Instalație de biogaz bricolajă. Instalație de biogaz pentru casă: diagramă, desene, recenzii Cum să faci o instalație de biogaz acasă

O instalație de biogaz pentru casa ta va economisi costuri pe resursele energetice. Puteți face singur o astfel de unitate.

Costul componentelor este destul de accesibil, iar gazul produs poate fi folosit în diverse scopuri - încălzire, gătit etc.

Tehnologia biogazului

Principiul de funcționare al unei instalații de biogaz se bazează pe fermentarea unui biosubstrat. Se descompune sub influența hidrolizei, a microorganismelor care formează metan și acid. Se produce un gaz inflamabil care conține un volum mare de metan.

Gazul nu este de fapt inferior gazului natural folosit în viața de zi cu zi și în industrie. Există instalații gata făcute. Dar costul lor este destul de mare, perioada de rambursare ajunge la 10 ani.

Pentru a opera o instalație de biogaz, puteți folosi materii prime disponibile - deșeuri reciclabile. Acestea sunt procesate după cum urmează:

Materiile prime fermentează sub influența microorganismelor.
Se eliberează gaze combustibile - metan, dioxid de carbon și altele. Volumul principal este reprezentat de metan
Gazele sunt purificate și intră într-un rezervor de gaz, unde rămân până când sunt utilizate direct.

Gazul poate fi folosit în mod similar cu gazul natural. Poate fi folosit ca combustibil pentru cazane, cuptoare, sobe pe gaz etc. Materiile prime reziduale trebuie îndepărtate din instalație în timp util. Deșeurile pot fi folosite ca îngrășământ.

Avantaje și dezavantaje

Principalele avantaje ale instalării includ:

eliminare eficientă a deșeurilor;
biomasa se reînnoiește constant prin activități agricole;
conținut relativ scăzut de dioxid de carbon;
cantitate mică de sulf eliberată;
stabilitate, funcționare neîntreruptă, independent de factorii externi;
posibilitatea de funcționare simultană a mai multor instalații;
beneficii economice, în special pentru persoanele care sunt implicate activ în activități agricole.

Dezavantajele includ o ușoară poluare a mediului. Pot exista și dificultăți în ceea ce privește aprovizionarea cu materii prime.

Pregătirea unei gropi pentru un bioreactor

Proiectarea centralei de biogaz presupune amplasarea sa subterană. Este necesar să pregătiți o gaură cu volumul necesar. Pereții săi pot fi armați ermetic și finisați cu plastic, inele polimerice sau beton.

Intensitatea procesării materiei prime depinde de etanșeitate. În mod ideal, ar trebui să cumpărați inele din polimer fabricate din fabrică, care au fundul uscat. Aceasta este o soluție mai costisitoare, dar etanșarea suplimentară poate fi evitată.

Materialele polimerice sunt rezistente la umiditate și medii agresive. Nu trebuie reparate, iar dacă sunt deteriorate pot fi înlocuite rapid.

Evacuarea gazului

Achiziționarea și instalarea mixerelor specializate nu este opțiunea cea mai fezabilă din punct de vedere economic. Pentru a economisi bani, puteți face drenaj de gaz. Acestea sunt conducte de canalizare verticale din plastic cu un număr mare de găuri.

Drenajul poate fi realizat și din țevi de oțel, care sunt foarte rezistente la influențele negative. Dar plasticul este mai practic datorită proprietăților sale anticorozive.

În fotografia unei instalații de biogaz de casă puteți vedea clar acest design și caracteristicile construcției sale.

Lungimea conductelor de drenaj trebuie selectată în funcție de adâncimea de umplere a bioreactorului. Partea superioară a țevilor ar trebui să iasă peste acest nivel.

Strat izolator

După fabricarea bioreactorului, acesta poate fi imediat umplut cu materii prime. Biomasa trebuie acoperită cu peliculă. Acest lucru este necesar pentru a asigura o presiune scăzută a gazului în timpul procesului de fermentație.

Odată realizat domul, acest lucru asigură că biogazul curge eficient prin sistem.

Instalarea domului și a conductelor

Să ne uităm direct la cum să faci o instalație simplă de biogaz cu propriile mâini. De fapt, toate lucrările pregătitoare au fost finalizate, bioreactorul a fost construit și umplut cu biomasă.

Tot ce rămâne este să montezi secțiunea domului. O țeavă este instalată în partea de sus a domului pentru a asigura eliminarea gazului. Prin intermediul acestuia, biogazul este furnizat rezervorului de gaz.

Reactorul are, de asemenea, spațiu liber în care va fi efectiv stocat un anumit volum de gaz. Dar acest lucru nu poate asigura o funcționare sigură.

Este necesar să consumați în mod constant gaz, altfel presiunea va atinge nivelul limită și va avea loc o explozie. Prin urmare, trebuie instalat un rezervor de gaz. Dacă este necesar, umpleți recipientele adecvate cu gaz pentru a evita creșterea presiunii.

Bioreactorul trebuie să fie închis ermetic. În caz contrar, gazul va scăpa pur și simplu în atmosferă. Pentru a preveni intrarea aerului în amestecul de gaze, sistemul trebuie să fie echipat cu o etanșare cu apă. De asemenea, va asigura purificarea gazelor.

Proiectarea trebuie să includă o supapă de eliberare. Ar trebui să se declanșeze automat când nivelul de presiune admis este depășit.

Cum se încălzește un bioreactor?

Substratul conține în mod constant bacterii care generează gaze. Dar pentru ca acestea să se înmulțească intens, temperatura ambiantă trebuie să fie de cel puțin 38°C.

Prin urmare, bioreactorul trebuie încălzit, mai ales iarna. Puteți instala o bobină conectată la un sistem de încălzire casnică.

O altă modalitate este să instalați elemente de încălzire electrice. Dar, o soluție mai fezabilă din punct de vedere economic este conectarea la sistemul de încălzire.

Cea mai simplă opțiune este să aranjați încălzirea de jos prin așezarea unei conducte de încălzire. Cu toate acestea, eficiența unui astfel de schimbător de căldură va fi relativ scăzută.

Instalația de biogaz nu trebuie să fie subterană. Există metode alternative. De exemplu, se poate face într-un butoi, care va fi amplasat într-o cameră separată.

De asemenea, puteți folosi, de exemplu, un rezervor. Această opțiune va simplifica încălzirea, dar necesită spațiu suficient.

Fotografie cu o instalație de biogaz făcută de tine

La ferma oricărei ferme puteți folosi nu numai energia vântului, a soarelui, ci și a biogazului.

Biogaz- combustibil gazos, produs al descompunerii microbiologice anaerobe a substantelor organice. Tehnologiile de biogaz sunt cea mai radicală, prietenoasă cu mediul și fără deșeuri metodă de procesare, reciclare și dezinfecție a unei varietăți de deșeuri organice de origine vegetală și animală.

Conditii de obtinere si valoare energetica a biogazului.

Cei care doresc să construiască o fabrică de biogaz de dimensiuni mici la ferma lor trebuie să știe în detaliu ce materii prime și ce tehnologie poate fi folosită pentru a produce biogaz.

Se obține biogazîn procesul de fermentare (descompunere) anaerobă (fără acces la aer) a substanțelor organice (biomasă) de diverse origini: excremente de păsări, vârfuri, frunze, paie, tulpini de plante și alte deșeuri organice din gospodării individuale. Astfel, biogazul poate fi produs din toate deșeurile menajere care au capacitatea de a fermenta și de a se descompune în stare lichidă sau umedă fără acces la oxigen. Plantele anaerobe (fermentatoarele) fac posibilă prelucrarea oricărei mase organice în timpul procesului în două faze: descompunerea masei organice (hidratare) și gazeificarea acesteia.

Utilizarea materiei organice care a suferit descompunere microbiologică în instalațiile de biogaz crește fertilitatea solului și randamentul diferitelor culturi cu 10-50%.

Biogazul, care este eliberat în timpul fermentației complexe a deșeurilor organice, constă dintr-un amestec de gaze: metan (gazul de mlaștină) - 55-75%, dioxid de carbon - 23-33%, hidrogen sulfurat - 7%. Fermentarea metanului este un proces bacterian. Condiția principală pentru debitul și producerea de biogaz este prezența căldurii în biomasă fără acces la aer, care poate fi creată în simple instalații de biogaz. Instalațiile sunt ușor de construit pe ferme individuale sub formă de fermentatoare speciale pentru fermentarea biomasei.

În agricultura gospodăriei, principala materie primă organică pentru încărcarea în fermentator este gunoi.

La prima etapă de încărcare a gunoiului de grajd de bovine în recipientul de fermentare, durata procesului de fermentație ar trebui să fie de 20 de zile, gunoi de grajd de porc - 30 de zile. Se obține mai mult gaz la încărcarea diferitelor componente organice, comparativ cu încărcarea unei singure componente. De exemplu, la procesarea gunoiului de grajd de bovine și de pasăre, biogazul poate conține până la 70% metan, ceea ce crește semnificativ eficiența biogazului ca combustibil. După stabilizarea procesului de fermentație, materiile prime trebuie încărcate zilnic în fermentator, dar nu mai mult de 10% din cantitatea de masă procesată în acesta. Umiditatea recomandată a materiilor prime vara este de 92-95%, iarna - 88-90%.

În fermentator, împreună cu producția de gaze, deșeurile organice sunt dezinfectate de microflora patogenă și mirosurile neplăcute degajate sunt dezodorizate. Nămolul brun rezultat este evacuat periodic din fermentator și folosit ca îngrășământ.

Pentru a încălzi masa prelucrată, se folosește căldura care este eliberată în timpul descompunerii acesteia în biofermentator. Când temperatura în fermentator scade, intensitatea degajării gazului scade, deoarece procesele microbiologice din masa organică încetinesc. Prin urmare, izolarea termică fiabilă a unei instalații de biogaz (biofermentator) este una dintre cele mai importante condiții pentru funcționarea normală a acesteia.

Pentru a asigura regimul de fermentare necesar, se recomanda amestecarea gunoiului de grajd pus in fermentator cu apa fierbinte (de preferinta 35-40 °C). Pierderile de căldură trebuie, de asemenea, reduse la minimum în timpul reîncărcării și curățării periodice a fermentatorului. Pentru o încălzire mai bună a fermentatorului, puteți folosi „ efect de sera" Pentru a face acest lucru, un cadru din lemn sau metal ușor este instalat deasupra domului și acoperit cu folie de plastic. Cele mai bune rezultate se obțin la o temperatură a materiei prime care este fermentată, 30-32 ° C și o umiditate de 90-95%. În sudul Ucrainei, instalațiile de biogaz pot funcționa eficient fără încălzirea suplimentară a masei organice din fermentator. În regiunile din zona de mijloc și de nord, o parte din gazul produs trebuie cheltuit în perioadele reci ale anului pentru încălzirea suplimentară a masei fermentate, ceea ce complică proiectarea instalațiilor de biogaz. Este posibil ca după prima umplere a fermentatorului și începerea extracției gazului, acesta din urmă să nu se ardă. Acest lucru se explică prin faptul că gazul produs inițial conține mai mult de 60% dioxid de carbon. În acest caz, acesta trebuie eliberat în atmosferă și după 1-3 zile instalația de biogaz va funcționa într-o manieră stabilă.

La fermentarea excrementelor de la un animal, puteți obține pe zi: bovine (greutate în viu 500-600 kg) - 1,5 metri cubi de biogaz, porci (greutate în viu 80-100 kg) - 0,2 metri cubi, pui sau iepure - 0,015 metri cubi .

Într-o zi de fermentație, 36% din biogaz se formează din gunoi de grajd de bovine, iar 57% din gunoi de grajd de porc. Din punct de vedere energetic, 1 metru cub de biogaz echivalează cu 1,5 kg cărbune, 0,6 kg kerosen, 2 kW/h energie electrică, 3,5 kg lemn de foc, 12 kg brichete de gunoi de grajd.

Tehnologiile de biogaz au fost dezvoltate pe scară largă în China; ele sunt implementate activ într-un număr de țări din Europa, America, Asia și Africa. În Europa de Vest, de exemplu în România și Italia, în urmă cu mai bine de 10 ani au început să folosească pe scară largă instalații de biogaz de dimensiuni mici, cu un volum de materii prime prelucrate de 6-12 metri cubi.

Proprietarii de gospodării și ferme din Ucraina au început, de asemenea, să manifeste interes pentru astfel de instalații. Pe teritoriul oricărei moșii este posibilă dotarea uneia dintre cele mai simple instalații de biogaz, care, de exemplu, sunt folosite în ferme individuale din România. Conform celor prezentate în Fig. 1-a, groapa 1 si cupola 3 sunt dotate dupa dimensiuni.Groana este captusita cu placi de beton armat de 10 cm grosime, care sunt tencuite cu mortar de ciment si acoperite cu rasina pentru etansitate. Un clopot de 3 m înălțime este sudat din fier de acoperiș, în partea superioară a căruia se va acumula biogaz. Pentru a proteja împotriva coroziunii, clopotul este vopsit periodic cu două straturi de vopsea în ulei. Este chiar mai bine să acoperiți mai întâi interiorul clopotului cu plumb roșu.

În partea superioară a clopotului este instalată o conductă 4 pentru îndepărtarea biogazului și un manometru 5 pentru măsurarea presiunii acestuia. Țeava de evacuare a gazului 6 poate fi realizată dintr-un furtun de cauciuc, țeavă din plastic sau metal.

În jurul gropii de fermentație, este instalată o garnitură de beton canelura-apă 2, umplută cu apă, în care partea inferioară a clopotului este scufundată la o adâncime de 0,5 m.

Gazul poate fi alimentat la sobă prin tuburi de metal, plastic sau cauciuc. Pentru a preveni ruperea conductelor din cauza înghețului apei de condensare în timpul iernii, se folosește un dispozitiv simplu (Fig. 1-b): tubul în formă de U 2 este conectat la conducta 1 în punctul cel mai de jos. Înălțimea părții libere trebuie să fie mai mare decât presiunea biogazului (în mm coloană de apă). Condensul 3 este evacuat prin capătul liber al tubului și nu vor exista scurgeri de gaz.

În a doua opțiune de instalare (Fig. 1-c), groapa 1 cu un diametru de 4 mm și o adâncime de 2 m este căptușită în interior cu fier pentru acoperiș, ale cărui foi sunt strâns sudate. Suprafața interioară a rezervorului sudat este acoperită cu rășină pentru protecție anticorozivă. Pe partea exterioară a marginii superioare a rezervorului de beton este instalată o canelură circulară de 5 până la 1 m adâncime, care este umplută cu apă. Partea verticală a cupolei 2, care acoperă rezervorul, este instalată liber în ea. Astfel, canelura cu apă turnată în ea servește ca sigiliu de apă. Biogazul este colectat în partea superioară a domului, de unde este alimentat prin conducta de evacuare 3 și apoi prin conducta 4 (sau furtun) până la locul de utilizare.

Aproximativ 12 metri cubi de masă organică (de preferință gunoi de grajd proaspăt) este încărcat în rezervorul rotund 1, care este umplut cu fracțiunea lichidă a gunoiului de grajd (urină) fără a adăuga apă. La o săptămână după umplere, fermentatorul începe să funcționeze. În această instalație, capacitatea fermentatorului este de 12 metri cubi, ceea ce face posibilă construirea lui pentru 2-3 familii ale căror case sunt situate în apropiere. O astfel de instalație poate fi construită pe o fermă dacă familia crește tauri pe bază de contract sau păstrează mai multe vaci.

Schemele de proiectare și tehnologice ale celor mai simple instalații de dimensiuni mici sunt prezentate în Fig. 1-d, d, f, g. Săgețile indică mișcările tehnologice ale masei organice inițiale, gazului și nămolului. Din punct de vedere structural, cupola poate fi rigidă sau realizată din folie de polietilenă. Domul rigid poate fi realizat cu o parte cilindrică lungă pentru imersarea adâncă în masa prelucrată, „plutitoare” (Fig. 1-d) sau introdusă într-o supapă hidraulică (Fig. 1-d). O cupolă de film poate fi introdusă într-un sigiliu de apă (Fig. 1-e) sau realizată sub forma unei pungi mari lipite dintr-o singură bucată (Fig. 1-g). În ultima versiune, o greutate 9 este plasată pe punga de film, astfel încât punga să nu se umfle prea mult și, de asemenea, pentru a crea o presiune suficientă sub film.

Gazul, care este colectat sub dom sau film, este furnizat printr-o conductă de gaz la locul de utilizare. Pentru a evita o explozie de gaz, pe conducta de evacuare poate fi instalată o supapă reglată la o anumită presiune. Cu toate acestea, pericolul unei explozii de gaz este puțin probabil, deoarece cu o creștere semnificativă a presiunii gazului sub dom, acesta din urmă va fi ridicat în etanșarea hidraulică la o înălțime critică și se va răsturna, eliberând gazul.

Producția de biogaz poate fi redusă datorită faptului că pe suprafața materiei prime organice din fermentator se formează o crustă în timpul fermentației. Pentru a se asigura că nu interferează cu evacuarea gazului, se sparge prin amestecarea masei în fermentator. Puteți amesteca nu cu mâna, ci prin atașarea unei furculițe metalice pe cupolă de dedesubt. Domul se ridică în etanșarea hidraulică la o anumită înălțime atunci când gazul se acumulează și coboară pe măsură ce este utilizat.

Datorită mișcării sistematice a domului de sus în jos, furcile conectate la dom vor distruge crusta.

Umiditatea ridicată și prezența hidrogenului sulfurat (până la 0,5%) contribuie la creșterea coroziunii pieselor metalice instalatii de biogaz. Prin urmare, starea tuturor elementelor metalice ale fermentatorului este monitorizată în mod regulat și locurile de deteriorare sunt protejate cu grijă, de preferință cu plumb de plumb în unul sau două straturi, apoi vopsite în două straturi cu orice vopsea de ulei.

Orez. 1. Scheme ale celor mai simple instalații de biogaz:

A). cu cupolă piramidală: 1 - groapă pentru gunoi de grajd; 2 - etanșare canal-apă; 3 - sonerie pentru colectarea gazelor; 4, 5 - conducta de evacuare a gazelor; 6 - manometru;

b). dispozitiv pentru îndepărtarea condensului: 1 - conductă pentru îndepărtarea gazelor; 2 - teava in forma de U pentru condens; 3 - condens;

V). cu cupolă conică: 1 - groapă pentru gunoi de grajd; 2 - dom (clopot); 3 - parte extinsă a țevii; 4 - conducta de evacuare a gazelor; 5 - etanșare canal-apă;

d, e, f, g - scheme de variante ale celor mai simple instalații: 1 - alimentare cu deșeuri organice; 2 - container pentru deseuri organice; 3 - zona de colectare a gazelor sub dom; 4 - conducta de evacuare a gazelor; 5 - îndepărtarea nămolului; 6 - manometru; 7 - dom din folie de polietilenă; 8 - etanșare cu apă; 9 - sarcina; 10 - pungă dintr-o singură bucată din polietilenă.

Uzina de biogaz cu încălzirea masei fermentescibile prin căldura degajată în timpul descompunerii gunoiului de grajd într-un fermentator aerob, este prezentat în Fig. 2, include un rezervor de metan - un recipient metalic cilindric cu un gât de umplere 3, o supapă de scurgere 9, un agitator mecanic 5 și o conductă de selecție a biogazului 6.

Fermentatorul 1 poate fi realizat dreptunghiular din materiale lemnoase. Pentru a descărca gunoiul de grajd tratat, pereții laterali sunt detașabili. Podeaua fermentatorului este zăbrele, aerul este suflat prin canalul tehnologic 10 de la o suflantă 11. Partea superioară a fermentatorului este acoperită cu panouri din lemn 2. Pentru a reduce pierderile de căldură, pereții și fundul sunt realizate cu un strat termoizolant. 7.

Instalarea funcționează așa. În rezervorul de metan 4 prin capul 3 se toarnă gunoiul de grajd lichid pre-preparat cu un conținut de umiditate de 88-92%, nivelul lichidului este determinat de partea inferioară a gâtului de umplere. Fermentatorul aerob 1 este umplut prin partea superioară cu gunoi de grajd sau un amestec de gunoi de grajd cu umplutură organică uscată (paie, rumeguș) cu un conținut de umiditate de 65-69%. Când aerul este furnizat prin canalul tehnologic din fermentator, masa organică începe să se descompună și se eliberează căldură. Este suficient să încălziți conținutul rezervorului de metan. Ca urmare, se eliberează biogaz. Se acumulează în partea superioară a rezervorului digestorului. Prin conducta 6 se foloseste pentru nevoile casnice. În timpul procesului de fermentație, gunoiul de grajd din digestor este amestecat cu un mixer 5.

O astfel de instalație se va amortiza în decurs de un an numai datorită eliminării deșeurilor în gospodăriile personale.

Orez. 2. Schema unei instalații de biogaz încălzit:
1 - fermentator; 2 - scut din lemn; 3 - gât de umplere; 4 - rezervor de metan; 5 - agitator; 6 - conducta pentru prelevarea biogazului; 7 - strat termoizolant; 8 - grătar; 9 - supapă de scurgere pentru masa prelucrată; 10 - canal pentru alimentarea cu aer; 11 - suflante.

Instalație individuală de biogaz(IBGU-1) pentru o familie de țărani cu 2 până la 6 vaci sau 20-60 de porci, sau 100-300 de păsări (Fig. 3). Instalația poate procesa de la 100 la 300 kg de gunoi de grajd în fiecare zi și produce 100-300 kg de îngrășăminte organice ecologice și 3-12 metri cubi de biogaz.

Pentru a găti alimente pentru o familie de 3-4 persoane, este necesar să ardeți 3-4 metri cubi de biogaz pe zi, pentru a încălzi o casă cu o suprafață de 50-60 mp - 10-11 metri cubi. Instalația poate funcționa în orice zonă climatică. Uzina Tula Stroytekhnika și uzina de reparații și mecanice Orlovsky (Orel) și-au început producția în serie.

Orez. 3. Schema unei instalații individuale de biogaz IBGU-1:
1 - gât de umplere; 2 - agitator; 3 - conducta de prelevare a gazelor; 4 - strat termoizolant; 5 - conductă cu robinet pentru descărcarea masei prelucrate; 6 - termometru.

Aici, în Serbia și în Europa în ansamblu, oamenii nu vor să depindă de companiile de energie și gaze, așa că se străduiesc să achiziționeze surse alternative de energie. Fie că este vorba de panouri solare, colectoare termice sau centrale de biogaz.

Odată am vorbit deja în revista mea despre instalațiile industriale de biogaz, acum povestea mea este despre o plantă de casă care poate produce gaz pentru casa sau cabana ta. Principiul de funcționare este clar din figură. Voi face doar câteva explicații și vă voi spune scopul unor elemente.

Pentru a face instalarea veți avea nevoie de:

*Două butoaie de plastic a câte 200 de litri fiecare (în Serbia, varza este sărată în astfel de butoaie), dar pot exista și butoaie metalice pentru motorină.

* Cinci fitinguri adaptoare pentru elementele de conectare cu un furtun cu o grosime de cel puțin 13 mm.

* Furtun din plastic (lungime in functie de necesitatile de instalare).

* Găleată de plastic.

* Canistra din plastic de 3 - 5 litri (pentru ulei auto cu capac filetat) pentru supapa de urgenta.

* Două tuburi de plastic cu diametrul de 5 cm.

Element 1 - în imagine, generator de gaz BIO

Este alcătuit din: un butoi etanș, două țevi de plastic și un fiting de evacuare pentru biogaz.

În generator, masa organică se descompune în timpul procesului de degradare, eliberând 60% metan și 40% SO2.

Prin primul tub de plastic cu pâlnie, se toarnă deșeuri de biomasă mărunțite și se amestecă cu apă într-un raport de 10% biomasă și 90% apă de ploaie (apă moale).

Ar fi bine dacă am putea adăuga și un amestec natural de gunoi de grajd proaspăt de la vaci, porci și păsări, introducând astfel microorganisme de care depinde producția de biogaz. În caz contrar, puteți adăuga puțin noroi dintr-un râu sau un iaz pentru a accelera procesul.

Procesul durează aproximativ 3 săptămâni pentru ca gazul să se formeze. De la început, veți observa că se eliberează gaz, dar fiți conștienți de faptul că este SO2 - dioxid de carbon, care nu este inflamabil. Abia după ce au trecut 3 săptămâni are loc formarea metanului - biogaz.

Pe fundul recipientului apare în timp un reziduu, care este un excelent îngrășământ natural pentru legumele din grădinărit.

Temperatura ideală este de la 12 la 36 de grade, protejați butoiul de lumina directă a soarelui la umbră și iarna de îngheț. Rețineți că acesta este un butoi „viu”, adică conține miliarde de microorganisme care lucrează la procesul de descompunere a biomasei.

Dacă „gătiți excesiv” sau „înghețați” Generatorul de gaz BIO, microorganismele vor dispărea, așa că întregul proces va trebui să înceapă din nou.

Elementul 2 din figură este un recipient pentru colectarea biogazului și un sigiliu pentru apă

Este alcătuit dintr-un butoi de plastic deschis, o găleată și două fitinguri (supapă) pentru debitul de gaz și greutate (etichetă).

În acest recipient - un butoi de 200 de litri, gazul este colectat, așa cum se arată în figură. Oferă o soluție simplă și flexibilă, fără a pierde gaz. În plus, apa acționează și ca un filtru, purificând metanul de impurități.

Observați că gazul a ridicat recipientul de apă și aceasta indică cantitatea de gaz colectată.

Greutatea greutății va face ca presiunea gazului să fie suficientă, care este apoi trimisă la supapa de urgență, elementul nr. 4.

Păstrați acest recipient umplut cu apă și ferit de îngheț.

Elementul 3 - arzător

Element 4 - Supapă de urgență

Supapa de urgență constă dintr-un recipient din plastic cu apă cu un capac cu șurub și două adaptoare.

Dozele goale de ulei pentru o mașină sunt o bună improvizație.

Supapa de siguranță este proiectată să intercepteze flacăra pentru a opri efectul invers. Supapa de urgență este amplasată între elementul 3 - arzător și recipientul de colectare a gazelor, elementul 2.

Este imperativ să instalați o supapă de urgență pentru a preveni aprinderea recipientului de gaz, provocând un accident sau explozie.

Lumea modernă este construită pe un consum din ce în ce mai mare, astfel încât resursele minerale și de materii prime se epuizează foarte rapid. În același timp, milioane de tone de gunoi de grajd urât mirositoare se acumulează anual în numeroase ferme de animale și sunt cheltuite resurse considerabile pentru eliminarea acestuia. Oamenii țin, de asemenea, pasul cu producția de deșeuri biologice. Din fericire, a fost dezvoltată o tehnologie care ne permite să rezolvăm simultan aceste probleme: folosirea deșeurilor biologice (în primul rând gunoi de grajd) ca materie primă, producerea de combustibil regenerabil ecologic - biogaz. Utilizarea unor astfel de tehnologii inovatoare a dat naștere unei noi industrii promițătoare - bioenergia.

Ce este biogazul

Biogazul este o substanță gazoasă volatilă care este incoloră și complet inodoră. Este format din 50-70 la suta metan, pana la 30 la suta din el este dioxid de carbon CO2 si inca 1-2 la suta sunt substante gazoase - impuritati (la purificare din acestea se obtine cel mai pur biometan).

Caracteristicile calitative fizice și chimice ale acestei substanțe sunt apropiate de cele ale gazelor naturale obișnuite de înaltă calitate. Potrivit cercetărilor oamenilor de știință, biogazul are proprietăți calorice foarte mari: de exemplu, căldura degajată la arderea unui metru cub din acest combustibil natural este echivalentă cu căldura de la un kilogram și jumătate de cărbune.

Eliberarea de biogaz are loc datorită activității vitale a unui tip special de bacterii - anaerobe, în timp ce bacteriile mezofile sunt activate atunci când mediul este încălzit la 30-40 de grade Celsius, iar bacteriile termofile se înmulțesc la temperaturi mai ridicate - până la +50 de grade.

Sub influența enzimelor lor, materiile prime organice se descompun odată cu eliberarea de gaz biologic.

Materii prime pentru biogaz

Nu toate deșeurile organice sunt potrivite pentru procesare în biogaz. De exemplu, gunoiul de grajd de la fermele de pasari si porci nu poate fi folosit in forma sa pura, deoarece are un nivel ridicat de toxicitate. Pentru a obține biogaz din acestea, este necesar să adăugați diluanți la astfel de deșeuri: masă de siloz, masă de iarbă verde, precum și gunoi de grajd de vacă. Ultima componentă este cea mai potrivită materie primă pentru producerea de combustibil ecologic, deoarece vacile mănâncă numai alimente vegetale. Cu toate acestea, trebuie monitorizat și pentru conținutul de impurități de metale grele, componente chimice și agenți tensioactivi, care în principiu nu ar trebui să fie prezenți în materia primă. Un punct foarte important este controlul asupra antibioticelor și dezinfectanților. Prezența lor în gunoi de grajd poate împiedica procesul de descompunere a masei de materie primă și formarea gazelor volatile.

Informații suplimentare. Este imposibil să faci fără dezinfectanți complet, deoarece altfel mucegaiul începe să se formeze pe biomasă sub influența temperaturilor ridicate. De asemenea, ar trebui să monitorizați și să curățați prompt gunoiul de grajd de impuritățile mecanice (cuie, șuruburi, pietre etc.), care pot deteriora rapid echipamentele de biogaz. Umiditatea materiilor prime utilizate pentru producerea biogazului trebuie să fie de cel puțin 80-90%.

Mecanismul de formare a gazului

Pentru ca biogazul să înceapă să fie eliberat din materii prime organice în timpul fermentației fără aer (numită științific fermentație anaerobă), sunt necesare condiții adecvate: un recipient sigilat și o temperatură ridicată. Dacă este făcut corect, gazul produs se ridică în vârf, unde este selectat pentru utilizare, iar solidele care rămân sunt un excelent îngrășământ agricol bio-organic, bogat în azot și fosfor, dar lipsit de microorganisme dăunătoare. Condițiile de temperatură sunt foarte importante pentru procese corecte și complete.

Ciclul complet de transformare a gunoiului de grajd în combustibil de mediu variază de la 12 zile la o lună, depinde de compoziția materiilor prime. Dintr-un litru de volum util al reactorului se produc aproximativ doi litri de biogaz. Dacă folosiți instalații modernizate mai avansate, procesul de producție de biocombustibil este accelerat la 3 zile, iar producția de biogaz crește la 4,5-5 litri.

Oamenii au început să studieze și să utilizeze tehnologia de producere a biocombustibilului din surse naturale organice încă de la sfârșitul secolului al XVIII-lea, iar în fosta URSS primul dispozitiv de producere a biogazului a fost dezvoltat încă din anii 40 ai secolului trecut. În zilele noastre, aceste tehnologii devin din ce în ce mai importante și populare.

Avantajele și dezavantajele biogazului

Biogazul ca sursă de energie are avantaje incontestabile:

servește la îmbunătățirea situației mediului în acele zone în care este utilizat pe scară largă, deoarece, alături de reducerea utilizării combustibilului poluant, are loc o distrugere foarte eficientă a deșeurilor biologice și dezinfectarea apelor uzate, i.e. echipamentele de biogaz acționează ca o stație de curățare;
materiile prime pentru producerea acestui combustibil organic sunt regenerabile și practic gratuite - atâta timp cât animalele din ferme primesc hrană, vor produce biomasă și, prin urmare, combustibil pentru instalațiile de biogaz;
achiziționarea și utilizarea echipamentelor este profitabilă din punct de vedere economic - odată achiziționată, o instalație de producere a biogazului nu va mai necesita nicio investiție și este întreținută simplu și ieftin; Astfel, o instalație de biogaz pentru utilizare într-o fermă începe să se achite singură în termen de trei ani de la lansare; nu este nevoie să se construiască utilități și linii de transport de energie, costurile de lansare a unei stații biologice sunt reduse cu 20 la sută;
nu este nevoie să instalați utilități precum linii electrice și conducte de gaz;
producția de biogaz la stație folosind materii prime organice locale este o întreprindere fără deșeuri, spre deosebire de întreprinderile care folosesc surse tradiționale de energie (conducte de gaz, cazane etc.), deșeurile nu poluează mediul și nu necesită spațiu de depozitare;
la utilizarea biogazului, o anumită cantitate de dioxid de carbon și sulf este eliberată în atmosferă, totuși, aceste cantități sunt minime în comparație cu același gaz natural și sunt absorbite de spațiile verzi în timpul respirației, prin urmare contribuția bioetanolului la efectul de seră este minimă. ;
În comparație cu alte surse alternative de energie, producția de biogaz este întotdeauna stabilă; o persoană poate controla activitatea și productivitatea instalațiilor pentru producerea acesteia (spre deosebire de, de exemplu, panourile solare), colectând mai multe instalații într-una sau, dimpotrivă, împărțindu-le în secțiuni separate. pentru a reduce riscul accidentelor;
în gazele de eșapament la utilizarea biocombustibililor, conținutul de monoxid de carbon este redus cu 25 la sută, iar oxizi de azot cu 15;
pe lângă gunoi de grajd, puteți folosi și unele tipuri de plante pentru a obține biomasă pentru combustibil, de exemplu, sorgul va ajuta la îmbunătățirea stării solului;
Când bioetanolul este adăugat la benzină, numărul octan al acestuia crește, iar combustibilul în sine devine mai rezistent la detonare, iar temperatura sa de autoaprindere scade semnificativ.

Biogaz– nu este un combustibil ideal, acesta și tehnologia de producție nu sunt, de asemenea, lipsite de dezavantaje:

viteza de prelucrare a materiilor prime organice în echipamentele de producere a biogazului este un punct slab al tehnologiei în comparație cu sursele tradiționale de energie;
Bioetanolul are o putere calorică mai mică decât combustibilul petrolier - eliberează cu 30 la sută mai puțină energie;
procesul este destul de instabil; pentru a-l menține, este necesară o cantitate mare de enzime de o anumită calitate (de exemplu, o schimbare a dietei vacilor afectează foarte mult calitatea gunoiului de grajd);
producătorii fără scrupule de biomasă pentru stațiile de procesare pot epuiza în mod semnificativ solul cu semănare crescută, acest lucru perturbând echilibrul ecologic al teritoriului;
țevile și recipientele cu biogaz se pot depresuriza, ceea ce va duce la o scădere bruscă a calității biocombustibilului.

Unde se folosește biogazul?

În primul rând, acest biocombustibil ecologic este folosit pentru a satisface nevoile casnice ale populației, ca înlocuitor al gazelor naturale, pentru încălzire și gătit. Întreprinderile pot folosi biogazul pentru a lansa un ciclu de producție închis: utilizarea lui în turbinele cu gaz este deosebit de eficientă. Cu o reglare adecvată și o combinație completă a unei astfel de turbine cu o instalație de producție de biocombustibil, costul acesteia concurează cu cea mai ieftină energie nucleară.

Eficiența utilizării biogazului este foarte ușor de calculat. De exemplu, dintr-o unitate de vite se pot obține până la 40 de kilograme de gunoi de grajd, din care se produce un metru și jumătate de biogaz, suficient pentru a genera 3 kilowați/oră de energie electrică.

După ce au determinat nevoile de energie electrică ale gospodăriei, este posibil să se determine ce tip de instalație de biogaz să folosească. Cu un număr mic de vaci, cel mai bine este să produceți biogaz acasă folosind o simplă instalație de biogaz de putere redusă.

Dacă ferma este foarte mare, și generează în mod constant o cantitate mare de deșeuri biologice, este benefică instalarea unui sistem automatizat de biogaz de tip industrial.

Notă! Când proiectați și instalați, veți avea nevoie de ajutorul unor specialiști calificați.

Proiectare instalatii de biogaz

Orice instalație biologică constă din următoarele părți principale:

un bioreactor în care are loc biodecompunerea amestecului de gunoi de grajd;
sistem de alimentare cu combustibil organic;
unitate pentru agitarea maselor biologice;
dispozitive pentru crearea și menținerea nivelului de temperatură necesar;
rezervoare pentru introducerea biogazului rezultat în ele (suporturi de gaz);

recipiente pentru aşezarea acolo a fracţiunilor solide rezultate.

Aceasta este o listă completă de elemente pentru instalații automate industriale, în timp ce o instalație de biogaz pentru o locuință privată este mult mai simplu proiectată.

Bioreactorul trebuie să fie complet etanș, adică. accesul la oxigen este inacceptabil. Acesta poate fi un recipient metalic sub formă de cilindru instalat pe suprafața solului; fostele rezervoare de combustibil cu o capacitate de 50 de metri cubi sunt potrivite pentru aceste scopuri. Bioreactoarele demontabile gata făcute sunt instalate/demontate rapid și mutate cu ușurință într-o nouă locație.

Dacă este planificată o stație mică de biogaz, atunci este recomandabil să plasați reactorul în subteran și să îl faceți sub formă de rezervor de cărămidă sau beton, precum și butoaie de metal sau PVC. Puteți amplasa un astfel de reactor de bioenergie în interior, dar este necesar să asigurați o ventilație constantă a aerului.

Buncărele pentru prepararea materiilor prime biologice sunt un element necesar al sistemului, deoarece înainte de a intra în reactor, acesta trebuie pregătit: zdrobit în particule de până la 0,7 milimetri și înmuiat în apă pentru a aduce conținutul de umiditate al materiei prime la 90 la sută. .

Sistemele de alimentare cu materii prime constau dintr-un recipient de materie primă, un sistem de alimentare cu apă și o pompă pentru alimentarea cu masa pregătită a reactorului.

Dacă bioreactorul este realizat în subteran, containerul pentru materii prime este plasat la suprafață, astfel încât substratul pregătit să curgă în reactor independent sub influența gravitației. De asemenea, este posibil să amplasați recipientul de materie primă în partea de sus a buncărului, caz în care este necesar să folosiți o pompă.

Orificiul de evacuare a deșeurilor este situat mai aproape de fund, vizavi de intrarea materiei prime. Receptorul pentru fracții solide este realizat sub forma unei cutii dreptunghiulare, în care duce un tub de evacuare. Când o nouă porțiune a biosubstratului preparat intră în bioreactor, un lot de deșeuri solide de același volum este alimentat în receptor. Ulterior, ele sunt utilizate în ferme ca biofertilizatori excelente.

Biogazul rezultat este stocat în suporturi de gaz, care sunt de obicei plasate deasupra reactorului și au formă de con sau cupolă. Rezervoarele de gaz sunt realizate din fier și vopsite cu vopsea de ulei în mai multe straturi (acest lucru ajută la evitarea distrugerii corozive). În bioinstalațiile industriale mari, containerele de biogaz sunt realizate sub formă de rezervoare separate conectate la reactor.

Pentru a da proprietăți inflamabile gazului rezultat, este necesar să-l scăpați de vaporii de apă. Biocombustibilul este condus printr-un rezervor de apă (etanșare hidraulică), după care poate fi alimentat prin conducte de plastic direct pentru consum.

Uneori puteți găsi suporturi speciale de gaz în formă de pungă din PVC. Sunt situate în imediata apropiere a instalației. Pe măsură ce sacii sunt umpluți cu biogaz, se deschid și volumul lor crește suficient pentru a accepta tot gazul produs.

Pentru a avea loc procese eficiente de biofermentare, este necesară agitarea constantă a substratului. Pentru a preveni formarea unei cruste pe suprafața biomasei și pentru a încetini procesele de fermentație, este necesar să o amestecați constant în mod activ. Pentru a face acest lucru, pe partea laterală a reactorului sunt montate agitatoare submersibile sau înclinate sub forma unui mixer pentru amestecarea mecanică a masei. Pentru statiile mici sunt manuale, pentru cele industriale sunt controlate automat.

Temperatura necesară activității vitale a bacteriilor anaerobe este menținută prin sisteme automate de încălzire (pentru reactoare staționare); acestea încep să se încălzească atunci când căldura scade sub normal și se opresc automat când se atinge temperatura normală. De asemenea, puteți utiliza sisteme de boiler, încălzitoare electrice sau instalați un încălzitor special în fundul recipientului cu materii prime. În același timp, este necesar să se reducă pierderile de căldură din bioreactor; pentru a face acest lucru, acesta este învelit într-un strat de vată de sticlă sau o altă izolație termică este asigurată, de exemplu, din spumă de polistiren.

Biogaz de făcut singur

Pentru casele particulare, utilizarea biogazului este acum foarte importantă - din gunoi de grajd practic gratuit puteți obține gaz pentru nevoile casnice și pentru încălzirea casei și a fermei. Instalația proprie de biogaz este o garanție împotriva întreruperilor de curent și a prețurilor în creștere la gaze, precum și o modalitate excelentă de reciclare a deșeurilor biologice, precum și a hârtiei inutile.

Pentru construcție pentru prima dată, este cel mai logic să folosiți scheme simple; astfel de structuri vor fi mai fiabile și vor dura mai mult. În viitor, instalația poate fi completată cu piese mai complexe. Pentru o casă cu o suprafață de 50 de metri pătrați, se obține o cantitate suficientă de gaz cu un volum al rezervorului de fermentație de 5 metri cubi. Pentru a asigura temperatura constantă necesară pentru fermentarea corectă, se poate folosi o conductă de încălzire.

În prima etapă de construcție, ei sapă un șanț pentru bioreactor, ai cărui pereți trebuie să fie întăriți și sigilați cu plastic, amestec de beton sau inele polimerice (de preferință, au un fund solid - vor trebui înlocuiți periodic pe măsură ce sunt folosit).

A doua etapă constă în instalarea drenajului de gaz sub formă de țevi polimerice cu numeroase orificii. În timpul instalării, trebuie să se țină seama de faptul că vârfurile țevilor trebuie să depășească adâncimea de umplere planificată a reactorului. Diametrul conductelor de evacuare nu trebuie să depășească 7-8 centimetri.

Următoarea etapă este izolarea. După aceasta, puteți umple reactorul cu substratul pregătit, după care este învelit în film pentru a crește presiunea.

La a patra etapă sunt instalate domurile și conducta de evacuare, care este plasată în cel mai înalt punct al domului și conectează reactorul la rezervorul de gaz. Suportul de gaz poate fi căptușit cu cărămidă, deasupra este montată o plasă de oțel inoxidabil și acoperită cu ipsos.

O trapă este plasată în partea superioară a suportului de gaz, care se închide ermetic; o conductă de gaz cu o supapă pentru egalizarea presiunii este îndepărtată din ea.

Important! Gazul rezultat trebuie îndepărtat și consumat în mod constant, deoarece depozitarea sa pe termen lung în partea liberă a bioreactorului poate provoca o explozie de la presiune înaltă. Este necesar să se asigure o etanșare cu apă, astfel încât biogazul să nu se amestece cu aerul.

Pentru a încălzi biomasa, puteți instala o bobină care provine din sistemul de încălzire al casei - aceasta este mult mai profitabilă din punct de vedere economic decât utilizarea încălzitoarelor electrice. Încălzirea externă poate fi asigurată cu ajutorul aburului; acest lucru va preveni supraîncălzirea materiilor prime peste normal.

În general, o instalație de biogaz de bricolaj nu este o structură atât de complexă, dar atunci când o amenajați, trebuie să acordați atenție celor mai mici detalii pentru a evita incendiile și distrugerea.

Informații suplimentare. Construirea chiar si a celei mai simple instalatii biologice trebuie formalizata cu actele corespunzatoare, trebuie sa aveti schema tehnologica si harta instalatiei echipamentelor, trebuie sa obtineti aviz de la Postul Sanitar si Epidemiologic, serviciile de pompieri si gaze.

În zilele noastre, utilizarea surselor alternative de energie câștigă amploare. Printre acestea, subsectorul bioenergiei este foarte promițător - producția de biogaz din deșeuri organice precum gunoi de grajd și siloz. Stațiile de producere a biogazului (industriale sau locuințe mici) pot rezolva problemele de eliminare a deșeurilor, obținerea de combustibil și căldură de mediu, precum și de îngrășăminte agricole de înaltă calitate.

Video

Pentru proprietarii de ferme mari, problema gunoiului de grajd, a excrementelor de păsări și a resturilor de animale este o problemă acută. Pentru a rezolva problema, puteți folosi instalații speciale destinate producerii de biogaz. Sunt usor de facut acasa si pot fi folosite o perioada indelungata cu un randament mare de produs gata de utilizare.

Ce este biogazul?

Biogazul este o substanță obținută din materii prime naturale sub formă de biomasă (dejecții de grajd, excremente de păsări) datorită fermentației sale. În acest proces sunt implicate diferite bacterii, fiecare se hrănește cu deșeurile celor precedente. Sunt identificate următoarele microorganisme care participă activ la procesul de producere a biogazului:

hidrolitic;
formatoare de acid;
formatoare de metan.

Tehnologia de producere a biogazului din biomasă finită presupune stimularea proceselor naturale. Bacteriile din gunoi de grajd ar trebui să aibă condiții optime pentru reproducerea rapidă și procesarea eficientă a substanțelor. Pentru a face acest lucru, materiile prime biologice sunt plasate într-un rezervor etanș de oxigen.

După aceasta, intră în acțiune un grup de microbi anaerobi. Acestea permit conversia compușilor care conțin fosfor, potasiu și azot în forme pure. În urma prelucrării, nu se formează doar biogaz, ci și aprobări de calitate. Sunt ideale pentru nevoile agricole și sunt mai eficiente decât gunoiul de grajd tradițional.

Valoarea de mediu a producției de biogaz

Datorită procesării eficiente a deșeurilor biologice, se obține combustibil valoros. Stabilirea acestui proces ajută la prevenirea emisiilor de metan în atmosferă, care au un impact negativ asupra mediului. Acest compus stimulează efectul de seră de 21 de ori mai puternic decât dioxidul de carbon. Metanul poate persista în atmosferă timp de 12 ani.

Pentru a preveni încălzirea globală, care este o problemă globală, este necesar să se limiteze intrarea și distribuirea acestei substanțe în mediu. Deșeurile rezultate din procesul de reciclare reprezintă o aprobare de înaltă calitate. Utilizarea acestuia face posibilă reducerea volumului de compuși chimici utilizați. Îngrășămintele produse sintetic poluează apele subterane și au un impact negativ asupra mediului.

Ce afectează productivitatea procesului de producție?

Cu organizarea corectă a procesului de producție pentru producerea de biogaz, de la 1 cub. m de materii prime organice produc aproximativ 2-3 metri cubi. m de produs pur. Eficacitatea sa este influențată de mulți factori:

temperatura ambientala;
nivelul de aciditate al materiilor prime organice;
umiditatea mediului ambiant;
cantitatea de fosfor, azot și carbon din masa biologică inițială;
dimensiunea particulelor de gunoi de grajd sau excremente;
prezența substanțelor care încetinesc procesul de prelucrare;
includerea de aditivi stimulatori în biomasă;
frecvența de alimentare cu substrat.

Lista materiilor prime utilizate pentru producerea biogazului

Biogazul poate fi produs nu numai din gunoi de grajd sau excremente de păsări. Alte materii prime pot fi folosite pentru a produce combustibil ecologic:

depozit de cereale;
deșeuri de suc;
pulpa de sfecla;
deșeuri din producția de pește sau carne;
cereale uzate;
deșeuri din fabricile de lapte;
nămol fecal;
deșeuri menajere de origine organică;
deșeuri din producția de biodiesel din semințe de rapiță.

Compoziția gazului biologic

Compoziția biogazului după trecere este următoarea:

50-87% metan;
13-50% dioxid de carbon;
impurități de hidrogen și hidrogen sulfurat.

După purificarea produsului de impurități, se obține biometan. Este un analog, dar are o altă natură de origine. Pentru a îmbunătăți calitatea combustibilului, conținutul de metan din compoziția sa, care este principala sursă de energie, este normalizat.

La calcularea volumului de gaze produse se ia în considerare temperatura mediului ambiant. Când crește, randamentul produsului crește, iar conținutul de calorii scade. Caracteristicile biogazului sunt afectate negativ de umiditatea crescută a aerului.

Domeniul de aplicare a biogazului

Producția de biogaz joacă un rol semnificativ nu numai în conservarea mediului, ci și asigură economia națională cu combustibil. Se caracterizează printr-o gamă largă de aplicații:

folosit ca materie primă pentru producerea de energie electrică, combustibil pentru automobile;
pentru a satisface nevoile energetice ale întreprinderilor mici sau mijlocii;
Instalațiile de biogaz joacă rolul de instalații de tratare, ceea ce face posibilă rezolvarea.

Tehnologia de producere a biogazului

Pentru a produce biogaz, ar trebui luate măsuri pentru a accelera procesul de descompunere naturală a materiei organice. Înainte de a fi plasate într-un recipient sigilat cu o cantitate limitată de oxigen, materiile prime naturale sunt bine zdrobite și amestecate cu o anumită cantitate de apă.

Ca rezultat, se obține substratul original. Prezența apei în compoziția sa este necesară pentru a preveni efectele negative asupra bacteriilor care pot apărea la intrarea substanțelor din mediu. Fără componenta lichidă, procesul de fermentație încetinește semnificativ și reduce eficiența întregii bioinstalații.

Echipamentul de tip industrial pentru prelucrarea materiilor prime organice este dotat suplimentar cu:

un dispozitiv pentru încălzirea substratului;
echipamente pentru amestecarea materiilor prime;
dispozitive de monitorizare a acidității mediului.

Aceste dispozitive cresc semnificativ eficiența bioreactoarelor. Agitarea îndepărtează crusta tare de pe suprafața biomasei, ceea ce crește cantitatea de gaz eliberată. Durata procesării masei organice este de aproximativ 15 zile. În acest timp, se descompune doar cu 25%. Cantitatea maximă de gaz natural este eliberată atunci când gradul de deteriorare a substratului atinge 33%.

Tehnologia de producere a gazului biologic presupune reînnoirea zilnică a substratului. Pentru a face acest lucru, 5% din masă este îndepărtată din bioreactor și o nouă porțiune de materii prime este plasată în locul său. Produsul cheltuit este folosit ca aviz.

Tehnologia de producere a biogazului la domiciliu

Producția de biogaz la domiciliu are loc conform următoarei scheme:

Masa biologică este zdrobită. Este necesar să se obțină particule a căror dimensiune nu depășește 10 mm.
Masa rezultată este bine amestecată cu apă. Pentru 1 kg de materii prime aveți nevoie de aproximativ 700 ml de componentă lichidă. Apa folosită trebuie să fie potabilă și lipsită de impurități.
Întregul rezervor este umplut cu substratul rezultat, după care este sigilat ermetic.
Este recomandabil să amestecați bine substratul de mai multe ori pe zi, ceea ce va crește eficiența prelucrării acestuia.
În a 5-a zi a procesului de producție, se verifică prezența biogazului și este pompat treptat în butelii pregătite cu ajutorul unui compresor. Îndepărtarea periodică a produselor gazoase este obligatorie. Acumularea lor duce la o creștere a presiunii în interiorul rezervorului, ceea ce afectează negativ procesul de defalcare a masei biologice.
În a 15-a zi de producție, o parte din substrat este îndepărtată și o porțiune proaspătă de material biologic este încărcată.

Pentru a determina volumul necesar al reactorului pentru prelucrarea biomasei, trebuie calculată cantitatea de gunoi de grajd produsă în timpul zilei. Trebuie avute în vedere tipul de materii prime folosite și condițiile de temperatură care se vor menține în instalație. Rezervorul folosit trebuie umplut la 85-90% din volumul său. Restul de 10% este necesar pentru acumularea gazului biologic rezultat.

Trebuie luată în considerare durata ciclului de prelucrare. Când se menține o temperatură de +35°C, este de 12 zile. Nu trebuie să uităm că materiile prime folosite sunt diluate cu apă înainte de a fi trimise în reactor. Prin urmare, cantitatea sa este luată în considerare înainte de a calcula volumul rezervorului.

Schema unei instalații biologice simple

Pentru a produce biogaz acasă, este necesar să se creeze condiții optime pentru microorganismele care vor descompune masa biologică. În primul rând, este recomandabil să organizați încălzirea generatorului, ceea ce va implica costuri suplimentare.

Volumul recipientului pentru depozitarea deșeurilor trebuie să fie de cel puțin 1 metru cub. m;
este necesar să folosiți un recipient închis ermetic;
izolarea rezervorului de biomasă este o condiție prealabilă pentru funcționarea sa eficientă;
rezervorul poate fi adâncit în pământ. Izolația termică se instalează numai în partea superioară;
Un mixer manual este instalat în recipient. Mânerul său este scos printr-o unitate etanșă;
sunt prevăzute duze pentru încărcarea/descărcarea materiilor prime și admisia biogazului.

Tehnologia de fabricație a reactoarelor subterane

Pentru a produce biogaz, puteți instala cea mai simplă instalație, adâncindu-l în pământ. Tehnologia de fabricație a unui astfel de rezervor este următoarea:

Săpați o groapă de dimensiunea necesară. Pereții săi sunt umpluți cu beton de argilă expandată, care este întărit suplimentar.
Găurile sunt lăsate pe pereții opuși ai buncărului. Ei instalează conducte cu o anumită pantă pentru a pompa materii prime și a extrage materialul rezidual.
O conductă de evacuare cu un diametru de 70 mm este instalată aproape aproape de fund. Celălalt capăt al acestuia este instalat într-un rezervor în care va fi pompat nămolul rezidual. Este recomandat să o faceți dreptunghiulară.
Conducta de alimentare cu materii prime este plasată la o înălțime de 0,5 m față de fund. Diametrul recomandat este de 30-35 mm. Partea superioară a țevii este plasată într-un rezervor separat pentru a primi materii prime pregătite.
Partea superioară a bioreactorului ar trebui să aibă o formă de cupolă sau con. Poate fi realizat din fier obișnuit pentru acoperiș sau din alte foi de metal. Este permisă realizarea unui capac de rezervor folosind o cadă de cărămidă. Pentru a-și consolida structura, suprafața este tencuită suplimentar cu instalarea plasei de armare.
Fac o trapă deasupra capacului rezervorului, care ar trebui să fie închisă ermetic. O conductă de evacuare a gazelor este, de asemenea, trasată prin ea. În plus, este instalată o supapă de limitare a presiunii.
Pentru a amesteca substratul, în rezervor sunt instalate mai multe țevi de plastic. Ele trebuie să fie scufundate în biomasă. În țevi sunt făcute multe găuri, ceea ce permite amestecarea materiilor prime folosind bule de gaz în mișcare.

Calculul randamentului biogazului

Randamentul gazului biologic depinde de conținutul de substanță uscată din materia primă și de tipul acesteia:

din 1 tonă gunoi de grajd de bovine se obţin 50-60 de metri cubi. m de produs cu un conținut de metan de 60%;
din 1 tona deseuri vegetale se obtin 200-500 de metri cubi. m de biogaz cu o concentrație de metan de 70%;
din 1 tona de grasime se obtin 1300 de metri cubi. m de gaz cu o concentrație de metan de 87%.

Pentru a determina eficiența producției, se efectuează teste de laborator asupra materiilor prime utilizate. Se calculează compoziția sa, ceea ce afectează caracteristicile de calitate ale biogazului.