Paano gumawa ng methane sa bahay. DIY biogas plant para sa bahay

28.08.2023

Maraming mga may-ari ng sambahayan ang nag-aalala tungkol sa kung paano bawasan ang mga gastos para sa pagpainit ng bahay, pagluluto at supply ng kuryente. Ang ilan sa kanila ay nakagawa na ng mga halaman ng biogas gamit ang kanilang sariling mga kamay at bahagyang o ganap na nahiwalay ang kanilang mga sarili sa mga supplier ng enerhiya. Lumalabas na ang pagkuha ng halos libreng gasolina sa isang pribadong sambahayan ay hindi napakahirap.

Ano ang biogas at paano ito magagamit?

Alam ng mga may-ari ng mga homestead farm: sa pamamagitan ng paglalagay ng anumang materyal ng halaman, dumi ng ibon at dumi sa isang bunton, sa paglipas ng panahon maaari kang makakuha ng mahalagang organikong pataba. Ngunit kakaunti sa kanila ang nakakaalam na ang biomass ay hindi nabubulok sa sarili nitong, ngunit sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang bakterya.

Sa pamamagitan ng pagproseso ng biological substrate, ang maliliit na mikroorganismo na ito ay naglalabas ng mga produktong basura, kabilang ang isang halo ng gas. Karamihan sa mga ito (mga 70%) ay methane - ang parehong gas na nasusunog sa mga burner ng mga kalan ng sambahayan at mga heating boiler.

Ang ideya ng paggamit ng mga naturang eco-fuels para sa iba't ibang pang-ekonomiyang pangangailangan ay hindi bago. Ang mga aparato para sa pagkuha nito ay ginamit sa sinaunang Tsina. Sinaliksik din ng mga innovator ng Sobyet ang posibilidad ng paggamit ng biogas noong 60s ng huling siglo. Ngunit ang teknolohiya ay nakaranas ng isang tunay na muling pagkabuhay noong unang bahagi ng 2000s. Sa kasalukuyan, ang mga halaman ng biogas ay aktibong ginagamit sa Europa at USA para sa pagpainit ng mga tahanan at iba pang mga pangangailangan.

Paano gumagana ang isang biogas plant?

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparato ng paggawa ng biogas ay medyo simple:

ang biomass na natunaw ng tubig ay inilalagay sa isang selyadong lalagyan, kung saan nagsisimula itong "mag-ferment" at maglabas ng mga gas;
ang mga nilalaman ng tangke ay regular na na-update - ang mga hilaw na materyales na naproseso ng bakterya ay pinatuyo at ang mga sariwa ay idinagdag (sa average na mga 5-10% araw-araw);
Ang gas na naipon sa itaas na bahagi ng tangke ay ibinibigay sa pamamagitan ng isang espesyal na tubo sa kolektor ng gas, at pagkatapos ay sa mga gamit sa sambahayan.

Diagram ng isang biogas plant.

Anong mga hilaw na materyales ang angkop para sa bioreactor?

Ang mga pag-install para sa paggawa ng biogas ay kumikita lamang kung saan mayroong araw-araw na muling pagdadagdag ng sariwang organikong bagay - pataba o dumi ng mga hayop at manok. Maaari ka ring magdagdag ng tinadtad na damo, tuktok, dahon at basura ng sambahayan (lalo na, pagbabalat ng gulay) sa bioreactor.

Ang kahusayan ng pag-install ay higit sa lahat ay nakasalalay sa uri ng hilaw na materyal na nilo-load. Napatunayan na, na may parehong masa, ang pinakamataas na ani ng biogas ay nakukuha mula sa dumi ng baboy at dumi ng pabo. Sa turn, ang dumi ng baka at silage waste ay gumagawa ng mas kaunting gas para sa parehong load.

Paggamit ng bio-raw na materyales para sa pagpainit ng bahay.

Ano ang hindi maaaring gamitin sa isang biogas plant?

May mga kadahilanan na maaaring makabuluhang bawasan ang aktibidad ng anaerobic bacteria, o kahit na ganap na ihinto ang proseso ng paggawa ng biogas. Mga hilaw na materyales na naglalaman ng:

antibiotics;
magkaroon ng amag;
mga sintetikong detergent, solvents at iba pang "kemikal";
resins (kabilang ang sawdust mula sa mga coniferous tree).

Hindi epektibo ang paggamit ng nabubulok na dumi - ang sariwa o pre-dry na basura lamang ang maaaring ikarga. Gayundin, ang mga hilaw na materyales ay hindi dapat pahintulutan na maging waterlogged - isang tagapagpahiwatig ng 95% ay itinuturing na kritikal. Gayunpaman, kailangan pa ring magdagdag ng kaunting malinis na tubig sa biomass upang mapadali ang pag-load nito at mapabilis ang proseso ng fermentation. Ang pataba at basura ay natunaw sa pagkakapare-pareho ng manipis na sinigang na semolina.

Biogas plant para sa tahanan

Ngayon, ang industriya ay gumagawa na ng mga instalasyon para sa paggawa ng biogas sa isang pang-industriyang sukat. Ang kanilang pagkuha at pag-install ay mahal; ang naturang kagamitan sa mga pribadong sambahayan ay nagbabayad para sa sarili nito nang hindi mas maaga kaysa sa 7-10 taon, sa kondisyon na ang malalaking dami ng organikong bagay ay ginagamit para sa pagproseso. Ipinapakita ng karanasan na, kung ninanais, ang isang bihasang may-ari ay maaaring bumuo ng isang maliit na halaman ng biogas para sa isang pribadong bahay gamit ang kanyang sariling mga kamay, at mula sa pinaka-abot-kayang mga materyales.

Inihahanda ang processing bunker

Una sa lahat, kakailanganin mo ng hermetically sealed cylindrical container. Maaari mong, siyempre, gumamit ng malalaking kaldero o pigsa, ngunit ang kanilang maliit na dami ay hindi magpapahintulot sa pagkamit ng sapat na produksyon ng gas. Samakatuwid, para sa mga layuning ito, ang mga plastik na bariles na may dami na 1 m³ hanggang 10 m³ ay kadalasang ginagamit.

Maaari kang gumawa ng isa sa iyong sarili. Ang mga PVC sheet ay magagamit sa komersyo; na may sapat na lakas at paglaban sa mga agresibong kapaligiran, madali silang ma-welded sa istraktura ng nais na pagsasaayos. Ang isang metal barrel na may sapat na volume ay maaari ding gamitin bilang isang bunker. Totoo, kakailanganin mong magsagawa ng mga hakbang sa anti-corrosion - takpan ito sa loob at labas ng pintura na lumalaban sa kahalumigmigan. Kung ang tangke ay gawa sa hindi kinakalawang na asero, hindi ito kinakailangan.

Sistema ng tambutso ng gas

Ang gas outlet pipe ay naka-mount sa itaas na bahagi ng bariles (karaniwan ay nasa takip) - dito ito naipon, ayon sa mga batas ng pisika. Sa pamamagitan ng konektadong tubo, ang biogas ay ibinibigay sa water seal, pagkatapos ay sa storage tank (opsyonal, gamit ang isang compressor sa isang silindro) at sa mga gamit sa bahay. Inirerekomenda din na mag-install ng isang release valve sa tabi ng gas outlet - kung ang presyon sa loob ng tangke ay nagiging masyadong mataas, ito ay maglalabas ng labis na gas.

Sistema ng supply at pagbabawas ng hilaw na materyal

Upang matiyak ang tuluy-tuloy na paggawa ng pinaghalong gas, ang bakterya sa substrate ay dapat na patuloy na (araw-araw) "pinakain", iyon ay, ang sariwang pataba o iba pang organikong bagay ay dapat idagdag. Sa turn, ang mga naprosesong hilaw na materyales mula sa bunker ay dapat alisin upang hindi sila kumuha ng kapaki-pakinabang na espasyo sa bioreactor.

Upang gawin ito, dalawang butas ang ginawa sa bariles - isa (para sa pag-alis) halos malapit sa ibaba, ang isa (para sa pag-load) na mas mataas. Ang mga tubo na may diameter na hindi bababa sa 300 mm ay welded (soldered, nakadikit) sa kanila. Ang loading pipeline ay nakadirekta paitaas at nilagyan ng funnel, at ang drain ay nakaayos upang ito ay maginhawa upang kolektahin ang naprosesong slurry (maaari itong magamit sa ibang pagkakataon bilang pataba). Ang mga joints ay selyadong.

Sistema ng pag-init

Thermal insulation ng bunker.

Kung ang bioreactor ay naka-install sa labas o sa isang hindi pinainit na silid (na kinakailangan para sa mga kadahilanang pangkaligtasan), dapat itong ibigay sa thermal insulation at pagpainit ng substrate. Ang unang kondisyon ay nakamit sa pamamagitan ng "pagbabalot" ng bariles ng anumang materyal na insulating o sa pamamagitan ng pagpapalalim nito sa lupa.

Tulad ng para sa pagpainit, maaari mong isaalang-alang ang iba't ibang mga pagpipilian. Ang ilang mga manggagawa ay nag-install ng mga tubo sa loob kung saan ang tubig ay umiikot mula sa sistema ng pag-init at inilalagay ang mga ito sa mga dingding ng bariles sa anyo ng isang likid. Ang iba ay naglalagay ng reaktor sa isang mas malaking tangke na may tubig sa loob, na pinainit ng mga electric heater. Ang unang pagpipilian ay mas maginhawa at mas matipid.

Upang ma-optimize ang operasyon ng reaktor, kinakailangan upang mapanatili ang temperatura ng mga nilalaman nito sa isang tiyak na antas (hindi bababa sa 38⁰C). Ngunit kung ito ay tumaas sa itaas 55⁰C, kung gayon ang bakterya na bumubuo ng gas ay "magluluto" lamang at ang proseso ng pagbuburo ay titigil.

Sistema ng paghahalo

Tulad ng ipinapakita ng kasanayan, sa mga disenyo, ang isang manu-manong stirrer ng anumang pagsasaayos ay makabuluhang pinatataas ang kahusayan ng bioreactor. Ang axis kung saan ang "mixer" blades ay welded (screwed) ay inalis sa pamamagitan ng barrel lid. Ang hawakan ng gate ay pagkatapos ay inilalagay dito, at ang butas ay maingat na tinatakan. Gayunpaman, ang mga manggagawa sa bahay ay hindi palaging nagbibigay ng mga fermenter sa mga naturang device.

Produksyon ng biogas

Matapos ang pag-install ay handa na, ang biomass na natunaw ng tubig sa isang ratio na humigit-kumulang 2: 3 ay na-load dito. Ang malalaking basura ay dapat durugin - ang maximum na laki ng fraction ay hindi dapat lumampas sa 10 mm. Pagkatapos ay sarado ang takip - ang kailangan mo lang gawin ay maghintay para sa timpla na magsimulang "mag-ferment" at maglabas ng biogas. Sa ilalim ng pinakamainam na kondisyon, ang unang supply ng gasolina ay sinusunod ilang araw pagkatapos ng pag-load.

Ang katotohanan na ang gas ay "nagsimula" ay maaaring hatulan ng katangian ng gurgling sound sa water seal. Kasabay nito, dapat suriin ang bariles para sa mga tagas. Ginagawa ito gamit ang isang regular na solusyon sa sabon - ito ay inilalapat sa lahat ng mga joints at sinusunod upang makita kung ang mga bula ay lumitaw.

Ang unang pag-update ng bio-raw na materyales ay dapat isagawa sa loob ng halos dalawang linggo. Matapos ibuhos ang biomass sa funnel, ang parehong dami ng basurang organikong bagay ay ibubuhos sa labasan ng tubo. Pagkatapos ang pamamaraang ito ay isinasagawa araw-araw o bawat dalawang araw.

Gaano katagal ang nagreresultang biogas?

Sa isang maliit na sakahan, ang isang planta ng biogas ay hindi magiging isang ganap na alternatibo sa natural na gas at iba pang magagamit na mapagkukunan ng enerhiya. Halimbawa, gamit ang isang device na may kapasidad na 1 m³, makakakuha ka lang ng gasolina para sa ilang oras na pagluluto para sa isang maliit na pamilya.

Ngunit sa isang 5 m³ bioreactor posible na magpainit ng isang silid na may sukat na 50 m², ngunit ang operasyon nito ay kailangang mapanatili sa pamamagitan ng pang-araw-araw na pag-load ng mga hilaw na materyales na tumitimbang ng hindi bababa sa 300 kg. Upang gawin ito, kailangan mong magkaroon ng halos sampung baboy, limang baka at dalawang dosenang manok sa bukid.

Ang mga craftsmen na nakapag-iisa na gumawa ng mga gumaganang biogas na halaman ay nagbabahagi ng mga video sa mga master class sa Internet:

Mga kinakailangang materyales:

dalawang lalagyan;
pagkonekta ng mga tubo;
mga balbula;
filter ng gas;
paraan ng pagtiyak ng higpit (pandikit, dagta, sealant, atbp.);

kanais-nais:

stirrer na may de-koryenteng motor;
sensor ng temperatura;
metro ng presyon;

Ang pagkakasunud-sunod sa ibaba ay angkop para sa timog na mga rehiyon. Para sa operasyon sa ilalim ng anumang mga kondisyon, ang isang reactor heating system ay dapat idagdag, na kung saan ay matiyak ang pag-init ng sisidlan sa 40 degrees Celsius at dagdagan ang thermal insulation, halimbawa, sa pamamagitan ng pagsasara ng istraktura sa isang greenhouse. Maipapayo na takpan ang greenhouse na may itim na pelikula. Maipapayo rin na magdagdag ng condensate drainage device sa pipeline.

Paglikha ng isang simpleng halaman ng biogas:

Gumawa ng storage container. Pumili kami ng tangke kung saan itatabi ang nagreresultang biogas. Ang reservoir ay naayos na may balbula at nilagyan ng pressure gauge. Kung pare-pareho ang pagkonsumo ng gas, hindi na kailangan ang tangke ng gas.
I-insulate ang istraktura sa loob ng hukay.
Mag-install ng mga tubo. Maglagay ng mga tubo sa hukay para sa pagkarga ng mga hilaw na materyales at pag-alis ng compost humus. Ang isang inlet at outlet na butas ay ginawa sa tangke ng reactor. Ang reactor ay inilagay sa isang hukay. Ang mga tubo ay konektado sa mga butas. Ang mga tubo ay mahigpit na sinigurado gamit ang pandikit o iba pang angkop na paraan. Ang mga diameter ng tubo na mas mababa sa 30 cm ay makakatulong sa kanilang pagbara. Ang lokasyon ng paglo-load ay dapat piliin sa maaraw na bahagi.
I-install ang hatch. Ang rektor, na nilagyan ng hatch, ay ginagawang mas maginhawa ang pagkumpuni at pagpapanatili. Ang hatch at reactor vessel ay dapat na selyadong may goma. Maaari ka ring mag-install ng mga sensor ng temperatura, presyon at antas ng hilaw na materyal.
Pumili ng lalagyan para sa bioreactor. Ang napiling lalagyan ay dapat na matibay - dahil ang pagbuburo ay naglalabas ng malaking halaga ng enerhiya; magkaroon ng magandang thermal insulation; maging hangin at hindi tinatablan ng tubig. Ang mga sisidlan na hugis itlog ay pinakaangkop. Kung ang pagtatayo ng naturang reaktor ay may problema, kung gayon ang isang cylindrical na sisidlan na may bilugan na mga gilid ay isang magandang alternatibo. Ang mga lalagyan na hugis parisukat ay hindi gaanong mahusay dahil ang tumigas na biomass ay maiipon sa mga sulok, na magpapahirap sa pagbuburo.
Ihanda ang hukay.
Pumili ng lokasyon para sa pag-mount sa hinaharap na pag-install. Maipapayo na pumili ng isang lugar na sapat na malayo sa bahay at upang maaari kang maghukay ng isang butas. Ang paglalagay nito sa loob ng isang hukay ay nagbibigay-daan sa iyo upang makabuluhang makatipid sa thermal insulation, gamit ang mga murang materyales tulad ng luad.
Suriin ang higpit ng nagresultang istraktura.
Simulan ang sistema.
Magdagdag ng mga hilaw na materyales. Naghihintay kami ng mga dalawang linggo hanggang sa maganap ang lahat ng kinakailangang proseso.Ang isang kinakailangang kondisyon para sa pagkasunog ng gas ay ang pag-alis ng carbon dioxide. Ang isang regular na filter mula sa isang tindahan ng hardware ay magagawa para dito. Ang isang lutong bahay na filter ay ginawa mula sa isang piraso ng gas pipe na may haba na 30 cm na puno ng tuyong kahoy at metal na mga pinagkataman.

Komposisyon at uri

Ang biogas ay isang gas na nakuha bilang resulta ng isang three-phase biochemical na proseso sa biomass, na nagaganap sa mga selyadong kondisyon.

Ang proseso ng biomass decomposition ay sunud-sunod: una ito ay nakalantad sa hydrolytic bacteria, pagkatapos ay acid-forming bacteria at panghuli methane-forming bacteria. Ang materyal para sa mga microorganism sa bawat yugto ay ang produkto ng aktibidad ng nakaraang yugto.

Sa output, ang tinatayang komposisyon ng biogas ay ganito ang hitsura:

mitein (50 hanggang 70%);
carbon dioxide (30 hanggang 40%);
hydrogen sulfide (~2%);
hydrogen (~1%);
ammonia (~1%);

Ang katumpakan ng mga proporsyon ay apektado ng mga hilaw na materyales na ginamit at teknolohiya ng paggawa ng gas. Ang methane ay may potensyal para sa pagkasunog; mas mataas ang porsyento nito, mas mabuti.

Ang mga sinaunang kultura na nagsimula noong mahigit tatlong libong taon (India, Persia o Assyria) ay may karanasan sa paggamit ng nasusunog na swamp gas. Ang siyentipikong batayan ay nabuo nang maglaon. Ang chemical formula ng methane CH 4 ay natuklasan ng scientist na si John Dalton, at ang presensya ng methane sa swamp gas ay natuklasan ni Humphry Davy. Malaki ang ginampanan ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig sa pagpapaunlad ng industriya ng alternatibong enerhiya, na nangangailangan ng mga naglalabanang partido na magkaroon ng malaking pangangailangan para sa mga mapagkukunan ng enerhiya.

Ang pagkakaroon ng USSR ng malaking reserba ng langis at natural na gas ay humantong sa isang kakulangan ng pangangailangan para sa iba pang mga teknolohiya sa paggawa ng enerhiya; ang pag-aaral ng biogas ay pangunahing paksa ng interes sa akademikong agham. Sa ngayon, ang sitwasyon ay nagbago nang malaki na, bilang karagdagan sa pang-industriya na produksyon ng iba't ibang uri ng gasolina, sinuman ay maaaring lumikha ng isang planta ng biogas para sa kanilang sariling mga layunin.

Device sa pag-install

– isang set ng kagamitan na idinisenyo upang makagawa ng biogas mula sa mga organikong hilaw na materyales.

Batay sa uri ng hilaw na materyal na ibinibigay, ang mga sumusunod na uri ng mga halaman ng biogas ay nakikilala:

na may bahaging pagpapakain;
na may tuluy-tuloy na pagpapakain;

Ang mga halaman ng biogas na may patuloy na supply ng mga hilaw na materyales ay mas mahusay.

Sa pamamagitan ng uri ng pagproseso ng hilaw na materyal:

Walang awtomatikong paghalo hilaw na materyales at pagpapanatili ng kinakailangang temperatura - mga complex na may kaunting kagamitan, na angkop para sa maliliit na sakahan (Diagram 1).
Sa awtomatikong paghalo, ngunit nang hindi pinapanatili ang kinakailangang temperatura - nagsisilbi rin sa maliliit na bukid, mas mahusay kaysa sa nakaraang uri.
Sa suporta para sa kinakailangang temperatura, ngunit walang awtomatikong paghahalo.
Sa awtomatikong paghahalo ng mga hilaw na materyales at suporta sa temperatura.

Prinsipyo ng operasyon

Ang proseso ng pag-convert ng mga organikong hilaw na materyales sa biogas ay tinatawag na fermentation. Ang mga hilaw na materyales ay inilalagay sa isang espesyal na lalagyan na nagbibigay ng maaasahang proteksyon ng biomass mula sa oxygen. Ang isang kaganapan na nangyayari nang walang interbensyon ng oxygen ay tinatawag na anaerobic.

Sa ilalim ng impluwensya ng mga espesyal na bakterya, ang pagbuburo ay nagsisimulang mangyari sa isang anaerobic na kapaligiran. Habang umuunlad ang pagbuburo, ang hilaw na materyal ay natatakpan ng isang crust, na dapat na sirain nang regular. Ang pagkasira ay isinasagawa sa pamamagitan ng masusing paghahalo.

Kinakailangan na paghaluin ang mga nilalaman ng hindi bababa sa dalawang beses sa isang araw, nang hindi lumalabag sa higpit ng proseso. Bilang karagdagan sa pag-alis ng crust, ang pagpapakilos ay nagpapahintulot sa iyo na pantay na ipamahagi ang kaasiman at temperatura sa loob ng organikong masa. Bilang resulta ng mga manipulasyong ito, nagagawa ang biogas.

Ang nagresultang gas ay nakolekta sa isang tangke ng gas at mula doon ay inihatid ito sa mamimili sa pamamagitan ng mga tubo. Ang mga biofertilizer na nakuha pagkatapos iproseso ang feedstock ay maaaring gamitin bilang food additive para sa mga hayop o idagdag sa lupa. Ang pataba na ito ay tinatawag na compost humus.

Kasama sa planta ng biogas ang mga sumusunod na elemento:

homogenization tank;
reaktor;
stirrers;
tangke ng imbakan (gas-holder);
heating at water mixing complex;
gas complex;
pump complex;
separator;
kontrolin ang mga sensor;
Instrumentation at automation na may visualization;
sistema ng kaligtasan;

Ang isang halimbawa ng pang-industriya na uri ng biogas plant ay ipinapakita sa Diagram 2.

Mga hilaw na materyales na ginamit

Ang pagkabulok ng anumang bagay ng hayop o halaman ay maglalabas ng nasusunog na gas sa iba't ibang antas. Ang mga halo ng iba't ibang komposisyon ay angkop para sa mga hilaw na materyales: pataba, dayami, damo, iba't ibang mga basura, atbp. Ang kemikal na reaksyon ay nangangailangan ng halumigmig na 70%, kaya ang hilaw na materyal ay dapat na lasaw ng tubig.

Hindi katanggap-tanggap ang pagkakaroon ng mga ahente ng paglilinis, chlorine, at washing powder sa organic biomass, dahil nakakasagabal ang mga ito sa mga reaksiyong kemikal at maaaring makapinsala sa reaktor. Hindi rin angkop para sa reaktor ang mga hilaw na materyales na may sawdust mula sa mga puno ng koniperus (na naglalaman ng mga resin), na may mataas na proporsyon ng lignin at lumalampas sa moisture threshold na 94%.

Gulay. Ang mga hilaw na materyales ng halaman ay mahusay para sa paggawa ng biogas. Ang sariwang damo ay nagbibigay ng pinakamataas na ani ng gasolina - mga 250 m 3 ng gas na may bahagi ng methane na 70% ay nakuha mula sa isang tonelada ng hilaw na materyal. Ang corn silage ay bahagyang mas maliit - 220 m3. Beet tops - 180 m3.

Halos anumang halaman, dayami o algae ay maaaring gamitin bilang biomass. Ang kawalan ng aplikasyon ay ang haba ng ikot ng produksyon. Ang proseso ng pagkuha ng biogas ay tumatagal ng hanggang dalawang buwan. Ang mga hilaw na materyales ay dapat na makinis na giling.

Hayop. Mga basura mula sa mga halamang pinoproseso, mga halaman ng pagawaan ng gatas, mga bahay-katayan, atbp. Angkop para sa biogas plant. Ang pinakamataas na ani ng gasolina ay ibinibigay ng mga taba ng hayop - 1500 m 3 ng biogas na may bahagi ng methane na 87%. Ang pangunahing kawalan ay kakulangan. Dapat ding giniling ang mga hilaw na materyales ng hayop.

Dumi. Ang pangunahing bentahe ng pataba ay ang mura nito at madaling makuha. Disadvantage – ang dami at kalidad ng biogas ay mas mababa kaysa sa iba pang uri ng hilaw na materyales. Maaaring iproseso kaagad ang dumi ng kabayo at baka. Ang ikot ng produksyon ay tatagal ng humigit-kumulang dalawang linggo at gagawa ng output na 60 m3 na may 60% methane content.

Ang dumi ng manok at dumi ng baboy ay hindi maaaring gamitin nang direkta dahil ito ay nakakalason. Upang simulan ang proseso ng pagbuburo, dapat silang ihalo sa silage. Maaari ding gamitin ang mga dumi ng tao, ngunit ang dumi sa alkantarilya ay hindi angkop dahil mababa ang nilalaman ng dumi.

Mga scheme ng trabaho

Scheme 1 – halaman ng biogas na walang awtomatikong paghahalo ng mga hilaw na materyales:

Scheme 2 – pang-industriyang biogas plant:

Panghuli, narito ang isang listahan ng kapaki-pakinabang na impormasyon na makakatulong sa iyong maiwasan ang mga karagdagang problema kapag lumilikha ng planta ng biogas:

Sinasabi ng pagsasanay na upang magpainit ng isang living space na may lawak na 50 m2, kinakailangan na kumonsumo ng 3.5 m3 ng gas kada oras.
Hindi ipinapayong gumamit ng biogas nang direkta para sa pagluluto, dahil maaaring magbago ang lasa.
Ito ay kinakailangan upang maiwasan ang pagkuha ng mga solidong bagay (nuts, bolts, atbp.) sa mga hilaw na materyales, dahil ang kagamitan ay maaaring lumala.

Upang ang biogas ay masunog nang matatag, dapat itong matugunan ang ilang mga pamantayan:

methane content na hindi bababa sa 65% (pinakamainam na nilalaman mula 90 hanggang 95%);
dapat walang singaw ng tubig, hydrogen at carbon dioxide;
normal na presyon ng supply ng gas 12.5 bar;

Kung ang gas ay lumabas dahil sa isang pressure surge o para sa iba pang mga kadahilanan, at ang supply nito ay magpapatuloy, maaari itong humantong sa mga kalunus-lunos na kahihinatnan. Samakatuwid, ang mga modernong kagamitan na may mga sensor ng pagsubaybay sa gas ay dapat gamitin.

Maaari kang makakuha ng murang mapagkukunan ng enerhiya sa iyong sarili, sa bahay - kailangan mo lamang mag-ipon ng isang halaman ng biogas. Kung naiintindihan mo ang prinsipyo ng pagpapatakbo at istraktura nito, kung gayon hindi ito mahirap gawin. Ang halo na ginawa nito ay naglalaman ng isang malaking halaga ng mitein (depende sa na-load na hilaw na materyal - hanggang sa 70%), kaya mayroon itong malawak na hanay ng mga aplikasyon.

Ang pag-refill ng mga cylinder ng kotse na tumatakbo sa gas bilang gasolina para sa mga heating boiler ay hindi isang kumpletong listahan ng lahat ng posibleng mga opsyon para sa paggamit ng tapos na produkto. Ang aming kwento ay tungkol sa kung paano mag-install ng biogas plant gamit ang iyong sariling mga kamay.

Mayroong ilang mga disenyo ng yunit. Kapag pumipili ng isang partikular na solusyon sa engineering, kailangan mong maunawaan kung gaano angkop ang pag-install na ito sa mga lokal na kondisyon. Ito ang pangunahing criterion para sa pagtatasa ng pagiging posible ng pag-install. Dagdag pa, mayroon kang sariling mga kakayahan, iyon ay, kung anong uri ng mga hilaw na materyales at sa kung anong dami ang magagamit mo, kung ano ang maaari mong gawin sa iyong sariling mga kamay.

Ang biogas ay ginawa sa pamamagitan ng agnas ng organikong bagay, ngunit ang "ani" nito (sa volumetric terms), at samakatuwid ang kahusayan ng halaman, ay nakasalalay sa kung ano ang eksaktong na-load dito. Nagbibigay ang talahanayan ng may-katuturang impormasyon (indicative data), na makakatulong na matukoy ang pagpili ng isang partikular na solusyon sa engineering. Ang ilang mga paliwanag na graphics ay magiging kapaki-pakinabang din.

Mga pagpipilian sa disenyo

Sa manu-manong pag-load ng mga hilaw na materyales, nang walang pag-init at pagpapakilos

Para sa domestic na paggamit, ang modelong ito ay itinuturing na pinaka-maginhawa. Sa kapasidad ng reactor na 1 hanggang 10 m³, humigit-kumulang 50–220 kg ng pataba ang kakailanganin araw-araw. Ito ang kailangan mong magpatuloy kapag nagpapasya sa laki ng lalagyan.

Ang pag-install ay naka-install sa lupa, kaya mangangailangan ito ng isang maliit na hukay. Ang isang lokasyon sa site ay pinili alinsunod sa mga kinakalkula na sukat nito. Ang komposisyon at layunin ng lahat ng mga elemento ng circuit ay hindi mahirap maunawaan.

Tampok sa pag-install

Pagkatapos i-install ang reaktor sa site, kinakailangan upang suriin ang higpit nito. Pagkatapos ang metal ay dapat na pininturahan (mas mabuti na may komposisyon na lumalaban sa hamog na nagyelo) at insulated.

Ang pag-alis ng basura ay natural na nangyayari - alinman sa panahon ng proseso ng pagdaragdag ng isang bagong bahagi, o kapag mayroong labis na gas sa reactor na nakasara ang balbula. Samakatuwid, ang kapasidad ng lalagyan ng pagkolekta ng basura ay dapat na hindi bababa sa kapasidad ng nagtatrabaho.
Sa kabila ng pagiging simple ng aparato at pagiging kaakit-akit para sa pagpupulong ng do-it-yourself, dahil sa ang katunayan na ang paghahalo at pag-init ng masa ay hindi ibinigay, ang pagpipiliang ito sa pag-install ay ipinapayong gumana sa mga rehiyon na may banayad na klima, iyon ay, pangunahin. sa timog ng Russia. Bagaman, na may mataas na kalidad na thermal insulation, sa mga kondisyon kung saan malalim ang mga layer ng tubig sa ilalim ng lupa, ang disenyo na ito ay angkop para sa gitnang zone.

Nang walang pag-init, ngunit may pagpapakilos

Halos ang parehong bagay, lamang ng isang maliit na pagbabago na makabuluhang pinatataas ang pagganap ng pag-install.

Paano gumawa ng mekanismo? Para sa isang tao na binuo ito gamit ang kanilang sariling mga kamay, halimbawa, ito ay hindi isang problema. Ang isang baras na may mga blades ay kailangang i-mount sa reactor. Samakatuwid, kinakailangan na mag-install ng mga bearings ng suporta. Mainam na gumamit ng chain bilang isang transmission link sa pagitan ng shaft at ng pingga.

Ang planta ng biogas ay maaaring patakbuhin sa halos lahat ng mga rehiyon, maliban sa mga hilagang rehiyon. Ngunit hindi tulad ng nakaraang modelo, nangangailangan ito ng pangangasiwa.

Paghalo + pag-init

Ang thermal effect sa biomass ay nagpapataas ng intensity ng decomposition at fermentation process na nagaganap dito. Ang yunit ng biogas ay mas maraming nalalaman sa paggamit, dahil maaari itong gumana sa dalawang mga mode - mesophilic at thermophilic, iyon ay, sa hanay ng temperatura (humigit-kumulang) 25 - 65 ºС (tingnan ang mga graph sa itaas).

Sa diagram sa itaas, ang boiler ay tumatakbo sa nagresultang gas, bagaman hindi ito ang tanging pagpipilian. Ang pag-init ng biomass ay maaaring gawin sa iba't ibang paraan, depende sa kung paano ito mas maginhawa para sa may-ari na ayusin ito.

Mga awtomatikong pagpipilian

Ang pagkakaiba sa pagitan ng scheme na ito ay konektado ito sa pag-install. Nagbibigay-daan ito sa iyo na makaipon ng mga reserbang gas sa halip na gamitin ito kaagad para sa layunin nito. Ang kadalian ng paggamit ay dahil din sa katotohanan na halos anumang rehimen ng temperatura ay angkop para sa masinsinang pagbuburo.

Ang pag-install na ito ay mas produktibo. Ito ay may kakayahang magproseso ng hanggang 1.3 toneladang hilaw na materyales kada araw na may katulad na dami ng reaktor. Naglo-load, paghahalo - ang mga pneumatic ay may pananagutan para dito. Ang channel ng outlet ay nagbibigay-daan sa pag-alis ng basura sa alinman sa isang bunker para sa panandaliang imbakan, o sa mga mobile na lalagyan para sa agarang pag-alis. Halimbawa, para sa pagpapataba ng mga patlang.

Ang mga opsyon sa planta ng biogas na ito ay halos hindi angkop para sa domestic na paggamit. Ang pag-install ng mga ito, lalo na sa iyong sariling mga kamay, ay mas mahirap. Ngunit para sa isang maliit na sakahan ito ay isang magandang solusyon.

Mekanisadong halaman ng biogas

Ang pagkakaiba mula sa mga nakaraang modelo ay nasa karagdagang tangke kung saan nangyayari ang paunang paghahanda ng masa ng hilaw na materyal.

Ang compressed biogas ay ipinapasok sa loading hopper at pagkatapos ay sa reactor. Ginagamit din ito para sa pagpainit.

Ang tanging bagay na kinakailangan kapag ang pag-assemble ng alinman sa mga pag-install gamit ang iyong sariling mga kamay ay tumpak na mga kalkulasyon ng engineering. Maaaring kailanganin mong kumunsulta sa isang espesyalista. Kung hindi, ang lahat ay medyo simple. Kung hindi bababa sa isa sa mga mambabasa ang naging interesado sa isang yunit ng biogas at i-install ito mismo, kung gayon ang may-akda ay hindi gumana sa artikulong ito nang walang kabuluhan. Good luck!

Ang mga sakahan ay nangangailangan ng gasolina para sa mga sistema ng pag-init, pagbuo ng kuryente at iba pang pang-araw-araw na pangangailangan. Dahil ang mga presyo ng enerhiya ay patuloy na tumataas taon-taon, bawat bahay o maliit na may-ari ng negosyo ay may kahit isang beses na naisip kung paano gumawa ng biogas sa bahay.

Ang mga halaman ng biogas ay lalong ginagamit sa mga sakahan, na nagpapahintulot sa kanila na makatipid ng pera sa pag-init

Ang isang planta ng biogas para sa isang pribadong bahay ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang produksyon ng biogas sa mismong bakuran mo, na lumulutas sa problema sa gasolina. Dahil ang isang malaking porsyento ng mga residente ng nayon ay may mga kasanayan sa pagtatrabaho sa mga tool sa welding at pagtutubero, ang tanong ng self-manufacturing ng isang planta ng produksyon ng gas ay tila lohikal. Sa ganitong paraan makakatipid ka hindi lamang sa trabaho, kundi pati na rin sa mga materyales kung gumagamit ka ng mga improvised na paraan.

Ano ang biogas at paano ito nabuo: pagkuha at paggawa

Ang biogas ay isang sangkap na nabuo sa panahon ng pagbuburo ng mga organikong basura, na naglalaman ng methane sa sapat na dami upang magamit bilang panggatong. Kapag nasunog, ang biogas ay naglalabas ng init, na sapat upang magpainit ng bahay o mag-refuel ng kotse. ang pinagmumulan ng enerhiya ay dumi, na madaling ma-access at mura o kahit na libre kung ang pag-uusapan ay isang negosyong panghayupan o isang malaking pribadong sakahan.

Ang biogas ay isang environment friendly na biofuel na maaari mong gawin gamit ang iyong sariling mga kamay; ang biological gas ay nauugnay sa natural na gas. Ang gas ay ginawa sa pamamagitan ng pagproseso ng basura ng anaerobic bacteria. Nagaganap ang pagbuburo sa isang lalagyan na walang hangin na tinatawag na bioreactor. Ang rate ng produksyon ng biogas ay depende sa dami ng basura na na-load sa biogenerator. Sa ilalim ng impluwensya ng bakterya, ang isang pinaghalong methane at carbon dioxide na may ilang mga admixture ng iba pang mga gas na sangkap ay inilabas mula sa hilaw na materyal. Ang resultang gas ay inalis mula sa bioreactor, dinadalisay at ginagamit para sa sarili nitong mga pangangailangan. Ang mga naprosesong hilaw na materyales sa pagtatapos ng proseso ay nagiging pataba, na ginagamit upang mapabuti ang pagkamayabong ng lupa. Ang paggawa ng biogas ay kapaki-pakinabang para sa mga negosyo ng hayop na may access sa libreng pataba at iba pang mga organikong basura.

Mga benepisyo ng pagsunog ng gasolina mula sa pataba (pataba sa bukid) para sa pagpainit: kuryente mula sa mitein

Ang mga pakinabang ng biogas bilang gasolina ay kinabibilangan ng:

Mahusay at pangkalikasan na pag-recycle ng basura
Pagkakaroon ng mga hilaw na materyales para sa produksyon ng gas sa mga rural na lugar
Posibilidad na ayusin ang isang closed cycle ng walang basurang produksyon ng gas at mga pataba mula sa pataba
Hindi nauubos, nagre-replenishing sa sarili na pinagmumulan ng mga hilaw na materyales

Paano bumuo ng isang bioreactor (pag-install) gamit ang iyong sariling mga kamay

Ang mga halaman ng biogas na gumagawa ng gas mula sa pataba ay madaling tipunin gamit ang iyong sariling mga kamay sa iyong sariling site. Bago mag-assemble ng isang bioreactor para sa pagproseso ng pataba, sulit na gumuhit ng mga guhit at maingat na pag-aralan ang lahat ng mga nuances, dahil ang isang lalagyan na naglalaman ng malaking halaga ng paputok na gas ay maaaring pagmulan ng malaking panganib kung ito ay ginamit nang hindi tama o kung may mga pagkakamali sa disenyo ng pag-install.

Iskema ng paggawa ng biogas

Ang kapasidad ng bioreactor ay kinakalkula batay sa dami ng hilaw na materyal na ginagamit upang makagawa ng methane. Upang maging pinakamainam ang mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang kapasidad ng reaktor ay puno ng basura sa hindi bababa sa dalawang-katlo. Para sa mga layuning ito, isang malalim na hukay ang ginagamit. Upang matiyak ang mataas na higpit, ang mga dingding ng hukay ay pinalakas ng kongkreto o pinalakas ng plastik, at kung minsan ang mga kongkretong singsing ay naka-install sa hukay. Ang ibabaw ng mga dingding ay ginagamot ng mga solusyon sa moisture-proofing. Ang higpit ay isang kinakailangang kondisyon para sa mahusay na operasyon ng pag-install. Ang mas mahusay na lalagyan ay insulated, mas mataas ang kalidad at dami. Bilang karagdagan, ang mga produktong pagkasira ng basura ay nakakalason at, kung tumagas, ay maaaring makasama sa kalusugan.

Ang isang stirrer ay naka-install sa lalagyan ng basura. Ito ay responsable para sa paghahalo ng basura sa panahon ng pagbuburo, na pumipigil sa hindi pantay na pamamahagi ng mga hilaw na materyales at ang pagbuo ng isang crust. Kasunod ng panghalo, ang isang istraktura ng paagusan ay naka-install sa pataba, na nagpapadali sa pag-alis ng gas sa tangke ng imbakan at pinipigilan ang pagtagas. Kinakailangan na alisin ang gas para sa mga kadahilanang pangkaligtasan, gayundin upang mapabuti ang kalidad ng mga pataba na natitira sa reaktor pagkatapos ng pagproseso. Ang isang butas ay ginawa sa ilalim ng reactor para sa. Ang butas ay nilagyan ng masikip na takip upang ang kagamitan ay mananatiling selyadong.

Paano matiyak ang aktibong pagbuburo ng biomass sa bahay gamit ang isang generator at iba pang kagamitan: pagproseso ng basura, komposisyon at pagkuha

Upang ang proseso ng pagproseso sa isang bioreactor ay magpatuloy nang mas mabilis, kinakailangan ang pag-init. Ang temperatura ng kapaligiran ay sapat para sa pagproseso ng pataba na mangyari nang walang tulong sa labas. Ngunit sa ilalim ng hindi kanais-nais na mga kondisyon ng panahon, sa taglamig, ang isang planta ng mini-biogas ay nangangailangan ng karagdagang mapagkukunan ng init, kung hindi man ay nagiging imposible ang paggawa ng gas. Para sa bacteria na mag-convert ng basura sa gas, ang temperatura sa reactor ay dapat na higit sa 38 degrees Celsius. Hindi mahirap makakuha ng biogas gamit ang iyong sariling mga kamay; ang pangunahing bagay ay ang malaman ang ilang mga patakaran sa pagmamanupaktura.

Ang lalagyan ay pinainit gamit ang isang coil, na matatagpuan sa ilalim ng reactor, o sa pamamagitan ng pag-install ng mga electric heater upang direktang init ang reservoir. , na nagpoproseso ng basura sa gas, ay nasa mga hilaw na materyales. Upang maisaaktibo ang mga microorganism at simulan ang proseso ng paggawa ng biogas, ang temperatura sa lalagyan ay dapat sapat para sa pagbuburo. Upang gawing mas madaling kontrolin ang pagsunod sa mga kondisyon ng temperatura, ang awtomatikong pag-init ay konektado sa reaktor. Pinapainit nito ang lalagyan kapag nilagyan ito ng gasolina sa nais na temperatura at pinapatay ang pag-init kapag naabot na ang nais na marka sa thermometer. Ang isang aparato sa pagkontrol ng temperatura para sa, na madaling mahanap sa isang tindahan ng kagamitan sa gas, ay maaaring hawakan ang papel ng isang awtomatikong heater.

Module ng kontrol sa temperatura. Maaari itong mabili sa anumang tindahan ng hardware

Tamang pag-alis ng gas mula sa bioreactor: mga guhit, paggamit ng teknolohiya

Upang madaling alisin ang nabuong gas mula sa tangke, ang mga halaman ng biogas ay nilagyan ng isang bilang ng mga aparato:

Patayong nakaayos na mga plastik na tubo na may malaking bilang ng mga butas upang mapadali ang paghihiwalay ng gas mula sa hilaw na materyal. Ang tuktok ng tubo ay dapat na nakausli sa itaas ng masa ng basura, na nagpapahintulot sa gas na malayang makatakas.
Isang pelikula na inilatag sa ibabaw ng lalagyan at lumilikha ng isang uri ng greenhouse effect. Pinapanatili nito ang nais na temperatura sa loob ng lalagyan at pinipigilan din ang paghahalo ng gas sa hangin.

Minsan ang lalagyan ay natatakpan ng simboryo na gawa sa kongkreto o iba pang materyal. Upang maiwasan ang naturang simboryo mula sa paglipad palayo sa ilalim ng presyon ng nagresultang gas, ito ay maingat na nakakabit sa istraktura at nakatali sa mga cable.
Ang isang gas exhaust pipe ay inilalagay sa tuktok ng reactor. Ang tubo ay nilagyan ng isang mahigpit na mekanismo ng pag-lock upang hindi lumabag sa higpit ng istraktura. Ang bagong inilabas na biogas, na pumapasok sa outlet pipe, ay puspos ng singaw ng tubig at naglalaman ng maraming impurities. nangyayari sa pamamagitan ng paghalay: kapag pinalamig sa temperatura ng kapaligiran, ang tubig ay naninirahan sa anyo ng paghalay sa mga dingding ng tubo. Upang maiwasan ang kaagnasan, ang discharge pipe ay naka-install sa paraang mapadali ang pag-alis ng condensate sa pamamagitan ng separator.
Upang alisin ang mga impurities ng hydrogen sulfide mula sa biogas, ang isang filter na gawa sa espesyal na ginagamot na activated carbon ay naka-install sa daan patungo sa pasilidad ng imbakan, kung saan ang halo ay na-oxidized sa sulfur at idineposito sa sorbent.

PANOORIN ANG VIDEO

Ang isang self-assembled biogas plant, na nagpoproseso ng dumi sa biogas sa bahay, ay makabuluhang binabawasan ang mga gastos sa pagpainit at kuryente. Ang ganitong pag-install ay magbabawas sa gastos ng pagbibigay ng isang pribadong bahay na may init, bawasan ang gastos ng mga produkto ng sakahan, at sa gayon ay madaragdagan ang kakayahang kumita ng sakahan. – ang kakayahang gawing mapagkukunan ng enerhiya ang basura at alternatibo sa natural na gas. Ang biogas ay environment friendly at moderno.

Kabilang sa mga mahahalagang bahagi ng ating buhay, ang mga mapagkukunan ng enerhiya ay napakahalaga, ang mga presyo ay tumataas halos bawat buwan. Ang bawat panahon ng taglamig ay gumagawa ng isang butas sa mga badyet ng pamilya, na pumipilit sa kanila na magkaroon ng mga gastos sa pag-init, at samakatuwid, ang gasolina para sa mga kalan at heating boiler. Ngunit kung ano ang gagawin, pagkatapos ng lahat, ang kuryente, gas, karbon o kahoy na panggatong ay nagkakahalaga ng pera, at kung mas malayo ang ating mga tahanan mula sa mga pangunahing highway ng enerhiya, mas magastos ang pag-init... Samantala, ang alternatibong pag-init, independiyente sa anumang mga supplier at mga taripa , ay maaaring itayo sa biogas, na ang paggawa nito ay hindi nangangailangan ng geological exploration, well drilling, o mamahaling pumping equipment.

Maaaring makuha ang biogas sa halos mga kondisyon sa bahay, habang nagkakaroon ng kaunti, mabilis na pagbawi ng mga gastos - karamihan sa mga sagot sa isyung ito ay nasa artikulong ito.

Pag-init ng biogas - kasaysayan

Ang interes sa nasusunog na gas na nabuo sa mga latian sa panahon ng mainit na panahon ng taon ay lumitaw sa ating malayong mga ninuno - ang mga advanced na kultura ng India, China, Persia at Assyria ay nag-eksperimento sa biogas mahigit 3 libong taon na ang nakalilipas. Sa parehong sinaunang panahon, sa tribong Europa, napansin ng mga Alemanni Swabian na ang gas na inilabas sa mga latian ay mahusay na nasusunog - ginamit nila ito upang painitin ang kanilang mga kubo, nagbibigay ng gas sa kanila sa pamamagitan ng mga tubo ng balat at sinusunog ang mga ito sa mga apuyan. Itinuring ng mga Swabian ang biogas bilang "hininga ng mga dragon," na pinaniniwalaan nilang nakatira sa mga latian.

Pagkalipas ng mga siglo at millennia, naranasan ng biogas ang pangalawang pagtuklas nito - noong ika-17 at ika-18 siglo, dalawang siyentipikong Europeo ang agad na nagbigay pansin dito. Ang sikat na chemist sa kanyang panahon, si Jan Baptista van Helmont, ay itinatag na ang agnas ng anumang biomass ay gumagawa ng isang nasusunog na gas, at ang sikat na physicist at chemist na si Alessandro Volta ay nagtatag ng direktang kaugnayan sa pagitan ng dami ng biomass kung saan nagaganap ang mga proseso ng agnas at ang halaga. ng biogas na inilabas. Noong 1804, natuklasan ng English chemist na si John Dalton ang formula para sa methane, at pagkaraan ng apat na taon, natuklasan ito ng Englishman na si Humphry Davy bilang bahagi ng swamp gas. Ang interes sa praktikal na paggamit ng biogas ay lumitaw sa pagbuo ng gas street lighting - sa pagtatapos ng noong ika-19 na siglo, ang mga lansangan ng isang distrito ng English na lungsod ng Exeter ay iluminado na gas na nakuha mula sa kolektor ng wastewater.

Noong ika-20 siglo, ang mga pangangailangan sa enerhiya na dulot ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig ay nagpilit sa mga Europeo na maghanap ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga halaman ng biogas, kung saan ang gas ay ginawa mula sa pataba, kumalat sa Germany at France, at bahagyang sa Silangang Europa. Gayunpaman, pagkatapos ng tagumpay ng mga bansa ng koalisyon na anti-Hitler, ang biogas ay nakalimutan - ang kuryente, natural na gas at mga produktong petrolyo ay ganap na sumasakop sa mga pangangailangan ng mga industriya at populasyon.

Ngayon, ang saloobin sa mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay kapansin-pansing nagbago - sila ay naging kawili-wili, dahil ang gastos ng maginoo na mapagkukunan ng enerhiya ay tumataas taun-taon. Sa kaibuturan nito, ang biogas ay isang tunay na paraan upang maiwasan ang mga taripa at gastos para sa mga klasikal na pinagmumulan ng enerhiya, upang makakuha ng iyong sariling pinagkukunan ng gasolina, para sa anumang layunin at sa sapat na dami.

Ang pinakamalaking bilang ng mga halaman ng biogas ay nilikha at pinatatakbo sa China: 40 milyong mga halaman ng katamtaman at mababang kapangyarihan, ang dami ng mitein na ginawa ay humigit-kumulang 27 bilyong m3 bawat taon.

Biogas - ano ito

Ito ay isang halo ng gas na pangunahing binubuo ng methane (nilalaman mula 50 hanggang 85%), carbon dioxide (nilalaman mula 15 hanggang 50%) at iba pang mga gas sa mas maliit na porsyento. Ang biogas ay ginawa ng isang pangkat ng tatlong uri ng bacteria na kumakain ng biomass - hydrolysis bacteria, na gumagawa ng pagkain para sa acid-forming bacteria, na nagbibigay naman ng pagkain para sa methane-producing bacteria, na bumubuo ng biogas.

Ang pagbuburo ng orihinal na organikong materyal (halimbawa, pataba), ang produkto na magiging biogas, ay nagaganap nang walang access sa isang panlabas na kapaligiran at tinatawag na anaerobic. Ang isa pang produkto ng naturang fermentation, na tinatawag na compost humus, ay kilala ng mga residente sa kanayunan na ginagamit ito sa pagpapataba sa mga bukid at mga hardin ng gulay, ngunit ang biogas at thermal energy na ginawa sa mga compost heps ay karaniwang hindi ginagamit - at walang kabuluhan!

Anong mga salik ang tumutukoy sa ani ng biogas na may mas mataas na nilalaman ng methane?

Una sa lahat, depende ito sa temperatura. Kung mas mataas ang temperatura ng kanilang kapaligiran, mas mataas ang aktibidad ng bakterya na nagbuburo ng mga organikong bagay; sa mga sub-zero na temperatura, ang pagbuburo ay bumagal o ganap na humihinto. Para sa kadahilanang ito, ang produksyon ng biogas ay pinakakaraniwan sa mga bansa sa Africa at Asia, na matatagpuan sa subtropiko at tropiko. Sa klima ng Russia, ang paggawa ng biogas at isang kumpletong paglipat dito bilang isang alternatibong gasolina ay mangangailangan ng thermal insulation ng bioreactor at ang pagpapakilala ng maligamgam na tubig sa masa ng organikong bagay kapag ang temperatura ng panlabas na kapaligiran ay bumaba sa ibaba ng zero. organic na materyal na inilagay sa bioreactor ay dapat na biodegradable, ito ay kinakailangan upang ipakilala ito ay naglalaman ng isang makabuluhang halaga ng tubig - hanggang sa 90% ng masa ng organic na bagay. Ang isang mahalagang punto ay ang neutralidad ng organikong kapaligiran, ang kawalan sa komposisyon nito ng mga sangkap na pumipigil sa pag-unlad ng bakterya, tulad ng paglilinis at mga detergent, at anumang antibiotics. Ang biogas ay maaaring makuha mula sa halos anumang basura ng pang-ekonomiya at pinagmulan ng halaman, wastewater, pataba, atbp.

Ang proseso ng anaerobic fermentation ng organikong bagay ay pinakamahusay na gumagana kapag ang halaga ng pH ay nasa hanay na 6.8-8.0 - ang mataas na kaasiman ay magpapabagal sa pagbuo ng biogas, dahil ang bakterya ay magiging abala sa pagkonsumo ng mga acid at paggawa ng carbon dioxide, na neutralisahin ang acidity.

Ang ratio ng nitrogen at carbon sa bioreactor ay dapat kalkulahin bilang 1 hanggang 30 - sa kasong ito, ang bakterya ay makakatanggap ng dami ng carbon dioxide na kailangan nila, at ang methane na nilalaman sa biogas ay ang pinakamataas.

Ang pinakamahusay na ani ng biogas na may sapat na mataas na nilalaman ng methane ay nakakamit kung ang temperatura sa fermentable organic matter ay nasa hanay na 32-35 ° C; sa mas mababa at mas mataas na temperatura, ang nilalaman ng carbon dioxide sa biogas ay tumataas at ang kalidad nito. bumababa. Ang mga bakterya na gumagawa ng mitein ay nahahati sa tatlong grupo: psychrophilic, epektibo sa temperatura mula +5 hanggang +20 ° C; mesophilic, ang kanilang hanay ng temperatura ay mula +30 hanggang +42 °C; thermophilic, na tumatakbo sa mode mula +54 hanggang +56 °C. Para sa mamimili ng biogas, ang mesophilic at thermophilic bacteria, na nagbuburo ng mga organikong bagay na may mas mataas na ani ng gas, ang pinaka-interesante.

Ang mesophilic fermentation ay hindi gaanong sensitibo sa mga pagbabago sa temperatura ng ilang degree mula sa pinakamainam na hanay ng temperatura at nangangailangan ng mas kaunting enerhiya upang magpainit ng organikong materyal sa bioreactor. Ang mga disadvantages nito, kumpara sa thermophilic fermentation, ay ang mas mababang gas output, isang mas mahabang panahon ng kumpletong pagproseso ng organic substrate (mga 25 araw), at ang nagreresultang nabubulok na organikong materyal ay maaaring maglaman ng mga mapaminsalang flora, dahil ang mababang temperatura sa bioreactor ay hindi nagsisiguro ng 100% sterility.

Ang pagtaas at pagpapanatili ng temperatura ng intra-reactor sa isang antas na katanggap-tanggap para sa mga thermophilic bacteria ay titiyakin ang pinakamalaking ani ng biogas, ang kumpletong pagbuburo ng organikong bagay ay magaganap sa loob ng 12 araw, ang mga produkto ng agnas ng organikong substrate ay ganap na sterile. Mga negatibong katangian: ang pagbabago sa temperatura ng 2 degrees sa labas ng saklaw na katanggap-tanggap para sa thermophilic bacteria ay magbabawas sa ani ng gas; mataas na pangangailangan para sa pagpainit, bilang isang resulta - makabuluhang gastos sa enerhiya.

Ang mga nilalaman ng bioreactor ay dapat na hinalo dalawang beses sa isang araw, kung hindi, isang crust ang bubuo sa ibabaw nito, na lumilikha ng isang hadlang sa biogas. Bilang karagdagan sa pag-aalis nito, ang pagpapakilos ay nagbibigay-daan sa iyo na ipantay ang temperatura at antas ng kaasiman sa loob ng organikong masa. bagong organikong bagay sa halagang katumbas ng dami ng diskargado. Sa maliit na dami ng bioreactors, ang uri na karaniwang ginagamit sa mga sakahan ng dacha, araw-araw ay kinakailangan na kunin at ipakilala ang organikong bagay sa dami na humigit-kumulang katumbas ng 5% ng panloob na dami ng silid ng pagbuburo.

Ang ani ng biogas ay direktang nakasalalay sa uri ng organikong substrate na inilagay sa bioreactor (ang average na data bawat kg ng dry substrate weight ay ibinibigay sa ibaba):

ang dumi ng kabayo ay gumagawa ng 0.27 m3 ng biogas, methane content na 57%;
ang dumi ng baka ay gumagawa ng 0.3 m3 ng biogas, methane content na 65%;
ang sariwang dumi ng baka ay gumagawa ng 0.05 m3 ng biogas na may 68% na nilalamang methane;
dumi ng manok - 0.5 m3, ang nilalaman ng methane dito ay magiging 60%;
dumi ng baboy - 0.57 m3, ang bahagi ng mitein ay magiging 70%;
dumi ng tupa - 0.6 m3 na may nilalamang methane na 70%;
dayami ng trigo - 0.27 m3, na may 58% na nilalaman ng methane;
mais na dayami - 0.45 m3, nilalaman ng methane 58%;
damo - 0.55 m3, na may 70% na nilalaman ng methane;
mga dahon ng kahoy - 0.27 m3, methane share 58%;
taba - 1.3 m3, nilalaman ng methane 88%.

Mga halamang biogas

Ang mga device na ito ay binubuo ng mga sumusunod na pangunahing elemento - isang reactor, isang organic loading hopper, isang biogas outlet, at isang fermented organic matter unloading hopper.

Ayon sa uri ng disenyo, ang mga halaman ng biogas ay ang mga sumusunod na uri:

nang walang pag-init at walang pagpapakilos sa fermented organic matter sa reactor;
walang pag-init, ngunit may pagpapakilos ng organikong masa;
na may pagpainit at pagpapakilos;
may heating, may stirring at may mga device na nagbibigay-daan sa iyong kontrolin at pamahalaan ang proseso ng fermentation.

Ang unang uri ng halaman ng biogas ay angkop para sa isang maliit na sakahan at idinisenyo para sa psychrophilic bacteria: ang panloob na dami ng bioreactor ay 1-10 m3 (pagproseso ng 50-200 kg ng pataba bawat araw), minimal na kagamitan, ang resultang biogas ay hindi nakaimbak - agad itong napupunta sa mga gamit sa bahay na kumukonsumo nito. Ang pag-install na ito ay maaari lamang gamitin sa timog na mga rehiyon; ito ay dinisenyo para sa isang panloob na temperatura ng 5-20 ° C.

Ang pag-alis ng fermented (fermented) na organikong bagay ay isinasagawa nang sabay-sabay sa pag-load ng isang bagong batch; ang kargamento ay isinasagawa sa isang lalagyan, ang dami nito ay dapat na katumbas o mas malaki kaysa sa panloob na dami ng bioreactor. Ang mga nilalaman ng lalagyan ay nakaimbak sa loob nito hanggang sa maipasok sa fertilized na lupa. Ang disenyo ng pangalawang uri ay idinisenyo din para sa maliliit na bukid, ang pagiging produktibo nito ay bahagyang mas mataas kaysa sa mga halaman ng biogas ng unang uri - nilagyan ito ng isang paghahalo na aparato na may manu-manong o mekanikal na drive.

Ang ikatlong uri ng mga halaman ng biogas ay nilagyan, bilang karagdagan sa aparato ng paghahalo, na may sapilitang pag-init ng bioreactor; ang boiler ng mainit na tubig ay tumatakbo sa alternatibong gasolina na ginawa ng planta ng biogas. Ang paggawa ng methane sa naturang mga pag-install ay isinasagawa ng mesophilic at thermophilic bacteria, depende sa intensity ng pag-init at antas ng temperatura sa reaktor.

Ang huling uri ng mga halaman ng biogas ay ang pinaka-kumplikado at idinisenyo para sa ilang mga mamimili ng biogas; ang disenyo ng mga halaman ay kinabibilangan ng isang electric contact pressure gauge, isang safety valve, isang hot water boiler, isang compressor (pneumatic mixing of organic matter), isang receiver, isang tangke ng gas, isang gas reducer, at isang outlet para sa pagkarga ng biogas sa transportasyon. Ang mga pag-install na ito ay patuloy na gumagana, pinahihintulutan ang pagtatakda ng alinman sa tatlong mga kondisyon ng temperatura salamat sa tumpak na adjustable na pag-init, at ang pagpili ng biogas ay awtomatikong isinasagawa.

DIY biogas plant

Ang calorific value ng biogas na ginawa sa biogas plants ay humigit-kumulang 5,500 kcal/m3, na bahagyang mas mababa kaysa calorific value ng natural gas (7,000 kcal/m3). Upang magpainit ng 50 m2 ng isang gusali ng tirahan at gumamit ng isang apat na burner na gas stove sa loob ng isang oras, isang average na 4 m3 ng biogas ang kinakailangan.

Ang mga pang-industriya na halaman ng produksyon ng biogas na inaalok sa merkado ng Russia ay nagkakahalaga mula sa 200,000 rubles. - sa kabila ng kanilang tila mataas na gastos, nararapat na tandaan na ang mga pag-install na ito ay tumpak na kinakalkula ayon sa dami ng na-load na organikong substrate at saklaw ng mga garantiya ng mga tagagawa.

Kung mas gusto mong lumikha ng isang biogas plant sa iyong sarili, kung gayon ang karagdagang impormasyon ay para sa iyo!

Form ng bioreactor

Ang pinakamagandang hugis para dito ay hugis-itlog (hugis-itlog), ngunit ang paggawa ng gayong reaktor ay napakahirap. Ang isang cylindrical bioreactor, ang itaas at ibabang bahagi nito ay ginawa sa anyo ng isang kono o kalahating bilog, ay magiging mas madaling disenyo. Ang mga parisukat o parihabang reactor na gawa sa ladrilyo o kongkreto ay hindi magiging epektibo dahil... Sa paglipas ng panahon, ang mga bitak ay bubuo sa mga sulok sa kanila, sanhi ng presyon ng substrate; ang mga tumigas na fragment ng organikong bagay ay maipon sa mga sulok, na nakakasagabal sa proseso ng pagbuburo. Ang mga tangke ng bakal ng bioreactors ay hindi tinatagusan ng hangin, lumalaban sa mataas na presyon, at hindi sila mahirap itayo. Ang kanilang kawalan ay ang kanilang mahinang paglaban sa kalawang; nangangailangan sila ng proteksiyon na patong, halimbawa, dagta, upang mailapat sa mga panloob na dingding. Ang labas ng bakal na bioreactor ay dapat na lubusang linisin at pininturahan sa dalawang layer.

Ang mga lalagyan ng bioreactor na gawa sa kongkreto, ladrilyo o bato ay dapat na maingat na pinahiran sa loob ng isang layer ng resin na maaaring matiyak ang kanilang epektibong tubig at gas impermeability, makatiis sa mga temperatura na humigit-kumulang 60 ° C, at ang pagsalakay ng hydrogen sulfide at mga organikong acid. Bilang karagdagan sa dagta, upang maprotektahan ang mga panloob na ibabaw ng reaktor, maaari kang gumamit ng paraffin, diluted na may 4% na langis ng motor (bago) o kerosene at pinainit sa 120-150 ° C - ang mga ibabaw ng bioreactor ay dapat na pinainit ng isang burner bago mag-apply ng paraffin layer sa kanila.

Kapag lumilikha ng isang bioreactor, maaari kang gumamit ng mga plastic na lalagyan na hindi madaling kapitan ng kalawang, ngunit matigas lamang na plastik na may sapat na matibay na pader. Ang malambot na plastik ay maaari lamang gamitin sa mainit na panahon, dahil... Sa simula ng malamig na panahon, magiging mahirap na ilakip ang pagkakabukod dito, at ang mga dingding nito ay hindi sapat na malakas. Ang mga plastik na bioreactor ay maaari lamang gamitin para sa psychrophilic fermentation ng organikong bagay.

Lokasyon ng bioreactor

Ang paglalagay nito ay pinlano depende sa magagamit na espasyo sa isang partikular na lugar, sapat na distansya mula sa mga gusali ng tirahan, distansya mula sa lugar ng pagtatapon ng basura, mula sa mga lugar ng paglalagay ng mga hayop, atbp. Ang pagpaplano ng ground-based, ganap o bahagyang lubog na bioreactor ay depende sa antas ng tubig sa lupa, ang kaginhawahan ng pagpasok at pag-alis ng organikong substrate sa tangke ng reactor. Magiging pinakamainam na ilagay ang sisidlan ng reaktor sa ibaba ng antas ng lupa - ang mga pagtitipid ay nakamit sa mga kagamitan para sa pagpapasok ng isang organikong substrate sa tangke ng reaktor, ang thermal insulation ay makabuluhang nadagdagan, kung saan maaaring magamit ang mga murang materyales (dayami, luad).

Mga kagamitan sa bioreactor

Ang tangke ng reaktor ay dapat na nilagyan ng isang hatch, na maaaring magamit upang magsagawa ng pagkumpuni at pagpapanatili ng trabaho. Kinakailangang maglagay ng gasket ng goma o isang layer ng sealant sa pagitan ng katawan ng bioreactor at ng takip ng hatch. Ito ay opsyonal, ngunit lubos na maginhawa, upang magbigay ng kasangkapan sa bioreactor na may sensor para sa temperatura, panloob na presyon at antas ng organikong substrate.

Bioreactor thermal insulation

Ang kawalan nito ay hindi magpapahintulot sa planta ng biogas na mapatakbo sa buong taon, sa panahon lamang ng mas maiinit na buwan. Upang i-insulate ang isang buried o semi-buried bioreactor, clay, straw, dry manure at slag ay ginagamit. Ang pagkakabukod ay inilatag sa mga layer - kapag nag-i-install ng isang inilibing na reaktor, ang hukay ay natatakpan ng isang layer ng PVC film, na pumipigil sa direktang pakikipag-ugnay ng materyal na insulating init sa lupa. Bago i-install ang bioreactor, ang dayami ay ibinubuhos sa ilalim ng hukay na may isang PVC film na inilatag, isang layer ng luad ay inilalagay sa ibabaw nito, pagkatapos ay inilalagay ang bioreactor. Pagkatapos nito, ang lahat ng mga libreng lugar sa pagitan ng tangke ng reaktor at ang hukay ng pundasyon na may linya na PVC film ay puno ng dayami halos hanggang sa dulo ng tangke, at ang isang layer ng luad na may halong slag ay ibinuhos sa ibabaw ng isang 300 mm na layer.

Naglo-load at naglalabas ng organikong substrate

Ang diameter ng mga tubo para sa pag-load at pag-alis mula sa bioreactor ay dapat na hindi bababa sa 300 mm, kung hindi man ay barado ang mga ito. Upang mapanatili ang anaerobic na kondisyon sa loob ng reaktor, ang bawat isa sa mga tubo na ito ay dapat na nilagyan ng screw o half-turn valves. Ang dami ng bunker para sa pagbibigay ng organikong bagay, depende sa uri ng planta ng biogas, ay dapat na katumbas ng pang-araw-araw na dami ng input na hilaw na materyales. Ang feed hopper ay dapat na matatagpuan sa maaraw na bahagi ng bioreactor, dahil makakatulong ito upang mapataas ang temperatura sa ipinakilala na organikong substrate, na nagpapabilis sa mga proseso ng pagbuburo. Kung ang halaman ng biogas ay direktang konektado sa sakahan, kung gayon ang bunker ay dapat ilagay sa ilalim ng istraktura nito upang ang organikong substrate ay pumasok dito sa ilalim ng impluwensya ng grabidad.

Ang mga pipeline para sa paglo-load at pag-alis ng organikong substrate ay dapat na matatagpuan sa magkabilang panig ng bioreactor - sa kasong ito, ang mga input na hilaw na materyales ay ipamahagi nang pantay-pantay, at ang fermented na organikong bagay ay madaling maalis sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng gravitational at masa. ng sariwang substrate. Ang mga butas at pag-install ng pipeline para sa paglo-load at pagbabawas ng mga organikong bagay ay dapat makumpleto bago i-install ang bioreactor sa lugar ng pag-install at bago maglagay ng mga layer ng thermal insulation dito. Ang higpit ng panloob na dami ng bioreactor ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga input ng substrate loading at unloading pipe ay matatagpuan sa isang matinding anggulo, habang ang antas ng likido sa loob ng reactor ay mas mataas kaysa sa mga entry point ng pipe - isang hydraulic seal blocks. ang pag-access ng hangin.

Ito ay pinakamadaling magpakilala ng bago at mag-alis ng fermented organic material gamit ang overflow principle, i.e. ang pagtaas ng antas ng organikong bagay sa loob ng reaktor kapag may bagong bahagi na ipinakilala ay aalisin ang substrate sa pamamagitan ng unloading pipe sa dami na katumbas ng volume ng ipinakilalang materyal.