Instalim për prodhimin e biogazit (gaz i lirë bëjeni vetë). Metodat për vetëprodhimin e biogazit Instalimi për prodhimin e biogazit u3

05.09.2023

Karakteristikat e përpunimit të mbetjeve organike në bioinstalimet shtëpiake. Përpunimi i mbetjeve organike pa akses në oksigjen është një mënyrë shumë efektive për të marrë plehra organike me cilësi të lartë dhe një bartës energjie miqësore me mjedisin, që është biogazi. Për më tepër, kjo metodë e përpunimit të mbetjeve është absolutisht e sigurt për mjedisin.

Biogazi është një gaz që përbëhet nga afërsisht 60% metan dhe 40% dioksid karboni (CO2). Një shumëllojshmëri e specieve mikrobike metabolizojnë karbonin nga substratet organike në kushte pa oksigjen (anaerobe) (Tabela 4).

Rendimenti i biogazit (m3) nga një ton lëndë organike
Lloji i lëndëve të para organike	Prodhimi i gazit, m3 për ton lëndë të parë
Plehu i bagëtive
Plehu i derrit
Gjatjet e shpendëve
Bajgat e kalit
Plehu i deleve
Silazh misri
Silazh bari
Bari i freskët

Gjethet e panxharit të sheqerit
Gjethet e panxharit të sheqerit të siluara

Ky është procesi i të ashtuquajturit kalbëzimi ose fermentimi pa oksigjen.

Fermentimi i metanit është një proces kompleks anaerobik (pa akses ajri), i cili ndodh si rezultat i aktivitetit jetësor të mikroorganizmave dhe shoqërohet nga një sërë reaksionesh biokimike. Temperatura e fermentimit është 35°C (proces mezofil) ose 50°C (proces termofilik). Kjo metodë duhet të vlerësohet si një masë lokale e mbrojtjes së mjedisit, e cila në të njëjtën kohë përmirëson bilancin energjetik të ekonomisë, pasi është e mundur të organizohet një ekonomi me shpenzime të ulëta dhe kursim energjie.

Gjatë përpunimit të plehut organik të lëngshëm me një përmbajtje lagështie deri në 90-91% në njësinë e tretjes së metanit, fitohen tre produkte parësore: llumi i depërtuar, biogazi dhe mbetjet e lëngëta. Llumi i dehidratuar është pa erë, nuk përmban mikroflora patogjene dhe mbirja e farave të barërave të këqija reduktohet në zero. Në përgjithësi, llumi i dehidratuar është një pleh organik shumë i koncentruar, i dezinfektuar dhe i deodorizuar, i përshtatshëm për aplikim të drejtpërdrejtë në tokë. Përdoret gjithashtu si lëndë e parë për prodhimin e vermikompostit. Fermentimi i metanit përmirëson cilësinë e substratit. Kjo ndodh për faktin se gjatë fermentimit të metanit pa qasje në oksigjen, azoti i amoniakut shndërrohet në formë amoniaku, i cili më pas, në procesin e fermentimit aerobik, zvogëlon humbjet e azotit. Nënshtresa e përftuar nga plehu dhe mbeturinat e fermentuara ndihmon në rritjen e rendimenteve të të korrave me 15-40%.

Që nga viti 1920, biogazi është prodhuar në një shkallë të madhe nga ujërat e zeza. Në qytetet evropiane, flotat e kamionëve të qytetit filluan të konvertoheshin për të përdorur biogaz në vitin 1937. Gjatë Luftës së Dytë Botërore dhe epokës së pasluftës, prodhimi i biogazit nga mbetjet organike u hulumtua dhe u promovua. Për shkak të rënies së çmimeve të naftës, zhvillimi i teknologjive të biogazit pushoi në vitet '60. Në vendet në zhvillim, impiantet e thjeshta të biogazit janë bërë të përhapura. Miliona instalime të tilla të tipit "oborri i shtëpisë" janë krijuar tashmë në Kinë. Rreth 70 milionë njësi janë ndërtuar në Indi. Në vendet e zhvilluara, pas krizës së vitit 1973, impiantet e biogazit me vëllim të madh u përhapën. Është bërë e mundur fermentimi i shpejtë i ujërave të zeza në filtra anaerobe në një temperaturë fermentimi relativisht të ulët.

Ndër shumëllojshmërinë e impianteve të biogazit që funksionojnë sot në shumë vende të botës, ka impiante me vëllime reaktorësh nga disa deri në disa mijëra metra kub. Në mënyrë konvencionale, ato mund të ndahen në:

Vëllimi i reaktorit të vogël ose shtëpiak deri në 20 m3;

Fermë - 20-200 m3;

E mesme - 200-500 m3;

I madh - mbi 500 m3

Përparësitë e impianteve të biogazit:

Agronomike - aftësia për të marrë plehra organike shumë efektive;

Energjia - prodhimi i biogazit;

Mjedisore - neutralizimi i ndikimit negativ të mbetjeve në mjedis;

Social - përmirësimi i kushteve të jetesës, i cili është veçanërisht i rëndësishëm për banorët e zonave rurale.

Shumë vende po përdorin gjerësisht potencialin që ofron kjo metodë e përpunimit të mbetjeve. Fatkeqësisht, në Ukrainë edhe tani ajo mbetet disi ekzotike dhe përdoret në praktikë në raste të izoluara, veçanërisht për përpunimin anaerobik të mbetjeve organike për pleh, gjë që është e rëndësishme në kushtet aktuale. Edhe kriza energjetike nuk e nxiti zhvillimin e kësaj teknologjie të prodhimit të energjisë, ndërkohë që në disa vende, si India dhe Kina, prej kohësh funksionojnë programet kombëtare për riciklimin e mbetjeve në impiante me bazë bio. Një përqindje e konsiderueshme e nevojave për energji në shumë vende evropiane sigurohet nga kjo teknologji dhe në Angli, edhe para vitit 1990, ishte planifikuar që popullsia rurale të furnizohej me gaz të “prodhimit të vet”.

Figura 41. Impianti i biogazitFigura 42.indiane

impianti i biogazit në Etiopi

Pa zbritur rëndësinë e impianteve në shkallë të gjerë, ia vlen t'i kushtohet vëmendje avantazheve të impianteve të vogla të biogazit. Ato janë të lira, të disponueshme për ndërtim me metoda individuale dhe industriale, të thjeshta dhe të sigurta për t'u mirëmbajtur, dhe produktet e përpunimit të mbetjeve organike në to - biogazi dhe plehra organike me cilësi të lartë - mund të përdoren drejtpërdrejt për nevojat e fermës pa kosto. të transportit.

Përparësitë e impianteve të vogla të biogazit përfshijnë disponueshmërinë e materialeve lokale për ndërtimin e centralit, mundësinë e mirëmbajtjes nga pronari, mungesën e nevojës për kontabilitet, transportin në distanca të gjata dhe përgatitjen për përdorimin e biogazit.

Impiantet e vogla të biogazit kanë gjithashtu disavantazhe të caktuara në krahasim me ato të mëdha. Këtu është më e vështirë të automatizosh dhe mekanizosh proceset e përgatitjes së nënshtresës dhe funksionimin e vetë instalimeve; bluarja e nënshtresës, ngrohja e tij, ngarkimi dhe shkarkimi, ruajtja para dhe pas përpunimit, gjë që paracakton nevojën për kontejnerë për ruajtjen e mbetjeve të fermentuara. , është problematike. Përveç kësaj, për të sjellë substratin në përqendrimin e kërkuar për fermentim, duhet të keni një enë tjetër dhe një sasi të caktuar uji. Për të ulur kostot e ujit, vlen të merret parasysh mundësia e ripërdorimit të tij. Probleme lindin edhe me dehidratimin e masës së fermentuar. Më shpesh, njësitë që përdoren për mekanizimin e punës (bluarje, përzierje, ngrohje, ushqim të produkteve të përpunuara, etj.) në instalime të mëdha janë të papërshtatshme për përdorim në ato të vogla për shkak të parametrave të tyre teknikë dhe kostos së lartë.

Impiantet e shtëpive prodhojnë vëllime të vogla të biogazit, kështu që është më e vështirë të organizohen proceset e dehidrimit dhe pastrimit të tij nga papastërtitë e përbërësve jo të djegshëm.

Problemet e funksionimit të impianteve të vogla të biogazit përfshijnë pabarazinë e procesit të prodhimit të biogazit në periudha të ndryshme të vitit. Gjatë periudhës së funksionimit të verës, lindin probleme për faktin se në prani të një ngrohës me gaz, për ngrohjen e nënshtresës do të shpenzohet më pak biogaz i prodhimit vetanak; sasia e tij tregtare do të jetë më e madhe se në dimër. Në verë, kur kafshët kthehen në kullota, sasia e mbetjeve, lënda e parë për bioreaktorin, zvogëlohet. Si pjesë e instalimeve të tilla, është e papërshtatshme të sigurohen njësi për akumulim të konsiderueshëm të biogazit - kur prodhohet më shumë gaz sesa nevojitet për ekonominë, ai thjesht do të duhet të lëshohet në atmosferë.

Por pa marrë parasysh çfarë, përpunimi anaerobik i mbetjeve organike është një mënyrë shumë efektive dhe fitimprurëse për të marrë plehra organike me cilësi të lartë dhe transportues energjie miqësore me mjedisin. Impiante të vogla shtëpiake biogaz-humus me një reaktor deri në 20 m3 mund të rekomandohen për instalim pothuajse në çdo oborr rural ku grumbullohen mbetjet organike.

Ndër tendencat kryesore moderne në zhvillimin e teknologjive të biogazit janë këto:

Fermentimi i nënshtresave shumëkomponente;

Përdorimi i fermentimit anaerobik të llojit "të thatë" për prodhimin e biogazit nga kulturat e bimëve energjetike;

Krijimi i stacioneve të centralizuara të biogazit me produktivitet të lartë dhe të ngjashme.

Ekzistojnë katër lloje kryesore të zbatimit të teknologjisë së tretjes anaerobe, përkatësisht: lagunat e mbuluara dhe digestorët që funksionojnë në mënyrën e një reaktori përzierës dhe një reaktor me një bartës të biomasës. Fizibiliteti teknik dhe ekonomik i përdorimit të një lloji apo tjetër varet kryesisht nga përmbajtja e lagështisë së nënshtresave dhe kushtet klimatike në zonën ku ndodhet impianti i biogazit. Lloji i bioreaktorit të përdorur ndikon në kohëzgjatjen totale të procesit të metanizimit.

Lagunat e brendshme këshillohen të përdoren në klimat e ngrohta dhe të buta - për mbetjet e plehut organik të lëngshëm që nuk përmbajnë përfshirje me trashësi të konsiderueshme hidraulike. Reaktorë të tillë nuk nxehen posaçërisht, dhe për këtë arsye ato konsiderohen jo intensive. Kohëzgjatja e kalbjes së lëndës organike për të stabilizuar mbetjet tejkalon ndjeshëm atë në reaktorët me modalitet fermentimi intensiv.

Reaktorët me modalitet fermentimi intensiv përfshijnë reaktorë të nxehtë të llojeve të ndryshme. Ekzistojnë dy dallime thelbësore midis modeleve të reaktorëve të tillë, të cilat varen nga karakteristikat e substrateve të fermentuara. Në reaktorët e tipit të parë fermentohen substrate me mbizotërim të mbetjeve të plehut të lëngshëm. Lloji më i zakonshëm i reaktorëve të tillë janë betoni cilindrik ose çeliku me një kolonë qendrore, të mbuluar me një membranë elastike, e cila shërben për mbylljen e strukturës dhe grumbullimin e biogazit të krijuar. Reaktorë të tillë funksionojnë në parimin e përzierjes së plotë, kur çdo pjesë e freskët e përzierjes së substrateve fillestare përzihet me të gjithë masën e fermentueshme të reaktorit. Dizajni bazë i reaktorëve të tillë është paraqitur në Figurën 43.

Fig.43 . Tretës i tipit vertikal

2 - tejmbushja e substratit;

3 - pompë furnizimi me ajër;

4 - termoizolimi i rezervuarit të metanit;

5 - kolona qendrore, e cila mbështet membranën e rezervuarit të gazit nga rënia;

6 - pajisje përzierëse;

7 - ngasja e pajisjes së përzierjes;

8 - zona e shërbimit;

9 - membrana e rezervuarit të gazit;

10 - niveli i mbushjes së rezervuarit të metanit;

11 - lartësia e ngritjes së membranës së rezervuarit të gazit;

12 - tubacionet e ngrohjes

Një lloj tjetër reaktori për nënshtresat e lëngëta është tipi horizontal, që funksionon sipas parimit të zhvendosjes. Në struktura të tilla, përzierja fillestare e substratit furnizohet nga njëra anë dhe hiqet nga tjetra. Në këtë rast, lënda organike i nënshtrohet transformimeve të njëpasnjëshme për shkak të një konsorciumi mikroorganizmash tashmë të pranishëm në substratin origjinal. Reaktorë të tillë mund të konsiderohen më pak efikas për sa i përket intensitetit të procesit, megjithatë, në to, për shkak të ndarjes hapësinore të pikave hyrëse të substrateve të freskëta dhe pikave të daljes së atyre të fermentuara, është e mundur të minimizohet rreziku i lëshimi i një pjese të pafermentuar të nënshtresave të freskëta së bashku me substratin e fermentuar (i cili hiqet nga rezervuari i metanit). Këshillohet përdorimi i reaktorëve të këtij lloji për vëllime të vogla të substrateve të fermentuara.

Lloji i mëposhtëm i reaktorëve janë projektuar për metanizimin e përzierjeve organike të thata, në të cilat mbizotërojnë bashkësubstratet nga kulturat e bimëve energjetike. Reaktorët e këtij lloji po përhapen së bashku me përhapjen e teknologjive për fermentimin "të thatë" të kulturave bimore energjetike. Një tipar karakteristik i rezervuarëve të tillë të metanit është se ato janë projektuar si reaktorë me zhvendosje të plotë.

Nga pikëpamja teknologjike, procesi i prodhimit të biogazit nga lënda organike është me shumë faza. Ai konsiston në procesin e përgatitjes së substrateve për fermentim, procesin e dekompozimit biologjik të substancës, pas fermentimit (opsionale), përpunimin e substratit të fermentuar dhe biogazit të nxjerrë, përgatitjen e tyre për përdorim ose asgjësim në vend. Figura 2 tregon një diagram skematik të rrjedhës së një stacioni tipik të biogazit në fermë për tretjen e përbashkët të mbetjeve të plehut organik dhe të bashkësubstrateve organike.

Oriz. 44. Diagrami skematik i një stacioni tipik të biogazit në fermë

Përgatitja e substratit për fermentim përfshin mbledhjen dhe homogjenizimin (përzierjen) e substratit. Për grumbullimin e nënshtresës, në varësi të sasisë së projektuar të tij, ndërtohet një rezervuar depozitimi, i pajisur me një pajisje të posaçme përzierëse dhe një pompë, e cila më pas do të furnizojë substratin e përgatitur në reaktor (rezervuar metani). Në varësi të llojeve të nënshtresave, sistemi i përgatitjes së substancave mund të ndërlikohet me module për bluarjen ose sterilizimin e bashkësubstrateve (nëse është e nevojshme).

Pas përgatitjes paraprake, një sasi e parallogaritur e substratit pompohet duke përdorur pompa përmes një sistemi tubacioni në reaktor. Në një reaktor (depozitë metani), nënshtresa i nënshtrohet shkatërrimit me pjesëmarrjen e mikrobiocenozës gjatë një periudhe të llogaritur kohore, në varësi të regjimit të zgjedhur të temperaturës. Rezervuari i tretjes është i pajisur me një sistem tubacionesh ngrohjeje, një pajisje përzierëse (për të eliminuar mundësinë e shtresimit të mediumit dhe formimin e një kore, ndarje uniforme të substancave ushqyese për mjedisin mikrobiologjik dhe nivelimin e temperaturës së substratit), sistemet për heqjen e biogazit të nxjerrë dhe shkarkimin e substratit të fermentuar. Për më tepër, rezervuari i tretjes është i pajisur me një sistem furnizimi ajri, një sasi e vogël e të cilit nevojitet për të pastruar biogazin nga sulfidi i hidrogjenit me reshje biokimike.

Shkalla e zbërthimit të lëndës organike në kohën e përfundimit të formimit të gazit aktiv i afrohet 70-80%. Në këtë gjendje, masa organike e fermentuar mund të futet në një sistem ndarjeje për t'u ndarë në pjesë të ngurta dhe të lëngshme në një ndarës të veçantë.

Ekzistojnë disa skema për shfrytëzimin e biogazit të nxjerrë, kryesore prej të cilave është djegia e biogazit në një impiant kogjenerimi direkt në vend, me prodhimin e energjisë elektrike dhe nxehtësisë, të cilat përdoren për nevojat e veta të fermës dhe stacionit të biogazit. . Përveç kësaj, një pjesë e energjisë elektrike transmetohet në rrjetin elektrik.

Substrati kryesor për tretjen anaerobe, si rregull, është plehu i kafshëve dhe shpendëve, si dhe mbetjet e thertores. Nënshtresat e kësaj origjine përmbajnë shumicën e mikroorganizmave të nevojshëm për organizimin dhe mbarëvajtjen e procesit të fermentimit të metanit, pasi ato tashmë janë të pranishme në stomakun e kafshëve.

Siç tregon përvoja e Gjermanisë, shumica e instalimeve funksionojnë në një përzierje të bashkësubstrateve me përmasa të ndryshme. Vendi zbatoi një program të veçantë për mbledhjen e të dhënave nga më shumë se 60 impiante përfaqësuese që operojnë me biogaz dhe i analizoi ato. Ka mjaft stacione (rreth 45%), ku plehu përdoret si substrat kryesor në një vëllim prej 75-100% të vëllimit të përgjithshëm të përzierjes. Megjithatë, ka edhe shumë stacione ku përmbajtja e slurit është më pak se 50%. Kjo tregon se impiantet e biogazit në Gjermani përdorin në masë të madhe potencialin jo vetëm të mbetjeve të plehut organik, por edhe të një sërë substratesh shtesë kur prodhojnë biogaz.

Analiza e të dhënave për prodhimin e biogazit në këto stacione tregoi se me një rritje të grimcave të kosubstratit në përzierje rritet rendimenti specifik i metanit. Lloji më i zakonshëm i cosubstratit është silazhi i misrit. Ai blihet nga fermerët në formë të grimcuar, gati për t'u ngarkuar në reaktorë dhe ruhet në zona të hapura të rrethuara. Përveç silazhit të misrit, përdoret gjerësisht edhe silazhi i barit, byku i drithit, mbetjet yndyrore, copat e barit, hirra, mbetjet ushqimore dhe perimesh, e të ngjashme.

Në mendjen e fermerit ukrainas, një impiant biogazi është i lidhur fort ekskluzivisht me përpunimin e mbetjeve nga fermat e mëdha. Nxitja kryesore për ndërtimin e impianteve të biogazit në Ukrainë, e cila shpesh nuk është shumë efektive, mbetet nevoja për trajtimin e ujërave të zeza. Mundësia e marrjes së plehrave organike të cilësisë së lartë është gjithashtu interesante për fermerin. Aspektet energjetike të prodhimit të biogazit mbeten të pashfrytëzuara për shkak të tarifave të ulëta për energjinë elektrike dhe ngrohjen, duke rezultuar në kthim shumë të ulët nga investimi për impiantet e biogazit nëpërmjet shitjes së energjisë.

Sigurisht, në mënyrë që teknologjitë e biogazit të fillojnë të zhvillohen në mënyrë aktive, është e nevojshme të legalizohet sistemi i tarifave "të gjelbërta" për të gjitha llojet e energjisë elektrike dhe termike të rinovueshme, siç ka ndodhur tashmë në shumë vende të botës, dhe jo vetëm. në ato të zhvilluara.

Një mënyrë tjetër për të rritur efikasitetin e impianteve të biogazit është përdorimi aktiv i substrateve shtesë për fermentim, siç është silazhi i misrit. Një shembull i shkëlqyer i një impianti efektiv të biogazit është BGU e kompanisë gjermane Envitek Biogas. BGU standarde e kompanisë është e pajisur me një reaktor 2500 m3 dhe një njësi kogjenerimi me fuqi elektrike 500 kW. Furnizuesi bazë i lëndëve të para për një instalim të tillë mund të jetë një fermë tipike gjermane e derrave me një popullsi prej 5,000 derrash. Rritja e rendimentit të biogazit arrihet duke shtuar silazh misri. Për funksionimin e vazhdueshëm të instalimit gjatë gjithë vitit nevojiten 6000 ton silazh ose 300 hektarë tokë me rendiment silazhimi 20 t/ha.

Karakteristikat e shkurtra teknike të kompanisë së biogazit LLC				Biodieseldnepr"
Marka e instalimit	Vëllimi i reaktorit, m 3	Fuqia e instaluar	Prodhimi i biogazit	Prodhimi i energjisë elektrike, kW	Prodhimi ngrohje, kW	Biogasolinë

Mbetjet e lëngshme janë një lëng i dezinfektuar, i deodorizuar që përmban deri në 1% të substancave të pezulluara dhe përmban elementë plehërues. Centrati është një ushqim organik i shkëlqyer për kulturat bujqësore, përdorimi i të cilit është i përshtatshëm si për ujitje ashtu edhe për ujitje. Pas trajtimit pas, mbetjet e lëngshme mund të përdoren edhe si ujë përpunues.

Biogazi përdoret për të prodhuar energji elektrike dhe termike. Duke djegur 1 m3 biogaz, mund të merrni 2,5-3 kW/orë energji elektrike dhe 4-5 kW energji termike. Në të njëjtën kohë, 40-60% e biogazit përdoret për nevojat teknologjike të instalimit. Biogaz nën presion 200-220 atm. mund të përdoret për të furnizuar automjetet me karburant.

Përveç prodhimit të energjisë dhe plehrave gjatë fermentimit të mbetjeve, impiantet e biogazit veprojnë si objekte trajtimi - ato reduktojnë ndotjen kimike dhe bakteriologjike të tokës, ujit, ajrit dhe shndërrojnë mbetjet organike në produkte neutrale të mineralizuara. Krahasuar me energjinë e lumenjve të vegjël, energjinë e erës dhe diellit, ku instalimet përdorin burime energjie miqësore me mjedisin (uzina pasive të pastra), impiantet e bioenergjisë (BES) janë në mënyrë aktive të pastra, gjë që eliminon rreziqet mjedisore të produkteve që janë lëndët e para të tyre.

Ka shumë lloje të impianteve të biogazit në përdorim në mbarë botën. Ato përmbajnë pajisje për marrjen e plehut organik të bimëve, metatanke dhe njësi energjie.

Rezervuarët e metanit ndryshojnë nga njëri-tjetri në hartimin e pajisjeve për përzierjen e masës gjatë fermentimit. Përzierja më e shpeshtë kryhet duke përdorur një bosht me tehe, i cili siguron përzierjen shtresë pas shtrese të masës së fermentuar. Përveç kësaj, ato përzihen me pajisje hidraulike dhe mekanike, të cilat sigurojnë që masa të merret nga shtresat e poshtme të tretjes dhe të futet në pjesën e sipërme. Impiantet e biogazit që funksionojnë në mënyrë intensive kanë dhoma fermentimi aerobike (oksigjen), ku masa përgatitet për fermentim dhe fermentim anaerobik (metan). Ekzistojnë gjithashtu pajisje për përzierjen e masës, të bëra në formën e një boshti me tehe, të vendosura përgjatë boshtit vertikal të strehimit dhe të bashkangjitur në pjesën e sipërme të kapakut të gazit lundrues. Përzierja e masës në reaktor ndodh për shkak të rrotullimit të boshtit me tehe dhe lëvizjes së dyshemesë lundruese. Disa pajisje sigurojnë vetëm thyerjen e kores që formohet në sipërfaqen e masës së pjesës së punës. Përzierja arrihet gjithashtu duke përdorur ndarje dhe një sifon me veprim të dyfishtë, i cili siguron derdhje alternative të masës nga zona e poshtme e një seksioni në zonën e sipërme të të dytit dhe anasjelltas, duke rregulluar presionin e gazit. Ndonjëherë rezervuari i metanit është projektuar në formën e një sfere ose cilindri, i cili duhet të jetë në gjendje të rrotullohet rreth boshtit të tij gjeometrik.

Në Ukrainë, për shkak të rritjes së mprehtë të çmimit të gazit natyror dhe varfërimit të burimeve të tij, interesi për teknologjitë e biogazit është rritur. Sot, impiantet e vogla të biogazit nuk përdoren ende në shtëpitë dhe fermat e vogla në vend. Në të njëjtën kohë, për shembull, në Kinë dhe Indi, miliona depozita të vogla metani janë ndërtuar dhe funksionojnë me sukses. Në Gjermani, nga 3711 impiante të biogazit që funksionojnë, rreth 400 janë impiante të biogazit në fermë, në Austri ka më shumë se 100 të tilla.

Fig.45.Impianti gjerman i biogazit (ferma)

Fig.46 Diagrami i një impianti të biogazit për një fermë:

1 - koleksione për qelb (skematikisht); 2 - sistemi i ngarkimit të biomasës; 3- reaktor 4 reaktor fermentimi; 5 - substrate; 6 - sistemi i ngrohjes; 7 - termocentrali; 8 - sistemi i automatizimit dhe kontrollit; 9 - sistemi i tubacionit të gazit.

Fig.47 Diagrami i një impianti të biogazit për një fermë

Sipas dëshmisë së veteranëve të Luftës së Madhe Patriotike, gjatë çlirimit të Rumanisë, ata panë në shumë familje fshatare instalime të vogla primitive të biogazit që prodhonin biogaz të përdorur për nevoja shtëpiake.

Ndër impiantet e vogla të biogazit, duhen përmendur ato të zhvilluara nga Biodieseldnepr LLC (Dnepropetrovsk). Ato janë të destinuara për përpunimin me tretje anaerobe (pa akses të oksigjenit) të mbetjeve organike nga parcelat shtëpiake dhe fermat. Instalime të tilla bëjnë të mundur përpunimin e 200-4000 kg mbetje në ditë në mënyrë të vazhdueshme ose 1000-20000 kg në mënyrë ciklike për pesë ditë. Në të njëjtën kohë, sigurohet që të merret të paktën 3 m3 biogaz për 1 m3 vëllim të reaktorit, i cili mund të përdoret në instalime për të gjeneruar nxehtësi ose energji elektrike të nevojshme për të mbuluar nevojat energjetike të instalimit; për sistemet e furnizimit me gaz (ndriçim dhomash, gatim), ngrohje dhe furnizim me ujë të ngrohtë për amvisëri; në impiantet për sintezën e bioetanolit dhe karburantit bionaftë, si dhe një sasi të përshtatshme pleh organik të cilësisë së lartë, gati për t'u aplikuar në tokë.

Kompania industriale dhe tregtare "Dnepr-Desna" (Dnepropetrovsk) ka zhvilluar një fabrikë të vogël bioenergjetike "Biogas-6MGS 2", e destinuar për familjet private (3-4 lopë, 10-12 derra, 20-30 shpendë). ky instalim është afërsisht 11 m 3 biogaz në ditë. Kjo sasi gazi mbulon nevojat për ngrohje të një dhome 100 m 2 dhe ujë të ngrohtë për një familje me pesë persona.

Përvoja e futjes së një impianti të vogël të biogazit në fshatin Leski, rrethi Kenian, rajoni i Odessa, meriton vëmendje. Fabrika e biogazit u zhvillua dhe u prodhua nga një kompani private në Dnepropetrovsk.

Instalimi u instalua në kuadër të projektit "Modeli për asgjësimin e mbetjeve blegtorale në rajonin e Deltës së Danubit", i zhvilluar nga një grup organizatash joqeveritare të Odessa në kuadrin e programit të projekteve të vogla mjedisore me mbështetjen financiare të Fondi Britanik i Mjedisit për Evropën dhe me ndihmën e Ministrisë së Mjedisit dhe Ushqimit dhe Bujqësisë Britanike dhe Këshillit Britanik.

Nën ngarkimin dhe funksionimin normal, një impiant i biogazit me vëllim reaktori 3 m3 do të jetë në gjendje të prodhojë deri në 3 m3 biogaz në ditë duke përpunuar mbetje nga 100 shpendë, ose 10 derra ose 4 lopë. Këto janë kërkesat minimale për funksionimin e instalimit.

Reaktori është i instaluar në sipërfaqen e tokës. Kjo është për shkak, së pari, për dizajnin e reaktorit. Lëndët e para biologjike ngarkohen në të nga poshtë, përmes një ekstruderi, dhe materiali i mbetur kullohet nga sipër, gjë që e dallon këtë dizajn nga të tjerët, në të cilin ngarkimi ndodh nga lart dhe përzgjedhja nga poshtë. Arsyeja e dytë e vendosjes mbi tokë është niveli i lartë i ujit të tokës në fshat - në një thellësi prej 50 cm.Në dimër ngrohja e plehut organik në reaktor bëhet me energji elektrike, kurse në verë mjafton energjia diellore. .

Gazi që rezulton përdoret kryesisht për gatim - tubacioni i gazit është i lidhur me kuzhinën verore. Është e nevojshme të ruhet një temperaturë në reaktor 30-35°C dhe të monitorohet prodhimi i biogazit. Plehrat e përpunuara në një bioreaktor duhet të shkarkohen në kohën e duhur.

Siç është përmendur tashmë, në Evropën Perëndimore, impiantet e biogazit po zbatohen gjerësisht në fermat blegtorale. Karakteristikë e instalimeve të tilla është futja e njësive të fuqisë, ku biogazi shndërrohet në energji elektrike dhe përdorimi i masës bimore, përveç plehut organik.

Këshillohet përdorimi i ushqyesve të vegjël për të ushqyer masën e bimëve në rezervuarët e metanit. Kapaciteti i pleshtit pritës të një ushqyesi të tillë është 4 m3, gjatësia totale e transportuesit është 6 m; fuqia e makinës - 7,5 kW.

Njësia mini-energjetike S-BOKH50 mund të përdoret në mënyrë efektive për të kompletuar impiantet e biogazit në fermë. Fuqia elektrike e një njësie të tillë të energjisë varion nga 25 në 48 kW; fuqia termike - nga 49 në 97 kW.

Gjermania ofron impiante të vogla kompakte të biogazit me fuqi 30 dhe 100 kW, të cilat janë projektuar për përdorimin e plehut organik dhe silazhit të misrit. Instalimi 30 kW përfshin një ngarkues depozitues për 5 m3 lëndë organike të ngurtë, një ferment betoni për 315 m3 dhe një motor gazi USH me fuqi 30 kW energji elektrike dhe 46 kW energji termike. Për të siguruar funksionimin e një impianti të biogazit 30 kW kur përdoret një përzierje prej 50% pleh organik dhe 50% silazh, është e nevojshme që të ketë 5-7 hektarë misër. Instalimi 100 kW ka marrës-ushqyes të silazhit të misrit me kapacitet deri në 20 m3, fermentues me kapacitet 1200 m3 dhe motor me gaz me fuqi 100 kW energji elektrike dhe 108 kW energji termike. Kur përdoret për të siguruar funksionimin e një impianti të biogazit 100 kW, një përzierje prej 50% pleh organik dhe 50 % silazh misri ju duhet të keni 30 hektarë misër.

Duhet të theksohet se gjatë prezantimit të impianteve të biogazit, kompanitë e huaja kanë një qasje individuale ndaj çdo fermeri. Për një fermë specifike, pas një ekzaminimi të duhur të llojeve dhe burimeve të disponueshme të biomasës dhe përcaktimit të qëllimeve kryesore të përdorimit të instalimit, zhvillohet ose zgjidhet teknologjia e duhur (modaliteti teknologjik), në bazë të së cilës instalimi (linja e procesit) është projektuar. Konfigurimi varet nga teknologjia e zgjedhur. Shumica e kompanive zhvillojnë dhe instalojnë impiante të biogazit me çelës në dorë. Gjatë përdorimit të impianteve të biogazit, shumë vëmendje i kushtohet teknologjive për përgatitjen e biomasës për fermentim, pasi treguesit e energjisë varen nga cilësia e lëndëve të para. Për të menaxhuar në mënyrë efektive një impiant të biogazit, këshillohet përdorimi i teknologjisë së matjes dhe kontrollit.

Teknologjia më efektive konsiderohet të jetë fermentimi, i cili shndërron energjinë e biogazit në energji elektrike dhe termike.

Teknologjia e prodhimit të biogazit. Komplekset moderne të mbarështimit të blegtorisë sigurojnë tregues të lartë prodhimi. Zgjidhjet teknologjike të përdorura bëjnë të mundur përmbushjen e plotë të kërkesave të standardeve aktuale sanitare dhe higjienike në ambientet e vetë komplekseve.

Megjithatë, sasitë e mëdha të plehut organik të lëngshëm të përqendruara në një vend krijojnë probleme të konsiderueshme për ekologjinë e zonave ngjitur me kompleksin. Për shembull, plehu i freskët i derrit dhe jashtëqitjet klasifikohen si mbetje të klasës së rrezikut 3. Çështjet mjedisore janë nën kontrollin e autoriteteve mbikëqyrëse dhe kërkesat legjislative për këto çështje po bëhen vazhdimisht më të rrepta.

Biocomplex ofron një zgjidhje gjithëpërfshirëse për asgjësimin e plehut të lëngshëm, i cili përfshin përpunim të përshpejtuar në impiantet moderne të biogazit (BGU). Gjatë procesit të përpunimit, proceset natyrore të dekompozimit të lëndës organike ndodhin në mënyrë të përshpejtuar me çlirimin e gazit duke përfshirë: metanin, CO2, squfurin, etj. Vetëm gazi që rezulton nuk lëshohet në atmosferë, duke shkaktuar një efekt serë, por dërgohet në njësitë e veçanta të gjeneruesit të gazit (kogjenerimit) që prodhojnë energji elektrike dhe termike.

Biogaz - gaz i ndezshëm, i formuar gjatë fermentimit anaerobik të biomasës me metan dhe përbëhet kryesisht nga metani (55-75%), dioksidi i karbonit (25-45%) dhe papastërtitë e sulfurit të hidrogjenit, amoniakut, oksideve të azotit dhe të tjerëve (më pak se 1%).

Zbërthimi i biomasës ndodh si rezultat i proceseve kimike dhe fizike dhe aktivitetit jetësor simbiotik të 3 grupeve kryesore të baktereve, ndërsa produktet metabolike të disa grupeve të baktereve janë produkte ushqimore të grupeve të tjera, në një sekuencë të caktuar.

Grupi i parë janë bakteret hidrolitike, i dyti është acid-formues, i treti është metan-formues.

Si mbetjet organike agro-industriale ashtu edhe ato shtëpiake dhe lëndët e para bimore mund të përdoren si lëndë të para për prodhimin e biogazit.

Llojet më të zakonshme të mbetjeve bujqësore që përdoren për prodhimin e biogazit janë:

pleh i derrave dhe gjedheve, mbeturina shpendesh;
mbetje nga tavolina e ushqimit të komplekseve të bagëtive;
majat e perimeve;
korrje jo standarde e drithërave dhe perimeve, panxhar sheqerit, misër;
tul dhe melasa;
miell, grurë të harxhuar, kokërr të imët, embrion;
drithëra birre, lakër malti, llum proteinash;
mbetje nga prodhimi i niseshtës dhe shurupit;
pulpë frutash dhe perimesh;
serum;
etj.

Burimi i lëndëve të para	Lloji i lëndës së parë	Sasia e lëndëve të para në vit, m3 (ton)	Sasia e biogazit, m3
1 lopë qumështore	Pleh organik i lëngshëm i pandotur
1 derr për majmëri	Pleh organik i lëngshëm i pandotur
1 dem i majmur	Plehra e ngurtë e mbeturinave
1 kalë	Plehra e ngurtë e mbeturinave
100 pula	Gjatjet e thata
1 ha tokë e punueshme	Silazh i freskët i misrit
1 ha tokë e punueshme	Panxhar sheqeri
1 ha tokë e punueshme	Silazh kokrra të freskëta
1 ha tokë e punueshme	Silazh i freskët i barit

Numri i substrateve (llojet e mbetjeve) të përdorura për të prodhuar biogaz brenda një impianti të biogazit (BGU) mund të ndryshojë nga një në dhjetë ose më shumë.

Projektet e biogazit në sektorin agro-industrial mund të krijohen sipas një prej opsioneve të mëposhtme:

prodhimi i biogazit nga mbetjet nga një ndërmarrje e veçantë (për shembull, pleh organik nga një fermë blegtorale, bagas nga një fabrikë sheqeri, mbetje nga një distileri);
prodhimi i biogazit bazuar në mbetjet nga ndërmarrje të ndryshme, me projektin e lidhur me një ndërmarrje të veçantë ose një impiant të centralizuar të biogazit të vendosur veçmas;
prodhimi i biogazit me përdorimin parësor të impianteve të energjisë në impiantet e biogazit të vendosura veçmas.

Metoda më e zakonshme e përdorimit të energjisë së biogazit është djegia në motorët me piston me gaz si pjesë e mini-CHP, duke prodhuar energji elektrike dhe nxehtësi.

ekzistojnë opsione të ndryshme për skemat teknologjike të stacioneve të biogazit- në varësi të llojeve dhe numrit të llojeve të nënshtresave të përdorura. Përdorimi i përgatitjes paraprake, në disa raste, bën të mundur arritjen e një rritje të shkallës dhe shkallës së dekompozimit të lëndëve të para në bioreaktorë dhe, rrjedhimisht, një rritje të rendimentit të përgjithshëm të biogazit. Në rastin e përdorimit të disa substrateve me veti të ndryshme, për shembull, mbetje të lëngshme dhe të ngurta, grumbullimi dhe përgatitja e tyre paraprake (ndarja në fraksione, bluarja, ngrohja, homogjenizimi, trajtimi biokimik ose biologjik, etj.) kryhet veçmas, pas së cilës. ato ose përzihen përpara se të furnizohen në bioreaktorë, ose furnizohen në rrjedha të veçanta.

Elementet kryesore strukturore të një impianti tipik të biogazit janë:

sistemi për pranimin dhe përgatitjen paraprake të nënshtresave;
sistemi i transportit të nënshtresës brenda instalimit;
bioreaktorë (fermentues) me sistem përzierjeje;
sistemi i ngrohjes me bioreaktor;
sistem për heqjen dhe pastrimin e biogazit nga sulfuri i hidrogjenit dhe papastërtitë e lagështisë;
depozita magazinimi për masën e fermentuar dhe biogazin;
sistemi për kontrollin e softuerit dhe automatizimin e proceseve teknologjike.

Skemat teknologjike të impianteve të biogazit ndryshojnë në varësi të llojit dhe numrit të nënshtresave të përpunuara, llojit dhe cilësisë së produkteve përfundimtare të synuara, njohurive të veçanta të përdorura nga kompania që ofron zgjidhjen teknologjike dhe një sërë faktorësh të tjerë. Më të zakonshmet sot janë skemat me fermentim njëfazor të disa llojeve të nënshtresave, njëra prej të cilave është zakonisht pleh organik.

Me zhvillimin e teknologjive të biogazit, zgjidhjet teknike të përdorura po bëhen më komplekse drejt skemave me dy faza, gjë që në disa raste justifikohet nga nevoja teknologjike për përpunim efikas të llojeve të caktuara të nënshtresave dhe rritja e efikasitetit të përgjithshëm të përdorimit të vëllimit të punës së bioreaktorët.

Karakteristikat e prodhimit të biogazitështë se mund të prodhohet nga bakteret e metanit vetëm nga substanca organike absolutisht të thata. Prandaj, detyra e fazës së parë të prodhimit është të krijojë një përzierje të substratit që ka një përmbajtje të lartë të substancave organike, dhe në të njëjtën kohë mund të pompohet. Ky është një substrat me një përmbajtje të lëndës së thatë prej 10-12%. Zgjidhja arrihet duke çliruar lagështi të tepërt duke përdorur ndarës me vida.

Plehra e lëngshme vjen nga ambientet e prodhimit në një rezervuar, homogjenizohet duke përdorur një mikser zhytës dhe furnizohet nga një pompë zhytëse në punëtorinë e ndarjes në ndarësit e rrotullës. Pjesa e lëngshme grumbullohet në një rezervuar të veçantë. Fraksioni i ngurtë ngarkohet në furnizuesin e lëndës së parë të ngurtë.

Në përputhje me orarin për ngarkimin e substratit në fermentues, sipas programit të zhvilluar, pompa ndizet periodikisht, duke furnizuar fraksionin e lëngshëm në fermentues dhe në të njëjtën kohë ndizet ngarkuesi i lëndës së parë të ngurtë. Si opsion, fraksioni i lëngshëm mund të futet në një ngarkues të ngurtë të lëndës së parë që ka funksion përzierjeje dhe më pas përzierja e përfunduar futet në fermentues sipas programit të ngarkimit të zhvilluar. Përfshirjet janë jetëshkurtër. Kjo bëhet për të parandaluar futjen e tepërt të substratit organik në fermentues, pasi kjo mund të prishë ekuilibrin e substancave dhe të shkaktojë destabilizimin e procesit në fermentues. Në të njëjtën kohë, pompat janë gjithashtu të ndezura, duke pompuar tretjen nga fermentuesi në fermentues dhe nga fermentuesi në rezervuarin e depozitimit të tretjes (laguna) për të parandaluar tejmbushjen e fermentuesit dhe fermentuesit.

Masat e tretjes të vendosura në fermentues dhe fermentues përzihen për të siguruar shpërndarje uniforme të baktereve në të gjithë vëllimin e kontejnerëve. Për përzierjen përdoren miksera me shpejtësi të ulët të një dizajni të veçantë.

Ndërsa substrati është në fermentues, bakteret çlirojnë deri në 80% të biogazit total të prodhuar nga impianti i biogazit. Pjesa e mbetur e biogazit lirohet në tretës.

Një rol të rëndësishëm në sigurimin e një sasie të qëndrueshme të biogazit të çliruar luhet nga temperatura e lëngut brenda fermentuesit dhe fermentuesit. Si rregull, procesi vazhdon në mënyrë mezofilike me një temperaturë prej 41-43 ° C. Ruajtja e një temperature të qëndrueshme arrihet duke përdorur ngrohës të veçantë me tuba brenda fermentuesve dhe fermentuesve, si dhe izolim termik të besueshëm të mureve dhe tubacioneve. Biogazi që del nga tretja ka një përmbajtje të lartë squfuri. Biogazi pastrohet nga squfuri duke përdorur baktere të veçanta që kolonizojnë sipërfaqen e izolimit të vendosur në një kasafortë me rreze druri brenda fermentuesve dhe fermentuesve.

Biogazi grumbullohet në një mbajtës gazi, i cili formohet midis sipërfaqes së tretjes dhe materialit elastik, me rezistencë të lartë që mbulon fermentuesin dhe fermentuesin sipër. Materiali ka aftësinë të shtrihet shumë (pa pakësuar forcën), gjë që, kur grumbullohet biogazi, rrit ndjeshëm kapacitetin e mbajtësit të gazit. Për të parandaluar tejmbushjen e rezervuarit të gazit dhe këputjen e materialit, ekziston një valvul sigurie.

Më pas, biogazi hyn në impiantin e kogjenerimit. Një njësi e kogjenerimit (CGU) është një njësi në të cilën energjia elektrike gjenerohet nga gjeneratorët e drejtuar nga motorët me piston me gaz që funksionojnë me biogaz. Kogjeneratorët që punojnë me biogaz kanë dallime në dizajn nga motorët e gjeneratorëve konvencionalë të gazit, pasi biogazi është një lëndë djegëse shumë e varfëruar. Energjia elektrike e gjeneruar nga gjeneratorët siguron energji për vetë pajisjet elektrike të BSU-së dhe gjithçka përtej kësaj furnizohet me konsumatorët e afërt. Energjia e lëngut që përdoret për të ftohur kogjeneratorët është energjia termike e gjeneruar minus humbjet në pajisjet e bojlerit. Energjia termike e gjeneruar përdoret pjesërisht për ngrohjen e fermentuesve dhe fermentuesve, dhe pjesa e mbetur u dërgohet gjithashtu konsumatorëve të afërt. hyn

Është e mundur të instalohen pajisje shtesë për pastrimin e biogazit në nivelin e gazit natyror, megjithatë, kjo është pajisje e shtrenjtë dhe përdoret vetëm nëse qëllimi i impiantit të biogazit nuk është prodhimi i energjisë termike dhe elektrike, por prodhimi i karburantit për motorët me piston me gaz. Teknologjitë e provuara dhe më të përdorura të pastrimit të biogazit janë thithja ujore, adsorbimi nën presion, precipitimi kimik dhe ndarja e membranës.

Efikasiteti energjetik i termocentraleve të biogazit varet kryesisht nga teknologjia e zgjedhur, materialet dhe dizajni i strukturave kryesore, si dhe nga kushtet klimatike në zonën ku ato ndodhen. Konsumi mesatar i energjisë termike për ngrohjen e bioreaktorëve në një zonë me klimë të butë është 15-30% e energjisë së gjeneruar nga kogjeneratorët (bruto).

Efiçenca e përgjithshme energjetike e një kompleksi biogaz me një termocentral me biogaz është mesatarisht 75-80%. Në një situatë ku e gjithë nxehtësia e marrë nga një stacion kogjenerimi gjatë prodhimit të energjisë elektrike nuk mund të konsumohet (një situatë e zakonshme për shkak të mungesës së konsumatorëve të jashtëm të nxehtësisë), ajo lëshohet në atmosferë. Në këtë rast, efikasiteti energjetik i një termocentrali të biogazit është vetëm 35% e energjisë totale të biogazit.

Treguesit kryesorë të performancës së impianteve të biogazit mund të ndryshojnë ndjeshëm, gjë që përcaktohet kryesisht nga nënshtresat e përdorura, rregulloret e miratuara teknologjike, praktikat operative dhe detyrat e kryera nga çdo impiant individual.

Procesi i përpunimit të plehut organik zgjat jo më shumë se 40 ditë. Tretja e përftuar si rezultat i përpunimit është pa erë dhe është një pleh organik i shkëlqyer, në të cilin arrihet shkalla më e lartë e mineralizimit të lëndëve ushqyese të përthithura nga bimët.

Digestati zakonisht ndahet në fraksione të lëngshme dhe të ngurta duke përdorur ndarës me vida. Fraksioni i lëngshëm dërgohet në laguna, ku grumbullohet deri në periudhën e aplikimit në tokë. Fraksioni i ngurtë përdoret gjithashtu si pleh. Nëse tharja, granulimi dhe paketimi shtesë aplikohen në fraksionin e ngurtë, ai do të jetë i përshtatshëm për ruajtje dhe transport afatgjatë në distanca të gjata.

Prodhimi dhe përdorimi i energjisë i biogazit ka një sërë avantazhesh të justifikuara dhe të konfirmuara nga praktika botërore, përkatësisht:

Burimi i rinovueshëm i energjisë (BRE). Biomasa e rinovueshme përdoret për të prodhuar biogaz.
Gama e gjerë e lëndëve të para të përdorura për prodhimin e biogazit lejon ndërtimin e impianteve të biogazit praktikisht kudo në zonat ku janë të përqendruara prodhimi bujqësor dhe industritë e lidhura teknologjikisht.
Shkathtësia e metodave të përdorimit të energjisë së biogazit, si për prodhimin e energjisë elektrike dhe/ose termike në vendin e formimit të saj, ashtu edhe në çdo objekt të lidhur me rrjetin e transportit të gazit (në rastin e furnizimit me biogaz të pastruar në këtë rrjet ), si dhe karburant motorik për makina.
Stabiliteti i prodhimit të energjisë elektrike nga biogazi gjatë gjithë vitit bën të mundur mbulimin e ngarkesave të pikut në rrjet, përfshirë në rastin e përdorimit të burimeve të paqëndrueshme të rinovueshme të energjisë, për shembull, termocentralet diellore dhe të erës.
Krijimi i vendeve të punës nëpërmjet formimit të një zinxhiri tregu nga furnizuesit e biomasës tek personeli operativ i objekteve energjetike.
Reduktimi i ndikimit negativ në mjedis nëpërmjet riciklimit dhe neutralizimit të mbetjeve nëpërmjet fermentimit të kontrolluar në reaktorët e biogazit. Teknologjitë e biogazit janë një nga mënyrat kryesore dhe më racionale për të neutralizuar mbetjet organike. Projektet e prodhimit të biogazit reduktojnë emetimet e gazeve serrë në atmosferë.
Efekti agroteknik i përdorimit të fermentuar në masë në reaktorët e biogazit në fushat bujqësore manifestohet në përmirësimin e strukturës së tokës, rigjenerimin dhe rritjen e pjellorisë së tyre për shkak të futjes së lëndëve ushqyese me origjinë organike. Zhvillimi i tregut për plehrat organike, duke përfshirë ato nga përpunimi masiv në reaktorët e biogazit, në të ardhmen do të kontribuojë në zhvillimin e tregut të produkteve bujqësore miqësore me mjedisin dhe në rritjen e konkurrencës së tij.

Kostot e vlerësuara të investimit për njësi

BGU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWel.

BGU bis 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3.500 €/kWel.

Energjia elektrike dhe termike e prodhuar mund të plotësojë jo vetëm nevojat e kompleksit, por edhe infrastrukturën ngjitur. Për më tepër, lëndët e para për impiantet e biogazit janë pa pagesë, gjë që siguron efikasitet të lartë ekonomik pas periudhës së shlyerjes (4-7 vjet). Kostoja e energjisë së prodhuar në termocentralet e biogazit nuk rritet me kalimin e kohës, por, përkundrazi, zvogëlohet.

Biogazi është një gaz i prodhuar nga fermentimi i biomasës. Në këtë mënyrë ju mund të merrni hidrogjen ose metan. Ne jemi të interesuar për metanin si një alternativë ndaj gazit natyror. Metani është pa ngjyrë dhe erë dhe është shumë i ndezshëm. Duke pasur parasysh që lëndët e para për prodhimin e biogazit janë fjalë për fjalë nën këmbët tuaja, kostoja e një gazi të tillë është dukshëm më e ulët se gazi natyror, dhe ju mund të kurseni shumë për këtë. Këtu janë numrat nga Wikipedia "Nga një ton pleh bagëtish, përftohen 50-65 m³ biogaz me përmbajtje metani 60%, 150-500 m³ biogaz nga lloje të ndryshme bimësh me përmbajtje metani deri në 70%. Sasia maksimale e biogazit është 1300 m³ me përmbajtje metani deri në 87% mund të merret nga yndyra.", "Në praktikë, nga 1 kg lëndë e thatë përftohen 300 deri në 500 litra biogaz."

Mjetet dhe materialet:
-Enë plastike 750 litra;
-Enë plastike 500 litra;
-Tuba dhe adaptorë hidraulikë;
-Çimento për tubacione PVC;
-Ngjitës epoksi;
-Thikë;
-Sharrrë hekuri;
-Çekiç;
- Çelësa me fund të hapur;
-Pajisjet e gazit (detajet në hapin 7);

Hapi i parë: pak më shumë teori
Pak kohë më parë, mjeshtri bëri një prototip të një impianti të biogazit.

Dhe ai u bombardua me pyetje dhe kërkesa për të ndihmuar në kuvend. Si rezultat, edhe autoritetet shtetërore u interesuan për instalimin (mjeshtri jeton në Indi).

Hapi tjetër mjeshtri duhej të bënte një instalim më të plotë. Le të shqyrtojmë se çfarë është.
-Instalimi përbëhet nga një rezervuar depozitimi në të cilin ruhet materiali organik, dhe mikroorganizmat e përpunojnë atë dhe lëshojnë gaz.
-Gazi i përftuar në këtë mënyrë mblidhet në një rezervuar të njohur si kokë gazi. Në modelin e tipit lundrues, ky rezervuar noton në pezullim dhe lëviz lart e poshtë në varësi të sasisë së gazit të ruajtur në të.
-Tubacioni udhëzues ndihmon rezervuarin e kolektorit të gazit të lëvizë lart e poshtë brenda rezervuarit të magazinimit.
- Mbetjet ushqehen përmes një tubi furnizimi brenda rezervuarit të magazinimit.
- Pezullimi plotësisht i ricikluar rrjedh nëpër tubin e daljes. Mund të mblidhet, hollohet dhe përdoret si pleh bimësh.
-Nga kolektori i gazit, gazi furnizohet përmes një tubi tek pajisjet e konsumit (soba me gaz, ngrohës uji, gjeneratorë)

Hapi i dytë: zgjedhja e një enë
Për të zgjedhur një enë, duhet të keni parasysh se sa mbetje mund të grumbullohen në ditë. Sipas mjeshtrit, ekziston një rregull ku 5 kg mbeturina kërkon një enë 1000 litra. Për një mjeshtër është afërsisht 3,5 - 4 kg. Kjo do të thotë se kapaciteti i nevojshëm është 700-800 litra. Si rezultat, mjeshtri bleu një kapacitet prej 750 litrash.
Instalimi me një tip lundrues të kolektorit të gazit, që do të thotë se duhet të zgjidhni një enë të tillë që humbjet e gazit të jenë minimale. Një rezervuar 500 litra ishte i përshtatshëm për këto qëllime. Kjo enë 500 litra do të lëvizë brenda enës 750 litra. Distanca midis mureve të dy kontejnerëve është rreth 5 cm nga secila anë. Duhet të zgjidhen kontejnerë që do të jenë rezistente ndaj rrezeve të diellit dhe mjediseve agresive.

Hapi i tretë: Përgatitja e rezervuarit
Prit pjesën e sipërme të rezervuarit më të vogël. Së pari, ai bën një vrimë me një thikë, pastaj e sheh atë me një teh sharrë hekuri përgjatë vijës së prerjes.

Pjesa e sipërme e enës 750 litra gjithashtu duhet të pritet. Diametri i pjesës së prerë është kapaku i rezervuarit më të vogël + 4 cm.

Hapi i katërt: tub furnizimi
Një tub hyrjeje duhet të instalohet në fund të rezervuarit më të madh. Biokarburantet do të derdhen brenda përmes tij. Tubi ka një diametër prej 120 mm. Prit një vrimë në fuçi. Instalon gjurin. Lidhja sigurohet nga të dyja anët me ngjitës epoksidi me saldim të ftohtë.

Hapi i pestë: tub për kullimin e pezullimit
Për të mbledhur pezullimin, një tub me diametër 50 mm dhe gjatësi 300 mm është instaluar në pjesën e sipërme të një rezervuari më të madh.

Hapi i gjashtë: udhëzues
Siç e keni kuptuar tashmë, një më i vogël do të "notojë" lirshëm brenda një enë të madhe. Ndërsa rezervuari i brendshëm mbushet me gaz, ai do të nxehet dhe anasjelltas. Për ta lejuar atë të lëvizë lirshëm lart e poshtë, mjeshtri bën katër udhëzues. Në "veshët" ai bën prerje për një tub 32 mm. Siguron tubin siç tregohet në foto. Gjatësia e tubit 32 cm.

4 udhërrëfyes të bërë nga tuba 40 mm janë ngjitur gjithashtu në enën e brendshme.

Hapi i shtatë: pajisje gazi
Furnizimi me gaz ndahet në tre seksione: nga kolektori i gazit në tub, nga tubi në cilindër, nga cilindri në sobë me gaz.
Masterit i duhen tre tuba 2,5 m me skajet e filetuara, 2 rubinet, guarnicionet mbyllëse, përshtatës me fileto, shirit FUM dhe kllapa për fiksim.

Për të instaluar pajisjet e gazit, mjeshtri bën një vrimë në pjesën e sipërme (dikur pjesa e poshtme, d.m.th. cilindri 500 litra është i kthyer përmbys) në qendër. Instalon pajisje, mbyll bashkimin me epoksid.

Hapi i tetë: Asambleja
Tani ju duhet ta vendosni enën në një sipërfaqe të sheshtë dhe të fortë. Vendi i instalimit duhet të jetë sa më me diell. Distanca midis instalimit dhe kuzhinës duhet të jetë minimale.

Instalon tuba me diametër më të vogël brenda tubave udhëzues. Tubi për kullimin e pezullimit të tepërt zgjatet.

Zgjat tubin e hyrjes. Lidhja është fiksuar duke përdorur çimento për tubacione PVC.

Instalon një akumulator gazi brenda një rezervuari të madh. E orienton përgjatë udhërrëfyesve.

Hapi i nëntë: nisja e parë
Për fillimin e fillimit të një impianti të biogazit të këtij vëllimi, nevojiten rreth 80 kg pleh organik lope. Plehu hollohet me 300 litra ujë të paklorur. Mjeshtri shton gjithashtu një shtesë të veçantë për të përshpejtuar rritjen e baktereve. Suplementi përbëhet nga lëngu i koncentruar i kallam sheqerit, kokosit dhe palmave. Me sa duket është diçka si maja. Mbush këtë masë përmes tubit të hyrjes. Pas mbushjes, tubi i hyrjes duhet të lahet dhe të vendoset një prizë.

Pas nja dy ditësh, akumulatori i gazit do të fillojë të rritet. Kjo filloi procesin e formimit të gazit. Sapo rezervuari i magazinimit të mbushet, gazi që rezulton duhet të ajroset. Gazi i parë përmban shumë papastërti, dhe kishte ajër në rezervuarin e magazinimit.

Hapi i dhjetë: karburanti
Procesi i formimit të gazit ka filluar dhe tani duhet të kuptojmë se çfarë mund dhe nuk mund të përdoret si lëndë djegëse.
Pra, për lëndë djegëse janë të përshtatshme: perimet e kalbura, qërimi i perimeve dhe frutave, produktet e qumështit të papërdorshme, gjalpi i pjekur shumë, barërat e këqija të copëtuara, mbeturinat nga bagëtia dhe shpendët, etj. Në instalim mund të përdoren shumë mbetje të papërdorshme bimore dhe shtazore. Copat duhet të grimcohen sa më imët. Kjo do të përshpejtojë procesin e riciklimit.

Mos përdorni: qërat e qepës dhe hudhrës, lëvozhgat e vezëve, kockat, materialet fibroze.

Tani le të shohim çështjen e sasisë së karburantit të ngarkuar. Siç është përmendur tashmë, një kapacitet i tillë kërkon 3.5 - 4 kg karburant. Përpunimi i karburantit zgjat nga 30 deri në 50 ditë, në varësi të llojit të karburantit. Çdo ditë duke shtuar 4 kg karburant, brenda 30 ditëve do të prodhohen rreth 750 g gaz në ditë. Mbushja e njësisë do të çojë në karburant të tepërt, aciditet dhe mungesë bakteresh. Mjeshtri kujton se sipas rregullave nevojiten 5 kg karburant në ditë për 1000 litra vëllim.
Hapi i njëmbëdhjetë: kumarxhi
Për ta bërë më të lehtë ngarkimin e karburantit, mjeshtri bëri një piston.

Një nga problemet që duhet zgjidhur në bujqësi është asgjësimi i plehut organik dhe mbetjeve bimore. Dhe ky është një problem mjaft serioz që kërkon vëmendje të vazhdueshme. Riciklimi kërkon jo vetëm kohë dhe përpjekje, por edhe sasi të konsiderueshme. Sot ka të paktën një mënyrë për ta kthyer këtë dhimbje koke në një burim të ardhurash: përpunimi i plehut organik në biogaz. Teknologjia bazohet në procesin natyror të dekompozimit të plehut organik dhe mbetjeve bimore për shkak të baktereve që ato përmbajnë. E gjithë detyra është krijimi i kushteve të veçanta për dekompozimin më të plotë. Këto kushte janë mungesa e aksesit të oksigjenit dhe temperatura optimale (40-50 o C).

Të gjithë e dinë se si hidhet më shpesh plehu: e vendosin në grumbuj, pastaj, pas fermentimit, e nxjerrin në ara. Në këtë rast, gazi që rezulton lëshohet në atmosferë dhe 40% e azotit që përmbahet në substancën fillestare dhe pjesa më e madhe e fosforit gjithashtu shpëtojnë atje. Plehra që rezulton është larg idealit.

Për të marrë biogaz, është e nevojshme që procesi i dekompozimit të plehut organik të bëhet pa akses në oksigjen, në një vëllim të mbyllur. Në këtë rast, si azoti ashtu edhe fosfori mbeten në produktin e mbetur, dhe gazi grumbullohet në pjesën e sipërme të enës, nga ku mund të pompohet lehtësisht. Ka dy burime fitimi: gaz direkt dhe pleh efektiv. Për më tepër, plehrat janë të cilësisë më të lartë dhe 99% të sigurt: shumica e mikroorganizmave patogjenë dhe vezëve të helminthit vdesin, dhe farat e barërave të këqija që përmbahen në pleh organik humbasin qëndrueshmërinë e tyre. Madje ka edhe linja për paketimin e kësaj mbetjeje.

Parakushti i dytë për procesin e përpunimit të plehut organik në biogaz është mbajtja e një temperature optimale. Bakteret që përmbahen në biomasë janë joaktive në temperatura të ulëta. Ato fillojnë të veprojnë në një temperaturë ambienti prej +30 o C. Për më tepër, plehu përmban dy lloje bakteresh:

Bimët termofile me temperatura nga +43 o C deri në +52 o C janë më efektive: në to, plehu përpunohet për 3 ditë, dhe prodhimi nga 1 litër zonë e dobishme bioreaktor është deri në 4,5 litra biogaz (kjo është prodhimi maksimal). Por ruajtja e një temperature prej +50 o C kërkon shpenzime të konsiderueshme energjie, e cila nuk është fitimprurëse në çdo klimë. Prandaj, impiantet e biogazit shpesh funksionojnë në temperatura mezofile. Në këtë rast, koha e përpunimit mund të jetë 12-30 ditë, rendimenti është afërsisht 2 litra biogaz për 1 litër vëllim bioreaktor.

Përbërja e gazit ndryshon në varësi të lëndëve të para dhe kushteve të përpunimit, por është afërsisht si më poshtë: metan - 50-70%, dioksid karboni - 30-50%, dhe gjithashtu përmban një sasi të vogël të sulfurit të hidrogjenit (më pak se 1 %) dhe sasi shumë të vogla të përbërjeve të amoniakut, hidrogjenit dhe azotit. Në varësi të dizajnit të impiantit, biogazi mund të përmbajë një sasi të konsiderueshme avulli uji, i cili do të kërkojë tharje (përndryshe thjesht nuk do të digjet). Si duket një instalim industrial tregohet në video.

Kjo mund të thuhet se është një fabrikë e tërë e prodhimit të gazit. Por për një fermë private apo fermë të vogël vëllime të tilla janë të padobishme. Impianti më i thjeshtë i biogazit është i lehtë për t'u bërë me duart tuaja. Por pyetja është: "Ku duhet të dërgohet biogazi më pas?" Nxehtësia e djegies së gazit që rezulton është nga 5340 kcal/m3 në 6230 kcal/m3 (6,21 - 7,24 kWh/m3). Prandaj, mund të furnizohet në një kazan me gaz për të gjeneruar nxehtësi (ngrohje dhe ujë të nxehtë), ose në një instalim të prodhimit të energjisë elektrike, në një sobë me gaz, etj. Kështu e përdor Vladimir Rashin, një projektues i impianteve të biogazit, plehun nga ferma e tij me thëllëza.

Rezulton se nëse keni të paktën një sasi të mirë bagëtish dhe shpendësh, mund të plotësoni plotësisht nevojat e fermës suaj për ngrohje, gaz dhe energji elektrike. Dhe nëse instaloni instalime gazi në makina, atëherë do të sigurojë karburant edhe për flotën. Duke marrë parasysh që pjesa e burimeve të energjisë në koston e prodhimit është 70-80%, ju mund të kurseni vetëm në një bioreaktor, dhe më pas të fitoni shumë para. Më poshtë është një pamje nga ekrani i një llogaritjeje ekonomike të përfitimit të një impianti të biogazit për një fermë të vogël (që nga shtatori 2014). Ferma nuk mund të quhet e vogël, por definitivisht nuk është as e madhe. Kërkojmë ndjesë për terminologjinë - ky është stili i autorit.

Kjo është një ndarje e përafërt e kostove të kërkuara dhe skemave të mundshme të të ardhurave për impiantet e biogazit të prodhuara në shtëpi

Skemat e impianteve të biogazit të bërë në shtëpi

Skema më e thjeshtë e një impianti të biogazit është një enë e mbyllur - një bioreaktor, në të cilin derdhet llumi i përgatitur. Prandaj, ekziston një çelës për ngarkimin e plehut organik dhe një kapak për shkarkimin e lëndëve të para të përpunuara.

Skema më e thjeshtë e një impianti të biogazit pa asnjë zile dhe bilbil

Ena nuk është e mbushur plotësisht me nënshtresën: 10-15% e vëllimit duhet të mbetet e lirë për të mbledhur gaz. Një tub i daljes së gazit është ndërtuar në kapakun e rezervuarit. Meqenëse gazi që rezulton përmban një sasi mjaft të madhe të avullit të ujit, ai nuk do të digjet në këtë formë. Prandaj, është e nevojshme ta kaloni atë përmes një vulë uji për ta tharë. Në këtë pajisje të thjeshtë, shumica e avullit të ujit do të kondensohet dhe gazi do të digjet mirë. Atëherë këshillohet pastrimi i gazit nga sulfuri i hidrogjenit jo i ndezshëm dhe vetëm atëherë mund të furnizohet në një mbajtës gazi - një enë për grumbullimin e gazit. Dhe prej andej mund t'u shpërndahet konsumatorëve: ushqyer në një kazan ose furrë me gaz. Shikoni videon për të parë se si të bëni filtra për një fabrikë biogazi me duart tuaja.

Në sipërfaqe vendosen instalime të mëdha industriale. Dhe kjo, në parim, është e kuptueshme - vëllimi i punës së tokës është shumë i madh. Por në fermat e vogla tasi i bunkerit është i varrosur në tokë. Kjo, së pari, ju lejon të zvogëloni koston e ruajtjes së temperaturës së kërkuar, dhe së dyti, në një oborr të shtëpisë private tashmë ka mjaftueshëm të gjitha llojet e pajisjeve.

Ena mund të merret e gatshme, ose të bëhet nga tulla, betoni etj. në një gropë të hapur. Por në këtë rast, do të duhet të kujdeseni për ngushtësinë dhe papërshkueshmërinë e ajrit: procesi është anaerobik - pa akses ajri, prandaj është e nevojshme të krijohet një shtresë e padepërtueshme ndaj oksigjenit. Struktura rezulton të jetë me shumë shtresa dhe prodhimi i një bunkeri të tillë është një proces i gjatë dhe i kushtueshëm. Prandaj, është më e lirë dhe më e lehtë të varrosni një enë të gatshme. Më parë, këto ishin domosdoshmërisht fuçi metalike, shpesh të bëra prej çeliku inox. Sot, me daljen në treg të kontejnerëve PVC, ju mund t'i përdorni ato. Ato janë kimikisht neutrale, kanë përçueshmëri të ulët termike, një jetë të gjatë shërbimi dhe janë disa herë më të lira se çeliku inox.

Por impianti i biogazit i përshkruar më sipër do të ketë produktivitet të ulët. Për të aktivizuar procesin e përpunimit, është e nevojshme përzierja aktive e masës së vendosur në plesht. Përndryshe, në sipërfaqe ose në trashësinë e nënshtresës formohet një kore, e cila ngadalëson procesin e dekompozimit dhe prodhohet më pak gaz në dalje. Përzierja kryhet në çdo mënyrë të disponueshme. Për shembull, siç tregohet në video. Në këtë rast, çdo makinë mund të bëhet.

Ekziston një mënyrë tjetër për përzierjen e shtresave, por ajo është jo mekanike - barbitimi: gazi i krijuar futet nën presion në pjesën e poshtme të enës me pleh organik. Duke u ngritur lart, flluskat e gazit do të thyejnë koren. Duke qenë se furnizohet i njëjti biogaz, nuk do të ketë ndryshime në kushtet e përpunimit. Gjithashtu, ky gaz nuk mund të konsiderohet konsum - ai përsëri do të përfundojë në rezervuarin e gazit.

Siç u përmend më lart, performanca e mirë kërkon temperatura të larta. Për të mos shpenzuar shumë para për të ruajtur këtë temperaturë, duhet të kujdeseni për izolimin. Çfarë lloji të izolantit të nxehtësisë të zgjidhni, natyrisht, varet nga ju, por sot më optimali është shkuma e polistirenit. Nuk ka frikë nga uji, nuk preket nga kërpudhat dhe brejtësit, ka një jetë të gjatë shërbimi dhe performancë të shkëlqyer izolimi termik.

Forma e bioreaktorit mund të jetë e ndryshme, por më e zakonshme është cilindrike. Nuk është ideale nga pikëpamja e kompleksitetit të përzierjes së substratit, por përdoret më shpesh sepse njerëzit kanë grumbulluar shumë përvojë në ndërtimin e kontejnerëve të tillë. Dhe nëse një cilindër i tillë ndahet nga një ndarje, atëherë ato mund të përdoren si dy rezervuarë të veçantë në të cilët procesi zhvendoset në kohë. Në këtë rast, një element ngrohës mund të ndërtohet në ndarje, duke zgjidhur kështu problemin e ruajtjes së temperaturës në dy dhoma në të njëjtën kohë.

Në versionin më të thjeshtë, impiantet e biogazit të bëra në shtëpi janë një gropë drejtkëndore, muret e së cilës janë prej betoni, dhe për ngushtësi ato trajtohen me një shtresë tekstil me fije qelqi dhe rrëshirë poliester. Kjo enë është e pajisur me kapak. Është jashtëzakonisht i papërshtatshëm për t'u përdorur: ngrohja, përzierja dhe heqja e masës së fermentuar është e vështirë për t'u zbatuar dhe është e pamundur të arrihet përpunimi i plotë dhe efikasiteti i lartë.

Situata është pak më e mirë me impiantet e përpunimit të plehut organik të biogazit. Ato kanë skaje të pjerrëta, duke e bërë më të lehtë ngarkimin e plehut të freskët. Nëse e bëni pjesën e poshtme në një pjerrësi, atëherë masa e fermentuar do të zhvendoset në njërën anë nga graviteti dhe do të jetë më e lehtë ta zgjidhni atë. Në instalime të tilla, është e nevojshme të sigurohet izolim termik jo vetëm për muret, por edhe për kapakun. Nuk është e vështirë të zbatosh një impiant të tillë të biogazit me duart e tua. Por përpunimi i plotë dhe sasia maksimale e gazit nuk mund të arrihet në të. Edhe me ngrohje.

Janë trajtuar çështjet themelore teknike dhe tani ju dini disa mënyra për të ndërtuar një fabrikë për prodhimin e biogazit nga pleh organik. Ka ende nuanca teknologjike.

Çfarë mund të riciklohet dhe si të arrihen rezultate të mira

Plehu i çdo kafshe përmban organizmat e nevojshëm për përpunimin e tij. Është zbuluar se më shumë se një mijë mikroorganizma të ndryshëm janë të përfshirë në procesin e fermentimit dhe prodhimin e gazit. Substancat që formojnë metanin luajnë rolin më të rëndësishëm. Besohet gjithashtu se të gjithë këta mikroorganizma gjenden në përmasa optimale në plehun e bagëtive. Në çdo rast, gjatë përpunimit të këtij lloji të mbetjeve në kombinim me lëndën bimore, lirohet sasia më e madhe e biogazit. Tabela tregon të dhënat mesatare për llojet më të zakonshme të mbetjeve bujqësore. Ju lutemi vini re se kjo sasi e prodhimit të gazit mund të merret në kushte ideale.

Për produktivitet të mirë është e nevojshme të ruhet një lagështi e caktuar e nënshtresës: 85-90%. Por duhet përdorur ujë që nuk përmban kimikate të huaja. Tretësit, antibiotikët, detergjentët etj. kanë një efekt negativ në procese. Gjithashtu, që procesi të vazhdojë normalisht, lëngu nuk duhet të përmbajë fragmente të mëdha. Madhësitë maksimale të fragmenteve: 1*2 cm, më të voglat janë më të mira. Prandaj, nëse planifikoni të shtoni përbërës bimor, duhet t'i bluani ato.

Është e rëndësishme për përpunimin normal në substrat të ruhet një nivel optimal pH: brenda 6.7-7.6. Zakonisht mjedisi ka aciditet normal dhe vetëm herë pas here bakteret që formojnë acid zhvillohen më shpejt se bakteret që formojnë metan. Pastaj mjedisi bëhet acid, prodhimi i gazit zvogëlohet. Për të arritur vlerën optimale, shtoni gëlqere të rregullt ose sode në nënshtresë.

Tani pak për kohën që duhet për të përpunuar plehun organik. Në përgjithësi, koha varet nga kushtet e krijuara, por gazi i parë mund të fillojë të rrjedhë tashmë në ditën e tretë pas fillimit të fermentimit. Formimi më aktiv i gazit ndodh kur plehu dekompozohet me 30-33%. Për t'ju dhënë një ndjenjë kohe, le të themi se pas dy javësh substrati dekompozohet me 20-25%. Kjo do të thotë, në mënyrë optimale përpunimi duhet të zgjasë një muaj. Në këtë rast, plehrat janë të cilësisë më të lartë.

Llogaritja e vëllimit të koshit për përpunim

Për fermat e vogla, instalimi optimal është i vazhdueshëm - kjo është kur plehu i freskët furnizohet në pjesë të vogla çdo ditë dhe hiqet në të njëjtat pjesë. Në mënyrë që procesi të mos prishet, pjesa e ngarkesës ditore nuk duhet të kalojë 5% të vëllimit të përpunuar.

Instalimet shtëpiake për përpunimin e plehut organik në biogaz nuk janë kulmi i përsosmërisë, por janë mjaft efektive

Bazuar në këtë, ju mund të përcaktoni lehtësisht vëllimin e kërkuar të rezervuarit për një impiant të biogazit të bërë në shtëpi. Ju duhet të shumëzoni vëllimin ditor të plehut organik nga ferma juaj (tashmë në një gjendje të holluar me një lagështi prej 85-90%) me 20 (kjo është për temperaturat mezofile, për temperaturat termofile do të duhet të shumëzoni me 30). Në figurën që rezulton ju duhet të shtoni një tjetër 15-20% - hapësirë të lirë për mbledhjen e biogazit nën kube. Ju e dini parametrin kryesor. Të gjitha kostot e mëtejshme dhe parametrat e sistemit varen nga skema e impiantit të biogazit që zgjidhet për zbatim dhe si do të bëni gjithçka. Është mjaft e mundur të mjaftoheni me materiale të improvizuara, ose mund të porosisni një instalim me çelës në dorë. Zhvillimet e fabrikës do të kushtojnë nga 1.5 milion euro, instalimet nga Kulibins do të jenë më të lira.

Regjistrimi ligjor

Instalimi do të duhet të koordinohet me SES, inspektoratin e gazit dhe zjarrfikësit. Do t'ju duhet:

Diagrami teknologjik i instalimit.
Plani i paraqitjes për pajisjet dhe komponentët në lidhje me vetë instalimin, vendndodhjen e instalimit të njësisë termike, vendndodhjen e tubacioneve dhe rrjeteve të energjisë, dhe lidhjet e pompës. Diagrami duhet të tregojë shufrën e rrufesë dhe rrugët hyrëse.
Nëse instalimi do të jetë i vendosur brenda, atëherë do të kërkohet gjithashtu një plan ventilimi, i cili do të sigurojë të paktën një shkëmbim tetëfish të të gjithë ajrit në dhomë.

Siç e shohim, këtu nuk mund të bëjmë pa burokraci.

Së fundi, pak për performancën e instalimit. Mesatarisht, në ditë një impiant i biogazit prodhon një vëllim gazi dyfishin e vëllimit të dobishëm të rezervuarit. Domethënë, 40 m 3 llum do të prodhojë 80 m 3 gaz në ditë. Përafërsisht 30% do të shpenzohen për sigurimin e vetë procesit (zëri kryesor i shpenzimeve është ngrohja). Ato. në dalje do të merrni 56 m 3 biogaz në ditë. Sipas statistikave, për të mbuluar nevojat e një familjeje me tre anëtarë dhe për të ngrohur një shtëpi me madhësi mesatare, kërkohet 10 m 3. Në gjendje neto keni 46 m3 në ditë. Dhe kjo është me një instalim të vogël.

Rezultatet

Duke investuar një shumë të caktuar parash në ngritjen e një impianti të biogazit (qoftë me duart tuaja ose me çelësa në dorë), ju jo vetëm që do të plotësoni nevojat dhe nevojat tuaja për ngrohje dhe gaz, por gjithashtu do të jeni në gjendje të shisni gaz, si dhe plehrat me cilësi të lartë që rezultojnë nga përpunimi.

Tema e karburanteve alternative ka qenë e rëndësishme për disa dekada. Biogazi është një burim natyror i karburantit që mund ta prodhoni dhe përdorni vetë, veçanërisht nëse keni bagëti.

Cfare eshte

Përbërja e biogazit është e ngjashme me atë të prodhuar në shkallë industriale. Fazat e prodhimit të biogazit:

Një bioreaktor është një enë në të cilën masa biologjike përpunohet nga bakteret anaerobe në një vakum.
Pas ca kohësh, lëshohet një gaz i përbërë nga metani, dioksidi i karbonit, sulfidi i hidrogjenit dhe substanca të tjera të gazta.
Ky gaz pastrohet dhe hiqet nga reaktori.
Biomasa e ricikluar është një pleh i shkëlqyer që hiqet nga reaktori për të pasuruar fushat.

Prodhimi i biogazit me duart tuaja në shtëpi është i mundur me kusht që të jetoni në një fshat dhe të keni akses në mbetjet e kafshëve. Është një opsion i mirë karburanti për fermat blegtorale dhe ndërmarrjet bujqësore.

Avantazhi i biogazit është se ai redukton emetimet e metanit dhe siguron një burim alternativ energjie. Si rezultat i përpunimit të biomasës, plehrat formohen për kopshtet dhe fushat me perime, që është një avantazh shtesë.

Për të bërë biogazin tuaj, ju duhet të ndërtoni një bioreaktor për të përpunuar plehun organik, jashtëqitjet e shpendëve dhe mbetje të tjera organike. Lëndët e para të përdorura janë:

ujërat e zeza;
kashtë;
bari;
llum lumi

Është e rëndësishme të parandalohen papastërtitë kimike që të hyjnë në reaktor, pasi ato ndërhyjnë në procesin e përpunimit.

Raste te perdorimit

Përpunimi i plehut organik në biogaz bën të mundur marrjen e energjisë elektrike, termike dhe mekanike. Ky karburant përdoret në shkallë industriale ose në shtëpi private. Përdoret për:

ngrohje;
ndriçimi;
ujë për ngrohje;
funksionimi i motorëve me djegie të brendshme.

Duke përdorur një bioreaktor, ju mund të krijoni bazën tuaj të energjisë për të fuqizuar shtëpinë tuaj private ose prodhimin bujqësor.

Termocentralet që përdorin biogaz janë një mënyrë alternative për të ngrohur një fermë private ose një fshat të vogël. Mbetjet organike mund të shndërrohen në energji elektrike, e cila është shumë më e lirë se sa t'i dërgoni ato në vend dhe të paguani faturat e shërbimeve. Biogazi mund të përdoret për gatim në soba me gaz. Avantazhi i madh i biokarburanteve është se ai është një burim i pashtershëm dhe i rinovueshëm i energjisë.

Efikasiteti i biokarburanteve

Biogazi nga mbeturinat dhe plehu është pa ngjyrë dhe pa erë. Ai siguron të njëjtën sasi nxehtësie si gazi natyror. Një metër kub biogaz siguron të njëjtën sasi energjie si 1.5 kg qymyr.

Më shpesh, fermat nuk i hedhin mbeturinat nga bagëtia, por i ruajnë ato në një zonë. Si rezultat, metani lëshohet në atmosferë dhe pleh organik humbet vetitë e tij si pleh. Mbetjet e përpunuara në kohë do të sjellin shumë më tepër përfitime për fermën.

Është e lehtë të llogaritet efikasiteti i asgjësimit të plehut organik në këtë mënyrë. Lopa mesatare prodhon 30-40 kg pleh organik në ditë. Kjo masë prodhon 1.5 metër kub gaz. Nga kjo sasi prodhohen 3 kW/h energji elektrike.

Si të ndërtoni një reaktor biomaterial

Bioreaktorët janë enë betoni me vrima për heqjen e lëndëve të para. Para ndërtimit, duhet të zgjidhni një vendndodhje në sit. Madhësia e reaktorit varet nga sasia e biomasës që keni çdo ditë. Duhet të mbushë enën 2/3 e plotë.

Nëse ka pak biomasë, në vend të një enë betoni, mund të merrni një fuçi hekuri, për shembull, një fuçi të zakonshme. Por duhet të jetë i fortë, me saldime të cilësisë së lartë.

Sasia e gazit të prodhuar varet drejtpërdrejt nga vëllimi i lëndëve të para. Në një enë të vogël do të merrni pak. Për të marrë 100 metra kub biogaz, duhet të përpunoni një ton masë biologjike.

Për të rritur forcën e instalimit, zakonisht groposet në tokë. Reaktori duhet të ketë një tub hyrje për ngarkimin e biomasës dhe një dalje për heqjen e mbetjeve. Në krye të rezervuarit duhet të ketë një vrimë përmes së cilës shkarkohet biogazi. Është më mirë ta mbyllni me një vulë uji.

Për një reagim korrekt, kontejneri duhet të jetë i mbyllur hermetikisht, pa akses ajri. Vula e ujit do të sigurojë heqjen në kohë të gazrave, gjë që do të parandalojë shpërthimin e sistemit.

Reaktor për një fermë të madhe

Një dizajn i thjeshtë bioreaktori është i përshtatshëm për ferma të vogla me 1-2 kafshë. Nëse zotëroni një fermë, është më mirë të instaloni një reaktor industrial që mund të trajtojë vëllime të mëdha karburanti. Është mirë që të përfshihen kompani të veçanta të përfshira në zhvillimin e projektit dhe instalimin e sistemit.

Komplekset industriale përbëhen nga:

Depozita të përkohshme magazinimi;
Instalimet e përzierjes;
Një termocentral i vogël që siguron energji për ngrohjen e ndërtesave dhe serave, si dhe energjinë elektrike;
Enë për plehun e fermentuar të përdorur si pleh.

Mundësia më efektive është ndërtimi i një kompleksi për disa ferma fqinje. Sa më shumë biomaterial të përpunohet, aq më shumë energji prodhohet si rezultat.

Para marrjes së biogazit, instalimet industriale duhet të miratohen nga stacioni sanitar dhe epidemiologjik, inspektimi i zjarrit dhe gazit. Ato janë të dokumentuara, ka standarde të veçanta për vendndodhjen e të gjithë elementëve.

Si të llogarisni vëllimin e reaktorit

Vëllimi i reaktorit varet nga sasia e mbetjeve të gjeneruara çdo ditë. Mos harroni se ena duhet të jetë vetëm 2/3 e plotë për fermentim efektiv. Gjithashtu merrni parasysh kohën e fermentimit, temperaturën dhe llojin e lëndës së parë.

Është mirë të holloni plehun me ujë përpara se ta dërgoni në tretës. Do të duhen rreth 2 javë për të përpunuar plehun organik në një temperaturë prej 35-40 gradë. Për të llogaritur vëllimin, përcaktoni vëllimin fillestar të mbeturinave me ujë dhe shtoni 25-30%. Vëllimi i biomasës duhet të jetë i njëjtë çdo dy javë.

Si të sigurohet aktiviteti i biomasës

Për fermentimin e duhur të biomasës, është mirë të ngrohni përzierjen. Në rajonet jugore, temperatura e ajrit nxit fillimin e fermentimit. Nëse jetoni në veri ose në zonën e mesme, mund të lidhni elementë shtesë të ngrohjes.

Për të filluar procesin, kërkohet një temperaturë prej 38 gradë. Ka disa mënyra për ta siguruar këtë:

Një spirale nën reaktorin e lidhur me sistemin e ngrohjes;
Elemente ngrohëse brenda enës;
Ngrohja direkte e kontejnerit me pajisje ngrohëse elektrike.

Masa biologjike tashmë përmban baktere që nevojiten për të prodhuar biogaz. Ata zgjohen dhe fillojnë aktivitetin kur temperatura e ajrit rritet.

Është mirë t'i ngrohni ato me sisteme automatike ngrohjeje. Ato ndizen kur masa e ftohtë hyn në reaktor dhe fiken automatikisht kur temperatura arrin vlerën e dëshiruar. Sisteme të tilla janë instaluar në kaldaja për ngrohjen e ujit, ato mund të blihen në dyqanet e pajisjeve të gazit.

Nëse siguroni ngrohje në 30-40 gradë, atëherë përpunimi do të zgjasë 12-30 ditë. Varet nga përbërja dhe vëllimi i masës. Kur nxehet në 50 gradë, aktiviteti bakterial rritet dhe përpunimi zgjat 3-7 ditë. Disavantazhi i instalimeve të tilla është kostoja e lartë e mbajtjes së temperaturave të larta. Ato janë të krahasueshme me sasinë e karburantit të marrë, kështu që sistemi bëhet joefektiv.

Një mënyrë tjetër për të aktivizuar bakteret anaerobe është nxitja e biomasës. Ju mund t'i instaloni vetë boshtet në kazan dhe të lëvizni dorezën për të trazuar masën nëse është e nevojshme. Por është shumë më i përshtatshëm për të hartuar një sistem automatik që do të përziejë masën pa pjesëmarrjen tuaj.

Heqja e saktë e gazit

Biogazi nga plehu hiqet përmes kapakut të sipërm të reaktorit. Duhet të mbyllet fort gjatë procesit të fermentimit. Zakonisht përdoret një vulë uji. Ai kontrollon presionin në sistem; kur rritet, kapaku ngrihet dhe valvula e lëshimit aktivizohet. Një peshë përdoret si kundërpeshë. Në dalje, gazi pastrohet me ujë dhe rrjedh më tej nëpër tuba. Pastrimi me ujë është i nevojshëm për të hequr avujt e ujit nga gazi, përndryshe nuk do të digjet.

Para se biogazi të mund të përpunohet në energji, ai duhet të grumbullohet. Duhet të ruhet në një rezervuar gazi:

Është bërë në formën e një kube dhe është instaluar në daljen e reaktorit.
Më shpesh ajo është prej hekuri dhe e veshur me disa shtresa bojë për të parandaluar korrozionin.
Në komplekset industriale, rezervuari i gazit është një rezervuar i veçantë.

Një tjetër mundësi për të bërë një mbajtës gazi: përdorni një qese PVC. Ky material elastik shtrihet ndërsa qesja mbushet. Nëse është e nevojshme, ai mund të ruajë sasi të mëdha të biogazit.

Impianti i prodhimit të biokarburanteve nëntokësore

Për të kursyer hapësirë, është më mirë të ndërtoni instalime nëntokësore. Kjo është mënyra më e lehtë për të marrë biogaz në shtëpi. Për të ngritur një bioreaktor nëntokësor, duhet të hapni një gropë dhe të mbushni muret dhe pjesën e poshtme të saj me beton të përforcuar.

Në të dy anët e enës bëhen vrima për tubat e hyrjes dhe daljes. Për më tepër, tubi i daljes duhet të vendoset në bazën e kontejnerit për pompimin e masës së mbeturinave. Diametri i saj është 7-10 cm Vrima e hyrjes me diametër 25-30 cm është e vendosur më së miri në pjesën e sipërme.

Instalimi është i mbuluar me tulla sipër dhe është instaluar një rezervuar gazi për marrjen e biogazit. Në daljen e enës duhet të bëni një valvul për të rregulluar presionin.

Një impiant i biogazit mund të groposet në oborrin e një shtëpie private dhe me të mund të lidhen ujërat e zeza dhe mbetjet blegtorale. Reaktorët e riciklimit mund të mbulojnë plotësisht nevojat e një familjeje për energji elektrike dhe ngrohje. Një përfitim shtesë është marrja e plehrave për kopshtin tuaj.

Një bioreaktor DIY është një mënyrë për të marrë energji nga kullotat dhe për të fituar para nga plehu. Redukton kostot e energjisë së fermës dhe rrit rentabilitetin. Mund ta bëni vetë ose të porosisni instalimin. Çmimi varet nga vëllimi, duke filluar nga 7000 rubla.