot. În funcție de designul instalației, biogazul poate conține o cantitate semnificativă de vapori de apă, care va necesita uscare (altfel pur și simplu nu se va arde). Cum arată o instalație industrială este demonstrat în videoclip.

Se poate spune că este o întreagă fabrică de producție de gaz. Dar pentru o fermă privată sau o fermă mică astfel de volume sunt inutile. Cea mai simplă instalație de biogaz este ușor de realizat cu propriile mâini. Dar întrebarea este: „Unde ar trebui să fie trimis mai departe biogazul?” Căldura de ardere a gazului rezultat este de la 5340 kcal/m3 până la 6230 kcal/m3 (6,21 - 7,24 kWh/m3). Prin urmare, poate fi alimentat la un cazan pe gaz pentru a genera căldură (încălzire și apă caldă), sau la o instalație de generare a energiei electrice, la o sobă pe gaz etc. Așa folosește Vladimir Rashin, proiectant de instalații de biogaz, gunoiul de grajd din ferma sa de prepelițe.

Se pare că, dacă aveți cel puțin o cantitate decentă de animale și păsări de curte, puteți satisface pe deplin nevoile fermei dvs. de căldură, gaz și electricitate. Și dacă instalați instalații de gaz pe mașini, atunci va furniza și combustibil pentru flotă. Având în vedere că ponderea resurselor energetice în costul de producție este de 70-80%, puteți economisi doar la un bioreactor și apoi câștigați mulți bani. Mai jos este o captură de ecran a unui calcul economic al rentabilității unei instalații de biogaz pentru o fermă mică (din septembrie 2014). Ferma nu poate fi numită mică, dar cu siguranță nici nu este mare. Ne cerem scuze pentru terminologie - acesta este stilul autorului.

Aceasta este o defalcare aproximativă a costurilor necesare și a posibilelor scheme de venituri pentru instalațiile de biogaz de casă

Scheme de instalații de biogaz de casă

Cea mai simplă schemă a unei instalații de biogaz este un recipient sigilat - un bioreactor, în care se toarnă suspensia preparată. În consecință, există o trapă pentru încărcarea gunoiului de grajd și o trapă pentru descărcarea materiilor prime prelucrate.

Cea mai simplă schemă a unei instalații de biogaz fără clopoței și fluiere

Recipientul nu este umplut complet cu substrat: 10-15% din volum ar trebui să rămână liber pentru a colecta gaz. În capacul rezervorului este încorporată o conductă de evacuare a gazului. Deoarece gazul rezultat conține o cantitate destul de mare de vapori de apă, nu va arde sub această formă. Prin urmare, este necesar să-l treceți printr-un sigiliu de apă pentru a-l usca. În acest dispozitiv simplu, majoritatea vaporilor de apă se vor condensa, iar gazul va arde bine. Apoi, este recomandabil să curățați gazul de hidrogen sulfurat neinflamabil și numai atunci acesta poate fi furnizat la un suport de gaz - un recipient pentru colectarea gazului. Și de acolo poate fi distribuit consumatorilor: alimentat la un cazan sau cuptor cu gaz. Urmărește videoclipul pentru a vedea cum să faci filtre pentru o instalație de biogaz cu propriile mâini.

La suprafață sunt amplasate instalații industriale mari. Și acest lucru, în principiu, este de înțeles - volumul lucrărilor de teren este prea mare. Dar la fermele mici, vasul buncărului este îngropat în pământ. Acest lucru, în primul rând, vă permite să reduceți costul menținerii temperaturii necesare și, în al doilea rând, într-o curte privată există deja suficiente tot felul de dispozitive.

Containerul poate fi luat gata făcut, sau din cărămidă, beton etc., într-o groapă săpată. Dar, în acest caz, va trebui să aveți grijă de etanșeitatea și impermeabilitatea aerului: procesul este anaerob - fără acces la aer, de aceea este necesar să creați un strat impenetrabil oxigenului. Structura se dovedește a fi multistratificată, iar producția unui astfel de buncăr este un proces lung și costisitor. Prin urmare, este mai ieftin și mai ușor să îngropați un recipient gata făcut. Anterior, acestea erau neapărat butoaie metalice, adesea din oțel inoxidabil. Astăzi, odată cu apariția pe piață a containerelor din PVC, le puteți folosi. Sunt neutre din punct de vedere chimic, au o conductivitate termică scăzută, o durată de viață lungă și sunt de câteva ori mai ieftine decât oțelul inoxidabil.

Dar instalația de biogaz descrisă mai sus va avea o productivitate scăzută. Pentru a activa procesul de prelucrare, este necesară amestecarea activă a masei situate în buncăr. În caz contrar, la suprafața sau în grosimea substratului se formează o crustă care încetinește procesul de descompunere, iar la ieșire se produce mai puțin gaz. Amestecarea se realizează în orice mod disponibil. De exemplu, așa cum se demonstrează în videoclip. În acest caz, se poate face orice unitate.

Există o altă modalitate de amestecare a straturilor, dar este nemecanică - barbitație: gazul generat este alimentat sub presiune în partea inferioară a recipientului cu gunoi de grajd. Ridicându-se în sus, bulele de gaz vor sparge crusta. Deoarece este furnizat același biogaz, nu vor exista modificări în condițiile de procesare. De asemenea, acest gaz nu poate fi considerat un consum - va ajunge din nou în rezervorul de benzină.

După cum am menționat mai sus, o performanță bună necesită temperaturi ridicate. Pentru a nu cheltui prea mulți bani pe menținerea acestei temperaturi, trebuie să aveți grijă de izolație. Ce tip de izolator termic să alegi, desigur, depinde de tine, dar astăzi cel mai optim este spuma de polistiren. Nu se teme de apă, nu este afectat de ciuperci și rozătoare, are o durată lungă de viață și o performanță excelentă de izolare termică.

Forma bioreactorului poate fi diferită, dar cea mai comună este cilindrica. Nu este ideal din punct de vedere al complexității amestecării substratului, dar este folosit mai des pentru că oamenii au acumulat multă experiență în construirea unor astfel de recipiente. Și dacă un astfel de cilindru este împărțit de o partiție, atunci ele pot fi folosite ca două rezervoare separate în care procesul este deplasat în timp. În acest caz, un element de încălzire poate fi încorporat în pereți despărțitori, rezolvând astfel problema menținerii temperaturii în două camere simultan.

În cea mai simplă versiune, instalațiile de biogaz de casă sunt o groapă dreptunghiulară, ai cărei pereți sunt din beton, iar pentru etanșeitate sunt tratate cu un strat de fibră de sticlă și rășină poliesterică. Acest recipient este echipat cu un capac. Este extrem de incomod de utilizat: încălzirea, amestecarea și îndepărtarea masei fermentate este dificil de implementat și este imposibil să se obțină o prelucrare completă și o eficiență ridicată.

Situația este puțin mai bună cu instalațiile de procesare a gunoiului de grajd cu biogaz de șanț. Au margini teșite, facilitând încărcarea gunoiului de grajd proaspăt. Dacă faceți fundul într-o pantă, atunci masa fermentată se va deplasa într-o parte prin gravitație și va fi mai ușor să o selectați. În astfel de instalații, este necesar să se asigure izolație termică nu numai pentru pereți, ci și pentru capac. Nu este dificil să implementați o astfel de instalație de biogaz cu propriile mâini. Dar procesarea completă și cantitatea maximă de gaz nu pot fi realizate în ea. Chiar și cu încălzire.

Problemele tehnice de bază au fost tratate și acum cunoașteți mai multe modalități de a construi o instalație pentru producerea de biogaz din gunoi de grajd. Există încă nuanțe tehnologice.

Ce poate fi reciclat și cum să obțineți rezultate bune

Gunoiul de grajd oricărui animal conține organismele necesare procesării sale. S-a descoperit că mai mult de o mie de microorganisme diferite sunt implicate în procesul de fermentație și producția de gaze. Substanțele formatoare de metan joacă cel mai important rol. De asemenea, se crede că toate aceste microorganisme se găsesc în proporții optime în gunoiul de grajd de bovine. În orice caz, la prelucrarea acestui tip de deșeuri în combinație cu materie vegetală, se eliberează cea mai mare cantitate de biogaz. Tabelul prezintă datele medii pentru cele mai comune tipuri de deșeuri agricole. Vă rugăm să rețineți că această cantitate de gaz poate fi obținută în condiții ideale.

Pentru o productivitate bună este necesar să se mențină o anumită umiditate a substratului: 85-90%. Dar trebuie folosită apă care nu conține substanțe chimice străine. Solvenții, antibioticele, detergenții etc. au un efect negativ asupra proceselor. De asemenea, pentru ca procesul să decurgă normal, lichidul nu trebuie să conțină fragmente mari. Dimensiuni maxime ale fragmentelor: 1*2 cm, cele mai mici sunt mai bune. Prin urmare, dacă intenționați să adăugați ingrediente din plante, trebuie să le măcinați.

Este important pentru prelucrarea normală în substrat să se mențină un nivel optim de pH: între 6,7-7,6. De obicei, mediul are o aciditate normală și doar ocazional bacteriile care formează acid se dezvoltă mai repede decât bacteriile care formează metan. Atunci mediul devine acid, producția de gaz scade. Pentru a obține valoarea optimă, adăugați var obișnuit sau sifon pe substrat.

Acum puțin despre timpul necesar procesării gunoiului de grajd. În general, timpul depinde de condițiile create, dar primul gaz poate începe să curgă deja în a treia zi după începerea fermentației. Cea mai activă formare de gaz are loc atunci când gunoiul de grajd se descompune cu 30-33%. Pentru a vă da o senzație de timp, să spunem că după două săptămâni substratul se descompune cu 20-25%. Adică, în mod optim procesarea ar trebui să dureze o lună. În acest caz, îngrășământul este de cea mai bună calitate.

Calculul volumului bin pentru procesare

Pentru fermele mici, instalarea optimă este una constantă - atunci când gunoiul de grajd proaspăt este furnizat zilnic în porții mici și îndepărtat în aceleași porții. Pentru ca procesul să nu fie perturbat, ponderea încărcăturii zilnice nu trebuie să depășească 5% din volumul procesat.

Instalațiile de casă pentru procesarea gunoiului de grajd în biogaz nu sunt apogeul perfecțiunii, dar sunt destul de eficiente

Pe baza acestui lucru, puteți determina cu ușurință volumul necesar al rezervorului pentru o instalație de biogaz de casă. Trebuie să înmulțiți volumul zilnic de gunoi de grajd din ferma dvs. (deja în stare diluată cu o umiditate de 85-90%) cu 20 (aceasta este pentru temperaturi mezofile, pentru temperaturi termofile va trebui să vă înmulțiți cu 30). La cifra rezultată trebuie să adăugați încă 15-20% - spațiu liber pentru colectarea biogazului sub dom. Știi parametrul principal. Toate costurile suplimentare și parametrii sistemului depind de schema de instalație de biogaz aleasă pentru implementare și de modul în care veți face totul. Este foarte posibil să te descurci cu materiale improvizate sau poți comanda o instalare la cheie. Dezvoltarile fabricii vor costa de la 1,5 milioane de euro, instalatiile de la Kulibin vor fi mai ieftine.

Înregistrare legală

Instalația va trebui să fie coordonată cu SES, inspectoratul de gaze și pompierii. Vei avea nevoie:

Schema tehnologica a instalatiei.
Planul de amenajare al echipamentelor și componentelor cu referire la instalația în sine, locația de instalare a unității termice, locația conductelor și a rețelei de energie și conexiunile pompelor. Diagrama ar trebui să indice paratrăsnetul și căile de acces.
Dacă instalația va fi amplasată în interior, atunci va fi necesar și un plan de ventilație, care va asigura un schimb de cel puțin opt ori a întregului aer din cameră.

După cum vedem, nu ne putem lipsi de birocrație aici.

În sfârșit, puțin despre performanța instalării. În medie, o instalație de biogaz produce pe zi un volum de gaz de două ori mai mare decât volumul util al rezervorului. Adică, 40 m 3 de suspensie vor produce 80 m 3 de gaz pe zi. Aproximativ 30% vor fi cheltuiți pentru asigurarea procesului în sine (cheltuiala principală este încălzirea). Acestea. la ieșire veți primi 56 m 3 de biogaz pe zi. Conform statisticilor, pentru a acoperi nevoile unei familii de trei persoane și pentru a încălzi o casă de dimensiuni medii este nevoie de 10 m 3. În sold net aveți 46 m3 pe zi. Și asta cu o mică instalare.

Rezultate

Investind o anumită sumă de bani în înființarea unei fabrici de biogaz (fie cu propriile mâini, fie la cheie), nu numai că vă veți satisface propriile nevoi și nevoi de căldură și gaze, dar veți putea și vinde gaz, precum si ingrasaminte de calitate superioara rezultate in urma prelucrarii.

Tema combustibililor alternativi este relevantă de câteva decenii. Biogazul este o sursă de combustibil natural pe care o puteți produce și utiliza singur, mai ales dacă aveți animale.

Ce este

Compoziția biogazului este similară cu cea produsă la scară industrială. Etapele producției de biogaz:

Un bioreactor este un recipient în care masa biologică este procesată de bacterii anaerobe în vid.
După un timp, se eliberează un gaz format din metan, dioxid de carbon, hidrogen sulfurat și alte substanțe gazoase.
Acest gaz este purificat și îndepărtat din reactor.
Biomasa reciclată este un îngrășământ excelent care este îndepărtat din reactor pentru a îmbogăți câmpurile.

Producerea de biogaz cu propriile mâini acasă este posibilă cu condiția să locuiți într-un sat și să aveți acces la deșeurile animale. Este o opțiune bună de combustibil pentru fermele de animale și întreprinderile agricole.

Avantajul biogazului este că reduce emisiile de metan și oferă o sursă alternativă de energie. Ca urmare a procesării biomasei, se formează îngrășământ pentru grădini de legume și câmpuri, ceea ce reprezintă un avantaj suplimentar.

Pentru a face propriul biogaz, trebuie să construiți un bioreactor pentru a procesa gunoi de grajd, excremente de păsări și alte deșeuri organice. Materiile prime folosite sunt:

ape uzate;
paie;
iarbă;
nămol de râu

Este important să se prevină intrarea impurităților chimice în reactor, deoarece acestea interferează cu procesul de procesare.

Cazuri de utilizare

Procesarea gunoiului de grajd în biogaz face posibilă obținerea de energie electrică, termică și mecanică. Acest combustibil este folosit la scară industrială sau în case particulare. Este folosit pentru:

Incalzi;
iluminat;
încălzirea apei;
funcţionarea motoarelor cu ardere internă.

Folosind un bioreactor, vă puteți crea propria bază de energie pentru a vă alimenta casa privată sau producția agricolă.

Centralele termice care utilizează biogaz sunt o modalitate alternativă de a încălzi o fermă privată sau un sat mic. Deșeurile organice pot fi transformate în energie electrică, ceea ce este mult mai ieftin decât rularea lor la șantier și plata facturilor la utilități. Biogazul poate fi folosit pentru gătit pe sobe cu gaz. Marele avantaj al biocombustibilului este că este o sursă de energie inepuizabilă, regenerabilă.

Eficiența biocombustibililor

Biogazul din gunoi și gunoi de grajd este incolor și inodor. Oferă aceeași cantitate de căldură ca și gazul natural. Un metru cub de biogaz oferă aceeași cantitate de energie ca 1,5 kg de cărbune.

Cel mai adesea, fermele nu aruncă deșeurile de la animale, ci le depozitează într-o zonă. Ca urmare, metanul este eliberat în atmosferă, iar gunoiul de grajd își pierde proprietățile de îngrășământ. Deșeurile procesate în timp util vor aduce mult mai multe beneficii fermei.

Este ușor de calculat eficiența eliminării gunoiului de grajd în acest fel. O vaca medie produce 30-40 kg de gunoi de grajd pe zi. Această masă produce 1,5 metri cubi de gaz. Din această cantitate se generează 3 kW/h de energie electrică.

Cum se construiește un reactor de biomaterial

Bioreactoarele sunt recipiente din beton cu orificii pentru îndepărtarea materiilor prime. Înainte de construcție, trebuie să alegeți o locație pe șantier. Mărimea reactorului depinde de cantitatea de biomasă pe care o aveți zilnic. Ar trebui să umple recipientul cu 2/3.

Dacă există puțină biomasă, în loc de un recipient de beton, puteți lua un butoi de fier, de exemplu, un butoi obișnuit. Dar trebuie să fie puternic, cu suduri de înaltă calitate.

Cantitatea de gaz produsă depinde direct de volumul de materii prime. Într-un recipient mic vei primi puțin din el. Pentru a obține 100 de metri cubi de biogaz, trebuie să procesați o tonă de masă biologică.

Pentru a crește rezistența instalației, aceasta este de obicei îngropată în pământ. Reactorul trebuie să aibă o conductă de admisie pentru încărcarea biomasei și o conductă de evacuare pentru îndepărtarea deșeurilor. În partea de sus a rezervorului ar trebui să existe o gaură prin care este evacuat biogazul. Este mai bine să-l închideți cu un sigiliu de apă.

Pentru o reacție corectă, recipientul trebuie să fie închis ermetic, fără acces la aer. Sigiliul de apă va asigura îndepărtarea în timp util a gazelor, ceea ce va împiedica explozia sistemului.

Reactor pentru o fermă mare

Un design simplu de bioreactor este potrivit pentru fermele mici cu 1-2 animale. Dacă dețineți o fermă, cel mai bine este să instalați un reactor industrial care poate gestiona volume mari de combustibil. Cel mai bine este să implicați companii speciale implicate în dezvoltarea proiectului și instalarea sistemului.

Complexele industriale constau din:

Rezervoare de stocare intermediară;
Instalatii de amestecare;
O centrală termică mică care furnizează energie pentru încălzirea clădirilor și sere, precum și energie electrică;
Containere pentru gunoi de grajd fermentat folosite ca îngrășământ.

Cea mai eficientă opțiune este construirea unui complex pentru mai multe ferme învecinate. Cu cât este procesat mai mult biomaterial, cu atât se produce mai multă energie ca rezultat.

Inainte de a primi biogaz, instalatiile industriale trebuie sa fie avizate de catre statia sanitara si epidemiologica, controlul de incendiu si gaze. Sunt documentate; există standarde speciale pentru amplasarea tuturor elementelor.

Cum se calculează volumul reactorului

Volumul reactorului depinde de cantitatea de deșeuri generată zilnic. Amintiți-vă că recipientul trebuie să fie plin doar la 2/3 pentru o fermentare eficientă. Luați în considerare, de asemenea, timpul de fermentație, temperatura și tipul de materie primă.

Cel mai bine este să diluați gunoiul de grajd cu apă înainte de a-l trimite la digestor. Va dura aproximativ 2 săptămâni pentru a procesa gunoiul de grajd la o temperatură de 35-40 de grade. Pentru a calcula volumul, determinați volumul inițial de deșeuri cu apă și adăugați 25-30%. Volumul de biomasă ar trebui să fie același la fiecare două săptămâni.

Cum se asigură activitatea biomasei

Pentru fermentarea corectă a biomasei, cel mai bine este să încălziți amestecul. În regiunile sudice, temperatura aerului favorizează debutul fermentației. Dacă locuiți în nord sau în zona de mijloc, puteți conecta elemente de încălzire suplimentare.

Pentru a începe procesul, este necesară o temperatură de 38 de grade. Există mai multe modalități de a asigura acest lucru:

O bobină sub reactor conectată la sistemul de încălzire;
Elemente de încălzire în interiorul recipientului;
Încălzirea directă a recipientului cu dispozitive electrice de încălzire.

Masa biologică conține deja bacterii care sunt necesare pentru a produce biogaz. Se trezesc și încep activitatea când temperatura aerului crește.

Cel mai bine este să le încălziți cu sisteme automate de încălzire. Se pornesc atunci când masa rece intră în reactor și se opresc automat când temperatura atinge valoarea dorită. Astfel de sisteme sunt instalate în cazanele de încălzire a apei; pot fi achiziționate de la magazinele de echipamente cu gaz.

Dacă asigurați încălzirea la 30-40 de grade, procesarea va dura 12-30 de zile. Depinde de compoziția și volumul masei. Când este încălzită la 50 de grade, activitatea bacteriană crește, iar procesarea durează 3-7 zile. Dezavantajul unor astfel de instalații este costul ridicat al menținerii temperaturilor ridicate. Ele sunt comparabile cu cantitatea de combustibil primită, astfel încât sistemul devine ineficient.

O altă modalitate de a activa bacteriile anaerobe este prin agitarea biomasei. Puteți instala singuri arborii în cazan și puteți muta mânerul pentru a agita masa dacă este necesar. Dar este mult mai convenabil să proiectați un sistem automat care va amesteca masa fără participarea dvs.

Îndepărtarea corectă a gazului

Biogazul din gunoi de grajd este îndepărtat prin capacul superior al reactorului. Trebuie să fie închis ermetic în timpul procesului de fermentație. În mod obișnuit, se folosește un sigiliu de apă. Controlează presiunea din sistem; când aceasta crește, capacul se ridică și supapa de eliberare este activată. O greutate este folosită ca contragreutate. La ieșire, gazul este purificat cu apă și curge mai departe prin tuburi. Purificarea cu apă este necesară pentru a elimina vaporii de apă din gaz, altfel nu se va arde.

Înainte ca biogazul să poată fi procesat în energie, acesta trebuie să fie acumulat. Ar trebui depozitat într-un rezervor de benzină:

Este realizat sub forma unui dom si instalat la iesirea din reactor.
Cel mai adesea este fabricat din fier și acoperit cu mai multe straturi de vopsea pentru a preveni coroziunea.
În complexele industriale, rezervorul de gaz este un rezervor separat.

O altă opțiune pentru realizarea unui suport de gaz: folosiți o pungă din PVC. Acest material elastic se întinde pe măsură ce sacul se umple. Dacă este necesar, poate stoca cantități mari de biogaz.

Uzina subterana de producere a biocombustibililor

Pentru a economisi spațiu, cel mai bine este să construiți instalații subterane. Acesta este cel mai simplu mod de a obține biogaz acasă. Pentru a instala un bioreactor subteran, trebuie să săpați o groapă și să-i umpleți pereții și fundul cu beton armat.

Pe ambele părți ale recipientului se fac găuri pentru conductele de intrare și de evacuare. În plus, conducta de evacuare ar trebui să fie amplasată la baza recipientului pentru pomparea masei deșeurilor. Diametrul său este de 7-10 cm, orificiul de intrare cu un diametru de 25-30 cm este cel mai bine situat în partea superioară.

Instalația este acoperită cu zidărie deasupra și este instalat un rezervor de gaz pentru a primi biogaz. La ieșirea recipientului trebuie să faceți o supapă pentru a regla presiunea.

O instalație de biogaz poate fi îngropată în curtea unei case private și la ea pot fi conectate canalizare și deșeuri animale. Reactoarele de reciclare pot acoperi complet nevoile de electricitate și încălzire ale unei familii. Un beneficiu suplimentar este obținerea de îngrășământ pentru grădina dvs.

Un bioreactor DIY este o modalitate de a obține energie din pășune și de a câștiga bani din gunoi de grajd. Reduce costurile cu energia fermă și crește profitabilitatea. Puteți să o faceți singur sau să comandați instalarea. Prețul depinde de volum, începând de la 7.000 de ruble.