Biogas postrojenje uradi sam za dom. Uradi sam biogas instalacija za grijanje kuće Dobivanje prirodnog plina kod kuće

Stalno povećanje troškova tradicionalnih energetskih resursa gura domaće majstore da kreiraju domaću opremu koja im omogućava proizvodnju bioplina iz otpada vlastitim rukama. Ovakvim pristupom poljoprivredi moguće je ne samo dobiti jeftinu energiju za grijanje kuće i druge potrebe, već i uspostaviti proces reciklaže organskog otpada i dobijanja besplatnih gnojiva za naknadnu primjenu u tlo.

Višak proizvedenog biogasa, poput gnojiva, može se prodati po tržišnoj vrijednosti zainteresiranim potrošačima, pretvarajući u novac ono što vam doslovno „leži pod nogama“. Veliki poljoprivrednici mogu sebi priuštiti kupovinu gotovih stanica za proizvodnju bioplina sastavljenih u tvornicama. Cijena takve opreme je prilično visoka. Međutim, povraćaj od njegovog rada odgovara uloženoj investiciji. Manje moćne instalacije koje rade na istom principu možete sami sastaviti od dostupnih materijala i dijelova.

Šta je biogas i kako nastaje?

Kao rezultat prerade biomase dobija se biogas

Biogas je klasifikovan kao ekološki prihvatljivo gorivo. Po svojim karakteristikama biogas je po mnogo čemu sličan prirodnom plinu proizvedenom u industrijskom obimu. Tehnologija proizvodnje biogasa može se predstaviti na sljedeći način:

u posebnoj posudi zvanoj bioreaktor odvija se proces prerade biomase uz sudjelovanje anaerobnih bakterija u uvjetima bezvazdušne fermentacije u određenom periodu, čije trajanje ovisi o zapremini utovarene sirovine;
kao rezultat toga, oslobađa se mješavina plinova koja se sastoji od 60% metana, 35% ugljičnog dioksida, 5% drugih plinovitih tvari, među kojima je mala količina sumporovodika;
nastali plin se stalno uklanja iz bioreaktora i nakon pročišćavanja šalje se za namjeravanu upotrebu;
prerađeni otpad, koji je postao visokokvalitetna đubriva, periodično se uklanja iz bioreaktora i transportuje na polja.

Vizualni dijagram procesa proizvodnje biogoriva

Da biste uspostavili kontinuiranu proizvodnju biogasa kod kuće, morate posjedovati ili imati pristup poljoprivrednim i stočarskim preduzećima. Ekonomski je isplativo proizvoditi bioplin samo ako postoji izvor besplatne opskrbe stajnjakom i drugim organskim otpadom iz stočarstva.

Grijanje na plin ostaje najpouzdaniji način grijanja. Više o autonomnoj gasifikaciji možete saznati u sljedećem materijalu:

Vrste bioreaktora

Instalacije za proizvodnju bioplina razlikuju se po vrsti utovara sirovina, prikupljanju nastalog plina, postavljanju reaktora u odnosu na površinu zemlje i materijalu izrade. Beton, cigla i čelik su najpogodniji materijali za izgradnju bioreaktora.

Na osnovu vrste utovara razlikuju se bio-instalacije u koje se određeni dio sirovine utovaruje i prolazi kroz ciklus prerade, a zatim se potpuno istovara. Proizvodnja plina u ovim instalacijama je nestabilna, ali se u njih može ubaciti bilo koja vrsta sirovine. U pravilu su okomite i zauzimaju malo prostora.

Deo organskog otpada se dnevno utovaruje u sistem druge vrste i istovari se jednak deo gotovih fermentisanih đubriva. Radna smjesa uvijek ostaje u reaktoru. Takozvano postrojenje za kontinuirano hranjenje konstantno proizvodi više bioplina i vrlo je popularno među poljoprivrednicima. U osnovi, ovi reaktori se nalaze horizontalno i pogodni su ako na lokaciji ima slobodnog prostora.

Odabrana vrsta sakupljanja biogasa određuje karakteristike dizajna reaktor.

balon sistemi sastoje se od gumenog ili plastičnog cilindra otpornog na toplinu u kojem su spojeni reaktor i plinski držač. Prednosti ovog tipa reaktora su jednostavnost dizajna, utovar i istovar sirovina, lakoća čišćenja i transporta, te niska cijena. Nedostaci su kratak vijek trajanja, 2-5 godina, te mogućnost oštećenja uslijed vanjskih utjecaja. Balon reaktori takođe uključuju jedinice kanalskog tipa, koje se široko koriste u Evropi za preradu tečnog otpada i otpadnih voda. Ovaj gumeni gornji dio je efikasan na visokim temperaturama okruženje i nema opasnosti od oštećenja cilindra. Dizajn fiksne kupole ima potpuno zatvoren reaktor i kompenzacijski spremnik za ispuštanje gnojnice. Plin se akumulira u kupoli tokom opterećenja drugu porciju sirovina, prerađena masa se gura u kompenzacioni rezervoar.
Biosistemi sa plutajućom kupolom sastoje se od monolitnog bioreaktora smještenog pod zemljom i pokretnog plinskog držača, koji pluta u posebnom vodenom džepu ili direktno u sirovini i diže se pod utjecajem tlaka plina. Prednost plutajuće kupole je jednostavnost rada i mogućnost određivanja tlaka plina po visini kupole. Ovo je odlično rješenje za veliku farmu.
Prilikom odabira lokacije za podzemnu ili nadzemnu ugradnju potrebno je voditi računa o nagibu terena koji olakšava utovar i istovar sirovina, poboljšanoj toplinskoj izolaciji podzemnih konstrukcija, čime se biomasa štiti od dnevnih temperaturnih kolebanja i čini proces fermentacije stabilnijim.

Dizajn može biti opremljen dodatnim uređajima za grijanje i miješanje sirovina.

Da li je isplativo praviti reaktor i koristiti biogas?

Izgradnja bioplinskog postrojenja ima sljedeće ciljeve:

proizvodnja jeftine energije;
proizvodnja lako probavljivih gnojiva;
uštede na priključenju na skupu kanalizaciju;
reciklaža poljoprivrednog otpada;
moguća dobit od prodaje gasa;
smanjenje intenziteta neprijatan miris i poboljšanje ekološke situacije na teritoriji.

Dijagram profitabilnosti proizvodnje i korištenja bioplina

Da bi procijenio prednosti izgradnje bioreaktora, razborit vlasnik bi trebao razmotriti sljedeće aspekte:

trošak bio-postrojenja je dugoročna investicija;
domaća oprema za bioplin i ugradnja reaktora bez uključivanja stručnjaka trećih strana koštat će mnogo manje, ali je i njegova efikasnost niža od one skupe tvorničke;
Da bi održao stabilan pritisak gasa, poljoprivrednik mora imati pristup stočnom otpadu u dovoljnim količinama i tokom dužeg vremenskog perioda. U slučaju visokih cijena električne energije i prirodnog plina ili nepostojanja mogućnosti gasifikacije, korištenje instalacije postaje ne samo isplativo, već i neophodno;
za velike farme sa sopstvenom sirovinskom bazom, isplativo rešenje bi bilo uključivanje bioreaktora u sistem plastenika i stočarskih farmi;
Za male farme, efikasnost se može povećati instaliranjem nekoliko malih reaktora i punjenjem sirovina u različitim vremenskim intervalima. Ovo će izbjeći prekide u opskrbi plinom zbog nedostatka sirovina.

Kako sami napraviti bioreaktor

Odluka o gradnji je donesena, sada trebate projektirati instalaciju i izračunati potrebne materijale, alate i opremu.

Bitan! Otpornost na agresivne kisele i alkalne sredine glavni je zahtjev za materijal bioreaktora.

Ako postoji metalni rezervoar, može se koristiti pod uslovom da ima zaštitni premaz protiv korozije. Prilikom odabira metalne posude obratite pažnju na prisutnost zavara i njihovu čvrstoću.

Izdržljiva i praktična opcija je polimerni kontejner. Ovaj materijal ne truli i ne hrđa. Bačva s debelim tvrdim zidovima ili ojačana savršeno će izdržati opterećenje.

Najjeftiniji način je postavljanje kontejnera od cigle, kamena ili betonskih blokova. Da bi se povećala čvrstoća, zidovi su ojačani i obloženi iznutra i izvana višeslojnom hidroizolacijom i plinootpornim premazom. Gips mora sadržavati aditive koji daju navedena svojstva. Najbolji oblik koji može izdržati sva tlačna opterećenja je ovalan ili cilindričan.

Na dnu ovog kontejnera nalazi se rupa kroz koju će se uklanjati otpadne sirovine. Ova rupa mora biti dobro zatvorena, jer sistem efikasno radi samo u zatvorenim uslovima.

Proračun potrebnih alata i materijala

Da biste postavili kontejner od cigle i instalirali cijeli sistem, trebat će vam sljedeći alati i materijali:

posuda za miješanje cementnog maltera ili miksera za beton;
bušilica sa nastavkom za mikser;
lomljeni kamen i pijesak za izradu drenažnog jastuka;
lopata, mjerna traka, lopatica, lopatica;
cigla, cement, voda, fini pijesak, armatura, plastifikator i drugi potrebni aditivi;
aparat za zavarivanje i spojni elementi za ugradnju metalnih cijevi i komponenti;
filter za vodu i posuda s metalnim strugotinama za pročišćavanje plina;
boce za gume ili standardne boce za propan za skladištenje plina.

Veličina rezervoara za beton određuje se iz količine organskog otpada koji se svakodnevno pojavljuje na privatnom imanju ili farmi. Puni rad bioreaktora je moguć ako se napuni do dvije trećine raspoložive zapremine.

Odredimo zapreminu reaktora za malu privatnu farmu: ako ima 5 krava, 10 svinja i 40 kokoši, onda po danu njihove životne aktivnosti leglo od 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 kg + formira se 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Da biste pileće gnojivo doveli do potrebne vlažnosti od 85%, potrebno je dodati 5 litara vode. Ukupna težina = 331,8 kg. Za preradu za 20 dana potrebno je: 331,8 kg x 20 = 6636 kg - oko 7 kubnih metara samo za podlogu. To je dvije trećine potrebne količine. Da biste dobili rezultat, potrebno vam je 7x1,5 = 10,5 kubnih metara. Dobivena vrijednost je potrebna zapremina bioreaktora.

Zapamtite da neće biti moguće proizvesti veliku količinu bioplina u malim posudama. Prinos direktno zavisi od mase organskog otpada koji se obrađuje u reaktoru. Dakle, da dobijete 100 kubnih metara biogasa, potrebno je preraditi tonu organskog otpada.

Priprema lokacije za bioreaktor

Organska smjesa koja se ubacuje u reaktor ne bi trebala sadržavati antiseptike, deterdžente, kemikalije koje su štetne za život bakterija i usporavaju proizvodnju bioplina.

Bitan! Biogas je zapaljiv i eksplozivan.

Za pravilan rad bioreaktora potrebno je pridržavati se istih pravila kao i za bilo koji drugi plinske instalacije. Ako je oprema zapečaćena i biogas se pravovremeno ispušta u rezervoar za gas, onda neće biti problema.

Ako tlak plina premašuje normu ili otrova ako je pečat pokvaren, postoji opasnost od eksplozije, pa se preporučuje ugradnja senzora temperature i pritiska u reaktor. Udisanje biogasa je također opasno po ljudsko zdravlje.

Kako osigurati aktivnost biomase

Proces fermentacije biomase možete ubrzati zagrijavanjem. Po pravilu, ovaj problem se ne javlja u južnim regijama. Temperatura okoline je dovoljna za prirodnu aktivaciju procesa fermentacije. U regijama sa teškim klimatskim uslovima u zimsko vrijeme Bez grijanja je općenito nemoguće raditi s postrojenjem za proizvodnju bioplina. Na kraju krajeva, proces fermentacije počinje na temperaturi većoj od 38 stepeni Celzijusa.

Postoji nekoliko načina za organiziranje grijanja spremnika za biomasu:

spojite zavojnicu koja se nalazi ispod reaktora na sistem grijanja;
ugraditi električne grijaće elemente na dno posude;
omogućavaju direktno zagrijavanje spremnika korištenjem električnih uređaja za grijanje.

Bakterije koje utiču na proizvodnju metana miruju u samim sirovinama. Njihova aktivnost se povećava na određenom temperaturnom nivou. Ugradnja automatiziranog sistema grijanja osigurat će normalan tok procesa. Automatizacija će uključiti opremu za grijanje kada sljedeća hladna serija uđe u bioreaktor, a zatim će je isključiti kada se biomasa zagrije do određenog temperaturnog nivoa.

Slični sistemi za kontrolu temperature ugrađeni su u kotlove za toplu vodu, tako da se mogu kupiti u trgovinama specijaliziranim za prodaju plinske opreme.

Dijagram prikazuje cijeli ciklus, počevši od utovara čvrstih i tekućih sirovina, pa do odvođenja bioplina do potrošača

Važno je napomenuti da proizvodnju bioplina možete aktivirati kod kuće miješanjem biomase u reaktoru. U tu svrhu izrađuje se uređaj koji je strukturno sličan kućnoj miješalici. Uređaj se može pokrenuti pomoću osovine koja izlazi kroz rupu koja se nalazi na poklopcu ili zidovima rezervoara.

Koje su posebne dozvole potrebne za ugradnju i korištenje bioplina

Da biste izgradili i upravljali bioreaktorom, kao i koristili nastali plin, morate voditi računa o pribavljanju potrebnih dozvola u fazi projektiranja. Koordinacija se mora završiti sa gasnom službom, vatrogascima i Rostechnadzorom. Općenito, pravila za ugradnju i rad slična su pravilima za korištenje konvencionalne plinske opreme. Izgradnja se mora izvoditi strogo u skladu sa SNIP-ovima, svi cjevovodi moraju biti žuti i imati odgovarajuće oznake. Gotovi sistemi proizvedeni u fabrici koštaju nekoliko puta više, ali imaju svu prateću dokumentaciju i usklađeni su sa svim tehnički zahtjevi. Proizvođači daju garanciju na opremu i obezbeđuju održavanje i popravke svojih proizvoda.

Domaća instalacija za proizvodnju bioplina može vam omogućiti uštedu na troškovima energije, koji zauzimaju veliki udio u određivanju cijene poljoprivrednih proizvoda. Smanjenje troškova proizvodnje će uticati na povećanje profitabilnosti farme ili privatnog imanja. Sada kada znate kako da dobijete biogas iz postojećeg otpada, ostaje samo da ideju provedete u praksi. Mnogi farmeri su odavno naučili da zarađuju od stajnjaka.

Biogas je potpuno novi izvor energije. Koristeći ga, jednostavno možete zaboraviti na omražene tarife električne energije.

Najjednostavniji primjer bioplina je plin koji se oslobađa kada stajnjak ili drugi kućni otpad truli.

Kako napraviti biogas postrojenje vlastitim rukama?

Proces stvaranja bioplinskog postrojenja vlastitim rukama prilično je radno intenzivan, ali moguć. Ova postavka će vam pomoći da uštedite novac: sada ne morate kupovati gorivo i struju, sami ćete ga proizvesti.

Također možete ponovo kreirati buduću instalaciju koristeći dostupne materijale. Na primjer, reaktor buduće instalacije može se napraviti od starih lonaca, bazena i ostataka. Najbolje je odabrati cilindrične predmete.

Glavni zahtjevi koje svaki reaktor mora ispuniti:

hidro i vazdušna nepropusnost. Ako se pomiješaju bioplin i obični zrak, doći će do reakcije čija sila može lako razbiti reaktor u najboljem slučaju, au najgorem eksplodirati;
odlična toplotna izolacija;
biti izdržljiv i pouzdan, jer se tokom reakcije oslobađa ogromna količina energije.

Da biste izgradili dobru bio-instalaciju, morate se pridržavati sljedećeg redoslijeda:

odabrati lokaciju za budućeg rektora i izračunati dnevnu stopu otpada kako bi se odredila veličina reaktora;
pripremiti bazen i postaviti cijevi za istovar i utovar;
instalirajte i sigurno pričvrstite rezervoar za punjenje i izlaznu cijev za plin;
za korištenje, održavanje i popravak jedinice, ugradite poklopac otvora;
temeljito provjerite reaktor na curenje i toplinsku izolaciju;

Najbolje je da zidove buduće instalacije napravite od betona, jer je snaga vašeg reaktora ključ sigurnosti.

Također je važno da udaljenost do najbliže stambene zgrade bude najmanje 500 metara. Ova mjera je zbog činjenice da je tokom procesa fermentacije oslobađa se otrovni gas, koji može ubiti osobu za nekoliko minuta.

Treba imati na umu da je bioplin eksplozivan proizvod i da će u slučaju eksplozije uništiti sve u radijusu od 200-300 metara.

Za dobijanje samog biogasa potrebno je:

pomiješati oko 2 tone kravljeg stajnjaka i 4,5 tone humusa u obliku trulog lišća, vrhova i otpada.
dodati vodu tako da vlažnost u reaktoru bude 60-70% vlažnosti;
Dobijenu masu ubacite u jamu i pomoću jedinice za grijanje (kalem) zagrijte je na 35-40 stepeni. Nakon toga, sama smjesa će početi fermentirati i u anaerobnom okruženju će se zagrijati do 70 stupnjeva;
pričvrstite protivteg na kupolu, čija težina treba biti 1,5-2 puta veća od same smjese, to se radi kako kupola ne bi izletjela iz jame tokom procesa reakcije.

5,5-6 tona mješavine bit će dovoljno da biogas postrojenje radi šest mjeseci.

Zapamtite da masa koju ubacujete u reaktor ne smije sadržavati antibiotike, boje, rastvarače ili druge sintetičke tvari. U suprotnom, ne samo da će ometati čitavu reakciju i zaustaviti je, već će i uništiti zidove vašeg reaktora.

Kao što se može primijetiti, princip rada bioplinskog postrojenja je vrlo jednostavan. Jednostavno rečeno, ugrađuju se u jamu zapečaćeni rezervoar gde se skladište sirovine za preradu. Nakon što ih napunite, morate samo pričekati da se pojave mikroorganizmi, oni su ti koji osiguravaju cijeli proces, razlažu masu i tek nakon toga možete prikupiti gotovi plin.

Mogu se koristiti i fermentisane sirovine. Možete ga lako koristiti u poljoprivreda kao đubrivo.

Nakon što je plin proizveden, ostaje u reaktoru kada se masa ukloni iz reaktora kroz ispusnu cijev. Veoma je važno da zapremina privremenog rezervoara ne bude manja od zapremine reaktora.

Video o izgradnji biogas postrojenja

Povezani postovi:

Kako odabrati benzinski generator za vaš dom -...

Plin se široko koristi kako u industriji, uključujući kemijsku (na primjer, sirovine za proizvodnju plastike), tako iu svakodnevnom životu. U kućnim uslovima plin se koristi za grijanje stambenih privatnih i stambenih zgrada, kuhanje, grijanje vode, kao gorivo za automobile itd.

Sa ekološke tačke gledišta, gas je jedno od najčistijih goriva. U poređenju sa drugim vrstama goriva, ima najmanju količinu štetnih emisija.

Ali ako govorimo o gasu, automatski mislimo na prirodni gas izvučen iz utrobe zemlje.

Jednog dana sam naišao na članak u novinama koji je pričao kako je jedan deda sastavio jednostavnu instalaciju i dobija gas iz stajnjaka. Ova tema me je veoma zainteresovala. I želio bih govoriti o ovoj alternativi prirodnom plinu – biogasu. Vjerujem da je ova tema prilično interesantna i korisna za obične ljude, a posebno za poljoprivrednike.

Na imanju bilo koje seljačke farme možete koristiti ne samo energiju vjetra, sunca, već i biogas.

Biogas- plinovito gorivo, proizvod anaerobne mikrobiološke razgradnje organskih tvari. Tehnologija proizvodnje plina je ekološki prihvatljiva, bezotpadna metoda prerade, recikliranja i dezinfekcije različitog organskog otpada biljnog i životinjskog porijekla.

Sirovine za proizvodnju bioplina su obično stajsko gnojivo, lišće, trava, općenito, bilo koji organski otpad: vrhovi, otpad od hrane, opalo lišće.

Nastali plin, metan, rezultat je vitalne aktivnosti metanskih bakterija. Metan, koji se naziva i močvarni ili rudnički gas, čini 90-98% prirodnog gasa koji se koristi u svakodnevnom životu.

Instalacija za proizvodnju plina je vrlo jednostavna za proizvodnju. Potrebna nam je glavna posuda, možete je skuhati sami ili koristiti neku gotovu, može biti bilo šta. Toplinska izolacija mora biti postavljena na bočne strane kontejnera kako bi se jedinica koristila u hladnoj sezoni. Napravimo par otvora na vrhu. Iz jedne od njih spajamo cijevi za uklanjanje plina. Za intenzivan proces fermentacije i oslobađanje plina, smjesa se mora povremeno miješati. Stoga morate instalirati uređaj za miješanje. Zatim se plin mora sakupljati i skladištiti ili koristiti za njegovu namjenu. Za sakupljanje plina možete koristiti običnu automobilsku komoru, a zatim ga, ako imate kompresor, komprimirati i pumpati u cilindre.

Princip rada je prilično jednostavan: gnoj se puni kroz jedan otvor. Unutra, ovu biomasu razgrađuju posebne metanske bakterije. Da bi proces bio intenzivniji, sadržaj je potrebno promiješati i po mogućnosti zagrijati. Za grijanje možete ugraditi cijevi kroz koje bi trebala cirkulirati topla voda. Metan koji se oslobađa kao rezultat vitalne aktivnosti bakterija ulazi u komore automobila kroz cijevi, a kada se akumulira dovoljna količina, komprimuje se pomoću kompresora i pumpa u cilindre.

U toplom vremenu ili kada se koristi umjetno grijanje, instalacija može proizvesti prilično veliku količinu plina, oko 8 m 3 / dan.

Gas je moguće dobiti i iz kućnog otpada sa deponija, ali problem su hemikalije koje se koriste u svakodnevnom životu.

Bakterije metana nalaze se u crijevima životinja, a samim tim i u stajnjaku. Ali da bi počele raditi, potrebno je ograničiti njihovu interakciju s kisikom, jer on inhibira njihove vitalne funkcije. Zato je potrebno napraviti posebne instalacije kako bakterije ne bi došle u kontakt sa zrakom.

U nastalom bioplinu koncentracija metana je nešto niža nego u prirodnom plinu, pa će pri sagorijevanju proizvesti nešto manje topline. Pri sagorijevanju 1 m 3 prirodnog plina oslobađa se 7-7,5 Gcal, zatim pri sagorijevanju bioplina - 6-6,5 Gcal.

Ovaj plin je pogodan za grijanje (imamo i opće informacije o grijanju) i za upotrebu u kućnim pećima. Cijena bioplina je niska, au nekim slučajevima praktički jednaka nuli, ako je sve napravljeno od otpadnog materijala i držite, na primjer, kravu.

Otpad proizvodnje gasa je vermikompost - organsko đubrivo u kojem u procesu propadanja bez pristupa kiseoniku sve od semena korova trune, a ostaju samo korisni mikroelementi neophodni za biljke.

Postoje čak i metode za stvaranje veštačkih nalazišta gasa u inostranstvu. To izgleda ovako. Budući da veliki dio odbačenog kućnog otpada čini organska tvar, koja može istrunuti i proizvesti bioplin. Da bi se plin počeo oslobađati, potrebno je lišiti interakciju organske tvari sa zrakom. Zbog toga se otpad umotava u slojeve, a gornji sloj je napravljen od gasno-vodootpornog materijala, kao što je glina. Zatim buše bunare i vade gas kao iz prirodnih naslaga. A istovremeno se rješava nekoliko problema, poput odlaganja otpada i proizvodnje energije.

Pod kojim uslovima se proizvodi biogas?

Uslovi za dobijanje i energetska vrednost biogasa

Da biste sastavili instalaciju male veličine, morate znati od kojih sirovina i po kojoj tehnologiji se može dobiti bioplin.

Gas se dobija pri razgradnji (fermentaciji) organskih materija bez pristupa vazduhu (anaerobni proces): izmeta domaćih životinja, slame, vrhova, opalog lišća i drugog organskog otpada koji nastaje u individualnim domaćinstvima. Iz toga slijedi da se biogas može dobiti iz bilo kojeg kućnog otpada koji se može razgraditi i fermentirati u tekućem ili vlažnom stanju.

Proces razgradnje (fermentacije) odvija se u dvije faze:

Razgradnja biomase (hidrotacija);
Gasifikacija (ispuštanje biogasa).

Ovi procesi se odvijaju u fermentoru (anaerobno bioplinsko postrojenje).

Mulj dobiven nakon razgradnje u bioplinskim postrojenjima povećava plodnost tla i povećava produktivnost za 10-50%. Tako se dobija najvrednije đubrivo.

Biogas se sastoji od mješavine plinova:

metan-55-75%;
ugljen dioksid - 23-33%;
vodonik sulfid-7%.

Metanska fermentacija je složen proces fermentacije organskih tvari – bakterijski proces. Glavni uslov za ovaj proces je prisustvo toplote.

Tokom razgradnje biomase stvara se toplota koja je dovoljna da se proces nastavi da bi se ova toplota zadržala, fermentor mora biti termički izolovan. Kada se temperatura u fermentoru smanji, intenzitet evolucije gasa se smanjuje, jer se mikrobiološki procesi u organskoj masi usporavaju. Stoga je pouzdana toplinska izolacija bioplinskog postrojenja (biofermentora) jedan od najvažnijih uslova za njegov normalan rad. Prilikom utovara stajnjaka u fermentor, mora se pomiješati sa toplom vodom na temperaturi od 35-40 o C. To će pomoći da se osigura potreban način rada.

Prilikom ponovnog punjenja, gubitak toplote mora biti minimiziran

Za bolje zagrijavanje fermentora možete koristiti “efekat staklenika”. Da biste to učinili, iznad kupole je postavljen drveni ili lagani metalni okvir i prekriven plastičnom folijom. Najbolji rezultati se postižu pri temperaturi sirovine koja je fermentisana na 30-32°C i vlažnosti od 90-95%. U srednjim i sjevernim krajevima dio proizvedenog plina se u hladnim periodima godine mora potrošiti na dodatno zagrijavanje fermentirane mase, što otežava projektiranje biogas postrojenja.

Instalacije se lako grade na individualnim farmama u obliku specijalnih fermentora za fermentaciju biomase. Glavna organska sirovina za punjenje u fermentor je stajnjak.

Prilikom prvog utovara stočnog stajnjaka proces fermentacije treba da traje najmanje 20 dana, a kod svinjskog stajnjaka najmanje 30 dana. Možete dobiti više plina pri utovaru mješavine različitih komponenti u odnosu na utovar, na primjer, stajnjak.

Na primjer, mješavina stočnog i živinskog stajnjaka, kada se preradi, proizvodi do 70% metana u bioplinu.

Nakon što se proces fermentacije stabilizuje, potrebno je svakodnevno puniti sirovine sa najviše 10% količine mase koja se obrađuje u fermentoru.

Tokom fermentacije, pored proizvodnje gasa, dezinfikuju se i organske materije. Organski otpad oslobađa se patogene mikroflore i dezodorira neugodne mirise.

Dobijeni mulj se mora periodično istovariti iz fermentora;

Kada se bioplinsko postrojenje prvi put napuni, izvučeni plin ne gori, to se događa jer prvi proizvedeni plin sadrži veliku količinu ugljičnog dioksida, oko 60%. Stoga se mora ispustiti u atmosferu, a nakon 1-3 dana rad bioplinskog postrojenja će se stabilizirati.

Tabela br. 1 - količina gasa dobijena dnevno tokom fermentacije izmeta jedne životinje

U smislu količine oslobođene energije, 1 m 3 biogasa je ekvivalentan:

1,5 kg uglja;
0,6 kg kerozina;
2 kW/h električne energije;
3,5 kg ogrevnog drveta;
12 kg briketa stajnjaka.

Projektovanje malih bioplinskih postrojenja

Slika 1 - Šema najjednostavnijeg biogasnog postrojenja sa piramidalnom kupolom: 1 - jama za stajnjak; 2 - žljeb - vodeni pečat; 3 — zvono za sakupljanje gasa; 4, 5 - izlazna cijev za plin; 6 - manometar.

Prema dimenzijama prikazanim na slici 1, jama 1 i kupola 3 su opremljeni armirano-betonskim pločama debljine 10 cm, koje su malterisane cementnim malterom i premazane smolom radi nepropusnosti. Od krovnog željeza zavareno je zvono visine 3 m u čijem će se gornjem dijelu akumulirati biogas. Da bi se zaštitilo od korozije, zvono se periodično farba sa dva sloja uljane boje. Još je bolje unutrašnjost zvona prvo premazati crvenim olovom. U gornjem dijelu zvona je postavljena cijev 4 za odvod bioplina i postavljen je manometar 5 za mjerenje njegovog pritiska. Odvodna cijev za plin 6 može biti izrađena od gumenog crijeva, plastične ili metalne cijevi.

Oko jame za fermentaciju ugrađuje se betonski žlijeb - vodeni zatvarač 2. ispunjen vodom, u koji je donja strana zvona uronjena 0,5 m.

Slika 2 - Uređaj za odvod kondenzata: 1 - cevovod za odvod gasa; 2 - cijev u obliku slova U za kondenzat; 3 - kondenzat.

Plin se može, na primjer, dovoditi u kuhinjski štednjak kroz metalne, plastične ili gumene cijevi. Da biste spriječili smrzavanje cijevi zbog smrzavanja kondenzirane vode zimi, koristite jednostavan uređaj prikazan na slici 2: cijev u obliku slova U 2 spojena je na cjevovod 1 na najnižoj tački. Visina njegovog slobodnog dijela mora biti veća od tlaka bioplina (u mm vodenog stupca). Kondenzat 3 se odvodi kroz slobodni kraj cijevi i neće doći do curenja plina.

Slika 3 - Šema najjednostavnijeg biogasnog postrojenja sa konusnom kupolom: 1 - jama za stajnjak; 2 — kupola (zvono); 3 — prošireni dio cijevi; 4 - izlazna cijev za plin; 5 - žljeb - vodena brtva.

U instalaciji prikazanoj na slici 3, jama 1 promjera 4 mm i dubine 2 m iznutra je obložena krovnim željezom, čiji su listovi čvrsto zavareni. Unutrašnja površina zavarenog rezervoara je obložena smolom za zaštitu od korozije. Na vanjskoj strani gornje ivice betonskog rezervoara ugrađuje se kružni žljeb dubine 5 do 1 m, koji se puni vodom. U njega je slobodno ugrađen vertikalni dio kupole 2, koji pokriva rezervoar. Tako žljeb s vodom ulivenom u njega služi kao vodeni pečat. Biogas se sakuplja u gornjem dijelu kupole, odakle se kroz izlaznu cijev 3, a zatim kroz cjevovod 4 (ili crijevo) dovodi do mjesta upotrebe.

Oko 12 kubnih metara organske mase (najbolje svježeg stajnjaka) utovaruje se u okrugli rezervoar 1, koji se puni tečnom frakcijom stajnjaka (urinom) bez dodavanja vode. Sedmicu nakon punjenja fermentor počinje sa radom. U ovoj instalaciji, kapacitet fermentora je 12 kubnih metara, što omogućava izgradnju za 2-3 porodice čije se kuće nalaze u blizini. Takva instalacija može se izgraditi na imanju ako porodica uzgaja, na primjer, bikove ili drži nekoliko krava.

Slika 4 - Šeme varijanti najjednostavnijih instalacija: 1 - snabdijevanje organskim otpadom; 2 - kontejner za organski otpad; 3 - prostor za prikupljanje gasa ispod kupole; 4 - izlazna cijev za plin; 5 - drenaža mulja; 6 — manometar; 7 — kupola od polietilenske folije; 8 - vodeni pečat i; 9 — teret; 10—jednodijelna ljepljena polietilenska vreća.

Konstrukcijski i tehnološki dijagrami najjednostavnijih instalacija malih dimenzija prikazani su na slici 4. Strelice pokazuju tehnološka kretanja početne organske mase, plina i mulja. Konstruktivno, kupola može biti kruta ili izrađena od polietilenskog filma. Kruta kupola se može napraviti sa dugim cilindričnim dijelom za duboko uranjanje u obrađenu masu, plutajuća, slika 4, d, ili umetnuta u hidrauličku zaptivku, slika 4, e. Filmska kupola se može umetnuti u hidrauličku brtvu, slika 4, e, ili izrađene u obliku besprijekorno zalijepljene velike torbe, slika 4 i. U potonjoj verziji na vrećicu s filmom se stavlja uteg 9 kako vrećica ne bi previše nabubrila, a također i da bi se stvorio dovoljan pritisak ispod filma.

Gas koji se skuplja ispod kupole ili filma dovodi se kroz gasovod do mjesta upotrebe. Da bi se izbjegla eksplozija plina, na izlaznu cijev može se postaviti ventil podešen na određeni tlak. Međutim, opasnost od eksplozije plina je malo vjerojatna, jer će se sa značajnim povećanjem tlaka plina ispod kupole, potonji podići u hidrauličnoj brtvi na kritičnu visinu i prevrnuti se, ispuštajući plin.

Proizvodnja biogasa može biti smanjena zbog činjenice da se na površini organske sirovine u fermentoru tokom fermentacije formira kora. Kako bi se osiguralo da ne ometa izlaz plina, razbija se miješanjem mase u fermentoru. Možete miješati ne ručno, već pričvršćivanjem metalne viljuške na kupolu odozdo. Kupola se podiže u hidrauličnoj brtvi do određene visine kada se gas akumulira i spušta dok se koristi.

Zahvaljujući sistematskom kretanju kupole od vrha do dna, viljuške povezane sa kupolom će uništiti koru.

Visoka vlažnost i prisustvo sumporovodika (do 0,5%) doprinose pojačanoj koroziji metalnih delova biogas postrojenja. Zbog toga se redovno prati stanje svih metalnih elemenata fermentora i oštećena mesta pažljivo štite, najbolje olovnim olovom u jednom ili dva sloja, a zatim farbaju u dva sloja bilo kojom uljnom bojom.

Slika 5. Šema grijanog bioplinskog postrojenja: 1 - fermentor; 2 — drveni štit; 3 - grlo za punjenje; 4 — rezervoar za metan; 5 - mešalica; 6 — grana za izbor biogasa; 7 - termoizolacioni sloj; 8 — rešetka; 9 - odvodni ventil za prerađenu masu; 10 — kanal za dovod vazduha; 11 - ventilator.

Biogas postrojenje sa zagrijavanjem fermentirane mase toplinom , koji se oslobađa tokom razgradnje stajnjaka u aerobnom fermentoru, prikazan je na slici 5. Sadrži rezervoar za digestor - cilindrični metalni kontejner sa grlom za punjenje 3. odvodni ventil 9. mehaničku mešalicu 5 i mlaznicu 6 za selekciju biogasa.

Fermenter 1 se može napraviti pravougaoni i 3 drveni materijali. Za istovar prerađenog stajnjaka, zidovi soka se mogu ukloniti. Pod fermentora je rešetkasti, kroz tehnološki kanal 10 se uduvava vazduh iz duvaljke 11. Gornji deo fermentora je pokriven drvenim limovima 2. Da bi se smanjili gubici toplote, zidovi i dno su napravljeni toplotnoizolacionim slojem; 7.

Instalacija funkcionira ovako. Prethodno pripremljeni tečni stajnjak sa sadržajem vlage od 88-92% se sipa u rezervoar za metan 4 kroz glavu 3, nivo tečnosti se određuje donjim delom grla za punjenje. Aerobni fermentor 1 se kroz gornji otvorni deo puni stajnjakom ili mešavinom stajnjaka sa rastresitim suvim organskim punilom (slama, piljevina) sa sadržajem vlage 65-69%. Kada se zrak dovede kroz tehnološki kanal u fermentoru, organska masa počinje da se razgrađuje i oslobađa se toplina. Dovoljno je zagrijati sadržaj spremnika za metan. Kao rezultat, oslobađa se biogas. Akumulira se u gornjem dijelu rezervoara digestora. Kroz cijev 6 koristi se za kućne potrebe. Tokom procesa fermentacije, stajnjak u digestoru se miješa sa mikserom 5.

Ovakva instalacija će se isplatiti u roku od godinu dana samo zbog odlaganja otpada u ličnim domaćinstvima. Približne vrijednosti za potrošnju bioplina date su u tabeli 2.

Tabela br. 2 – približne vrijednosti za potrošnju biogasa

Napomena: instalacija može raditi u bilo kojoj klimatskoj zoni.

Slika 6 - Šema pojedinačnog biogasnog postrojenja IBGU-1: 1 - grlo za punjenje; 2 - mešalica; 3 - cijev za uzorkovanje plina; 4 - termoizolacioni sloj; 5 — cijev sa slavinom za istovar prerađene mase; 6 - termometar.

Individualno postrojenje za biogas (IBGU-1) za porodicu sa 2 do 6 krava ili 20-60 svinja, ili 100-300 živine (Slika 6). Instalacija može preraditi od 100 do 300 kg stajnjaka dnevno i proizvodi 100-300 kg ekološki prihvatljivih organskih gnojiva i 3-12 m 3 bioplina.

Pozdrav svim čitaocima i posjetiocima bloga “izgradi kuću”. Sjećam se da sam u jednom od članaka gdje smo „izmislili“ obećao da ću vam reći o dobijanju biogas kod kuće. Pa obećao si, pa moraš to da ispuniš, da ne budeš poslat na neko od loših mesta.

Šta znamo o biogas postrojenju? Trenutno mnogi imaju samo nejasnu predstavu o tome, a većina ne zna baš ništa o čemu se radi - cijela ideja snabdijevanja energijom vašeg doma svodi se na plaćanje računa za plin ili drugu energiju resurse na vrijeme. Međutim, beskrajno povećanje troškova energije tjera neke radoznale umove da traže alternativna rješenja i traže metode proizvodnje, npr. oprema za proizvodnju biogasa kod kuće od organskog otpada. Štaviše, tu su i Kulibini koji uspevaju da naprave 2 u 1 odjednom - kombinuju septičku jamu sa bioplinskim postrojenjem. Mislite da je to šala? Ne sve. U našem svijetu to nije moguće.

Dakle, bioplinsko postrojenje će osigurati ne samo jeftinu energiju za kuhanje i grijanje kuće, već i visokokvalitetno gnojivo.

Kućno bioplinsko postrojenje koje koristi stajnjak - dijagram

Proizvodnja biogasa iz otpada je ekološki prihvatljiva vrsta goriva. Po svojim karakteristikama, praktično ni na koji način nije inferioran prirodnom plinu. Samo što se ne vadi iz zemlje, nego fermentacijom organskog otpada.

Tehnologija ekstrakcije biogasa može se zamisliti na sljedeći način: u posebnom sabirnom objektu zvanom bioreaktor, vrši se proces prerade i fermentacije otpada. Kao rezultat toga, oslobađa se mješavina plinova koja se sastoji od 60% metana, 35% ugljičnog dioksida i preostalih 5% drugih plinovitih tvari. Ekstrahovani gas se konstantno uklanja iz bioreaktora i nakon prečišćavanja koristi se za kućne potrebe.

Dijagram principa rada bioplinskog postrojenja

Otpadni otpad, pretvorena u prvoklasno đubrivo, periodično se vade i transportuju na polja.

Napomena: studije su pokazale da polje tretirano đubrivima anaerobno fermentiranim daje prinos 20-30% veći od polja đubrenog na uobičajen način.

Biogas postrojenja za dom – kupite ili napravite sami?

Ako veliki poljoprivrednici mogu priuštiti kupovinu bioplinske instalacije stvorene u industrijskim uvjetima, onda će mala poduzeća, a još više vlasnici privatnih kuća, najvjerovatnije moći ne kupiti, već vlastitim rukama instalirati manje moćne instalacije koje rade prema istom metodom, od otpadnog materijala. Ali prvo morate razumjeti točno koju veličinu, i što je najvažnije, koju vrstu instalacije želite dobiti na svojoj web lokaciji.

Šema instalacije za proizvodnju biogasa za preduzeća, farme

Vrste instalacija, kao i vrste fermentacije organskih tvari, postoje samo dvije - sa dovodom zraka (aerobno) i bez njega (anaerobno). At aerobna fermentacija Tokom razgradnje biomase, vodonik se oksidira u vodu, a ugljik u ugljični dioksid. Štoviše, u ovom trenutku se oslobađa velika količina - fermentirajuća biomasa se jako zagrijava.

Tokom anaerobne fermentacije 60-70% ugljenika se pretvara u metan, a ostatak - u vodonik, ugljični dioksid i dušik. Obični plinski gorionik je vrlo pogodan za sagorijevanje metana.

Biogas postrojenje u blizini štale kolektivne farme

Aerobna metoda dobivanja energije je lakša i jednostavnija od anaerobne metode. Ne zahtijeva proizvodnju zatvorenih komora za fermentaciju i kontrolu. Aerobne instalacije se nazivaju BTS(biotermalne stanice). I anaerobni - BES(bioenergije ili biogas stanice). Svaki organski poljoprivredni proizvod pogodan je kao sirovina za fermentaciju. Jedna izraelska kompanija je, na primjer, predstavila kompaktno postrojenje za proizvodnju bioplina koje radi isključivo na ljuštenju voća i povrća.

Kućno bioplinsko postrojenje iz HomeBioGas-a

Biogasna instalacija koju je razvila izraelska kompanija HomeBioGas za proizvodnju plina kod kuće, svojih skromnih dimenzija (123 x 165 x 100 cm) i težine ne više od 40 kg, može osigurati rad jednog gorionika za pločice na maksimalnoj toplini u trajanju od sat vremena.

Homebiogas - biogas postrojenje izraelske kompanije

Osim toga, ova instalacija proizvodi do 8 litara tečnog đubriva dnevno pri maksimalnom opterećenju rezervoara (6 kg).

Procjenjuje se da jedno malo poljoprivredno preduzeće može preraditi oko tonu organskog otpada godišnje pomoću ove instalacije. Istina, instalacija je dizajnirana da radi na prosječnoj dnevnoj temperaturi od +20 o C. Želim vam reći kako napraviti kućnu biogasnu instalaciju koja savršeno radi u klimatskoj zoni centralne Rusije. U principu, tu nema ništa posebno komplikovano.

Kućna bioplinska stanica

Ako vlasnici instalacije žele da ona proizvodi 0,7-0,9 m 3 biogasa svaki dan (dovoljno za kuhanje hrane za dvije osobe), onda treba učiniti sljedeće.

U fermentacionu komoru zapremine 1 m3 napunite sitno usitnjeni organski otpad razrijeđen u vodi (da podsjetim - kore od voća i povrća) u težinskom omjeru 1:10 - 1:5.
Zatvorite ga hermetički i osigurajte dovod konstantne temperature od +25 do +30°C.

Za održavanje konstantne temperature u komori, kroz nju potrebno je pokrenuti kalem tople vode, grije se na plin proizveden na istoj instalaciji. Na gasovodu treba postaviti dvije slavine: jednu na plinskom štednjaku, drugu na izlazu iz reaktora.

Napomena: naši pametni seljani već dugo razmišljaju, a neki su to i implementirali, da iz vlastitog fekalija dobiju plin za grijanje kuće – odnosno kombinuju septičku jamu sa bioplinskim postrojenjem. Ako dobro pretražujete internet, čak možete pronaći i dijagrame.

Gas collector ili plinski držač- drugi najvažniji element bioplinskog postrojenja, nakon postrojenja za fermentaciju. Sastoji se od dvije čelične posude (od kojih je jedna okrenuta naopako), lako ulaze jedna u drugu. Voda se ulijeva u vanjsku posudu, formirajući hidrauličku brtvu za ulazak bioplina u šupljinu preokrenute posude. Prstenasti razmak između zidova posuda iznosi oko 50 mm. Možete spojiti oba rezervoara pomoću cijevi promjera ½ inča. Isti gasovod uzima gas iz preokrenute posude i isporučuje metan normalnom šporet na plin. Preporučljivo je pokriti vanjski dio plinskog držača izolovanim šatorom.