Evde metan nasıl yapılır? Ev için DIY biyogaz tesisi

28.08.2023

Birçok ev sahibi, ev ısıtma, yemek pişirme ve elektrik temini maliyetlerinin nasıl azaltılacağı konusunda endişe duymaktadır. Bazıları zaten kendi elleriyle biyogaz tesisleri kurmuş ve kendilerini enerji tedarikçilerinden kısmen veya tamamen izole etmiş durumda. Özel bir evde neredeyse bedava yakıt almanın çok zor olmadığı ortaya çıktı.

Biyogaz nedir ve nasıl kullanılabilir?

Çiftlik çiftliği sahipleri şunu biliyor: herhangi bir bitki materyalini, kuş pisliğini ve gübreyi bir yığına koyarak zamanla değerli organik gübre elde edebilirsiniz. Ancak çok azı biyokütlenin kendi başına değil, çeşitli bakterilerin etkisi altında ayrıştığını biliyor.

Bu küçük mikroorganizmalar, biyolojik substratı işleyerek gaz karışımı da dahil olmak üzere atık ürünleri açığa çıkarır. Çoğu (yaklaşık %70) metandır; ev sobalarının ve kalorifer kazanlarının brülörlerinde yanan gazın aynısıdır.

Bu tür eko-yakıtların çeşitli ekonomik ihtiyaçlar için kullanılması fikri yeni değil. Çıkarılması için cihazlar eski Çin'de kullanıldı. Sovyet yenilikçileri ayrıca geçen yüzyılın 60'lı yıllarında biyogaz kullanma olasılığını da araştırdılar. Ancak teknoloji 2000'li yılların başında gerçek bir canlanma yaşadı. Günümüzde Avrupa ve ABD'de evlerin ısıtılması ve diğer ihtiyaçlar için biyogaz tesisleri aktif olarak kullanılmaktadır.

Biyogaz tesisi nasıl çalışır?

Biyogaz üretim cihazının çalışma prensibi oldukça basittir:

Suyla seyreltilmiş biyokütle, kapalı bir kaba yüklenir ve burada "fermente olmaya" ve gaz salmaya başlar;
tankın içeriği düzenli olarak güncellenir - bakteriler tarafından işlenen hammaddeler boşaltılır ve taze olanlar eklenir (günde ortalama yaklaşık% 5-10);
Tankın üst kısmında biriken gaz, özel bir tüp vasıtasıyla gaz toplayıcıya ve ardından ev aletlerine verilir.

Bir biyogaz tesisinin diyagramı.

Biyoreaktör için hangi hammaddeler uygundur?

Biyogaz üretim tesisleri yalnızca taze organik maddenin (gübre veya hayvan ve kümes hayvanlarının dışkıları) günlük olarak yenilendiği durumlarda karlıdır. Ayrıca biyoreaktöre doğranmış çimen, üst kısımlar, yapraklar ve evsel atıklar (özellikle sebze kabukları) ekleyebilirsiniz.

Kurulumun verimliliği büyük ölçüde yüklenen ham maddenin türüne bağlıdır. Aynı kütle ile en yüksek biyogaz veriminin domuz gübresi ve hindi dışkısından elde edildiği kanıtlanmıştır. Buna karşılık, inek dışkısı ve silaj atığı aynı yük için daha az gaz üretir.

Ev ısıtması için biyo-hammaddelerin kullanımı.

Biyogaz tesisinde neler kullanılamaz?

Anaerobik bakterilerin aktivitesini önemli ölçüde azaltabilen, hatta biyogaz üretim sürecini tamamen durdurabilen faktörler vardır. Aşağıdakileri içeren hammaddeler:

antibiyotikler;
kalıba dökmek;
sentetik deterjanlar, solventler ve diğer “kimyasallar”;
reçineler (iğne yapraklı ağaçlardan elde edilen talaş dahil).

Zaten çürümüş gübreyi kullanmak etkisizdir - yalnızca taze veya önceden kurutulmuş atıklar yüklenebilir. Ayrıca, hammaddelerin suyla tıkanmasına izin verilmemelidir - %95'lik bir gösterge zaten kritik kabul edilmektedir. Bununla birlikte, yüklemeyi kolaylaştırmak ve fermantasyon sürecini hızlandırmak için biyokütleye yine de az miktarda temiz su eklenmesi gerekmektedir. Gübre ve atıklar ince irmik lapası kıvamına gelinceye kadar seyreltilir.

Ev için biyogaz tesisi

Günümüzde endüstri halihazırda endüstriyel ölçekte biyogaz üretimine yönelik tesisler üretmektedir. Bunların satın alınması ve kurulumu pahalıdır, özel evlerdeki bu tür ekipmanlar, işleme için büyük miktarda organik madde kullanılması şartıyla, en geç 7-10 yıl içinde kendini amorti eder. Deneyimler, eğer istenirse, yetenekli bir sahibinin özel bir ev için kendi elleriyle ve en uygun fiyatlı malzemelerden küçük bir biyogaz tesisi inşa edebileceğini göstermektedir.

İşleme bunkerinin hazırlanması

Her şeyden önce, hava geçirmez şekilde kapatılmış silindirik bir kaba ihtiyacınız olacak. Elbette büyük tencere veya kaynatma kullanabilirsiniz, ancak bunların küçük hacimleri yeterli gaz üretimine ulaşılmasına izin vermeyecektir. Bu nedenle, bu amaçlar için en çok 1 m³ ila 10 m³ hacimli plastik variller kullanılır.

Bir tane kendin yapabilirsin. PVC levhalar ticari olarak temin edilebilir; yeterli mukavemet ve agresif ortamlara karşı direnç ile istenilen konfigürasyondaki yapıya kolayca kaynak yapılabilir. Yeterli hacimde metal bir varil de sığınak olarak kullanılabilir. Doğru, korozyon önleyici önlemler almanız gerekecek - içini ve dışını neme dayanıklı boyayla kaplayın. Tank paslanmaz çelikten yapılmışsa buna gerek yoktur.

Gaz egzoz sistemi

Gaz çıkış borusu namlunun üst kısmına (genellikle kapakta) monte edilir - fizik kanunlarına göre burada birikmektedir. Biyogaz, bağlı bir boru aracılığıyla su contasına, ardından depolama tankına (isteğe bağlı olarak silindir içine bir kompresör kullanılarak) ve ev aletlerine beslenir. Ayrıca gaz çıkışının yanına bir tahliye vanası takılması da önerilir; tankın içindeki basınç çok yükselirse fazla gazı serbest bırakacaktır.

Hammadde tedarik ve boşaltma sistemi

Gaz karışımının sürekli üretimini sağlamak için alt tabakadaki bakterilerin sürekli (günlük) “beslenmesi”, yani taze gübre veya diğer organik maddelerin eklenmesi gerekir. Buna karşılık, biyoreaktörde faydalı yer kaplamamaları için halihazırda işlenmiş hammaddelerin sığınaktan çıkarılması gerekir.

Bunu yapmak için namluda iki delik yapılır - biri (boşaltma için) neredeyse dibe yakın, diğeri (yükleme için) daha yüksektir. En az 300 mm çapındaki borular bunlara kaynaklanır (lehimlenir, yapıştırılır). Yükleme boru hattı yukarı doğru yönlendirilir ve bir huni ile donatılmıştır ve drenaj, işlenmiş bulamacın toplanmasına uygun olacak şekilde düzenlenmiştir (daha sonra gübre olarak kullanılabilir). Eklemler mühürlenmiştir.

Isıtma sistemi

Bunkerin ısı yalıtımı.

Biyoreaktör dış mekana veya ısıtılmayan bir odaya (güvenlik nedeniyle gerekli) kurulursa, alt tabakanın ısı yalıtımı ve ısıtılması sağlanmalıdır. İlk koşul, namlunun herhangi bir yalıtım malzemesiyle "sarılması" veya zemine derinleştirilmesiyle elde edilir.

Isıtmaya gelince, çeşitli seçenekleri düşünebilirsiniz. Bazı ustalar, suyun ısıtma sisteminden dolaştığı boruları içine yerleştirir ve bunları namlu duvarları boyunca bir bobin şeklinde yerleştirir. Diğerleri ise reaktörü elektrikli ısıtıcılarla ısıtılan, içinde su bulunan daha büyük bir tanka yerleştiriyor. İlk seçenek daha kullanışlı ve çok daha ekonomiktir.

Reaktörün çalışmasını optimize etmek için içeriğinin sıcaklığının belirli bir seviyede (en az 38⁰C) tutulması gerekir. Ancak sıcaklık 55⁰C'nin üzerine çıkarsa gaz oluşturan bakteriler basitçe "pişirilecek" ve fermantasyon süreci duracaktır.

Karıştırma sistemi

Uygulamada görüldüğü gibi, tasarımlarda herhangi bir konfigürasyondaki manuel karıştırıcı, biyoreaktörün verimliliğini önemli ölçüde artırır. "Karıştırıcı" bıçaklarının kaynaklandığı (vidalandığı) eksen, namlu kapağından çıkarılır. Daha sonra kapı kolu üzerine yerleştirilir ve delik dikkatlice kapatılır. Ancak ev ustaları fermentörleri her zaman bu tür cihazlarla donatmaz.

Biyogaz üretimi

Kurulum hazır olduktan sonra içine yaklaşık 2:3 oranında su ile seyreltilmiş biyokütle yüklenir. Büyük atıklar ezilmeli - maksimum parça boyutu 10 mm'yi geçmemelidir. Daha sonra kapak kapatılır - tek yapmanız gereken karışımın "fermantasyona" başlamasını ve biyogaz salmasını beklemektir. Optimum koşullar altında, ilk yakıt beslemesi yüklemeden birkaç gün sonra gözlenir.

Gazın "başladığı", su contasındaki karakteristik guruldama sesiyle değerlendirilebilir. Aynı zamanda namluda sızıntı olup olmadığı kontrol edilmelidir. Bu, normal bir sabun çözeltisi kullanılarak yapılır - bunu tüm eklemlere uygulayın ve kabarcıkların görünüp görünmediğini gözlemleyin.

Biyo-hammaddelerin ilk güncellemesi yaklaşık iki hafta içinde yapılmalıdır. Biyokütle huniye döküldükten sonra aynı hacimde atık organik madde çıkış borusundan dışarı dökülecektir. Daha sonra bu prosedür günlük veya iki günde bir gerçekleştirilir.

Ortaya çıkan biyogaz ne kadar dayanır?

Küçük bir çiftlikte biyogaz tesisi, doğal gaz ve diğer mevcut enerji kaynaklarına mutlak bir alternatif olmayacaktır. Örneğin 1 m³ kapasiteli bir cihaz kullanarak küçük bir ailenin yalnızca birkaç saatlik yemek pişirmesi için yakıt alabilirsiniz.

Ancak 5 m³'lük bir biyoreaktörle 50 m² alana sahip bir odayı ısıtmak zaten mümkün, ancak en az 300 kg ağırlığındaki hammaddelerin günlük olarak yüklenmesiyle çalışmasının sürdürülmesi gerekecektir. Bunu yapmak için çiftlikte yaklaşık on domuz, beş inek ve birkaç düzine tavuğun olması gerekir.

Biyogaz tesislerini bağımsız olarak çalıştırmayı başaran ustalar, videoları internette ustalık sınıflarıyla paylaşıyor:

Gerekli zorunlu malzemeler:

iki konteyner;
bağlantı boruları;
vanalar;
gaz filtresi;
sızdırmazlık sağlama araçları (yapıştırıcı, reçine, sızdırmazlık maddesi vb.);

Arzu edilen:

elektrik motorlu karıştırıcı;
Sıcaklık sensörü;
basınç ölçer;

Aşağıdaki sıralama güney bölgeleri için uygundur. Her koşulda çalışmak için, örneğin yapıyı bir sera ile çevreleyerek, kabın 40 santigrat dereceye kadar ısıtılmasını sağlayacak ve ısı yalıtımını artıracak bir reaktör ısıtma sistemi eklenmelidir. Seranın siyah filmle kaplanması tavsiye edilir. Boru hattına bir yoğuşma suyu drenaj cihazı eklenmesi de tavsiye edilir.

Basit bir biyogaz tesisi oluşturmak:

Bir saklama kabı oluşturun. Ortaya çıkan biyogazın depolanacağı tankı seçiyoruz. Rezervuar bir valf ile sabitlenmiştir ve bir basınç göstergesi ile donatılmıştır. Gaz tüketimi sabitse gaz tankına gerek yoktur.
Çukurun içindeki yapıyı yalıtın.
Boruları takın. Hammaddeleri yüklemek ve kompost humusunu boşaltmak için boruları çukura döşeyin. Reaktör tankına giriş ve çıkış deliği yapılmıştır. Reaktör bir çukura yerleştirilmiştir. Borular deliklere bağlanır. Borular tutkal veya başka uygun araçlar kullanılarak sıkıca sabitlenir. 30 cm'den küçük boru çapları tıkanmalarına katkıda bulunacaktır. Yükleme yeri güneşli tarafta seçilmelidir.
Kapağı takın. Kapakla donatılmış rektör, onarım ve bakım işlerini daha kolay hale getirir. Kapak ve reaktör kabı kauçukla kapatılmalıdır. Ayrıca sıcaklık, basınç ve hammadde seviye sensörlerini de kurabilirsiniz.
Biyoreaktör için bir kap seçin. Seçilen kap dayanıklı olmalıdır - çünkü fermantasyon büyük miktarda enerji açığa çıkarır; iyi bir ısı yalıtımına sahip olmak; havalı ve su geçirmez olsun. Yumurta şeklindeki kaplar en uygunudur. Eğer böyle bir reaktör inşa etmek sorunluysa, kenarları yuvarlatılmış silindirik bir kap iyi bir alternatif olabilir. Kare şeklindeki kaplar daha az verimlidir çünkü sertleşmiş biyokütle köşelerde birikerek fermantasyonu zorlaştırır.
Çukuru hazırlayın.
Gelecekteki kurulumun montajı için bir yer seçin. Bir çukur kazabilmeniz için evden yeterince uzakta bir yer seçmeniz tavsiye edilir. Bir çukurun içine yerleştirmek, kil gibi ucuz malzemeler kullanarak ısı yalıtımından önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlar.
Ortaya çıkan yapının sıkılığını kontrol edin.
Sistemi başlatın.
Hammadde ekleyin. Gerekli tüm işlemler gerçekleşene kadar yaklaşık iki hafta bekliyoruz.Gaz yanması için gerekli koşul karbondioksitten kurtulmaktır. Bunun için bir hırdavatçıdan normal bir filtre yeterli olacaktır. Ev yapımı bir filtre, kuru odun ve metal talaşı ile doldurulmuş 30 cm uzunluğunda bir gaz borusu parçasından yapılır.

Kompozisyon ve türleri

Biyogaz, biyokütle üzerinde kapalı koşullarda gerçekleşen üç aşamalı biyokimyasal proses sonucunda elde edilen bir gazdır.

Biyokütlenin ayrışma süreci sıralıdır: önce hidrolitik bakterilere, sonra asit oluşturan bakterilere ve son olarak metan oluşturan bakterilere maruz kalır. Her aşamadaki mikroorganizmalar için malzeme, bir önceki aşamanın aktivitesinin ürünüdür.

Çıktıda biyogazın yaklaşık bileşimi şöyle görünür:

metan (%50 ila 70);
karbondioksit (%30 ila 40);
hidrojen sülfür (~%2);
hidrojen (~%1);
amonyak (~%1);

Oranların doğruluğu kullanılan hammaddelerden ve gaz üretim teknolojisinden etkilenir. Metanın yanma potansiyeli vardır; yüzdesi ne kadar yüksekse o kadar iyidir.

Geçmişi üç bin yıldan daha eski olan eski kültürlerin (Hindistan, İran veya Asur) yanıcı bataklık gazını kullanma deneyimi vardır. Bilimsel temel çok daha sonra oluşturuldu. Metanın CH4 kimyasal formülü bilim adamı John Dalton tarafından keşfedildi ve bataklık gazındaki metanın varlığı Humphry Davy tarafından keşfedildi. İkinci Dünya Savaşı, alternatif enerji sektörünün gelişmesinde önemli bir rol oynamış ve savaşan tarafların enerji kaynaklarına büyük ihtiyaç duymasını gerektirmiştir.

SSCB'nin devasa petrol ve doğal gaz rezervlerine sahip olması, diğer enerji üretim teknolojilerine olan talebin azalmasına yol açtı; biyogaz çalışmaları esas olarak akademik bilimin ilgi konusuydu. Şu anda durum o kadar değişti ki, çeşitli yakıt türlerinin endüstriyel üretiminin yanı sıra herkes kendi amaçları için bir biyogaz tesisi kurabiliyor.

Kurulum cihazı

– organik hammaddelerden biyogaz üretmek için tasarlanmış bir ekipman seti.

Sağlanan hammadde türüne bağlı olarak aşağıdaki biyogaz tesisi türleri ayırt edilir:

porsiyonlu besleme ile;
sürekli besleme ile;

Sürekli hammadde tedariki olan biyogaz tesisleri daha verimlidir.

Hammadde işleme türüne göre:

Otomatik karıştırma yok hammaddeler ve gerekli sıcaklığın korunması - küçük çiftlikler için uygun, minimum ekipmana sahip kompleksler (Şema 1).
Otomatik karıştırma ile, ancak gerekli sıcaklığı korumadan - aynı zamanda küçük çiftliklere de önceki türden daha verimli bir şekilde hizmet eder.
Gerekli sıcaklık desteği ile, ancak otomatik karıştırma olmadan.
Hammaddelerin otomatik karıştırılması ve sıcaklık desteği ile.

Çalışma prensibi

Organik hammaddelerin biyogaza dönüştürülmesi işlemine fermantasyon denir. Ham maddeler, biyokütlenin oksijenden güvenilir bir şekilde korunmasını sağlayan özel bir kaba yüklenir. Oksijenin müdahalesi olmadan meydana gelen olaya anaerobik denir.

Özel bakterilerin etkisi altında, anaerobik bir ortamda fermantasyon oluşmaya başlar. Fermantasyon ilerledikçe ham madde düzenli olarak yok edilmesi gereken bir kabukla kaplanır. İmha iyice karıştırılarak gerçekleştirilir.

İşlemin sıkılığını ihlal etmeden içeriğin günde en az iki kez karıştırılması gerekir. Kabuğun çıkarılmasına ek olarak, karıştırma, organik kütle içindeki asitliği ve sıcaklığı eşit şekilde dağıtmanıza olanak tanır. Bu manipülasyonlar sonucunda biyogaz üretilir.

Ortaya çıkan gaz bir gaz tankında toplanır ve buradan borular vasıtasıyla tüketiciye ulaştırılır. Hammaddenin işlenmesinden sonra elde edilen biyogübreler hayvanlar için gıda katkı maddesi olarak kullanılabildiği gibi toprağa da eklenebilir. Bu gübreye kompost humus denir.

Biyogaz tesisi aşağıdaki unsurları içerir:

homojenizasyon tankı;
reaktör;
karıştırıcılar;
depolama tankı (gaz tutucu);
ısıtma ve su karıştırma kompleksi;
gaz kompleksi;
pompa kompleksi;
ayırıcı;
kontrol sensörleri;
Görselleştirme ile enstrümantasyon ve otomasyon;
güvenlik sistemi;

Endüstriyel tip bir biyogaz tesisi örneği Diyagram 2'de gösterilmektedir.

Kullanılan hammaddeler

Herhangi bir hayvan veya bitki maddesinin ayrışması, değişen derecelerde yanıcı gaz açığa çıkaracaktır. Çeşitli bileşimlerin karışımları hammaddeler için çok uygundur: gübre, saman, çimen, çeşitli atıklar vb. Kimyasal reaksiyon %70 nem gerektirir, dolayısıyla ham maddenin suyla seyreltilmesi gerekir.

Organik biyokütlede temizlik maddelerinin, klorun ve yıkama tozlarının bulunması, kimyasal reaksiyonlara müdahale etmeleri ve reaktöre zarar vermeleri nedeniyle kabul edilemez. İğne yapraklı ağaçlardan elde edilen talaş içeren (reçine içeren), yüksek oranda lignin içeren ve %94'lük nem eşiğini aşan hammaddeler de reaktör için uygun değildir.

Sebze. Bitki hammaddeleri biyogaz üretimi için mükemmeldir. Taze ot maksimum yakıt verimini sağlar - bir ton hammaddeden% 70 metan oranına sahip yaklaşık 250 m3 gaz elde edilir. Mısır silajı biraz daha küçüktür - 220 m3. Pancar üstleri – 180 m3.

Hemen hemen her bitki, saman veya alg biyokütle olarak kullanılabilir. Uygulamanın dezavantajı üretim döngüsünün uzunluğudur. Biyogaz elde etme süreci iki aya kadar sürmektedir. Hammaddelerin iyice öğütülmesi gerekir.

Hayvan.İşleme tesislerinden, süt tesislerinden, mezbahalardan vb. kaynaklanan atıklar. Biyogaz tesisi için uygundur. Maksimum yakıt verimi hayvansal yağlardan sağlanır - %87 metan oranına sahip 1500 m3 biyogaz. Ana dezavantaj kıtlıktır. Hayvansal hammaddelerin de öğütülmesi gerekir.

Dışkı. Gübrenin ana avantajı ucuzluğu ve kolay bulunabilirliğidir. Dezavantajı – biyogazın miktarı ve kalitesi diğer hammadde türlerinden daha düşüktür. At ve inek dışkısı hemen işlenebilir. Üretim döngüsü yaklaşık iki hafta sürecek ve %60 metan içerikli 60 m3'lük bir çıktı üretecek.

Tavuk gübresi ve domuz gübresi zehirli olduğundan doğrudan kullanılamaz. Fermantasyon sürecini başlatmak için silajla karıştırılmaları gerekir. İnsan atık ürünleri de kullanılabilir ancak dışkı içeriği düşük olduğundan kanalizasyon uygun değildir.

çalışma planları

Şema 1 – Hammaddelerin otomatik olarak karıştırılmadığı biyogaz tesisi:

Şema 2 – endüstriyel biyogaz tesisi:

Son olarak, bir biyogaz tesisi kurarken ek sorunlardan kaçınmanıza yardımcı olacak faydalı bilgilerin bir listesini burada bulabilirsiniz:

Uygulama, 50 m2 alana sahip bir yaşam alanını ısıtmak için saatte 3,5 m3 gaz tüketmenin gerekli olduğunu söylüyor.
Tadı değişebileceğinden biyogazın doğrudan yemek pişirmek için kullanılması önerilmez.
Hammaddelerin içine katı nesnelerin (somun, cıvata vb.) girmesinden kaçınmak gerekir çünkü ekipman bozulabilir.

Biyogazın istikrarlı bir şekilde yanması için belirli standartları karşılaması gerekir:

metan içeriği en az %65 (optimum içerik %90 ila %95 arası);
su buharı, hidrojen ve karbondioksit olmamalıdır;
normal gaz besleme basıncı 12,5 bar;

Gazın basınç dalgalanması veya başka sebeplerden dolayı sönmesi ve beslemesinin devam etmesi trajik sonuçlara yol açabilir. Bu nedenle gaz izleme sensörlerine sahip modern ekipmanlar kullanılmalıdır.

Evde kendiniz ucuz bir enerji kaynağı elde edebilirsiniz - sadece bir biyogaz tesisi kurmanız yeterlidir. Çalışma prensibini ve yapısını anlarsanız, bunu yapmak zor değildir. Ürettiği karışım büyük miktarda metan içerdiğinden (yüklenen hammaddeye bağlı olarak %70'e kadar) geniş bir uygulama alanına sahiptir.

Isıtma kazanları için yakıt olarak gazla çalışan araba silindirlerinin yeniden doldurulması, bitmiş ürünü kullanmak için olası tüm seçeneklerin tam bir listesi değildir. Hikayemiz kendi ellerinizle bir biyogaz tesisinin nasıl kurulacağıyla ilgilidir.

Ünitenin çeşitli tasarımları vardır. Belirli bir mühendislik çözümünü seçerken bu kurulumun yerel koşullara ne kadar uygun olduğunu anlamalısınız. Bu, kurulumun fizibilitesini değerlendirmek için ana kriterdir. Artı, kendi yetenekleriniz var, yani ne tür hammaddeleri ve hangi hacimde kullanabileceğiniz, kendi ellerinizle neler yapabileceğiniz.

Biyogaz, organik maddenin ayrışmasıyla üretilir, ancak "verimi" (hacimsel anlamda) ve dolayısıyla tesisin verimliliği, içine tam olarak neyin yüklendiğine bağlıdır. Tablo, belirli bir mühendislik çözümünün seçimini belirlemeye yardımcı olacak ilgili bilgileri (gösterge verileri) sağlar. Bazı açıklayıcı grafikler de yararlı olacaktır.

Tasarım seçenekleri

Hammaddelerin ısıtılmadan ve karıştırılmadan manuel olarak yüklenmesiyle

Ev kullanımı için bu model en uygun olarak kabul edilir. 1 ila 10 m³ arası reaktör kapasitesi ile günlük yaklaşık 50–220 kg gübreye ihtiyaç duyulacaktır. Kabın boyutuna karar verirken ilerlemeniz gereken şey budur.

Kurulum zemine monte edildiğinden küçük bir çukur gerektirecektir. Sitede bir konum, hesaplanan boyutlarına göre seçilir. Devrenin tüm elemanlarının bileşimini ve amacını anlamak zor değildir.

Kurulum özelliği

Reaktörü sahaya kurduktan sonra sızdırmazlığını kontrol etmek gerekir. Daha sonra metalin boyanması (tercihen dona dayanıklı bir bileşimle) ve yalıtılması gerekir.

Atıkların uzaklaştırılması doğal olarak gerçekleşir - ya yeni bir porsiyon ekleme işlemi sırasında ya da vana kapalıyken reaktörde fazla gaz olduğunda. Bu nedenle atık toplama kabının kapasitesi, çalışan kabın kapasitesinden az olmamalıdır.
Cihazın sadeliğine ve kendin yap montajının çekiciliğine rağmen, kütlenin karıştırılması ve ısıtılmaması nedeniyle, bu kurulum seçeneğinin ılıman iklime sahip bölgelerde, yani esas olarak çalıştırılması tavsiye edilir. Rusya'nın güneyinde. Her ne kadar yüksek ısı yalıtımına sahip olsa da yeraltı su katmanlarının derin olduğu koşullarda bu tasarım orta bölge için oldukça uygundur.

Isıtmadan, ancak karıştırarak

Neredeyse aynı şey, yalnızca kurulumun performansını önemli ölçüde artıran küçük bir değişiklik.

Mekanizma nasıl yapılır? Örneğin kendi elleriyle monte eden biri için bu sorun değil. Reaktöre kanatlı bir şaftın monte edilmesi gerekecektir. Bu nedenle destek yataklarının takılması gerekir. Şaft ile kol arasında iletim bağlantısı olarak zincir kullanmak iyidir.

Biyogaz tesisi kuzey bölgeleri hariç hemen hemen tüm bölgelerde çalıştırılabilmektedir. Ancak önceki modelden farklı olarak denetim gerektirir.

Karıştırma + ısıtma

Biyokütle üzerindeki termal etki, içinde meydana gelen ayrışma ve fermantasyon işlemlerinin yoğunluğunu arttırır. Biyogaz ünitesi, iki modda - mezofilik ve termofilik, yani (yaklaşık olarak) 25 - 65 ºС sıcaklık aralığında çalışabildiğinden kullanım açısından daha çok yönlüdür (yukarıdaki grafiklere bakın).

Yukarıdaki şemada kazan, elde edilen gazla çalışmaktadır, ancak bu tek seçenek değildir. Biyokütlenin ısıtılması, sahibinin onu nasıl organize edeceğine bağlı olarak farklı şekillerde yapılabilir.

Otomatik seçenekler

Bu şemanın farkı tesisata bağlı olmasıdır. Bu, gaz rezervlerini hemen amacına uygun kullanmak yerine biriktirmenize olanak tanır. Kullanım kolaylığı aynı zamanda hemen hemen her sıcaklık rejiminin yoğun fermantasyona uygun olmasından kaynaklanmaktadır.

Bu kurulum daha da verimlidir. Benzer reaktör hacmi ile günde 1,3 tona kadar hammadde işleyebilme kapasitesine sahiptir. Bundan yükleme, karıştırma - pnömatik sorumludur. Çıkış kanalı, atıkların kısa süreli depolama için bir bunkere veya hemen uzaklaştırılmak üzere mobil konteynerlere alınmasına olanak tanır. Örneğin tarlaları gübrelemek için.

Bu biyogaz tesisi seçenekleri evsel kullanıma pek uygun değildir. Bunları özellikle kendi ellerinizle kurmak çok daha zordur. Ancak küçük bir çiftlik için bu iyi bir çözümdür.

Mekanize biyogaz tesisi

Önceki modellerden farkı, hammadde kütlesinin ön hazırlığının yapıldığı ilave tanktadır.

Sıkıştırılmış biyogaz yükleme hunisine ve ardından reaktöre beslenir. Aynı zamanda ısıtma amacıyla da kullanılmaktadır.

Tesisatlardan herhangi birini kendi ellerinizle monte ederken gerekli olan tek şey doğru mühendislik hesaplamalarıdır. Bir uzmana danışmanız gerekebilir. Aksi takdirde her şey oldukça basittir. Okuyuculardan en az biri bir biyogaz ünitesiyle ilgilenirse ve onu kendisi kurarsa, yazar bu makale üzerinde boşuna çalışmamış demektir. İyi şanlar!

Çiftliklerin ısıtma sistemleri, elektrik üretimi ve diğer günlük ihtiyaçlar için yakıta ihtiyacı vardır. Enerji fiyatları her geçen yıl istikrarlı bir şekilde arttığından, her ev veya küçük işletme sahibi en az bir kez evde biyogazın nasıl üretileceğini düşünmüştür.

Biyogaz tesisleri çiftliklerde giderek daha fazla kullanılıyor ve bu da onların ısıtma masraflarından tasarruf etmelerine olanak sağlıyor

Özel bir ev için bir biyogaz tesisi, biyogaz üretimini doğrudan bahçenizde organize etmenize olanak tanır ve bu da yakıt sorununu çözer. Köy sakinlerinin önemli bir yüzdesi kaynak ve sıhhi tesisat aletleriyle çalışma becerisine sahip olduğundan, kendi kendine bir gaz üretim tesisi üretme sorunu mantıklı görünüyor. Bu şekilde, yalnızca işten değil, aynı zamanda doğaçlama araçlar kullanırsanız malzemelerden de tasarruf edebilirsiniz.

Biyogaz nedir ve nasıl oluşur: elde edilmesi ve üretimi

Biyogaz, organik atıkların fermantasyonu sırasında oluşan, yakıt olarak kullanılmaya yetecek miktarda metan içeren bir maddedir. Biyogaz yakıldığında bir evi ısıtmaya veya bir arabaya yakıt ikmali yapmaya yetecek kadar ısı açığa çıkarır. Enerji kaynağı, bir hayvancılık işletmesinden veya büyük bir özel çiftlikten bahsediyorsak, kolayca erişilebilen ve ucuz, hatta ücretsiz olan gübredir.

Biyogaz, kendi ellerinizle üretebileceğiniz çevre dostu bir biyoyakıttır; biyolojik gaz, doğal gazla ilgilidir. Gaz, atıkların anaerobik bakteriler tarafından işlenmesiyle üretilir. Fermantasyon, biyoreaktör adı verilen havasız bir kapta gerçekleşir. Biyogaz üretim hızı, biyojeneratöre yüklenen atık miktarına bağlıdır. Bakterilerin etkisi altında, ham maddeden metan ve karbondioksit karışımı ile diğer gaz halindeki maddelerin bazı karışımları salınır. Ortaya çıkan gaz biyoreaktörden çıkarılır, arıtılır ve kendi ihtiyaçları için kullanılır. İşlenen hammaddeler, işlemin tamamlanmasının ardından toprağın verimliliğini artırmak için kullanılan gübre haline gelir. Biyogaz üretimi, serbest gübre ve diğer organik atıklara erişimi olan hayvancılık işletmeleri için faydalıdır.

Isınma için gübreden (çiftlik gübresi) yakıt yakmanın faydaları: metandan elektrik

Biyogazın yakıt olarak avantajları şunlardır:

Verimli ve çevre dostu atık geri dönüşümü
Kırsal alanlarda gaz üretimi için hammadde mevcudiyeti
Gübreden atıksız gaz ve gübre üretimi için kapalı bir döngü düzenleme imkanı
Tükenmeyen, kendini yenileyen hammadde kaynağı

Kendi elinizle bir biyoreaktör (kurulum) nasıl inşa edilir

Gübreden gaz üreten biyogaz tesislerinin montajı kendi sahanızda kendi ellerinizle kolaylıkla yapılabilir. Gübreyi işlemek için bir biyoreaktör monte etmeden önce çizimler çizmeye ve tüm nüansları dikkatlice incelemeye değer, çünkü İçinde büyük miktarda patlayıcı gaz bulunan bir kap, yanlış kullanılması veya tesisatın tasarımında hatalar olması durumunda büyük tehlike kaynağı olabilir.

Biyogaz üretim şeması

Biyoreaktörün kapasitesi, metan üretmek için kullanılan hammadde miktarına göre hesaplanır. Çalışma koşullarının optimal olması için reaktör kapasitesi en az üçte iki oranında atıkla doldurulur. Bu amaçlar için derin bir çukur kullanılır. Yüksek sızdırmazlık sağlamak için çukurun duvarları betonla veya plastikle güçlendirilir ve bazen çukura beton halkalar yerleştirilir. Duvarların yüzeyi nem geçirmez solüsyonlarla işlenir. Tesisatın verimli çalışması için sızdırmazlık gerekli bir durumdur. Konteyner ne kadar iyi yalıtılırsa kalite ve miktar da o kadar yüksek olur. Ayrıca atık parçalama ürünleri zehirlidir ve sızdırılması halinde sağlığa zararlı olabilir.

Atık kabına bir karıştırıcı yerleştirilmiştir. Fermantasyon sırasında atıkların karıştırılmasından, hammaddelerin eşit olmayan dağılımının ve kabuk oluşumunun önlenmesinden sorumludur. Karıştırıcının ardından gübreye, gazın depolama tankına atılmasını kolaylaştıran ve sızıntıyı önleyen bir drenaj yapısı monte edilir. Hem güvenlik nedeniyle gazın uzaklaştırılması hem de işlem sonrasında reaktörde kalan gübrelerin kalitesinin arttırılması gerekmektedir. Reaktörün tabanında bir delik açılır. Delik, ekipmanın kapalı kalması için sıkı bir kapakla donatılmıştır.

Bir jeneratör ve diğer ekipmanlar kullanılarak evde biyokütlenin aktif fermantasyonu nasıl sağlanır: atık işleme, kompozisyon ve ekstraksiyon

Bir biyoreaktördeki işleme sürecinin daha hızlı ilerlemesi için ısıtma gereklidir. Ortam sıcaklığı, gübre işlemenin dışarıdan yardım almadan gerçekleşmesi için yeterlidir. Ancak kışın olumsuz hava koşullarında mini biyogaz tesisi ek bir ısı kaynağına ihtiyaç duyar, aksi takdirde gaz üretimi imkansız hale gelir. Bakterilerin atığı gaza dönüştürebilmesi için reaktördeki sıcaklığın 38 santigrat derecenin üzerinde olması gerekiyor. Biyogazı kendi ellerinizle elde etmek zor değil, asıl önemli olan belirli üretim kurallarını bilmek.

Konteyner, reaktörün altına yerleştirilen bir bobin kullanılarak veya rezervuarı doğrudan ısıtmak için elektrikli ısıtıcılar monte edilerek ısıtılır. Atıkları gaza dönüştüren atıklar zaten ham madde halindedir. Mikroorganizmaları aktive etmek ve biyogaz üretim sürecini başlatmak için kaptaki sıcaklığın fermantasyon için yeterli olması gerekir. Sıcaklık koşullarına uygunluğun kontrol edilmesini kolaylaştırmak için reaktöre otomatik ısıtma bağlanır. İçine yakıt yüklendiğinde kabı istenilen sıcaklığa kadar ısıtır ve termometre üzerinde istenilen işarete ulaşıldığında ısıtmayı kapatır. Bir gaz ekipmanı mağazasında bulunması kolay bir sıcaklık kontrol cihazı, otomatik ısıtıcı rolünü üstlenebilir.

Sıcaklık kontrol modülü. Herhangi bir donanım mağazasından satın alınabilir

Biyoreaktörden gazın doğru şekilde uzaklaştırılması: çizimler, teknolojinin kullanımı

Oluşan gazı tanktan kolayca çıkarmak için biyogaz tesisleri bir dizi cihazla donatılmıştır:

Gazın hammaddeden ayrılmasını kolaylaştırmak için çok sayıda deliğe sahip dikey olarak düzenlenmiş plastik borular. Borunun üst kısmı atık kütlesinin üzerine çıkmalı ve gazın serbestçe kaçmasına olanak sağlamalıdır.
Kabın üzerine bir tür sera etkisi yaratan bir film yerleştirildi. Kabın içinde istenilen sıcaklığı korur ve aynı zamanda gazın havaya karışmasını da engeller.

Bazen kap, beton veya başka malzemeden yapılmış bir kubbe ile kapatılır. Böyle bir kubbenin ortaya çıkan gazın basıncı altında uçup gitmesini önlemek için yapıya dikkatlice tutturulur ve kablolarla bağlanır.
Reaktörün tepesine bir gaz egzoz borusu yerleştirilmiştir. Boru, yapının sıkılığını ihlal etmeyecek şekilde sıkı bir kilitleme mekanizması ile donatılmıştır. Çıkış borusuna giren yeni salınan biyogaz, su buharına doymuştur ve birçok yabancı madde içerir. yoğuşma ile oluşur: ortam sıcaklığına soğutulduğunda su, borunun duvarlarında yoğuşma şeklinde yerleşir. Korozyonu önlemek için tahliye borusu, yoğuşmanın ayırıcıdan uzaklaştırılmasını kolaylaştıracak şekilde monte edilir.
Biyogazdaki hidrojen sülfür safsızlıklarını gidermek için, karışımın kükürde oksitlendiği ve sorbent içinde biriktirildiği depolama tesisine giderken, özel olarak işlenmiş aktif karbondan yapılmış bir filtre kurulur.

VİDEOYU İZLE

Gübreyi evde biyogaza dönüştüren, kendi kendine kurulan bir biyogaz tesisi, ısıtma ve elektrik maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Böyle bir kurulum, özel bir eve ısı sağlama maliyetini azaltacak, çiftlik ürünlerinin maliyetini düşürecek ve böylece çiftliğin karlılığını artıracaktır. – Atıkları bir enerji kaynağına ve doğal gaza alternatif haline getirme yeteneği. Biyogaz çevre dostu ve moderndir.

Hayatımızın önemli bileşenleri arasında yer alan ve fiyatları neredeyse her ay artan enerji kaynakları büyük önem taşıyor. Her kış mevsimi aile bütçelerinde bir delik açarak onları ısınma masraflarına ve dolayısıyla soba ve kalorifer kazanlarına yönelik yakıt harcamaya zorluyor. Ama ne yapmalı, sonuçta elektrik, gaz, kömür veya yakacak odun maliyetlidir ve evlerimiz büyük enerji otoyollarından ne kadar uzaksa, ısıtma maliyeti de o kadar pahalı olacaktır... Bu arada, herhangi bir tedarikçiden ve tarifeden bağımsız alternatif ısıtma , çıkarılması jeolojik araştırma, kuyu sondajı veya pahalı pompalama ekipmanı gerektirmeyen biyogaz üzerine inşa edilebilir.

Biyogaz neredeyse ev koşullarında elde edilebilir, ancak minimum düzeyde, hızlı bir şekilde telafi edilen maliyetlere neden olur - bu konuyla ilgili yanıtların çoğu bu makalede yer almaktadır.

Biyogaz ısıtma - tarihçe

Yılın sıcak mevsiminde bataklıklarda oluşan yanıcı gaza ilgi uzak atalarımız arasında ortaya çıktı - Hindistan, Çin, İran ve Asur'un gelişmiş kültürleri 3 bin yıldan fazla bir süre önce biyogazla deneyler yaptı. Aynı eski zamanlarda, Avrupa kabilelerinde Alemanni Swabians, bataklıklarda salınan gazın iyi yandığını fark ettiler - bunu kulübelerini ısıtmak için kullandılar, deri borularla onlara gaz sağladılar ve ocaklarda yaktılar. Swablılar biyogazı bataklıklarda yaşadığına inandıkları “ejderhaların nefesi” olarak görüyorlardı.

Yüzyıllar ve binlerce yıl sonra biyogaz ikinci keşfini yaşadı - 17. ve 18. yüzyıllarda iki Avrupalı bilim adamı hemen onunla ilgilendi. Zamanının ünlü kimyageri Jan Baptista van Helmont, herhangi bir biyokütlenin ayrışmasının yanıcı bir gaz ürettiğini tespit etmiş ve ünlü fizikçi ve kimyager Alessandro Volta, ayrışma süreçlerinin gerçekleştiği biyokütle miktarı ile biyokütlenin miktarı arasında doğrudan bir ilişki kurmuştur. açığa çıkan biyogaz. 1804'te İngiliz kimyager John Dalton metanın formülünü keşfetti ve dört yıl sonra İngiliz Humphry Davy bunu bataklık gazının bir parçası olarak keşfetti.Biyogazın pratik kullanımına olan ilgi, gazlı sokak aydınlatmasının gelişmesiyle ortaya çıktı. 19. yüzyılda İngiltere'nin Exeter şehrinin bir bölgesinin sokakları atık su toplayıcısından elde edilen gazla aydınlatılıyordu.

20. yüzyılda İkinci Dünya Savaşı'nın yol açtığı enerji talepleri Avrupalıları alternatif enerji kaynakları aramaya zorladı. Gübreden gaz üretilen biyogaz tesisleri Almanya ve Fransa'da, kısmen de Doğu Avrupa'da yaygınlaştı. Ancak Hitler karşıtı koalisyon ülkelerinin zaferinden sonra biyogaz unutuldu - elektrik, doğal gaz ve petrol ürünleri endüstrilerin ve nüfusun ihtiyaçlarını tamamen karşıladı.

Günümüzde alternatif enerji kaynaklarına yönelik tutum çarpıcı biçimde değişti - geleneksel enerji kaynaklarının maliyeti yıldan yıla arttığı için ilgi çekici hale geldi. Özünde biyogaz, klasik enerji kaynaklarına yönelik tarifelerden ve maliyetlerden kaçınmanın, herhangi bir amaç için ve yeterli miktarda kendi yakıt kaynağınızı elde etmenin gerçek bir yoludur.

En fazla sayıda biyogaz tesisi Çin'de oluşturulmuş ve işletilmiştir: 40 milyon orta ve düşük güçlü tesis, üretilen metan hacmi yılda yaklaşık 27 milyar m3'tür.

Biyogaz - nedir bu

Bu, esas olarak metan (%50 ila %85 içerik), karbondioksit (%15 ila %50 içerik) ve çok daha küçük yüzdelerde diğer gazlardan oluşan bir gaz karışımıdır. Biyogaz, biyokütleyle beslenen üç tür bakteriden oluşan bir ekip tarafından üretilir: Asit oluşturan bakteriler için besin üreten hidroliz bakterileri, bu bakteriler de biyogaz oluşturan metan üreten bakteriler için besin sağlar.

Ürünü biyogaz olacak orijinal organik malzemenin (örneğin gübre) fermantasyonu, dış atmosfere erişim olmadan gerçekleşir ve anaerobik olarak adlandırılır. Böyle bir fermantasyonun başka bir ürünü olan kompost humusu, onu tarlaları ve sebze bahçelerini gübrelemek için kullanan kırsal kesim sakinleri tarafından iyi bilinir, ancak kompost yığınlarında üretilen biyogaz ve termal enerji genellikle kullanılmaz ve boşuna!

Daha yüksek metan içeriğine sahip biyogazın verimini hangi faktörler belirler?

Her şeyden önce sıcaklığa bağlıdır. Ortamın sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, organik maddeyi fermente eden bakterilerin aktivitesi de o kadar yüksek olur; sıfırın altındaki sıcaklıklarda fermantasyon yavaşlar veya tamamen durur. Bu nedenle biyogaz üretimi en çok subtropik ve tropik bölgelerde yer alan Afrika ve Asya ülkelerinde yaygındır. Rusya ikliminde, biyogaz üretimi ve alternatif yakıt olarak biyogaza tam geçiş, biyoreaktörün ısı yalıtımını ve dış atmosferin sıcaklığı sıfırın altına düştüğünde organik madde kütlesine ılık su verilmesini gerektirecektir. Biyoreaktöre yerleştirilen organik materyal biyolojik olarak parçalanabilir olmalı, organik madde kütlesinin% 90'ına kadar önemli miktarda su içermesi gerekmektedir. Önemli bir nokta, organik ortamın nötrlüğü, bileşiminde temizlik ve deterjanlar ve herhangi bir antibiyotik gibi bakteri gelişimini önleyen bileşenlerin bulunmaması olacaktır. Biyogaz hemen hemen her türlü ekonomik ve bitkisel kaynaklı atıklardan, atık sudan, gübreden vb. elde edilebilmektedir.

Organik maddenin anaerobik fermantasyonu süreci, pH değeri 6,8-8,0 aralığında olduğunda en iyi şekilde çalışır; yüksek asitlik, biyogaz oluşumunu yavaşlatacaktır çünkü Bakteriler asitleri tüketmekle ve asitliği nötralize eden karbondioksit üretmekle meşgul olacak.

Biyoreaktördeki nitrojen ve karbon oranı 1'e 30 olarak hesaplanmalıdır - bu durumda bakteriler ihtiyaç duydukları karbondioksit miktarını alacak ve biyogazdaki metan içeriği en yüksek olacaktır.

Yeterince yüksek metan içeriğine sahip biyogazın en iyi verimi, fermente edilebilir organik maddedeki sıcaklığın 32-35 ° C aralığında olması durumunda elde edilir; daha düşük ve daha yüksek sıcaklıklarda, biyogazdaki karbondioksit içeriği artar ve kalitesi artar. azalır. Metan üreten bakteriler üç gruba ayrılır: psikrofilik, +5 ila +20 °C arasındaki sıcaklıklarda etkili; mezofiliktir, sıcaklık aralığı +30 ila +42 °C arasındadır; termofilik, +54 ila +56 °C modunda çalışır. Biyogaz tüketicisi için organik maddeyi daha yüksek gaz verimiyle fermente eden mezofilik ve termofilik bakteriler büyük ilgi görmektedir.

Mezofilik fermantasyon, optimum sıcaklık aralığından birkaç derece uzaktaki sıcaklık değişikliklerine karşı daha az duyarlıdır ve biyoreaktördeki organik materyali ısıtmak için daha az enerji gerektirir. Termofilik fermantasyonla karşılaştırıldığında dezavantajları, daha düşük gaz çıkışı, organik substratın daha uzun bir süre (yaklaşık 25 gün) tamamen işlenmesi ve ortaya çıkan ayrışmış organik malzemenin zararlı flora içerebilmesidir, çünkü biyoreaktördeki düşük sıcaklık %100 steriliteyi garanti etmez.

Reaktör içi sıcaklığın termofilik bakteriler için kabul edilebilir bir seviyede yükseltilmesi ve muhafaza edilmesi, en yüksek biyogaz verimini sağlayacaktır, organik maddenin tam fermantasyonu 12 gün içinde gerçekleşecektir, organik substratın ayrışma ürünleri tamamen sterildir. Negatif özellikler: Termofilik bakteriler için kabul edilebilir aralığın dışında sıcaklıktaki 2 derecelik bir değişiklik, gaz verimini azaltacaktır; Sonuç olarak yüksek ısıtma ihtiyacı - önemli enerji maliyetleri.

Biyoreaktörün içeriği günde iki kez karıştırılmalıdır, aksi takdirde yüzeyinde biyogaza bariyer oluşturacak bir kabuk oluşacaktır. Karıştırma, ortadan kaldırmanın yanı sıra, organik kütle içindeki sıcaklık ve asitlik seviyesini eşitlemenizi sağlar.Sürekli çevrimli biyoreaktörlerde, en yüksek biyogaz verimi, fermantasyona uğramış organik maddenin eş zamanlı olarak boşaltılması ve bir miktar organik maddenin yüklenmesi ile elde edilir. boşaltılan hacme eşit miktarda yeni organik madde. Genellikle yazlık çiftliklerde kullanılan küçük hacimli biyoreaktörlerde, fermantasyon odasının iç hacminin yaklaşık %5'ine eşit bir hacimde organik maddenin her gün çıkarılması ve eklenmesi gerekir.

Biyogazın verimi doğrudan biyoreaktöre yerleştirilen organik substratın türüne bağlıdır (kg kuru substrat ağırlığı başına ortalama veriler aşağıda verilmiştir):

at gübresi 0,27 m3 biyogaz üretir, metan içeriği %57'dir;
sığır gübresi 0,3 m3 biyogaz üretir, metan içeriği %65;
taze sığır gübresi %68 metan içeriğine sahip 0,05 m3 biyogaz üretir;
tavuk gübresi - 0,5 m3, içindeki metan içeriği% 60 olacaktır;
domuz gübresi - 0,57 m3, metan payı %70 olacak;
koyun gübresi - %70 metan içeriğine sahip 0,6 m3;
buğday samanı - 0,27 m3, %58 metan içerikli;
mısır samanı - 0,45 m3, metan içeriği %58;
çimen - 0,55 m3, %70 metan içeriğiyle;
ağaç yaprakları - 0,27 m3, metan payı %58;
yağ - 1,3 m3, metan içeriği %88.

Biyogaz tesisleri

Bu cihazlar şu ana unsurlardan oluşur: bir reaktör, bir organik yükleme hunisi, bir biyogaz çıkışı ve bir fermente organik madde boşaltma hunisi.

Biyogaz tesisleri tasarım türüne göre aşağıdaki tiplerden oluşmaktadır:

reaktördeki fermente organik maddeyi ısıtmadan ve karıştırmadan;
ısıtmadan, ancak organik kütlenin karıştırılmasıyla;
ısıtma ve karıştırma ile;
ısıtmalı, karıştırmalı ve fermantasyon sürecini kontrol etmenizi ve yönetmenizi sağlayan cihazlarla.

Birinci tip biyogaz tesisi küçük bir çiftlik için uygundur ve psikrofilik bakteriler için tasarlanmıştır: biyoreaktörün iç hacmi 1-10 m3'tür (günde 50-200 kg gübre işlenir), minimum ekipman, ortaya çıkan biyogaz değildir depolanır - hemen onu tüketen ev aletlerine gider. Bu kurulum yalnızca güney bölgelerde kullanılabilir, 5-20 ° C iç sıcaklık için tasarlanmıştır.

Fermente (fermente) organik maddenin çıkarılması, yeni bir partinin yüklenmesiyle eş zamanlı olarak gerçekleştirilir; sevkiyat, hacmi biyoreaktörün iç hacmine eşit veya bundan daha büyük olması gereken bir kapta gerçekleştirilir. Kabın içeriği döllenmiş toprağa verilene kadar içinde saklanır. İkinci tipin tasarımı da küçük çiftlikler için tasarlanmıştır; verimliliği birinci tipteki biyogaz tesislerinden biraz daha yüksektir - manuel veya mekanik tahrikli bir karıştırma cihazı ile donatılmıştır.

Üçüncü tip biyogaz tesisleri, karıştırma cihazına ek olarak biyoreaktörün cebri ısıtılması ile donatılmıştır; sıcak su kazanı, biyogaz tesisi tarafından üretilen alternatif yakıtla çalışır. Bu tür tesislerde metan üretimi, reaktördeki ısıtma yoğunluğuna ve sıcaklık seviyesine bağlı olarak mezofilik ve termofilik bakteriler tarafından gerçekleştirilmektedir.

Son tip biyogaz tesisleri en karmaşık olanıdır ve birçok biyogaz tüketicisi için tasarlanmıştır; tesislerin tasarımında bir elektrik kontaklı basınç göstergesi, bir emniyet valfi, bir sıcak su kazanı, bir kompresör (organik maddenin pnömatik karıştırılması), bir alıcı, bir gaz tankı, bir gaz azaltıcı ve biyogazın nakliyeye yüklenmesi için bir çıkış. Bu tesisler sürekli çalışır, hassas ayarlanabilen ısıtma sayesinde üç sıcaklık koşulundan herhangi birinin ayarlanmasına olanak tanır ve biyogaz seçimi otomatik olarak yapılır.

DIY biyogaz tesisi

Biyogaz tesislerinde üretilen biyogazın kalorifik değeri yaklaşık 5.500 kcal/m3 olup, doğalgazın kalorifik değerinden (7.000 kcal/m3) biraz daha düşüktür. 50 m2'lik bir konut binasını ısıtmak ve dört brülörlü gaz sobasını bir saat boyunca kullanmak için ortalama 4 m3 biyogaz gerekecektir.

Rusya pazarında sunulan endüstriyel biyogaz üretim tesislerinin maliyeti 200.000 ruble. - görünüşte yüksek maliyetlerine rağmen, bu kurulumların yüklenen organik substratın hacmine göre hassas bir şekilde hesaplandığını ve üretici garantisi kapsamında olduğunu belirtmekte fayda var.

Kendiniz bir biyogaz tesisi kurmayı tercih ediyorsanız daha fazla bilgi tam size göre!

Biyoreaktör formu

Bunun için en iyi şekil oval (yumurta şeklinde) olacaktır, ancak böyle bir reaktör inşa etmek son derece zordur. Üst ve alt kısımları koni veya yarım daire şeklinde yapılmış silindirik bir biyoreaktörün tasarımı daha kolay olacaktır. Tuğla veya betondan yapılmış kare veya dikdörtgen reaktörler etkisiz olacaktır çünkü... Zamanla, alt tabakanın basıncının neden olduğu köşelerde çatlaklar oluşacak, sertleşmiş organik madde parçaları köşelerde birikerek fermantasyon sürecine müdahale edecektir.Biyoreaktörlerin çelik tankları hava geçirmez, yüksek basınca dayanıklıdır ve inşa etmek o kadar da zor değil. Dezavantajları ise paslanmaya karşı zayıf dirençleridir; iç duvarlara reçine gibi koruyucu bir kaplama uygulanmasını gerektirirler. Çelik biyoreaktörün dış kısmı iyice temizlenmeli ve iki kat halinde boyanmalıdır.

Beton, tuğla veya taştan yapılmış biyoreaktör kaplarının iç kısmı, etkili su ve gaz geçirmezliklerini sağlayabilecek, yaklaşık 60 ° C'lik sıcaklıklara ve hidrojen sülfit ve organik asitlerin saldırganlığına dayanabilecek bir reçine tabakası ile dikkatlice kaplanmalıdır. Reçineye ek olarak, reaktörün iç yüzeylerini korumak için,% 4 motor yağı (yeni) veya gazyağı ile seyreltilmiş ve 120-150 ° C'ye ısıtılmış parafin kullanabilirsiniz - biyoreaktörün yüzeyleri bir brülör ile ısıtılmalıdır. onlara bir parafin tabakası uygulamadan önce.

Bir biyoreaktör oluştururken paslanmaya dayanıklı plastik kaplar kullanabilirsiniz, ancak yalnızca yeterince sağlam duvarlara sahip sert plastik kullanabilirsiniz. Yumuşak plastik yalnızca sıcak mevsimde kullanılabilir çünkü... Soğuk havaların başlamasıyla birlikte izolasyonu takmak zorlaşacak ve duvarları yeterince sağlam olmayacaktır. Plastik biyoreaktörler yalnızca organik maddenin psikrofilik fermantasyonu için kullanılabilir.

Biyoreaktör konumu

Yerleştirilmesi, belirli bir alandaki mevcut alana, konut binalarından yeterli mesafeye, atık depolama alanından, hayvan yerleştirme alanlarından uzaklığa vb. bağlı olarak planlanır. Yer bazlı, tamamen veya kısmen suya daldırılmış bir biyoreaktörün planlanması, yeraltı suyu seviyesine, organik substratın reaktör tankına sokulmasının ve çıkarılmasının kolaylığına bağlıdır. Reaktör kabının zemin seviyesinin altına yerleştirilmesi optimal olacaktır - reaktör tankına organik bir substratın yerleştirilmesi için ekipmandan tasarruf sağlanır, ucuz malzemelerin (saman, kil) kullanılabileceği ısı yalıtımı önemli ölçüde artar.

Biyoreaktör ekipmanı

Reaktör tankı, onarım ve bakım çalışmalarını gerçekleştirmek için kullanılabilecek bir kapakla donatılmalıdır. Biyoreaktör gövdesi ile ambar kapağı arasına bir lastik conta veya bir sızdırmazlık maddesi tabakası döşenmesi gerekir. Biyoreaktörü sıcaklık, iç basınç ve organik substrat seviyesi için bir sensörle donatmak isteğe bağlıdır ancak son derece kullanışlıdır.

Biyoreaktör ısı yalıtımı

Bunun yokluğu, biyogaz tesisinin tüm yıl boyunca, yalnızca sıcak aylarda çalıştırılmasına izin vermeyecektir. Gömülü veya yarı gömülü bir biyoreaktörü yalıtmak için kil, saman, kuru gübre ve cüruf kullanılır. Yalıtım katmanlar halinde döşenir - gömülü bir reaktör monte edilirken çukur, ısı yalıtım malzemesinin toprakla doğrudan temasını önleyen bir PVC film tabakası ile kaplanır. Biyoreaktörü kurmadan önce çukurun dibine PVC film serilerek saman dökülür, üzerine bir kil tabakası yerleştirilir ve ardından biyoreaktör yerleştirilir. Bundan sonra reaktör tankı ile PVC filmle kaplı temel çukuru arasındaki tüm boş alanlar tankın neredeyse sonuna kadar samanla doldurulur ve 300 mm'lik tabakanın üzerine cürufla karıştırılmış kil tabakası dökülür.

Organik substratın yüklenmesi ve boşaltılması

Biyoreaktöre yükleme ve boşaltma için kullanılan boruların çapı en az 300 mm olmalıdır, aksi takdirde tıkanırlar. Reaktör içinde anaerobik şartların muhafaza edilmesi için bu boruların her biri vidalı veya yarım dönüşlü vanalarla donatılmalıdır. Biyogaz tesisinin türüne bağlı olarak organik madde tedariki için bunkerin hacmi, girdi hammaddelerinin günlük hacmine eşit olmalıdır. Besleme hunisi biyoreaktörün güneşli tarafında bulunmalıdır çünkü bu, eklenen organik substrattaki sıcaklığın artmasına yardımcı olacak ve fermantasyon süreçlerini hızlandıracaktır. Biyogaz tesisi doğrudan çiftliğe bağlıysa, bunker, organik substratın yerçekimi etkisi altında içeri girmesi için yapısının altına yerleştirilmelidir.

Organik substratın yüklenmesi ve boşaltılması için boru hatları biyoreaktörün karşıt taraflarına yerleştirilmelidir - bu durumda, girdi hammaddeleri eşit şekilde dağıtılacak ve fermente organik madde, yerçekimi kuvvetlerinin ve kütlenin etkisi altında kolayca uzaklaştırılacaktır. taze substrat. Organik madde yükleme ve boşaltma için boru hattının delikleri ve montajı, biyoreaktörü kurulum alanına kurmadan ve üzerine ısı yalıtım katmanları yerleştirmeden önce tamamlanmalıdır. Biyoreaktörün iç hacminin sızdırmazlığı, substrat yükleme ve boşaltma borularının girişlerinin dar bir açıda konumlandırılması ve reaktör içindeki sıvı seviyesinin boru giriş noktalarından daha yüksek olması - hidrolik conta blokları - ile sağlanır. hava erişimi.

Taşma prensibini kullanarak yeni fermente organik materyali eklemek ve çıkarmak en kolay yoldur; Yeni bir kısım eklendiğinde reaktör içindeki organik madde seviyesindeki artış, alt tabakayı boşaltma borusundan eklenen malzemenin hacmine eşit bir hacimde çıkaracaktır.