Biyogaz üretimi için kurulum (ucuz kendin yap gazı). Biyogazın kendi kendine üretimine yönelik yöntemler Biyogaz u3 üretimine yönelik kurulum

05.09.2023

Ev biyo-tesislerinde organik atık işlemenin özellikleri. Organik atıkların oksijene erişimi olmadan işlenmesi, yüksek kaliteli organik gübreler ve çevre dostu bir enerji taşıyıcısı olan biyogaz elde etmenin oldukça etkili bir yoludur. Üstelik bu atık işleme yöntemi çevre için kesinlikle güvenlidir.

Biyogaz yaklaşık %60 metan ve %40 karbondioksit (CO2) içeren bir gazdır. Çeşitli mikrobiyal türler, oksijensiz (anaerobik) koşullar altında organik substratlardan karbonu metabolize eder (Tablo 4).

Bir ton organik maddeden biyogaz verimi (m3)
Organik hammadde türü	Gaz çıkışı, hammadde tonu başına m3
Sığır gübresi
Domuz gübresi
Kuş pislikleri
At gübresi
Koyun gübresi
Mısır silajı
Çim silajı
Taze çimen

Şeker pancarı yaprakları
Silolanmış şeker pancarı yaprakları

Bu, çürüme veya oksijensiz fermantasyon olarak adlandırılan süreçtir.

Metan fermantasyonu, mikroorganizmaların hayati aktivitesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan ve bir dizi biyokimyasal reaksiyonun eşlik ettiği karmaşık bir anaerobik işlemdir (hava erişimi olmadan). Fermantasyon sıcaklığı 35°C (mezofilik işlem) veya 50°C'dir (termofilik işlem). Bu yöntem, aynı zamanda ekonominin enerji dengesini de iyileştiren yerel bir çevre koruma önlemi olarak değerlendirilmelidir; çünkü atıksız, enerji tasarruflu bir ekonomi düzenlemek mümkündür.

Nem içeriği %90-91'e kadar olan sıvı gübrenin metan çürütme ünitesinde işlenmesi sırasında üç ana ürün elde edilir: susuzlaştırılmış çamur, biyogaz ve sıvı atık. Susuz kalan çamur kokusuzdur, patojenik mikroflora içermez ve yabancı ot tohumlarının çimlenmesi sıfıra indirilir. Genel olarak susuzlaştırılmış çamur, toprağa doğrudan uygulamaya uygun, oldukça konsantre, dezenfekte edilmiş, kokusu giderilmiş bir organik gübredir. Ayrıca solucan humusu üretiminde hammadde olarak da kullanılmaktadır. Metan fermantasyonu substratın kalitesini artırır. Bunun nedeni, oksijene erişimi olmayan metan fermantasyonu sırasında amonyak nitrojeninin amonyum formuna dönüştürülmesi ve bunun daha sonra aerobik fermantasyon sürecinde nitrojen kayıplarını azaltmasıdır. Fermente gübre ve altlıktan elde edilen substrat, ürün veriminin %15-40 oranında artmasına yardımcı olur.

1920'den beri atık sulardan büyük ölçekte biyogaz üretiliyor. Avrupa şehirlerinde şehir içi kamyon filoları 1937'de biyogazla çalışacak şekilde dönüştürülmeye başlandı. İkinci Dünya Savaşı sırasında ve savaş sonrası dönemde organik atıklardan biyogaz üretimi araştırıldı ve teşvik edildi. Petrol fiyatlarındaki düşüş nedeniyle biyogaz teknolojilerinin gelişimi 60'lı yıllarda durdu. Gelişmekte olan ülkelerde basit biyogaz tesisleri yaygınlaştı. Çin'de bu tür "arka bahçe" tipi milyonlarca tesis zaten oluşturuldu. Hindistan'da yaklaşık 70 milyon adet üretildi. Gelişmiş ülkelerde 1973 krizinden sonra büyük hacimli biyogaz tesisleri yaygınlaştı. Nispeten düşük bir fermantasyon sıcaklığında anaerobik filtrelerde kanalizasyonun hızlı bir şekilde fermente edilmesi mümkün hale geldi.

Günümüzde dünyanın birçok ülkesinde faaliyet gösteren biyogaz tesislerinin çeşitleri arasında, reaktör hacimleri birkaç metreküpten birkaç bin metreküpe kadar olan tesisler bulunmaktadır. Geleneksel olarak aşağıdakilere ayrılabilirler:

Küçük veya ev tipi reaktör hacmi 20 m3'e kadar;

Çiftlik - 20-200 m3;

Orta - 200-500 m3;

Büyük - 500 m3'ün üzerinde

Biyogaz tesislerinin avantajları:

Tarımsal - son derece etkili organik gübreler elde etme yeteneği;

Enerji – biyogaz üretimi;

Çevresel - atıkların çevre üzerindeki olumsuz etkisinin nötralizasyonu;

Sosyal - özellikle kırsal kesimde yaşayanlar için önemli olan yaşam koşullarının iyileştirilmesi.

Birçok ülke bu atık işleme yönteminin sağladığı potansiyeli yaygın olarak kullanıyor. Ne yazık ki, Ukrayna'da şu anda bile biraz egzotik kalıyor ve pratikte izole durumlarda, özellikle de mevcut koşullarla ilgili olan gübre için organik atıkların anaerobik işlenmesinde kullanılıyor. Enerji krizi bile bu enerji üretim teknolojisinin gelişimini teşvik etmedi; Hindistan ve Çin gibi bazı ülkelerde, biyo bazlı tesislerde atıkların geri dönüştürülmesine yönelik ulusal programlar uzun süredir faaliyet gösteriyor. Birçok Avrupa ülkesinde enerji ihtiyacının önemli bir yüzdesi bu teknolojiyle sağlanıyor ve İngiltere'de daha 1990'dan önce kırsal nüfusa "kendi üretimi" gazın sağlanması planlanıyordu.

Şekil 41. Biyogaz tesisiŞekil 42.Hintli

Etiyopya'daki biyogaz tesisi

Büyük ölçekli tesislerin önemini göz ardı etmeden, küçük biyogaz tesislerinin avantajlarına da dikkat etmekte fayda var. Ucuzdurlar, bireysel ve endüstriyel yöntemlerle inşa edilebilirler, bakımı basit ve güvenlidirler ve içlerindeki organik atık işleme ürünleri - biyogaz ve yüksek kaliteli organik gübreler - doğrudan çiftliğin ihtiyaçları için maliyetsiz olarak kullanılabilirler. ulaşım.

Küçük biyogaz tesislerinin avantajları arasında tesisin inşası için yerel malzemelerin bulunması, bakımın sahibi tarafından yapılmasının mümkün olması, muhasebeye ihtiyaç duyulmaması, uzun mesafelere taşınması ve biyogaz kullanımına hazırlık yapılması sayılabilir.

Küçük biyogaz tesislerinin büyüklere göre bazı dezavantajları da bulunmaktadır. Burada, alt tabakanın hazırlanması ve tesislerin kendi çalışması süreçlerini otomatikleştirmek ve mekanize etmek daha zordur; alt tabakanın öğütülmesi, ısıtılması, yüklenmesi ve boşaltılması, işlemden önce ve sonra depolanması, fermente atıkların depolanması için kaplara olan ihtiyacı önceden belirler. , sorunludur. Ayrıca substratı fermantasyon için gerekli konsantrasyona getirmek için başka bir kap ve belli miktarda suya sahip olmalısınız. Su maliyetlerini azaltmak için yeniden kullanım olasılığını dikkate almakta fayda var. Fermente kütlenin dehidrasyonuyla da sorunlar ortaya çıkar. Çoğu zaman, büyük tesislerde işin mekanizasyonu (öğütme, karıştırma, ısıtma, işlenmiş ürünlerin beslenmesi vb.) için kullanılan üniteler, teknik parametreleri ve yüksek maliyetleri nedeniyle küçük tesislerde kullanıma uygun değildir.

Homestead tesisleri küçük miktarlarda biyogaz üretir, bu nedenle dehidrasyon ve yanıcı olmayan bileşenlerin safsızlıklarından arındırma süreçlerini organize etmek daha zordur.

Küçük biyogaz tesislerinin işletilmesinin sorunları arasında, yılın farklı zamanlarında biyogaz üretim sürecinin eşitsizliği yer almaktadır. Yaz işletme döneminde, bir gazlı ısıtıcının varlığında, substratın ısıtılması için kendi üretimimiz olan biyogazın daha az harcanması, ticari miktarının kışa göre daha fazla olması nedeniyle sorunlar ortaya çıkmaktadır. Yaz aylarında hayvanların meraya bırakılmasıyla biyoreaktörün hammaddesi olan atık miktarı azalıyor. Bu tür kurulumların bir parçası olarak, önemli miktarda biyogaz biriktirecek ünitelerin sağlanması uygun değildir; ekonomi için gerekenden daha fazla gaz üretildiğinde, atmosfere salınması gerekecektir.

Ancak ne olursa olsun, organik atıkların anaerobik işlenmesi, yüksek kaliteli organik gübreler ve çevre dostu enerji taşıyıcıları elde etmenin oldukça etkili ve karlı bir yoludur. 20 m3'e kadar reaktöre sahip küçük ev tipi biyogaz-humus tesislerinin, organik atıkların biriktiği hemen her kırsal avluya kurulması önerilebilir.

Biyogaz teknolojilerinin geliştirilmesindeki ana modern eğilimler arasında şunlar yer almaktadır:

Çok bileşenli substratların fermantasyonu;

Enerji bitkilerinden biyogaz üretimi için “kuru” tipte anaerobik fermantasyonun kullanılması;

Yüksek verimliliğe ve benzerlerine sahip merkezi biyogaz istasyonlarının oluşturulması.

Anaerobik çürütme teknolojisinin dört ana uygulama türü vardır: bir karıştırma reaktörü modunda çalışan kapalı lagünler ve çürütücüler ve biyokütle taşıyıcılı bir reaktör. Bir türün veya diğerinin kullanılmasının teknik ve ekonomik fizibilitesi esas olarak substratların nem içeriğine ve biyogaz tesisinin bulunduğu alandaki iklim koşullarına bağlıdır. Kullanılan biyoreaktör tipi metanizasyon işleminin toplam süresini etkiler.

Sıcak ve ılıman iklimlerde, önemli hidrolik iriliğe sahip kalıntılar içermeyen sıvı gübre atıkları için kapalı lagünlerin kullanılması tavsiye edilir. Bu tür reaktörler özel olarak ısıtılmadığından yoğun olarak değerlendirilmezler. Atığı stabilize etmek için organik maddenin bozunma süresi, yoğun fermantasyon moduna sahip reaktörlerdeki süreyi önemli ölçüde aşmaktadır.

Yoğun fermantasyon moduna sahip reaktörler, çeşitli tiplerde ısıtmalı reaktörleri içerir. Bu tür reaktörlerin tasarımları arasında fermente substratların özelliklerine bağlı iki temel fark vardır. Birinci tipteki reaktörlerde, ağırlıklı olarak sıvı gübre atığı içeren substratlar fermente edilir. Bu tür reaktörlerin en yaygın türü, yapıyı kapatmaya ve üretilen biyogazı biriktirmeye yarayan, elastik bir membranla kaplanmış, merkezi bir kolona sahip silindirik beton veya çeliktir. Bu tür reaktörler, başlangıç substrat karışımının her bir taze kısmının reaktörün fermente edilebilir kütlesinin tamamı ile karıştırıldığı tam karıştırma prensibine göre çalışır. Bu tür reaktörlerin temel tasarımı Şekil 43'te gösterilmektedir.

Şekil 43 . Dikey tip çürütücü

2 - substrat taşması;

3 - hava besleme pompası;

4 - metan tankının ısı yalıtımı;

5 - gaz tankı membranının düşmesini destekleyen merkezi sütun;

6 - karıştırma cihazı;

7 - karıştırma cihazının tahriki;

8 - servis alanı;

9 - gaz deposu membranı;

10 - metan tankı dolum seviyesi;

11 - gaz deposu membranının yükselme yüksekliği;

12 - ısıtma boru hatları

Sıvı substratlar için başka bir reaktör tipi, yer değiştirme prensibiyle çalışan yatay tiptir. Bu tür yapılarda başlangıç substrat karışımı bir taraftan beslenir, diğer taraftan uzaklaştırılır. Bu durumda organik madde, orijinal substratta halihazırda mevcut olan mikroorganizmaların oluşturduğu bir konsorsiyum nedeniyle ardışık dönüşümlere uğrar. Bu tür reaktörler, prosesin yoğunluğu açısından daha az verimli olarak kabul edilebilir, ancak bunlarda, taze substratların giriş noktaları ile fermente edilmiş olanların çıkış noktalarının mekansal olarak ayrılması nedeniyle, riskin en aza indirilmesi mümkündür. Fermente edilmiş substrat (metan tankından çıkarılır) ile birlikte taze substratların fermente edilmemiş bir bölümünün salınması. Küçük hacimli fermente substratlar için bu tip reaktörlerin kullanılması tavsiye edilir.

Aşağıdaki tipteki reaktörler, enerji bitkilerinden elde edilen kosubstratların ağırlıklı olduğu kuru organik karışımların metanizasyonu için tasarlanmıştır. Bu tip reaktörler, enerji bitkilerinin “kuru” fermantasyonu için teknolojilerin yaygınlaşmasıyla birlikte yaygınlaşmaktadır. Bu tür metan tanklarının karakteristik özelliği, tam deplasmanlı reaktörler olarak tasarlanmış olmalarıdır.

Teknolojik açıdan bakıldığında organik maddeden biyogaz üretme süreci çok aşamalıdır. Substratların fermantasyon için hazırlanması prosesinden, maddenin biyolojik ayrışma prosesinden, fermantasyon sonrası (isteğe bağlı), fermente substratın ve ekstrakte edilmiş biyogazın işlenmesinden, bunların kullanım için hazırlanmasından veya sahada bertaraf edilmesi prosesinden oluşur. Şekil 2, gübre atıklarının ve organik yardımcı substratların birlikte sindirilmesine yönelik tipik bir çiftlik biyogaz istasyonunun şematik akış diyagramını göstermektedir.

Pirinç. 44. Tipik bir çiftlik biyogaz istasyonunun şematik diyagramı

Substratın fermantasyon için hazırlanması, substratın toplanmasını ve homojenleştirilmesini (karıştırılmasını) içerir. Substratın toplanması için, tasarım miktarına bağlı olarak, özel bir karıştırma cihazı ve daha sonra hazırlanan substratı reaktöre (metan tankı) besleyecek bir pompa ile donatılmış bir depolama tankı inşa edilir. Substrat türlerine bağlı olarak madde hazırlama sistemi, kosubstratların (gerekirse) öğütülmesi veya sterilize edilmesine yönelik modüller nedeniyle karmaşık hale getirilebilir.

Ön hazırlıktan sonra, önceden hesaplanmış miktardaki substrat, pompalar kullanılarak bir boru hattı sistemi aracılığıyla reaktöre pompalanır. Bir reaktörde (metan tankı), seçilen sıcaklık rejimine bağlı olarak, hesaplanan bir süre boyunca mikrobiyosenozun katılımıyla substrat tahrip edilir. Çürütücü tankı, bir ısıtma boru hatları sistemi, bir karıştırma cihazı (ortamın tabakalaşma ve kabuk oluşumu olasılığını ortadan kaldırmak, mikrobiyolojik ortam için besleyici maddelerin eşit şekilde bölünmesi ve alt tabakanın sıcaklığının dengelenmesi için) ile donatılmıştır. ekstrakte edilen biyogazın uzaklaştırılması ve fermente edilmiş substratın boşaltılması için sistemler. Ek olarak, çürütücü tankı, biyokimyasal çökeltme yoluyla biyogazı hidrojen sülfürden arındırmak için az miktarda gerekli olan bir hava besleme sistemi ile donatılmıştır.

Aktif gaz oluşumunun tamamlandığı sırada organik maddenin ayrışma derecesi% 70-80'e yaklaşır. Bu durumda, fermente edilmiş organik kütle, özel bir ayırıcıda katı ve sıvı kısımlara ayrılmak üzere bir ayırma sistemine beslenebilir.

Çıkarılan biyogazın kullanımına yönelik çeşitli planlar vardır; bunlardan en önemlisi, çiftliğin ve biyogaz istasyonunun kendi ihtiyaçları için kullanılan elektrik ve ısı üretimi ile biyogazın bir kojenerasyon tesisinde doğrudan sahada yakılmasıdır. . Ayrıca elektrik enerjisinin bir kısmı elektrik şebekesine iletilir.

Anaerobik sindirimin ana substratı, kural olarak, hayvan ve kümes hayvanı gübresinin yanı sıra mezbaha atığıdır. Bu kökenli substratlar, hayvanların midesinde zaten mevcut olduğundan, metan fermantasyon sürecinin organizasyonu ve ilerlemesi için gerekli olan mikroorganizmaların çoğunu içerir.

Almanya'daki deneyimin gösterdiği gibi, tesislerin çoğu farklı oranlarda kosubstratların karışımı üzerinde çalışmaktadır. Ülke, 60'tan fazla temsili faaliyet gösteren biyogaz tesisinden veri toplamak için özel bir program uyguladı ve bunları analiz etti. Karışımın toplam hacminin% 75-100'ü oranında ana substrat olarak gübrenin kullanıldığı oldukça fazla istasyon (yaklaşık% 45) vardır. Ancak çamur içeriğinin %50'den az olduğu birçok istasyon da bulunmaktadır. Bu, Almanya'daki biyogaz tesislerinin, biyogaz üretirken yalnızca gübre atıklarının değil, aynı zamanda çeşitli ek yardımcı substratların potansiyelinden de büyük ölçüde yararlandığını göstermektedir.

Bu istasyonlardaki biyogaz üretimine ilişkin verilerin analizi, karışımdaki yardımcı substrat parçacıklarının artmasıyla spesifik metan veriminin arttığını gösterdi. En yaygın kosubstrat türü mısır silajıdır. Çiftçilerden kırılmış halde satın alınıyor, reaktörlere yüklenmeye hazır hale getiriliyor ve çitlerle çevrili açık alanlarda depolanıyor. Mısır silajının yanı sıra, ot silajı, tahıl samanı, yağ atığı, kırpıntı çim, peynir altı suyu, gıda ve sebze atıkları ve benzerleri de yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ukraynalı çiftçinin zihninde, bir biyogaz tesisi yalnızca büyük çiftliklerden gelen atıkların işlenmesiyle güçlü bir şekilde ilişkilidir. Ukrayna'da biyogaz tesislerinin inşasına yönelik çoğu zaman pek etkili olmayan ana teşvik, atık su arıtma ihtiyacı olmaya devam ediyor. Yüksek kalitede organik gübre elde etme imkanı da çiftçinin ilgisini çekiyor. Biyogaz üretiminin enerji yönleri, elektrik ve ısıya yönelik düşük tarifeler nedeniyle yeterince kullanılmamakta, bu da enerji satışları yoluyla biyogaz tesisleri için çok düşük yatırım getirisine yol açmaktadır.

Elbette, biyogaz teknolojilerinin aktif olarak gelişmeye başlaması için, dünyanın birçok ülkesinde olduğu gibi, her türlü yenilenebilir elektrik ve termal enerji için “yeşil” tarife sisteminin yasallaştırılması gerekmektedir. gelişmiş olanlarda.

Biyogaz tesislerinin verimliliğini arttırmanın bir başka yolu da fermantasyon için mısır silajı gibi ek substratların aktif olarak kullanılmasıdır. Etkili bir biyogaz tesisinin mükemmel bir örneği, Alman Envitek Biogas şirketinin BGU'sudur. Şirketin standart BGU'su 2500 m3'lük bir reaktör ve 500 kW elektrik gücüne sahip bir kojenerasyon ünitesi ile donatılmıştır. Böyle bir tesisin temel hammadde tedarikçisi, 5.000 domuz popülasyonuna sahip tipik bir Alman domuz çiftliği olabilir. Mısır silajı ilave edilerek biyogaz veriminde artış sağlanır. Tesisin yıl boyunca sürekli çalışması için 6000 ton silaj veya 20 ton/ha silaj verimine sahip 300 hektar araziye ihtiyaç vardır.

Biyogaz şirketi LLC'nin kısa teknik özellikleri				Biyodizel yakıtı"
Kurulum markası	Reaktör hacmi, m3	Kurulu güç	Biyogaz çıkışı	Elektrik üretimi, kW	Üretme ısı, kW	Biyobenzin

Sıvı atık, %1'e kadar askıda kalan maddeler içeren ve gübreleyici elementler içeren dezenfekte edilmiş, kokusu giderilmiş bir sıvıdır. Merkezat, hem sulama hem de sulama için kullanımı uygun olan tarımsal ürünler için mükemmel bir organik yemdir. Arıtma sonrası sıvı atıklar proses suyu olarak bile kullanılabilir.

Biyogaz elektrik ve termal enerji üretmek için kullanılır. 1 m3 biyogaz yakarak 2,5-3 kW/saat elektrik ve 4-5 kW termal enerji elde edebilirsiniz. Aynı zamanda tesisin teknolojik ihtiyaçları için biyogazın %40-60'ı kullanılmaktadır. 200-220 atm basınç altında biyogaz. Araçlara yakıt ikmali yapmak için kullanılabilir.

Biyogaz tesisleri, atık fermantasyonu sırasında enerji ve gübre üretmenin yanı sıra arıtma tesisleri olarak da görev yapar; toprağın, suyun ve havanın kimyasal ve bakteriyolojik kirliliğini azaltır ve organik atıkları nötr mineralli ürünlere dönüştürür. Tesislerin çevre dostu enerji kaynakları kullandığı (pasif olarak temiz tesisler) küçük nehirlerin enerjisi, rüzgar ve güneş enerjisi ile karşılaştırıldığında, biyoenerji tesisleri (BES) aktif olarak temiz olup, hammaddesi olan ürünlerin çevresel tehlikelerini ortadan kaldırmaktadır.

Dünya çapında kullanımda olan birçok biyogaz tesisi türü bulunmaktadır. Bitki gübresi, metatanklar ve enerji güç üniteleri almak için cihazlar içerirler.

Metan tankları, fermantasyon sırasında kütleyi karıştırmaya yönelik cihazların tasarımında birbirinden farklıdır. En sık karıştırma, fermente kütlenin katman katman karıştırılmasını sağlayan bıçaklı bir şaft kullanılarak gerçekleştirilir. Ayrıca hidrolik ve mekanik cihazlarla karıştırılarak kütlenin çürütücünün alt katmanlarından alınarak üst kısma beslenmesi sağlanır. Yoğun modda çalışan biyogaz tesislerinde, kütlenin fermantasyona ve anaerobik (metan) fermantasyona hazırlandığı aerobik (oksijen) fermantasyon odaları bulunur. Ayrıca, mahfazanın dikey ekseni boyunca yerleştirilmiş ve yüzer gaz kapağının tepesine tutturulmuş, bıçaklı bir şaft şeklinde yapılmış kütleyi karıştırmak için cihazlar da bulunmaktadır. Reaktördeki kütlenin karışması, şaftın kanatlarla dönmesi ve yüzer tabanın hareket etmesi nedeniyle meydana gelir. Bazı cihazlar sadece iş parçası kütlesinin yüzeyinde oluşan kabuğun kırılmasını sağlar. Karıştırma ayrıca bölmeler ve çift etkili bir sifon kullanılarak da sağlanır; bu, kütlenin bir bölümün alt bölgesinden ikincinin üst bölgesine dönüşümlü olarak dökülmesini sağlar ve bunun tersi de gaz basıncını düzenleyerek sağlanır. Bazen metan tankı, geometrik ekseni etrafında dönebilmesi gereken bir küre veya silindir şeklinde tasarlanır.

Ukrayna'da doğalgaz fiyatlarının hızla artması ve kaynaklarının tükenmesi nedeniyle biyogaz teknolojilerine ilgi arttı. Bugün ülkede evlerde ve küçük çiftliklerde küçük biyogaz tesisleri henüz kullanılmamaktadır. Aynı zamanda, örneğin Çin ve Hindistan'da milyonlarca küçük metan tankı inşa edildi ve başarıyla çalışıyor. Almanya'da faaliyet gösteren 3.711 biyogaz tesisinin yaklaşık 400'ü çiftlik biyogaz tesisidir; Avusturya'da ise 100'den fazlası bulunmaktadır.

Şekil 45.Alman biyogaz tesisi (çiftlik)

Şekil 46 Bir çiftliğin biyogaz tesisinin diyagramı:

1 - irin koleksiyonları (şematik olarak); 2 - biyokütle yükleme sistemi; 3- reaktör 4 fermantasyon reaktörü; 5 - substrat; 6 - ısıtma sistemi; 7 - enerji santrali; 8 - otomasyon ve kontrol sistemi; 9 - gaz boru hattı sistemi.

Şekil 47 Bir çiftliğin biyogaz tesisinin diyagramı

Büyük Vatanseverlik Savaşı gazilerinin ifadesine göre, Romanya'nın kurtuluşu sırasında, birçok köylü evinde, ev ihtiyaçları için kullanılan biyogaz üreten küçük ilkel biyogaz tesisleri gördüler.

Küçük biyogaz tesisleri arasında Biodieseldnepr LLC (Dnepropetrovsk) tarafından geliştirilenleri belirtmek gerekir. Evsel arazilerden ve çiftliklerden gelen organik atıkların anaerobik sindirimi (oksijen erişimi olmadan) yoluyla işlenmesi amaçlanmaktadır. Bu tür tesisler, günde 200-4000 kg atığın sürekli modda veya 1000-20000 kg atığın beş gün boyunca döngüsel modda işlenmesini mümkün kılar. Aynı zamanda tesisin enerji ihtiyacını karşılamak için gerekli olan ısı veya elektriği üretmek amacıyla tesislerde kullanılabilecek, 1 m3 reaktör hacmi başına en az 3 m3 biyogaz elde edilmesi sağlanmakta; haneler için gaz tedarik sistemleri (oda aydınlatması, yemek pişirme), ısıtma ve sıcak su temini için; bitkilerde biyoetanol ve biyodizel yakıtın sentezi için, ayrıca toprağa uygulanmaya hazır, uygun miktarda yüksek kaliteli organik gübre.

Endüstriyel ve ticari şirket "Dnepr-Desna" (Dnepropetrovsk), özel hanelere (3-4 inek, 10-12 domuz, 20-30 kümes hayvanı) yönelik küçük bir biyoenerji tesisi "Biogas-6MGS 2" geliştirdi. bu tesiste günde yaklaşık 11 m3 biyogaz bulunmaktadır. Bu gaz miktarı, 100 m2'lik bir odanın ısıtma ve beş kişilik bir ailenin sıcak su ihtiyacını karşılamaktadır.

Odessa bölgesinin Kenya ilçesi Leski köyüne küçük bir biyogaz tesisi kurma deneyimi dikkati hak ediyor. Biyogaz tesisi Dnepropetrovsk'taki özel bir şirket tarafından geliştirilmiş ve üretilmiştir.

Tesis, Odessa'daki bir grup sivil toplum kuruluşu tarafından küçük çevre projeleri programı çerçevesinde Odessa'nın mali desteğiyle geliştirilen “Tuna Deltası Bölgesinde Hayvancılık Atıklarının Bertarafına İlişkin Model” projesi çerçevesinde kuruldu. Avrupa için İngiliz Çevre Fonu ve Çevre ve Gıda Bakanlığı ile İngiliz Tarım ve British Council'ın yardımıyla.

Normal yükleme ve işletme koşullarında, 3 m3 reaktör hacmine sahip bir biyogaz tesisi, 100 kümes hayvanı, 10 domuz veya 4 ineğin atıklarını işleyerek günde 3 m3'e kadar biyogaz üretebilecektir. Bunlar kurulumun çalışması için minimum gereksinimlerdir.

Reaktör dünyanın yüzeyine kuruludur. Bu öncelikle reaktörün tasarımından kaynaklanmaktadır. Biyolojik hammaddeler bir ekstruder aracılığıyla alttan yüklenir ve atık malzeme üstten boşaltılır; bu, yüklemenin yukarıdan ve seçimin alttan gerçekleştiği bu tasarımı diğerlerinden ayırır. Yer üstüne yerleştirmenin ikinci nedeni ise köydeki toprak suyunun 50 cm derinlikte yüksek olması, kışın reaktördeki gübrenin ısıtılması elektrikle yapılıyor, yazın ise güneş enerjisi yeterli oluyor .

Ortaya çıkan gaz öncelikle yemek pişirmek için kullanılır - gaz boru hattı yaz mutfağına bağlanır. Reaktördeki sıcaklığın 30-35°C'de tutulması ve biyogaz üretiminin izlenmesi gereklidir. Biyoreaktörde işlenen gübrenin zamanında boşaltılması gerekir.

Daha önce de belirtildiği gibi, Batı Avrupa'da biyogaz tesisleri hayvancılık çiftliklerinde yaygın olarak uygulanmaktadır. Bu tür tesislerin bir özelliği, biyogazın elektriğe dönüştürüldüğü güç ünitelerinin devreye sokulması ve gübrenin yanı sıra bitki kütlesinin kullanılmasıdır.

Bitki kütlesini metan tanklarına beslemek için küçük besleyicilerin kullanılması tavsiye edilir. Böyle bir besleyicinin alıcı hunisinin kapasitesi 4 m3'tür, konveyörün toplam uzunluğu 6 m'dir; tahrik gücü - 7,5 kW.

S-BOKH50 mini güç ünitesi, çiftlik biyogaz tesislerini tamamlamak için etkili bir şekilde kullanılabilir. Böyle bir güç ünitesinin elektrik gücü 25 ila 48 kW arasında değişmektedir; termal güç - 49'dan 97 kW'a.

Almanya, gübre ve mısır silajı kullanımı için tasarlanmış, 30 ve 100 kW gücünde küçük kompakt biyogaz tesisleri sunmaktadır. 30 kW'lık kurulumda 5 m3 katı organik madde için depolama yükleyicisi, 315 m3 için beton fermentörü ve 30 kW elektrik enerjisi ve 46 kW termal enerji gücünde USH gaz motoru yer alıyor. 30 kW'lık bir biyogaz tesisinin %50 gübre ve %50 silaj karışımı kullanıldığında çalışabilmesi için 5-7 hektar mısırın olması gerekmektedir. 100 kW'lık tesiste 20 m3'e kadar mısır silajı alıcı-besleyici, 1200 m3 kapasiteli fermenter ve 100 kW elektrik enerjisi ve 108 kW termal enerjiye sahip gaz motoru bulunmaktadır. 100 kW'lık bir biyogaz tesisinin çalışmasını sağlamak için kullanıldığında %50 gübre ve 50 % Mısır silajı için 30 hektar mısıra ihtiyacınız var.

Yabancı şirketlerin biyogaz tesislerini devreye alırken her çiftçiye bireysel bir yaklaşım sergilediğini belirtmek gerekir. Belirli bir çiftlik için, mevcut biyokütle türleri ve kaynaklarının uygun bir şekilde incelenmesinden ve tesisin kullanılmasının ana amaçlarının belirlenmesinden sonra, kurulumun (işlem hattı) temel alındığı uygun teknoloji (teknolojik mod) geliştirilir veya seçilir. tasarlanmıştır. Yapılandırma seçilen teknolojiye bağlıdır. Çoğu şirket biyogaz tesislerini anahtar teslimi olarak geliştirir ve kurar. Biyogaz tesislerini kullanırken, enerji göstergeleri hammaddelerin kalitesine bağlı olduğundan, biyokütleyi fermantasyona hazırlama teknolojilerine çok dikkat edilir. Bir biyogaz tesisini etkin bir şekilde yönetmek için ölçüm ve kontrol teknolojisinin kullanılması tavsiye edilir.

En etkili teknolojinin biyogaz enerjisini elektrik ve termal enerjiye dönüştüren fermantasyon olduğu düşünülmektedir.

Biyogaz üretim teknolojisi. Modern hayvancılık kompleksleri yüksek üretim göstergeleri sağlar. Kullanılan teknolojik çözümler, komplekslerin kendi tesislerinde mevcut sıhhi ve hijyenik standartların gerekliliklerine tam olarak uymayı mümkün kılmaktadır.

Ancak tek bir yerde yoğunlaşan büyük miktarlardaki sıvı gübre, kompleksin bitişiğindeki alanların ekolojisi açısından önemli sorunlar yaratmaktadır. Örneğin taze domuz gübresi ve pislikleri tehlike sınıfı 3 atık olarak sınıflandırılır. Çevresel konular denetleyici otoritelerin kontrolü altındadır ve bu konulara ilişkin yasal gereklilikler sürekli olarak daha sıkı hale gelmektedir.

Biocomplex, modern biyogaz tesislerinde (BGU) hızlandırılmış işlemeyi de içeren, sıvı gübrenin bertarafı için kapsamlı bir çözüm sunar. İşleme süreci sırasında, organik maddenin doğal ayrışma süreçleri, metan, CO2, kükürt vb. gazların salınmasıyla hızlandırılmış bir modda meydana gelir. Sadece ortaya çıkan gaz atmosfere salınarak sera etkisi yaratmaz, elektrik ve termal enerji üreten özel gaz jeneratörü (kojenerasyon) ünitelerine gönderilir.

Biyogaz - yanıcı gaz biyokütlenin anaerobik metan fermantasyonu sırasında oluşur ve esas olarak metan (% 55-75), karbondioksit (% 25-45) ve hidrojen sülfit, amonyak, nitrojen oksitler ve diğerlerinin (% 1'den az) safsızlıklarından oluşur.

Biyokütlenin ayrışması, kimyasal ve fiziksel süreçler ve 3 ana grup bakterinin simbiyotik yaşam aktivitesi sonucu meydana gelirken, bazı bakteri gruplarının metabolik ürünleri, belirli bir sıra ile diğer grupların besin ürünleridir.

Birinci grup hidrolitik bakteriler, ikincisi asit oluşturan, üçüncüsü metan oluşturan bakterilerdir.

Biyogaz üretimi için hem organik tarımsal endüstriyel atıklar hem de evsel atıklar ve bitkisel hammaddeler kullanılabilir.

Biyogaz üretimi için kullanılan en yaygın tarımsal atık türleri şunlardır:

domuz ve sığır gübresi, kümes hayvanı gübresi;
sığır komplekslerinin beslenme masasından kalan kalıntılar;
sebze üstleri;
tahıl ve sebzelerin, şeker pancarının, mısırın standartların altında toplanması;
posa ve melas;
un, harcanmış tahıl, küçük tane, tohum;
bira tahılı, malt filizleri, protein çamuru;
nişasta ve şurup üretiminden kaynaklanan atıklar;
meyve ve sebze posası;
serum;
vesaire.

Hammadde kaynağı	Hammadde türü	Yıllık hammadde miktarı m3 (ton)	Biyogaz miktarı, m3
1 süt ineği	Çöpsüz sıvı gübre
1 besi domuzu	Çöpsüz sıvı gübre
1 adet besili boğa	Çöp katı gübre
1 at	Çöp katı gübre
100 tavuk	Kuru dışkı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze mısır silajı
1 hektar ekilebilir arazi	Şekerpancarı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze tahıl silajı
1 hektar ekilebilir arazi	Taze ot silajı

Bir biyogaz tesisinde (BGU) biyogaz üretmek için kullanılan substrat sayısı (atık türleri) birden ona kadar veya daha fazla olabilir.

Tarımsal sanayi sektöründeki biyogaz projeleri aşağıdaki seçeneklerden birine göre oluşturulabilir:

ayrı bir işletmenin atıklarından biyogaz üretimi (örneğin, bir hayvan çiftliğinden gelen gübre, bir şeker fabrikasından gelen küspe, bir içki fabrikasından gelen damıtma suyu);
ayrı bir işletmeye veya ayrı olarak konumlanmış merkezi bir biyogaz tesisine bağlı projeyle, farklı işletmelerin atıklarından elde edilen biyogaz üretimi;
Ayrı konumdaki biyogaz tesislerinde enerji tesislerinin birincil kullanımıyla biyogaz üretimi.

Biyogazın enerji kullanımının en yaygın yöntemi, mini-CHP'nin bir parçası olarak gaz pistonlu motorlarda elektrik ve ısı üreterek yakılmasıdır.

Var olmak biyogaz istasyonlarının teknolojik şemaları için çeşitli seçenekler- kullanılan alt tabaka türlerine ve tür sayısına bağlı olarak. Bazı durumlarda ön hazırlığın kullanılması, biyoreaktörlerdeki hammaddelerin ayrışma hızı ve derecesinde bir artışa ve dolayısıyla genel biyogaz veriminde bir artışa ulaşmayı mümkün kılar. Sıvı ve katı atık gibi farklı özelliklere sahip birkaç substratın kullanılması durumunda, bunların biriktirilmesi ve ön hazırlıkları (fraksiyonlara ayırma, öğütme, ısıtma, homojenleştirme, biyokimyasal veya biyolojik arıtma vb.) ayrı ayrı gerçekleştirilir, ardından daha sonra ya biyoreaktörlere verilmeden önce karıştırılırlar ya da ayrı akışlarda beslenirler.

Tipik bir biyogaz tesisinin ana yapısal elemanları şunlardır:

substratların alınması ve ön hazırlanması için sistem;
kurulum dahilinde alt tabaka taşıma sistemi;
karıştırma sistemli biyoreaktörler (fermentörler);
biyoreaktör ısıtma sistemi;
biyogazın hidrojen sülfür ve nem safsızlıklarından uzaklaştırılması ve saflaştırılması için sistem;
fermente kütle ve biyogaz için depolama tankları;
teknolojik süreçlerin yazılım kontrolü ve otomasyonu için sistem.

Biyogaz tesislerinin teknolojik şemaları, işlenmiş substratların türüne ve sayısına, nihai hedef ürünlerin türüne ve kalitesine, teknolojik çözümü sağlayan şirketin kullandığı özel teknik bilgiye ve bir dizi başka faktöre bağlı olarak değişiklik gösterir. Günümüzde en yaygın olanı, biri genellikle gübre olan çeşitli substrat türlerinin tek aşamalı fermantasyonuna sahip şemalardır.

Biyogaz teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte, kullanılan teknik çözümler iki aşamalı şemalara doğru daha karmaşık hale geliyor; bu, bazı durumlarda belirli substrat türlerinin verimli bir şekilde işlenmesine yönelik teknolojik ihtiyaç ve çalışma hacminin kullanımının genel verimliliğinin arttırılmasıyla haklı gösteriliyor. biyoreaktörler.

Biyogaz üretiminin özellikleri metan bakterileri tarafından yalnızca tamamen kuru organik maddelerden üretilebilmesidir. Bu nedenle üretimin ilk aşamasının görevi, yüksek miktarda organik madde içeren ve aynı zamanda pompalanabilen bir substrat karışımı oluşturmaktır. Bu, %10-12 kuru madde içeriğine sahip bir substrattır. Çözüm, vidalı ayırıcılar kullanılarak fazla nemin serbest bırakılmasıyla elde edilir.

Sıvı gübre üretim tesisinden bir tanka gelir, dalgıç bir karıştırıcı kullanılarak homojenleştirilir ve bir dalgıç pompa aracılığıyla helezonlu ayırıcılar halinde ayırma atölyesine iletilir. Sıvı kısım ayrı bir tankta birikir. Katı fraksiyon, katı ham madde besleyiciye yüklenir.

Substratın fermentöre yüklenmesine ilişkin programa uygun olarak, geliştirilen programa göre, pompa periyodik olarak çalıştırılarak sıvı fraksiyonun fermentöre beslenmesi ve aynı zamanda katı hammadde yükleyicisi çalıştırılır. Bir seçenek olarak sıvı fraksiyon, karıştırma işlevi olan bir katı hammadde yükleyicisine beslenebilir ve daha sonra bitmiş karışım, geliştirilen yükleme programına göre fermentöre beslenir.İlaveler kısa ömürlüdür. Bu, organik substratın fermentöre aşırı alımını önlemek için yapılır, çünkü bu, maddelerin dengesini bozabilir ve fermentördeki prosesin dengesizleşmesine neden olabilir. Aynı zamanda, fermentör ve fermentörün taşmasını önlemek için fermentörden fermentöre ve fermentörden fermentör depolama tankına (lagün) çürütülmüş ürünü pompalayan pompalar da açılır.

Fermentör ve fermentörde bulunan sindirim ürünü kütleleri, bakterilerin kapların tüm hacmi boyunca eşit dağılımını sağlamak için karıştırılır. Karıştırma için özel tasarımlı düşük hızlı karıştırıcılar kullanılır.

Substrat fermentördeyken bakteriler, biyogaz tesisi tarafından üretilen toplam biyogazın %80'ine kadarını serbest bırakır. Biyogazın geri kalan kısmı çürütücüde serbest bırakılır.

Fermentör ve fermentör içindeki sıvının sıcaklığı, salınan biyogazın sabit miktarının sağlanmasında önemli bir rol oynar. Kural olarak, işlem mezofilik modda 41-43ᴼС sıcaklıkta ilerler. Fermentörlerin ve fermentörlerin içindeki özel boru tipi ısıtıcıların yanı sıra duvarların ve boru hatlarının güvenilir ısı yalıtımı kullanılarak sabit bir sıcaklığın korunması sağlanır. Çürütmeden çıkan biyogaz yüksek kükürt içeriğine sahiptir. Biyogaz, fermentörlerin ve fermentörlerin içindeki ahşap kirişli tonoz üzerine döşenen yalıtımın yüzeyinde kolonize olan özel bakteriler kullanılarak kükürtten arındırılır.

Biyogaz, çürütücünün yüzeyi ile fermentör ve fermentörü üstte kaplayan elastik, yüksek mukavemetli malzeme arasında oluşan bir gaz tutucuda birikir. Malzeme, biyogaz biriktiğinde gaz tutucunun kapasitesini önemli ölçüde artıran (mukavemeti azaltmadan) büyük ölçüde esneme özelliğine sahiptir. Gaz tankının taşmasını ve malzemenin yırtılmasını önlemek için emniyet valfi bulunmaktadır.

Daha sonra biyogaz kojenerasyon tesisine girer. Kojenerasyon ünitesi (CGU), biyogazla çalışan gaz pistonlu motorlar tarafından çalıştırılan jeneratörler tarafından elektrik enerjisinin üretildiği bir ünitedir. Biyogazla çalışan kojeneratörler, biyogazın oldukça tükenmiş bir yakıt olması nedeniyle geleneksel gaz jeneratörü motorlarından tasarım farklılıklarına sahiptir. Jeneratörler tarafından üretilen elektrik enerjisi, BSU'nun elektrik ekipmanına güç sağlıyor ve bunun ötesindeki her şey yakındaki tüketicilere sağlanıyor. Kojeneratörleri soğutmak için kullanılan sıvının enerjisi, kazan cihazlarında üretilen termal enerji eksi kayıplardır. Üretilen termal enerjinin bir kısmı fermentörleri ve fermentörleri ısıtmak için kullanılır, geri kalan kısmı da yakındaki tüketicilere gönderilir. girer

Biyogazı doğal gaz seviyesine kadar saflaştırmak için ek ekipman kurmak mümkündür, ancak bu pahalı bir ekipmandır ve yalnızca biyogaz tesisinin amacının termal ve elektrik enerjisi üretimi değil, yakıt üretimi olması durumunda kullanılır. gaz pistonlu motorlar. Kanıtlanmış ve en yaygın olarak kullanılan biyogaz saflaştırma teknolojileri sulu absorpsiyon, basınçlı adsorpsiyon, kimyasal çökeltme ve membran ayırmadır.

Biyogaz santrallerinin enerji verimliliği büyük ölçüde seçilen teknolojiye, ana yapıların malzemelerine ve tasarımına ve ayrıca bulundukları bölgedeki iklim koşullarına bağlıdır. Ilıman bir iklim bölgesinde biyoreaktörleri ısıtmak için ortalama termal enerji tüketimi, kojeneratörler tarafından üretilen enerjinin (brüt) %15-30'udur.

Biyogazla çalışan termik santralli bir biyogaz kompleksinin genel enerji verimliliği ortalama %75-80'dir. Elektrik üretimi sırasında kojenerasyon istasyonundan alınan ısının tamamının tüketilememesi durumunda (harici ısı tüketicilerinin bulunmamasından kaynaklanan yaygın bir durum) atmosfere salınır. Bu durumda bir biyogaz termik santralinin enerji verimliliği toplam biyogaz enerjisinin yalnızca %35'i kadardır.

Biyogaz tesislerinin ana performans göstergeleri, büyük ölçüde kullanılan substratlar, benimsenen teknolojik düzenlemeler, operasyonel uygulamalar ve her bir tesis tarafından gerçekleştirilen görevlerle belirlenen önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

Gübre işleme süreci 40 günden fazla sürmez. İşleme sonucunda elde edilen sindirim ürünü kokusuzdur ve bitkiler tarafından emilen besinlerin en yüksek derecede mineralizasyonunun elde edildiği mükemmel bir organik gübredir.

Digestate genellikle vidalı ayırıcılar kullanılarak sıvı ve katı fraksiyonlara ayrılır. Sıvı fraksiyon lagünlere gönderilir ve burada toprağa uygulama dönemine kadar biriktirilir. Katı kısım aynı zamanda gübre olarak da kullanılır. Katı fraksiyona ek kurutma, granülasyon ve paketleme uygulanırsa uzun süreli depolama ve uzun mesafelere taşımaya uygun olacaktır.

Biyogazın üretimi ve enerji kullanımı Dünya uygulamaları tarafından haklılaştırılan ve onaylanan bir takım avantajlara sahiptir:

Yenilenebilir enerji kaynağı (RES). Biyogaz üretmek için yenilenebilir biyokütle kullanılır.
Biyogaz üretimi için kullanılan hammaddelerin geniş yelpazesi, tarımsal üretimin ve teknolojik bağlantılı endüstrilerin yoğunlaştığı bölgelerde hemen hemen her yerde biyogaz tesislerinin kurulmasına olanak sağlamaktadır.
Hem oluştuğu yerde hem de gaz taşıma ağına bağlı herhangi bir tesiste (bu ağa saflaştırılmış biyogaz sağlanması durumunda) elektrik ve/veya termal enerji üretimi için biyogazın enerji kullanım yöntemlerinin çok yönlülüğü ) ve ayrıca otomobiller için motor yakıtı.
Biyogazdan elektrik üretiminin yıl boyunca istikrarı, güneş ve rüzgar santralleri gibi dengesiz yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması durumu da dahil olmak üzere ağdaki pik yüklerin karşılanmasını mümkün kılar.
Biyokütle tedarikçilerinden enerji tesislerinin işletme personeline kadar bir pazar zincirinin oluşturulması yoluyla istihdam yaratılması.
Biyogaz reaktörlerinde kontrollü fermantasyon yoluyla atıkların geri dönüşümü ve nötralizasyonu yoluyla çevre üzerindeki olumsuz etkinin azaltılması. Biyogaz teknolojileri organik atıkları nötralize etmenin ana ve en akılcı yollarından biridir. Biyogaz üretim projeleri atmosfere sera gazı emisyonlarını azaltır.
Biyogaz reaktörlerinde fermente edilmiş kütlenin tarım alanlarında kullanılmasının agroteknik etkisi, organik kökenli besinlerin eklenmesi nedeniyle toprak yapısının iyileştirilmesinde, yenilenmesinde ve verimliliğinin arttırılmasında kendini gösterir. Biyogaz reaktörlerinde toplu olarak işlenenler de dahil olmak üzere organik gübre pazarının geliştirilmesi, gelecekte çevre dostu tarım ürünleri pazarının gelişmesine katkıda bulunacak ve rekabet gücünü artıracaktır.

Tahmini birim yatırım maliyetleri

BGU 75 kWel. ~ 9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6.000 €/kWel.

BGU bis 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3.500 €/kWel.

Üretilen elektrik ve termal enerji, yalnızca kompleksin değil, aynı zamanda bitişik altyapının ihtiyaçlarını da karşılayabilmektedir. Ayrıca biyogaz tesislerinin hammaddeleri bedava olduğundan, geri ödeme süresi (4-7 yıl) sonrasında yüksek ekonomik verimlilik sağlanmaktadır. Biyogaz santrallerinde üretilen enerjinin maliyeti zamanla artmaz, aksine azalır.

Biyogaz, biyokütlenin fermantasyonu sonucu üretilen bir gazdır. Bu şekilde hidrojen veya metan elde edebilirsiniz. Doğal gaza alternatif olarak metanla ilgileniyoruz. Metan renksiz ve kokusuzdur ve son derece yanıcıdır. Biyogaz üretimi için gerekli hammaddelerin tam anlamıyla ayaklarınızın altında olduğunu düşünürsek, bu tür gazların maliyeti doğal gaza göre önemli ölçüde daha azdır ve bundan çok tasarruf edebilirsiniz. Wikipedia'dan alınan rakamlar şöyle: “Bir ton büyükbaş hayvan gübresinden, metan içeriği %60 olan 50-65 m³ biyogaz, çeşitli bitki türlerinden %70'e varan metan içeriğine sahip 150-500 m³ biyogaz elde ediliyor Maksimum biyogaz miktarı 1300 m³ olup metan içeriği %87'ye kadar olan yağlardan elde edilebilmektedir.", "Uygulamada 1 kg kuru maddeden 300 ila 500 litre biyogaz elde edilmektedir."

Araçlar ve malzemeler:
-Plastik kap 750 litre;
-Plastik kap 500 litre;
- Sıhhi tesisat boruları ve adaptörleri;
-PVC borular için çimento;
-Epoksi yapıştırıcı;
-Bıçak;
-Demir testeresi;
-Çekiç;
- Açık uçlu anahtarlar;
-Gaz bağlantı parçaları (7. adımdaki ayrıntılar);

Birinci adım: biraz daha teori
Bir süre önce usta bir biyogaz tesisinin prototipini yaptı.

Ve soru ve toplantıya yardım etme talepleriyle bombardımana tutuldu. Sonuç olarak, devlet yetkilileri bile kurulumla ilgilenmeye başladı (usta Hindistan'da yaşıyor).

Bir sonraki adımda ustanın daha eksiksiz bir kurulum yapması gerekiyordu. Ne olduğunu düşünelim.
-Tesis, organik malzemenin depolandığı ve mikroorganizmaların bunu işleyerek gaz saldığı bir depolama tankından oluşur.
-Bu şekilde elde edilen gaz, gaz başlığı olarak bilinen bir rezervuarda toplanır. Yüzer tip modelde bu tank askıda yüzer ve içinde depolanan gaz miktarına göre yukarı aşağı hareket eder.
-Kılavuz boru, gaz toplama tankının depolama tankı içinde yukarı ve aşağı hareket etmesine yardımcı olur.
-Atık, depolama tankının içindeki besleme borusuyla beslenir.
-Tamamen geri dönüştürülmüş süspansiyon çıkış borusundan akar. Toplanabilir, seyreltilebilir ve bitki gübresi olarak kullanılabilir.
-Gaz manifoldundan gaz, bir boru aracılığıyla tüketici cihazlarına (gaz sobaları, su ısıtıcıları, jeneratörler) verilir.

İkinci adım: bir kap seçimi
Bir konteyner seçmek için günde ne kadar atık toplanabileceğini düşünmeniz gerekir. Ustaya göre 5 kg atığın 1000 litrelik bir konteynere ihtiyaç duyması şeklinde bir kural var. Bir usta için yaklaşık 3,5 - 4 kg'dır. Bu, ihtiyaç duyulan kapasitenin 700-800 litre olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak usta 750 litre kapasite satın aldı.
Yüzer tipte gaz manifoldu ile kurulum, bu, gaz kayıplarının minimum düzeyde olacağı bir kap seçmeniz gerektiği anlamına gelir. Bu amaçlar için 500 litrelik bir tank uygundur. Bu 500 litrelik konteyner 750 litrelik konteynerin içinde hareket edecektir. İki kabın duvarları arasındaki mesafe her iki tarafta yaklaşık 5 cm'dir. Güneş ışığına ve agresif ortamlara dayanıklı olacak konteynerlerin seçilmesi gerekmektedir.

Üçüncü Adım: Tankın Hazırlanması
Küçük tankın üst kısmını keser. Önce bıçakla bir delik açıyor, ardından demir testeresiyle kesim çizgisi boyunca kesiyor.

750 litrelik bidonun üst kısmının da kesilmesi gerekiyor. Kesilen kısmın çapı küçük tankın kapağı + 4 cm kadardır.

Dördüncü adım: besleme borusu
Daha büyük tankın altına bir giriş borusu takılmalıdır. İçerisine biyoyakıt dökülecek. Borunun çapı 120 mm'dir. Namluda bir delik açar. Diz yükler. Bağlantı her iki taraftan soğuk kaynak epoksi yapıştırıcı ile sabitlenir.

Beşinci adım: Süspansiyonun boşaltılması için boru
Süspansiyonu toplamak için daha büyük bir tankın üst kısmına 50 mm çapında ve 300 mm uzunluğunda bir boru monte edilir.

Altıncı adım: kılavuzlar
Zaten anladığınız gibi, daha küçük olanı büyük bir kabın içinde serbestçe "yüzecektir". Dahili tank gazla doldukça ısınır ve bunun tersi de geçerlidir. Yukarı ve aşağı serbestçe hareket etmesini sağlamak için usta dört kılavuz yapar. "Kulaklarda" 32 mm'lik bir boru için kesikler yapar. Boruyu fotoğrafta gösterildiği gibi sabitler. Boru uzunluğu 32 cm.

40 mm'lik borulardan yapılmış 4 adet kılavuz da iç konteynere takılmaktadır.

Yedinci adım: gaz armatürleri
Gaz beslemesi üç bölüme ayrılmıştır: gaz manifoldundan boruya, borudan silindire, silindirden gaz sobasına.
Master'ın, dişli uçları olan üç adet 2,5 m'lik boruya, 2 musluklara, sızdırmazlık contalarına, dişli adaptörlere, FUM bandına ve sabitleme için braketlere ihtiyacı vardır.

Gaz armatürlerini takmak için usta üst kısımda (eski adıyla alt kısım, yani 500 litrelik silindir ters çevrilmişti) ortada bir delik açar. Bağlantı elemanlarını takar, derzi epoksi ile kapatır.

Sekizinci Adım: Montaj
Şimdi kabı düz, sert bir yüzeye yerleştirmeniz gerekiyor. Kurulum yeri mümkün olduğunca güneşli olmalıdır. Kurulum ile mutfak arasındaki mesafe minimum düzeyde olmalıdır.

Kılavuz tüplerin içine daha küçük çaplı tüpler yerleştirir. Fazla süspansiyonun boşaltılması için boru uzatılır.

Giriş borusunu uzatır. Bağlantı PVC borular için çimento kullanılarak sabitlenir.

Büyük bir tankın içine bir gaz akümülatörü takar. Kılavuzlar boyunca yönlendirir.

Dokuzuncu adım: ilk başlatma
Bu hacimdeki bir biyogaz tesisinin ilk işletmeye alınması için yaklaşık 80 kg inek gübresine ihtiyaç vardır. Gübre 300 litre klorsuz su ile seyreltilir. Usta ayrıca bakterilerin büyümesini hızlandırmak için özel bir katkı maddesi de ekler. Takviye, şeker kamışı, hindistancevizi ve palmiye ağaçlarının konsantre suyundan oluşur. Görünüşe göre maya gibi bir şey. Bu kütleyi giriş borusundan doldurur. Doldurduktan sonra giriş borusu yıkanmalı ve tapa takılmalıdır.

Birkaç gün sonra gaz akümülatörü yükselmeye başlayacak. Bu, gaz oluşumu sürecini başlattı. Depolama tankı dolar dolmaz ortaya çıkan gazın havalandırılması gerekir. İlk gaz birçok yabancı madde içeriyordu ve depolama tankında hava vardı.

Onuncu adım: yakıt
Gaz oluşumu süreci başladı ve şimdi neyin yakıt olarak kullanılıp kullanılamayacağını bulmamız gerekiyor.
Dolayısıyla yakıt olarak aşağıdakiler uygundur: çürük sebzeler, sebze ve meyvelerin kabukları, kullanılamaz süt ürünleri, fazla pişmiş tereyağı, doğranmış yabani otlar, hayvan ve kümes hayvanlarından elde edilen atıklar vb. Tesisatta kullanılamayan pek çok bitki ve hayvan atığı kullanılabilir. Parçaların mümkün olduğunca ince bir şekilde ezilmesi gerekiyor. Bu geri dönüşüm sürecini hızlandıracaktır.

Kullanmayın: soğan ve sarımsak kabukları, yumurta kabukları, kemikler, lifli malzemeler.

Şimdi yüklenen yakıt miktarı sorusuna bakalım. Daha önce de belirtildiği gibi, böyle bir kapasite 3,5 - 4 kg yakıt gerektirir. Yakıtın işlenmesi, yakıtın türüne bağlı olarak 30 ila 50 gün sürer. Her gün 4 kg yakıt eklendiğinde, 30 gün içinde bundan günde yaklaşık 750 g gaz üretilecektir. Ünitenin aşırı doldurulması aşırı yakıta, asitliğe ve bakteri eksikliğine yol açacaktır. Usta, kurallara göre 1000 litre hacim başına günlük 5 kg yakıt gerektiğini hatırlatıyor.
On Birinci Adım: Piston
Yakıt yüklemeyi kolaylaştırmak için usta bir piston yaptı.

Tarımda çözülmesi gereken sorunlardan biri de gübre ve bitki atıklarının bertaraf edilmesidir. Ve bu sürekli dikkat gerektiren oldukça ciddi bir sorundur. Geri dönüşüm sadece zaman ve çaba gerektirmez, aynı zamanda önemli miktarda da gerektirir. Bugün bu baş ağrısını gelir kaynağına dönüştürmenin en az bir yolu var: Gübrenin biyogaza dönüştürülmesi. Teknoloji, gübre ve bitki artıklarının içerdikleri bakteriler nedeniyle doğal olarak ayrışması sürecine dayanmaktadır. Bütün görev, en eksiksiz ayrışma için özel koşullar yaratmaktır. Bu koşullar oksijen erişiminin olmaması ve optimum sıcaklıktır (40-50 o C).

Herkes gübrenin en sık nasıl imha edildiğini bilir: onu yığınlara koyarlar, sonra fermantasyondan sonra tarlalara çıkarırlar. Bu durumda ortaya çıkan gaz atmosfere salınır ve başlangıçtaki maddede bulunan nitrojenin %40'ı ve fosforun çoğu da buradan kaçar. Ortaya çıkan gübre ideal olmaktan uzaktır.

Biyogaz elde etmek için gübrenin ayrıştırma işleminin oksijene erişim olmaksızın kapalı bir hacimde gerçekleşmesi gerekmektedir. Bu durumda, artık üründe hem nitrojen hem de fosfor kalır ve gaz, kolayca pompalanabileceği kabın üst kısmında birikir. Kârın iki kaynağı vardır: Gazın kendisi ve etkili gübre. Üstelik gübre en yüksek kalitede ve %99 güvenlidir: patojen mikroorganizmaların ve helmint yumurtalarının çoğu ölür ve gübrenin içerdiği yabani ot tohumları canlılığını kaybeder. Bu kalıntıyı paketlemek için hatlar bile var.

Gübrenin biyogaza dönüştürülmesi prosesinin ikinci ön şartı, optimum sıcaklığın muhafaza edilmesidir. Biyokütlenin içerdiği bakteriler düşük sıcaklıklarda etkisizdir. +30 o C ortam sıcaklığında hareket etmeye başlarlar. Ayrıca gübre iki tür bakteri içerir:

+43 o C ila +52 o C arasındaki sıcaklıklara sahip termofilik bitkiler en etkili olanlardır: bunlarda gübre 3 gün işlenir ve 1 litre faydalı biyoreaktör alanından çıkan çıktı 4,5 litreye kadar biyogazdır (bu, maksimum çıkış). Ancak sıcaklığı +50 o C'de tutmak önemli miktarda enerji harcaması gerektirir ve bu da her iklimde karlı değildir. Bu nedenle biyogaz tesisleri çoğunlukla mezofilik sıcaklıklarda çalışır. Bu durumda işlem süresi 12-30 gün olabilir, verim 1 litre biyoreaktör hacmi başına yaklaşık 2 litre biyogazdır.

Gazın bileşimi, hammaddelere ve işleme koşullarına bağlı olarak değişir, ancak yaklaşık olarak şu şekildedir: metan -% 50-70, karbondioksit -% 30-50 ve ayrıca az miktarda hidrojen sülfür içerir (1'den az). %) ve çok az miktarda amonyak, hidrojen ve nitrojen bileşikleri. Tesisin tasarımına bağlı olarak biyogaz, kurutulması gereken önemli miktarda su buharı içerebilir (aksi takdirde yanmaz). Videoda endüstriyel bir kurulumun neye benzediği gösterilmiştir.

Bunun tam bir gaz üretim tesisi olduğu söylenebilir. Ancak özel bir çiftlik veya küçük bir çiftlik için bu tür hacimler işe yaramaz. En basit biyogaz tesisini kendi ellerinizle yapmak kolaydır. Ancak soru şu: “Biyogaz bundan sonra nereye gönderilmeli?” Ortaya çıkan gazın yanma ısısı 5340 kcal/m3 ila 6230 kcal/m3 (6,21 - 7,24 kWh/m3) arasındadır. Bu nedenle, ısı (ısıtma ve sıcak su) üretmek için bir gaz kazanına veya bir elektrik üretim tesisatına, bir gaz sobasına vb. Sağlanabilir. Biyogaz tesisi tasarımcısı Vladimir Rashin, bıldırcın çiftliğinden gelen gübreyi bu şekilde kullanıyor.

En azından yeterli miktarda hayvan ve kümes hayvanınız varsa çiftliğinizin ısı, gaz ve elektrik ihtiyaçlarını tam olarak karşılayabileceğiniz ortaya çıktı. Ve arabalara gaz tesisatı kurarsanız, filoya da yakıt sağlayacaktır. Enerji kaynaklarının üretim maliyetindeki payının %70-80 olduğunu düşünürsek, yalnızca biyoreaktörden tasarruf edebilir, sonra çok para kazanabilirsiniz. Aşağıda küçük bir çiftlik için bir biyogaz tesisinin karlılığının ekonomik hesaplamasının ekran görüntüsü bulunmaktadır (Eylül 2014 itibarıyla). Çiftliğe küçük denemez ama kesinlikle büyük de değil. Terminoloji için özür dileriz - bu yazarın tarzıdır.

Bu, ev yapımı biyogaz tesisleri için gerekli maliyetlerin ve olası gelir planlarının yaklaşık bir dökümüdür

Ev yapımı biyogaz tesislerinin şemaları

Bir biyogaz tesisinin en basit şeması, içine hazırlanan bulamacın döküldüğü bir biyoreaktör olan kapalı bir kaptır. Buna göre gübre yüklemek için bir kapak ve işlenmiş hammaddeleri boşaltmak için bir kapak bulunmaktadır.

Herhangi bir zil ve ıslık olmadan bir biyogaz tesisinin en basit şeması

Kap alt tabaka ile tamamen doldurulmamış: hacmin %10-15'i gaz toplamak için serbest kalmalıdır. Tank kapağına bir gaz çıkış borusu yerleştirilmiştir. Ortaya çıkan gaz oldukça fazla miktarda su buharı içerdiğinden bu haliyle yanmayacaktır. Bu nedenle kuruması için su sızdırmazlığından geçirilmesi gerekir. Bu basit cihazda su buharının çoğu yoğunlaşacak ve gaz iyice yanacaktır. Daha sonra gazın yanıcı olmayan hidrojen sülfürden temizlenmesi tavsiye edilir ve ancak o zaman bir gaz tutucuya - gaz toplamak için bir kap - verilebilir. Ve oradan tüketicilere dağıtılabilir: kazana veya gazlı fırına beslenebilir. Biyogaz tesisi için filtrelerin kendi ellerinizle nasıl yapıldığını görmek için videoyu izleyin.

Yüzeye büyük endüstriyel tesisler yerleştirilir. Ve bu prensip olarak anlaşılabilir bir durumdur - arazi işlerinin hacmi çok büyük. Ancak küçük çiftliklerde sığınak kabı toprağa gömülür. Bu, öncelikle gerekli sıcaklığı koruma maliyetini azaltmanıza olanak tanır ve ikincisi, özel bir arka bahçede zaten yeterli sayıda her türlü cihaz vardır.

Konteyner hazır olarak alınabileceği gibi kazılmış bir çukurda tuğla, beton vb. malzemeden de yapılabilir. Ancak bu durumda, havanın sıkılığına ve geçirimsizliğine dikkat etmeniz gerekecektir: süreç anaerobiktir - hava erişimi yoktur, bu nedenle oksijene karşı geçirimsiz bir katman oluşturmak gerekir. Yapının çok katmanlı olduğu ortaya çıkıyor ve böyle bir sığınağın üretimi uzun ve pahalı bir süreç. Bu nedenle hazır bir kabı gömmek daha ucuz ve kolaydır. Daha önce bunlar mutlaka paslanmaz çelikten yapılmış metal varillerdi. Bugün PVC kapların piyasaya çıkmasıyla birlikte bunları kullanabilirsiniz. Kimyasal olarak nötrdürler, düşük ısı iletkenliğine sahiptirler, uzun ömürlüdürler ve paslanmaz çelikten birkaç kat daha ucuzdurlar.

Ancak yukarıda anlatılan biyogaz tesisinin verimliliği düşük olacaktır. İşleme sürecini etkinleştirmek için haznede bulunan kütlenin aktif olarak karıştırılması gereklidir. Aksi takdirde, alt tabakanın yüzeyinde veya kalınlığında, ayrışma sürecini yavaşlatan bir kabuk oluşur ve çıkışta daha az gaz üretilir. Karıştırma mevcut herhangi bir şekilde gerçekleştirilir. Örneğin, videoda gösterildiği gibi. Bu durumda herhangi bir sürüş yapılabilir.

Katmanları karıştırmanın başka bir yolu daha var, ancak bu mekanik değildir - barbitasyon: üretilen gaz, gübre ile birlikte kabın alt kısmına basınç altında beslenir. Yukarıya doğru yükselen gaz kabarcıkları kabuğu kıracaktır. Aynı biyogaz temin edildiği için işleme koşullarında herhangi bir değişiklik olmayacaktır. Ayrıca bu gaz bir tüketim olarak değerlendirilemez - yine gaz deposuna düşecektir.

Yukarıda belirtildiği gibi iyi performans, yüksek sıcaklıklar gerektirir. Bu sıcaklığı korumak için fazla para harcamamak için izolasyona dikkat etmeniz gerekir. Elbette ne tür ısı yalıtıcısını seçeceğiniz size kalmış, ancak bugün en uygun olanı polistiren köpüktür. Sudan korkmaz, mantar ve kemirgenlerden etkilenmez, uzun ömürlüdür ve mükemmel ısı yalıtım performansına sahiptir.

Biyoreaktörün şekli farklı olabilir ancak en yaygın olanı silindiriktir. Alt tabakanın karıştırılmasının karmaşıklığı açısından ideal değildir, ancak daha sık kullanılır çünkü insanlar bu tür kapların yapımında çok fazla deneyim biriktirmiştir. Ve eğer böyle bir silindir bir bölmeyle bölünmüşse, o zaman sürecin zaman içinde kaydırıldığı iki ayrı tank olarak kullanılabilirler. Bu durumda, bölmeye bir ısıtma elemanı yerleştirilebilir, böylece iki odadaki sıcaklığın aynı anda muhafaza edilmesi sorunu çözülür.

En basit versiyonda, ev yapımı biyogaz tesisleri, duvarları betondan yapılmış ve sızdırmazlık sağlamak için bir fiberglas ve polyester reçine tabakası ile işlenmiş dikdörtgen bir çukurdur. Bu kap bir kapakla donatılmıştır. Kullanımı son derece sakıncalıdır: Fermente kütlenin ısıtılması, karıştırılması ve çıkarılmasının uygulanması zordur ve tam işleme ve yüksek verim elde etmek imkansızdır.

Hendek biyogaz gübresi işleme tesislerinde durum biraz daha iyidir. Taze gübre yüklemeyi kolaylaştıran eğimli kenarları vardır. Tabanı eğimli yaparsanız, fermente olmuş kütle yerçekimi ile bir tarafa kayacak ve onu seçmek daha kolay olacaktır. Bu tür tesisatlarda sadece duvarların değil aynı zamanda kapağın da ısı yalıtımının sağlanması gerekmektedir. Böyle bir biyogaz tesisini kendi ellerinizle hayata geçirmek zor değil. Ancak tam işleme ve maksimum gaz miktarına ulaşılamaz. Isıtmayla bile.

Temel teknik konular ele alındı ve artık gübreden biyogaz üretimi için bir tesis kurmanın birkaç yolunu biliyorsunuz. Hala teknolojik nüanslar var.

Neler geri dönüştürülebilir ve nasıl iyi sonuçlara ulaşılabilir?

Herhangi bir hayvanın gübresi, işlenmesi için gerekli organizmaları içerir. Fermantasyon sürecinde ve gaz üretiminde binden fazla farklı mikroorganizmanın rol oynadığı keşfedildi. Metan oluşturan maddeler en önemli rolü oynamaktadır. Ayrıca tüm bu mikroorganizmaların sığır gübresinde optimal oranlarda bulunduğuna inanılmaktadır. Her durumda, bu tür atıkların bitkisel maddelerle birlikte işlenmesi sırasında en büyük miktarda biyogaz açığa çıkar. Tabloda en yaygın tarımsal atık türlerine ilişkin ortalama veriler gösterilmektedir. İdeal koşullar altında bu miktarda gaz çıkışının elde edilebileceğini lütfen unutmayın.

İyi bir üretkenlik için belirli bir alt tabaka nemini korumak gerekir: %85-90. Ancak yabancı kimyasallar içermeyen su kullanılmalıdır. Solventler, antibiyotikler, deterjanlar vb. prosesler üzerinde olumsuz etkiye sahiptir. Ayrıca sürecin normal ilerlemesi için sıvının büyük parçalar içermemesi gerekir. Maksimum parça boyutları: 1*2 cm, küçük olanlar daha iyidir. Bu nedenle bitkisel içerikler eklemeyi planlıyorsanız bunları öğütmeniz gerekir.

Substrattaki normal işleme için optimal pH seviyesini korumak önemlidir: 6,7-7,6 aralığında. Genellikle ortamın asitliği normaldir ve yalnızca ara sıra asit oluşturan bakteriler metan oluşturan bakterilerden daha hızlı gelişir. Daha sonra ortam asidik hale gelir, gaz üretimi azalır. Optimum değeri elde etmek için alt tabakaya normal kireç veya soda ekleyin.

Şimdi gübreyi işlemek için gereken süre hakkında biraz bilgi verelim. Genel olarak süre, oluşturulan koşullara bağlıdır, ancak ilk gaz, fermantasyonun başlamasından sonraki üçüncü günde akmaya başlayabilir. En aktif gaz oluşumu gübrenin %30-33 oranında ayrışması sırasında meydana gelir. Size zaman konusunda fikir vermesi açısından, iki hafta sonra substratın %20-25 oranında ayrıştığını varsayalım. Yani, ideal olarak işlemenin bir ay sürmesi gerekir. Bu durumda gübre en yüksek kalitededir.

İşleme için depo hacminin hesaplanması

Küçük çiftlikler için en uygun kurulum sabit bir kurulumdur; bu, taze gübrenin her gün küçük porsiyonlar halinde sağlandığı ve aynı porsiyonlarda kaldırıldığı zamandır. Sürecin aksamaması için günlük yükün payı işlenen hacmin %5'ini geçmemelidir.

Gübrenin biyogaza dönüştürülmesine yönelik ev yapımı tesisler mükemmelliğin zirvesi olmasa da oldukça etkilidir

Buna dayanarak ev yapımı bir biyogaz tesisi için gerekli tank hacmini kolayca belirleyebilirsiniz. Çiftliğinizdeki gübrenin günlük hacmini (zaten seyreltilmiş durumda ve% 85-90 nem ile seyreltilmiş halde) 20 ile çarpmanız gerekir (bu, mezofilik sıcaklıklar için, termofilik sıcaklıklar için 30 ile çarpmanız gerekecektir). Ortaya çıkan rakama, kubbe altında biyogaz toplamak için% 15-20 oranında boş alan daha eklemeniz gerekir. Ana parametreyi biliyorsunuz. Diğer tüm maliyetler ve sistem parametreleri, uygulama için hangi biyogaz tesisi planının seçildiğine ve her şeyi nasıl yapacağınıza bağlıdır. Doğaçlama malzemelerle yapmak oldukça mümkün veya anahtar teslimi kurulum sipariş edebilirsiniz. Fabrika geliştirmeleri 1,5 milyon avroya mal olacak, Kulibins'ten kurulumlar daha ucuz olacak.

Yasal kayıt

Kurulumun SES, gaz müfettişliği ve itfaiye ekipleriyle koordine edilmesi gerekecek. İhtiyacın olacak:

Kurulumun teknolojik diyagramı.
Kurulumun kendisine, termal ünitenin kurulum konumuna, boru hatlarının ve enerji şebekesinin konumuna ve pompa bağlantılarına göre ekipman ve bileşenler için yerleşim planı. Diyagram paratoneri ve erişim yollarını belirtmelidir.
Kurulum iç mekana yerleştirilecekse, odadaki tüm havanın en az sekiz kat değişimini sağlayacak bir havalandırma planı da gerekli olacaktır.

Görüldüğü gibi burada bürokrasi olmadan yapamayız.

Son olarak kurulumun performansı hakkında biraz bilgi verelim. Ortalama olarak, bir biyogaz tesisi günde rezervuarın faydalı hacminin iki katı hacimde gaz üretir. Yani 40 m3 bulamaç günde 80 m3 gaz üretecektir. Prosesin kendisinin sağlanmasına yaklaşık% 30 harcanacaktır (ana gider kalemi ısıtmadır). Onlar. çıkışta günde 56 m3 biyogaz alacaksınız. İstatistiklere göre üç kişilik bir ailenin ihtiyacını karşılamak ve ortalama büyüklükteki bir evi ısıtmak için 10 m3'e ihtiyaç duyulmaktadır. Net bakiyenizde günde 46 m3 var. Ve bu küçük bir kurulumla.

Sonuçlar

Biyogaz tesisi kurmak için belirli bir miktar yatırım yaparak (ister kendi ellerinizle ister anahtar teslimi olarak) sadece kendi ısı ve gaz ihtiyaçlarınızı karşılamakla kalmayacak, aynı zamanda gaz satabileceksiniz, ve işleme sonucu elde edilen yüksek kaliteli gübreler.

Alternatif yakıtlar konusu onlarca yıldır güncelliğini koruyor. Biyogaz, özellikle besi hayvanınız varsa, kendi başınıza üretip kullanabileceğiniz doğal bir yakıt kaynağıdır.

Ne olduğunu

Biyogazın bileşimi endüstriyel ölçekte üretilene benzer. Biyogaz üretiminin aşamaları:

Biyoreaktör, biyolojik kütlenin vakumda anaerobik bakteriler tarafından işlendiği bir kaptır.
Bir süre sonra metan, karbondioksit, hidrojen sülfür ve diğer gaz halindeki maddelerden oluşan bir gaz açığa çıkar.
Bu gaz arıtılır ve reaktörden çıkarılır.
Geri dönüştürülmüş biyokütle, tarlaları zenginleştirmek için reaktörden çıkarılan mükemmel bir gübredir.

Evde kendi ellerinizle biyogaz üretmek, köyde yaşamanız ve hayvan atıklarına erişiminiz olması koşuluyla mümkündür. Hayvancılık çiftlikleri ve tarımsal işletmeler için iyi bir yakıt seçeneğidir.

Biyogazın avantajı metan emisyonlarını azaltması ve alternatif bir enerji kaynağı sağlamasıdır. Biyokütlenin işlenmesi sonucunda sebze bahçeleri ve tarlalar için gübre oluşur, bu da ek bir avantajdır.

Kendi biyogazınızı üretmek için gübre, kuş pisliği ve diğer organik atıkları işleyecek bir biyoreaktör kurmanız gerekir. Kullanılan hammaddeler şunlardır:

atık su;
pipet;
çimen;
nehir alüvyonu

İşleme sürecine müdahale ettikleri için kimyasal yabancı maddelerin reaktöre girmesini önlemek önemlidir.

Kullanım Durumları

Gübrenin biyogaza dönüştürülmesi elektrik, termal ve mekanik enerji elde edilmesini mümkün kılar. Bu yakıt endüstriyel ölçekte veya özel evlerde kullanılır. İçin kullanılır:

ısıtma;
aydınlatma;
suyun ısıtılması;
içten yanmalı motorların çalışması.

Bir biyoreaktör kullanarak özel evinize veya tarımsal üretiminize güç sağlamak için kendi enerji tabanınızı oluşturabilirsiniz.

Biyogaz kullanan termik santraller, özel bir çiftliği veya küçük bir köyü ısıtmanın alternatif bir yoludur. Organik atık elektriğe dönüştürülebilir ve bu, onu sahaya götürmekten ve elektrik faturalarını ödemekten çok daha ucuzdur. Biyogaz, gazlı ocaklarda yemek pişirmek için kullanılabilir. Biyoyakıtın en büyük avantajı tükenmez, yenilenebilir bir enerji kaynağı olmasıdır.

Biyoyakıt verimliliği

Çöp ve gübreden elde edilen biyogaz renksiz ve kokusuzdur. Doğalgazla aynı miktarda ısı sağlar. Bir metreküp biyogaz, 1,5 kg kömürle aynı miktarda enerji sağlıyor.

Çoğu zaman, çiftlikler besi hayvanlarından elde edilen atıkları imha etmez, bunları tek bir alanda depolar. Bunun sonucunda atmosfere metan salınır ve gübre, gübre olarak özelliklerini kaybeder. Zamanında işlenen atıklar çiftliğe çok daha fazla fayda sağlayacaktır.

Gübre bertarafının verimliliğini bu şekilde hesaplamak kolaydır. Ortalama bir inek günde 30-40 kg gübre üretir. Bu kütle 1,5 metreküp gaz üretiyor. Bu miktardan 3 kW/saat elektrik üretilmektedir.

Biyomateryal reaktörü nasıl inşa edilir

Biyoreaktörler, ham maddelerin uzaklaştırılması için delikli beton kaplardır. İnşaattan önce sitede bir yer seçmeniz gerekiyor. Reaktörün boyutu günlük sahip olduğunuz biyokütle miktarına bağlıdır. Kabın 2/3'ünü doldurmalıdır.

Biyokütle azsa, beton bir kap yerine demir bir varil, örneğin sıradan bir varil alabilirsiniz. Ancak yüksek kaliteli kaynaklarla güçlü olması gerekir.

Üretilen gaz miktarı doğrudan hammadde hacmine bağlıdır. Küçük bir kapta birazını alacaksınız. 100 metreküp biyogaz elde etmek için bir ton biyolojik kütleyi işlemeniz gerekiyor.

Tesisatın gücünü arttırmak için genellikle zemine gömülür. Reaktör, biyokütleyi yüklemek için bir giriş borusuna ve atık malzemenin uzaklaştırılması için bir çıkışa sahip olmalıdır. Tankın üst kısmında biyogazın boşaltılacağı bir delik bulunmalıdır. Su contasıyla kapatmak daha iyidir.

Doğru bir reaksiyon için kabın hava girişi olmayacak şekilde hava geçirmez şekilde kapatılması gerekir. Su sızdırmazlığı gazların zamanında uzaklaştırılmasını sağlayacak ve bu da sistemin patlamasını önleyecektir.

Büyük bir çiftlik için reaktör

Basit bir biyoreaktör tasarımı 1-2 hayvanın bulunduğu küçük çiftlikler için uygundur. Bir çiftliğiniz varsa, büyük miktarda yakıtı işleyebilecek endüstriyel bir reaktör kurmak en iyisidir. Projenin geliştirilmesinde ve sistemin kurulumunda yer alan özel şirketleri dahil etmek en iyisidir.

Endüstriyel kompleksler aşağıdakilerden oluşur:

Ara depolama tankları;
Karıştırma tesisleri;
Binaların ve seraların ısıtılması için enerjinin yanı sıra elektrik sağlayan küçük bir termik santral;
Gübre olarak kullanılan fermente gübre kapları.

En etkili seçenek, birkaç komşu çiftlik için bir kompleks inşa etmektir. Biyomateryal ne kadar çok işlenirse, sonuç olarak o kadar fazla enerji üretilir.

Biyogazı almadan önce endüstriyel tesislerin sıhhi ve epidemiyolojik istasyon, yangın ve gaz muayenesi tarafından onaylanması gerekir. Bunlar belgelenmiştir; tüm elemanların konumu için özel standartlar vardır.

Reaktör hacmi nasıl hesaplanır

Reaktörün hacmi günlük olarak üretilen atık miktarına bağlıdır. Etkili fermantasyon için kabın yalnızca 2/3'ünün dolu olması gerektiğini unutmayın. Ayrıca fermantasyon süresini, sıcaklığını ve hammadde türünü de göz önünde bulundurun.

Gübreyi çürütücüye göndermeden önce suyla seyreltmek en iyisidir. Gübrenin 35-40 derece sıcaklıkta işlenmesi yaklaşık 2 hafta sürecektir. Hacmi hesaplamak için atığın başlangıç hacmini suyla belirleyin ve %25-30 ekleyin. Biyokütle hacmi her iki haftada bir aynı olmalıdır.

Biyokütle aktivitesi nasıl sağlanır?

Biyokütlenin uygun fermantasyonu için karışımı ısıtmak en iyisidir. Güney bölgelerde hava sıcaklığı fermantasyonun başlamasına katkıda bulunur. Kuzeyde veya orta bölgede yaşıyorsanız ek ısıtma elemanları bağlayabilirsiniz.

İşlemi başlatmak için 38 derecelik bir sıcaklık gereklidir. Bunu sağlamanın birkaç yolu vardır:

Reaktörün altında ısıtma sistemine bağlanan bir bobin;
Kabın içindeki ısıtma elemanları;
Kabın elektrikli ısıtma cihazlarıyla doğrudan ısıtılması.

Biyolojik kütle halihazırda biyogaz üretmek için gerekli olan bakterileri içermektedir. Hava sıcaklığı yükseldiğinde uyanırlar ve aktiviteye başlarlar.

Bunları otomatik ısıtma sistemleriyle ısıtmak en iyisidir. Soğuk kütle reaktöre girdiğinde açılırlar ve sıcaklık istenilen değere ulaştığında otomatik olarak kapanırlar. Bu tür sistemler su ısıtma kazanlarına monte edilir, gaz ekipmanı mağazalarından satın alınabilir.

30-40 dereceye kadar ısıtma sağlarsanız işlem 12-30 gün sürecektir. Kütlenin bileşimine ve hacmine bağlıdır. 50 dereceye kadar ısıtıldığında bakteri aktivitesi artar ve işlem 3-7 gün sürer. Bu tür tesislerin dezavantajı, yüksek sıcaklıkları korumanın yüksek maliyetidir. Alınan yakıt miktarıyla karşılaştırılabilir olduklarından sistem etkisiz hale gelir.

Anaerobik bakterileri aktive etmenin bir başka yolu da biyokütleyi karıştırmaktır. Şaftları kazana kendiniz monte edebilir ve gerekirse kütleyi karıştırmak için kolu dışarı doğru hareket ettirebilirsiniz. Ancak katılımınız olmadan kütleyi karıştıracak otomatik bir sistem tasarlamak çok daha uygundur.

Doğru gaz giderme

Gübredeki biyogaz reaktörün üst kapağından uzaklaştırılır. Fermantasyon işlemi sırasında sıkıca kapatılmalıdır. Tipik olarak bir su contası kullanılır. Sistemdeki basıncı kontrol eder, arttığında kapak yükselir ve tahliye vanası devreye girer. Karşı ağırlık olarak ağırlık kullanılır. Çıkışta gaz su ile arıtılır ve tüplerin içinden daha da akar. Gazın su buharından arındırılması için su ile arıtılması gerekir, aksi halde yanmaz.

Biyogazın enerjiye dönüştürülebilmesi için önce biriktirilmesi gerekmektedir. Bir gaz tankında saklanmalıdır:

Kubbe şeklinde yapılmış ve reaktörün çıkışına monte edilmiştir.
Çoğu zaman demirden yapılır ve korozyonu önlemek için birkaç kat boya ile kaplanır.
Endüstriyel komplekslerde gaz tankı ayrı bir tanktır.

Gaz tutucu yapmak için başka bir seçenek: PVC torba kullanın. Bu elastik malzeme torba doldukça esner. Gerektiğinde büyük miktarlarda biyogaz depolayabilir.

Yeraltı biyoyakıt üretim tesisi

Yerden tasarruf etmek için yer altı tesisleri inşa etmek en iyisidir. Evde biyogaz elde etmenin en kolay yolu budur. Yeraltı biyoreaktörü kurmak için bir delik kazmanız ve duvarlarını ve tabanını betonarme ile doldurmanız gerekir.

Giriş ve çıkış boruları için kabın her iki yanında delikler açılmıştır. Ayrıca, atık kütlesinin dışarı pompalanması için çıkış borusu kabın tabanına yerleştirilmelidir. Çapı 7-10 cm'dir, 25-30 cm çapındaki giriş deliği en iyi üst kısımda bulunur.

Tesisin üstü tuğla ile kaplanmıştır ve biyogazın alınması için bir gaz tankı yerleştirilmiştir. Kabın çıkışında basıncı düzenlemek için bir valf yapmanız gerekir.

Özel bir evin bahçesine bir biyogaz tesisi gömülebilir ve buna kanalizasyon ve hayvan atıkları bağlanabilir. Geri dönüşüm reaktörleri bir ailenin elektrik ve ısınma ihtiyacını tamamen karşılayabiliyor. Ek bir fayda bahçeniz için gübre almaktır.

DIY biyoreaktör meradan enerji elde etmenin ve gübreden para kazanmanın bir yoludur. Çiftliğin enerji maliyetlerini azaltır ve karlılığı artırır. Bunu kendiniz yapabilir veya kurulum siparişi verebilirsiniz. Fiyat 7.000 ruble'den başlayan hacme bağlıdır.