Modern teknik för bearbetning av alla typer av råmaterial öppnar möjligheten att framgångsrikt lösa problemet med att få biobränslen från gödsel direkt hemma. Genom att göra biobränsle med dina egna händer hemma tack vare de nya principerna för avfallshantering kan du samtidigt producera gödningsmedel för jordbruksplantor.
Och vad som behövs för detta och hur man gör en bioreaktor på rätt sätt - vi kommer att överväga dessa frågor i detalj i vår artikel. Vi kommer att ge rekommendationer om att välja de bästa råvarorna för biogasproduktion, vi kommer att analysera funktionerna i användningen av det resulterande bränslet för hushållens behov.
Naturligtvis är det enklaste sättet att köpa färdiga industrianläggningar. Men deras höga kostnad gör att de överväger alternativ för att tillverka produktionssystem med sina egna händer.
Kort om definitionen av biogas
Enligt vetenskapliga definitioner är biogas en produkt som erhålls som ett resultat av jäsningsprocessen av en massa biologiskt avfall. I detta fall är produkten av jäsning metan eller väte.
Bildningen av metan (eller väte) sker som ett resultat av den vitala aktiviteten hos tre typer av bakterier:
- hydrolys;
- syrabildande;
- bildande metan.
Jäsningsproduktens kvalitet är sammansättningen av gasblandningen, vars innehåll fördelas i förhållandet: 50-85% metan, 15-50% koldioxid och mindre än 5% vätesulfid.
Strukturdiagrammet för alternativ energiproduktion ser ut så här. Samtidigt används råvarukällor, traditionella för vardagen, framgångsrikt som är lämpliga för att få alternativ energi - biobränsle
Denna gasblandning passeras genom filter för att avlägsna CO.2 och H2S, varefter ren biologisk metan kvarstår. Sådan gas skiljer sig inte från naturgas som används i den inhemska och industriella sektorn.
Råvarorna för att erhålla en biologisk gasblandning av hög kvalitet är vanligtvis:
- gödsel- och fågelavfall;
- slöseri med alkoholproduktion (bard);
- överskottsbryggningsindustri (bryggeri);
- avföring och fiskavfall;
- betamassa, hushållsavfall, gräs och mer.
Detta är bara en del av alla acceptabla råvaror för användning. Men även denna lista visar: hur mångfaldig är listan över råvaror för att kunna etablera biogasproduktion fortlöpande.
En produktionsenhet för biobränsle som tillverkas efter behov av en av de många befintliga gårdarna. En liten station men tillfredsställande behoven hos en privat gård
Volumetriska indikatorer för gasblandningens produktion beror direkt på typen av råmaterial som används och torrmaterialinnehållet i den. Så om vi använder nötgödselgödsel i näringslivet kan vi faktiskt få 50-60 m från ett ton gödsel3 biobränslen som innehåller upp till 60% metan.
Man tror att de bästa råvarorna är avfall med hög fettinnehåll. Att bearbeta ett ton fettavfall genom en klassisk biobränsleanläggning kan producera upp till 1300 m3 gasblandning, där metaninnehållet når 90%.
Hur man gör en bearbetning gård modul?
För att skapa ett system för bearbetning av avfall till biobränsle måste du åtminstone vara medveten om principen för drift av sådana anordningar, samt ha en uppfattning om kretsar.
System för bioreaktorinstallation: 1 - bioreaktor; 2 - mixer; 3 - värmare; 4 - pump; 5 - filterelement; 6 - gaskompressor; 7 - gashållare; 8 - en samling gödsel; 9 - produktion av gödselmedel (slam); 10 - kontrollpanel för värme
Tänk på båda, men det bör noteras: byggandet av en fullskalig installation är en ganska besvärlig och kostsam verksamhet. Hemma kan man som regel bara göra något som liknar behandlingsstationerna. Vissa försök är dock framgångsrika.
Principen för biostation
Teknologi för biobränsleproduktion stöder som regel följande systematiska tillvägagångssätt:
- Bioreaktorn (tanken) är laddad med gödsel.
- Under en viss tid sker en fermenteringsprocess inuti reaktorn.
- Ett gasformigt medium bildas.
- Utgången från gaser från reaktorn.
- Gasblandningen rengörs och skickas för användning som bränsle.
Kompositionen för den resulterande gasblandningen kännetecknas av en tillräckligt hög mättnad med olika ämnen. Framför allt i procentandelarna finns metan (60%), koldioxid (35%) och andra ämnen, inklusive vätesulfid (5%).
Så här ser blandningsgasfördelningsdiagrammet ut: 1 - metaninnehåll på cirka 63-65%; 2 - koldioxidinnehåll på cirka 30-33%; 3 - halten vätesulfid är cirka 2%; 4 - ammoniakinnehåll på cirka 1%; 5 - väteinnehåll på cirka 1%
Samtidigt krävs betydande reserver av djuravfall för effektiv drift av den gasproducerande stationen för inhemsk produktion.
Därför är det första du bör uppmärksamma när du löser problemet med att få biobränsle i hemmet (stugan) villkoren för råvarukällor för bearbetningsanläggningen.
DIY bioreaktortillverkning
När du har bestämt dig för källorna till råvaror måste du bestämma platsen för hem- (eller landets) bioreaktor. Reaktorn själv är ett förseglat kärl, tillräckligt stark, med en volym baserad på den dagliga försörjningen av gödsel för bearbetning (för referens:3 gasblandning kräver cirka 1 ton gödsel).
Tabell över förhållandet mellan typ av gödsel och mängden producerad biogas
En tabell som visar effektiviteten hos en viss typ av biologiskt avfall i termer av den producerade gasvolymen. Som framgår av tabellen är den mest effektiva svingödsel som kan producera den största mängden biobränsle
En sådan behållare måste installeras på ett starkt fundament, utrustat med avstängningsventiler och andra tekniska egenskaper enligt det klassiska schemat. Kärlets övre del är företrädesvis avtagbar med bultfästelement och en packning.
För att säkerställa kontinuiteten i cykeln måste lagringstanken vara utrustad med en konstgjord uppvärmningsmodul. Om gödselfjäsningens effektivitet under sommaren är fullt säkerställd av yttre temperaturförhållanden, förändras situationen på vintern.
För vinterreaktion av bioreaktorn är konstgjord uppvärmning definitivt nödvändig, med tanke på att fermentationsbakteriens aktivitet upphör redan vid 4-10 ° C över noll. Följaktligen måste tanken ha en välgjord värmeisolering. För detta är den klassiska metoden för isolering med mineralull lämplig.
Ett bra exempel på att isolera en bioreaktor för sin vinterdrift. Mineralull användes här som ett isolerande material. Det översta skiktet av bomullsull är täckt med foliematerial.
Det finns flera alternativ för att organisera uppvärmning. Till exempel användningen av elektriska värmare eller ett värmesystem på en vattenkylvätska (vattenmantel).
Kraften i värmekretsen bör beräknas på basis av den optimala temperaturenormen i reaktorn på 25-40 ° C, nödvändig för att uppnå en effektiv fermenteringsprocess för biomassa.
Förutom värmare påverkar graden av stagnation aktiviteten för fermentering av biomassa. Faktum är att gödsel måste vara i rörelse inuti tanken. Rörelsen av biomassa förbättrar jäsningsprocessen och minskar tiden för att erhålla gaskomponenten.
Variant av en sommaranläggning för bearbetning av gödsel och biodrivmedel. I detta fall görs uppvärmningen i form av ett betongvattenbad, där reaktorkärlet är nedsänkt. Denna installation kan dock inte köras på vintern.
Problemet med att organisera rörelsen löses genom att införa en speciell mekanisk mixer i bioreaktordesignen. Axeln på denna anordning är ansluten till axeln på en låg hastighetsmotor, som utför rotationsverkan. Att slå på och stänga av blandningsprocessen kan göras manuellt eller automatiskt.
Vi har en annan artikel på vår webbplats som innehåller instruktioner om hur man installerar en anläggning för biogasproduktion för ett privathus.
Processen för att få biogas och gödselmedel
Utformningen av biobränsleproduktionssystemet hemma innebär teknisk lastning av fartyget med gödsel på cirka 1/3 av kapaciteten. För att ladda gödsel görs en lastlucka med en hermetiskt stängande dörr. Det återstående övre området av bioreaktorn används för att ackumulera de utsända gaserna.
Hemgjord miniatyrbioreaktor, tillverkad på basis av en konventionell 200-liters fat. I princip är det lämpligt att använda i den privata sektorn för att tillgodose de blygsamma behoven inom biobränsle. Det är just denna design som faktiskt kan göras hemma för att få biobränslen.
På fartygets övre och nedre nivå måste du göra utgångshål. Överst finns ett gasutlopp, längst ner finns ett utlopp för utsläpp av behandlad gödsel (gödselmedel). Även i området för det övre området av fartyget är det önskvärt att montera ett visningsfönster för övervakning av processen.
Röret för utgången från gasblandningen är anslutet med ett förseglat rör till en anordning som samtidigt utför funktionerna hos en separator och en vattentätning. För kommunikation används ett rör (metall eller polyeten) med en liten diameter (25-32 mm).
Separatorn är i sig ett kärl med relativt liten kapacitet, fylld med vatten. Gasen som passerar genom vattenspelaren renas, släpps ut i gastanken och tillförs sedan till konsumenterna.
Ett exempel på en tvåstegs separatoranordning - en hydraulisk slutare för att tillföra en gasblandning som kommer från en bioreaktor. Detta filtreringsalternativ gör det möjligt att få en renad produkt av hög kvalitet
Det nedre röret på reaktorn (för borttagning av förbrukad gödsel - slam) är önskvärt för att göra största möjliga diameter. Avstängningsventiler (grindventiler) är anslutna till den och en kran görs till tanken för att samla upp slam. Avfallsmassa i gården kan framgångsrikt användas som gödningsmedel.
Detaljerad information om bestämning av den erforderliga kapacitetsvolymen, liksom beräkningarna av bioreaktoreffektiviteten och användbarheten av att använda biogas, behandlade vi i nästa artikel.
Vad ska sammansättningen av dyngmassan vara?
Den lastbara massan av gödsel inuti bioreaktorn bör inte bara betraktas som råmaterial som är lämpliga i någon kvalitet. Substansens beståndsdel är av grundläggande betydelse för fermenteringsprocessen. I praktiken noterades att en minskning av substratpartiklar åtföljs av bättre processeffektivitet.
Substratets uttalade fibrösa karaktär och ökningen i området för bakteriernas växelverkan är de viktigaste kriterierna som bidrar till den snabba nedbrytningen av gödsel. I detta tillstånd bildar gödsel vid upphettning och blandning ingen fällning eller film på ytan, vilket i hög grad förenklar filtreringen av gasblandningen.
Beredning av gödsel för lastning i reaktorn. Inte mindre uppmärksamhet ägnas åt detta förfarande än allt annat om du vill få en betydande mängd biobränsle på kort tid.
Graden av slipning av råvaror bestämmer fermenteringens varaktighet, vilket i sin tur påverkar volymen av producerad gas. För att reducera jäsningstiden är det således nödvändigt att slipa råvarorna väl: ju bättre slipkvalitet, desto kortare jäsningsperiod.
Funktioner för användning av biogas för hushållens behov
Omfattningen av denna typ av energi är ganska omfattande. Tack vare användningen av biogas som bränsle producerar de elektrisk energi, får varmt vatten eller ånga. Det finns många exempel från praxis där biltransporter används för att driva biodrivmedel.
Men så att det inte finns några problem i ekonomin när man använder sådant bränsle är det oerhört viktigt att utrusta lagringen för den erhållna biogasen, tilldela rätt plats för bensintanken på platsen.
Biogasanläggningar av denna typ är den utrustning som öppnar upp möjligheten att skapa avfallsfria produktionsanläggningar. I detta avseende demonstreras ett bra exempel av enskilda länder i Västeuropa.
Till exempel i Danmark har produktionen av denna typ av bränsle nått nivån på nästan 20% av den totala massan av energiresurser i landet. I stora regioner i världen - Indien och Kina - går kostnaden för biogasanläggningar till hundratusentals.
Kraftfulla industriella biobränsleproduktionsanläggningar. Sådana konstruktioner kan till fullo förse stora jordbruksstrukturer med biobränsle. Ett stort antal sådana system används över hela världen. Och kvantitativ tillväxt fortsätter aktivt
Inte bara så har det inträffat en betydande ökning av det globala intresset för biogasproduktionsprocesser.
Detta är ett av de energimöjligheter som tillskrivs alternativa källor och för vilka de ser framtiden. Därför övervakar jordbrukare och bostads- och kommunaltjänstledare, ägare av privata hushåll och små företag utvecklingen av teknik.
Översikt över biogasanläggningen, vars tillverkning använde en plastbehållare på 127 liter. Enhetsfunktioner och driftstips.
Av särskilt intresse är användningen av installationerna bland restaurangägarna och gastronomiska området, där ämnet för behandling av matavfall förblir relevant. På grundval av detta finns det goda möjligheter att skapa billig återvinning av organiskt avfall till förmån för gårdar. Slutligen är biobränsleproduktionsteknologi en verklig miljöskydd, vilket inte kan sägas om produktion av andra krafttekniker.
Är du intresserad av biobränsleproduktion och vill klargöra några punkter? Ställ kontroversiella frågor i kommentarerna - våra experter kommer att försöka klargöra sådana punkter.
Eller kanske du inte känner till tillverkningen av en bioreaktor och processen att producera biogas? Dela praktisk kunskap och din åsikt om denna fråga under vår artikel - många företagsledare kommer att vara intresserade av din erfarenhet och rekommendationer.