Tee ise kodune biogaasijaam. Biogaasijaamad. Töö ja seade. Biogaas ja rakendus Biogaasijaam eramaja skeemile

Esitati teoreetilised alused biomassist metaani tootmiseks anaeroobse kääritamise teel.

Selgitati bakterite rolli orgaaniliste ainete järkjärgulisel muundamisel koos vajalike tingimuste kirjeldusega kõige intensiivsemaks biogaasi tootmiseks. See artikkel pakub biogaasijaamade praktilisi rakendusi koos mõne omatehtud kujunduse kirjeldusega.

Kuna energiahinnad tõusevad ning paljudel loomafarmide ja väiketalude omanikel on probleeme jäätmete kõrvaldamisega, on müügile tulnud biogaasi tootmise tööstuskompleksid ja väikesed biogaasijaamad eramajadele. Internetikasutaja saab otsingumootoreid kasutades hõlpsasti leida soodsa valmislahenduse, et biogaasijaam ja selle hind vastaks vajadustele, võtta ühendust seadmete tarnijatega ning leppida kokku biogaasi generaatori ehitus kodus või farmis.

Tööstuslik kompleks biogaasi tootmiseks

Bioreaktor - biogaasijaama alus

Konteinerit, milles toimub biomassi anaeroobne lagunemine, nimetatakse bioreaktor, fermenter või metaanipaak. Bioreaktorid võivad olla täielikult suletud, fikseeritud või ujuva kupliga ja sukeldumiskellaga. Bell-psührofiilsed (ei vaja kuumutamist) bioreaktorid on avatud vedela biomassiga reservuaari kujul, millesse on sukeldatud silindri või kellukujuline anum, kuhu kogutakse biogaasi.

Kogutud biogaas avaldab balloonile survet, mistõttu see tõuseb paagist kõrgemale. Seega toimib kell ka gaasihoidikuna – tekkiva gaasi ajutise hoidlana.

Ujuva kupliga bioreaktor

Biogaasireaktori kellakonstruktsiooni puuduseks on substraadi segamise ja soojendamise võimatus aasta külmadel perioodidel. Negatiivne tegur on ka tugev lõhn ja ebasanitaarsed tingimused, mis tulenevad osa substraadi avatud pinnast.

Lisaks pääseb osa tekkivast gaasist atmosfääri, saastades keskkonda. Seetõttu kasutatakse neid bioreaktoreid ainult käsitöönduslikes biogaasijaamades kuuma kliimaga vaestes riikides.

Veel üks näide ujuva kupliga bioreaktorist

Keskkonnareostuse vältimiseks ja ebameeldivate lõhnade kõrvaldamiseks projekteeritakse kodudes ja suurtööstuses kasutatavad biogaasijaamade reaktorid fikseeritud kupliga. Konstruktsiooni kuju gaasi moodustumise protsessis ei oma suurt tähtsust, kuid kuplikujulise katusega silindri kasutamisel saavutatakse ehitusmaterjalide oluline kokkuhoid. Fikseeritud kupliga bioreaktorid on varustatud torudega uute biomassi portsjonite lisamiseks ja kasutatud substraadi valimiseks.

Fikseeritud kupliga bioreaktori tüüp

Biogaasijaamade peamised tüübid

Kuna kõige vastuvõetavam konstruktsioon on fikseeritud kuppel, on enamik valmis bioreaktorilahendusi seda tüüpi. Sõltuvalt laadimismeetodist on bioreaktorid erineva konstruktsiooniga ja jagunevad:

• Portsjonipõhine, kogu biomassi ühekordne laadimine ja sellele järgnev täielik mahalaadimine pärast tooraine töötlemist. Seda tüüpi bioreaktorite peamiseks puuduseks on gaasi ebaühtlane vabanemine substraadi töötlemisel;
• tooraine pidev peale- ja mahalaadimine, saavutades seeläbi ühtse biogaasi eraldumise. Tänu bioreaktori konstruktsioonile peale- ja mahalaadimisel biogaasi tootmine ei seisku ega lekkeid ei teki, kuna torud, mille kaudu biomassi lisatakse ja eemaldatakse, on valmistatud vesitihendi kujul, mis takistab gaasi leket.

Näide perioodilisest bioreaktorist

Perioodilistel biogaasireaktoritel võib olla mis tahes konstruktsioon, mis hoiab ära gaasilekke. Näiteks Austraalias olid omal ajal populaarsed elastse täispuhutava katusega kanalis metaanipaagid, kus bioreaktori sees tekkinud kerge ülerõhuga puhuti täis vastupidavast polüpropüleenist valmistatud mull. Kui bioreaktoris saavutati teatud rõhutase, lülitati sisse kompressor, mis pumbas toodetud biogaasi välja.

Kanaliga bioreaktorid elastse gaasihoidikuga

Käärimise tüüp selles biogaasijaamas võib olla mesofiilne (madala kuumutamisega). Täispuhutava kupli suure pindala tõttu saab kanalibioreaktoreid paigaldada ainult köetavatesse ruumidesse või kuuma kliimaga piirkondadesse. Disaini eeliseks on see, et puudub vajadus vahevastuvõtja järele, kuid suureks miinuseks on elastse kupli haavatavus mehaaniliste vigastuste suhtes.

Suure kanaliga bioreaktor elastse gaasipaagiga

Viimasel ajal on populaarsust kogumas partiibioreaktorid sõnniku kuivkääritamisega ilma substraadile vett lisamata. Kuna sõnnikul on oma niiskus, piisab sellest organismide eluks, kuigi reaktsioonide intensiivsus väheneb.

Kuivtüüpi bioreaktorid näevad välja nagu suletud garaaž, mille uksed on tihedalt sulguvad. Biomass laaditakse reaktorisse esilaaduri abil ja see jääb sellesse olekusse kuni gaasi moodustumise täieliku tsükli lõpuni (umbes kuus kuud), ilma et oleks vaja substraati lisada või segada.

Perioodiline bioreaktor laadimisega läbi hermeetiliselt suletud ukse

DIY biogaasijaam

Tuleb märkida, et enamikus bioreaktorites on reeglina suletud ainult gaasi moodustumise tsoon ning sisse- ja väljalaskeava vedel biomass on atmosfäärirõhu all. Liigne rõhk bioreaktoris tõrjub välja osa vedelast substraadist düüsidesse, mistõttu on biomassi tase neis veidi kõrgem kui anuma sees.

Punased jooned diagrammil näitavad tasemete erinevust bioreaktoris ja torudes

Need omatehtud bioreaktorite konstruktsioonid on populaarsed rahvakäsitööliste seas, kes valmistavad iseseisvalt oma kätega kodu jaoks biogaasijaamu, võimaldades substraadi korduvat käsitsi laadimist ja mahalaadimist. Oma kätega bioreaktoreid tehes katsetavad paljud meistrimehed täielikult suletud anumatega, kasutades gaasihoidjana mitut kummitoru suurte sõidukite rehvidest.

Traktori sisekummidest valmistatud gaasihoidiku joonis

Allolevas videos tõestab koduse biogaasi tootmise entusiast lindude väljaheidetega täidetud tünnide näitel võimalust reaalselt kodus põlevgaasi toota, töödeldes linnumaja jäätmeid kasulikuks väetiseks. Ainus, mida selles videos kirjeldatud disainile lisada saab, on see, et omatehtud bioreaktorile tuleb paigaldada manomeeter ja kaitseklapp.

Bioreaktori tootlikkuse arvutused

Biogaasi koguse määrab kasutatud tooraine mass ja kvaliteet. Internetist võib leida tabeleid, mis näitavad erinevate loomade tekitatud jäätmete kogust, kuid omanikele, kes peavad iga päev sõnnikut ära viima, pole sellest teooriast kasu, sest tänu oma praktikale teavad nad sõnniku kogust ja massi. tulevane substraat. Iga päev taastuva tooraine olemasolu põhjal on võimalik arvutada bioreaktori vajalik maht ja ööpäevane biogaasi tootmine.

Tabel mõne looma sõnnikukoguse saamiseks koos ligikaudse biogaasi saagise arvutusega

Pärast arvutuste tegemist ja bioreaktori projekti heakskiitmist võib alata selle ehitamine. Materjaliks võib olla maasse valatud raudbetoonist anum või spetsiaalse kattega suletud telliskivi, mida kasutatakse basseinide töötlemiseks.

Korrosioonivastase materjaliga kaetud rauast on võimalik ehitada ka koduse biogaasijaama peapaak. Väikesed tööstuslikud bioreaktorid on sageli valmistatud suuremahulistest kemikaalikindlatest plastmahutitest.

Bioreaktori ehitamine telliskivist

Tööstuslikes biogaasijaamades kasutatakse substraadi keemilise koostise ja selle happesuse taseme korrigeerimiseks elektroonilisi juhtimissüsteeme ja erinevaid reagente ning biomassile lisatakse spetsiaalseid aineid - ensüüme ja vitamiine, mis stimuleerivad bioreaktori sees mikroorganismide paljunemist ja elutegevust. . Mikrobioloogia arendamise käigus luuakse järjest stabiilsemaid ja efektiivsemaid metanogeenbakterite tüvesid, mida on võimalik osta biogaasi tootmisega tegelevatelt ettevõtetelt.

Graafik näitab, et ensüümide kasutamisel tekib maksimaalne biogaasi saagis kaks korda kiiremini

Biogaasi väljapumpamise ja puhastamise vajadus

Pidev gaasi tootmine mis tahes konstruktsiooniga bioreaktoris toob kaasa vajaduse biogaasi välja pumbata. Mõned primitiivsed biogaasijaamad võivad tekkiva gaasi põletada otse lähedale paigaldatud põletis, kuid ülerõhu ebastabiilsus bioreaktoris võib viia leegi kadumiseni koos järgneva vabanemisega. mürgine gaas. Sellise primitiivse pliidiga ühendatud biogaasipaigaldise kasutamine on kategooriliselt vastuvõetamatu, kuna on võimalik mürgitada puhastamata biogaasi toksiliste komponentidega.

Põleti leek biogaasi põletamisel peab olema puhas, ühtlane ja stabiilne.

Seetõttu sisaldab peaaegu iga biogaasi paigaldusskeem gaasihoidlaid ja gaasipuhastussüsteemi. Omatehtud puhastuskompleksina saate kasutada veefiltrit ja omatehtud metallilaastudega täidetud anumat või osta professionaalseid filtreerimissüsteeme. Rehvidest sisekummidest saab valmistada biogaasi ajutiseks ladustamiseks anuma, millest gaas pumbatakse aeg-ajalt kompressori abil välja tavalistesse propaaniballoonidesse ladustamiseks ja hilisemaks kasutamiseks.

Mõnes Aafrika riigis kasutatakse biogaasi hoidmiseks ja transportimiseks täispuhutavaid gaasihoidjaid padja kujul.

Alternatiiviks gaasipaagi kohustuslikule kasutamisele võib kaaluda täiustatud ujuva kupliga bioreaktorit. Parendus seisneb kontsentrilise vaheseina lisamises, mis moodustab veetasku, toimides veetihendina ja takistades biomassi kokkupuudet õhuga. Rõhk ujuva kupli sees oleneb selle kaalust. Juhtides gaasi läbi puhastussüsteemi ja reduktori, saab seda kasutada majapidamises kasutatavas pliidis, tuulutades seda perioodiliselt bioreaktorist.

Ujuva kupli ja veetaskuga bioreaktor

Substraadi jahvatamine ja segamine bioreaktoris

Biomassi segamine on biogaasi tootmisprotsessi oluline osa, tagades bakteritele juurdepääsu toitainetele, mis võivad kääriti põhjas koguneda. Selleks, et biomassi osakesed bioreaktoris paremini seguneksid, tuleb need enne metaanipaaki laadimist mehaaniliselt või käsitsi purustada. Praegu kasutatakse tööstuslikes ja kodustes biogaasijaamades substraadi segamiseks kolme meetodit:

1. elektrimootoriga või käsitsi käitatavad mehaanilised segajad;
2. tsirkulatsiooni segamine pumba või propelleriga, mis pumpab substraati bioreaktori sees;
3. mulliga segamine, kasutades vedela biomassi puhastamist olemasoleva biogaasiga. Selle meetodi puuduseks on vahu moodustumine aluspinna pinnale.

Nool tähistab segamise tsirkulatsioonikruvi omatehtud bioreaktoris

Substraadi mehaanilist segamist bioreaktori sees saab teha käsitsi või automaatselt, lülitades sisse elektrimootori elektroonilise taimeriga. Biomassi veejoaga või mulliga segamist saab läbi viia ainult käsitsi juhitavate elektrimootorite või tarkvaraalgoritmi abil.

See bioreaktor on varustatud mehaanilise segamisseadmega.

Substraadi kuumutamine mesofiilsetes ja termofiilsetes biogaasijaamades

Gaasi moodustumise optimaalne temperatuur on substraadi temperatuur vahemikus 35-50ºC. Selle temperatuuri hoidmiseks erinevad küttesüsteemid- vesi, aur, elekter. Temperatuuri reguleerimiseks tuleks kasutada termostaadi või termopaare, mis on ühendatud bioreaktori kütmist reguleeriva täiturmehhanismiga.

Samuti peate meeles pidama, et lahtine leek kuumeneb bioreaktori seinad üle ja sees olev biomass põleb. Põlenud substraat halvendab soojusülekannet ja kütte kvaliteeti ning bioreaktori kuumsein variseb kiiresti kokku. Üks parimaid võimalusi on vee soojendamine kodu küttesüsteemi tagasivoolutorust. Vajalik on paigaldada elektriklappide süsteem, et oleks võimalik bioreaktori kütet välja lülitada või liialt külma korral substraadi kütte ühendada otse boilerist.

Bioreaktori elektri- ja vesiküttesüsteem

Substraadi soojendamine bioreaktoris kütteelementidega on kasulik ainult siis, kui on olemas alternatiivne elekter, mida saadakse tuulegeneraatorist või päikesepaneelidest. Sel juhul saab kütteelemendid ühendada otse generaatori või akuga, mis välistab vooluringist kallid pingemuundurid. Soojuskadude vähendamiseks ja substraadi kütmise maksumuse vähendamiseks bioreaktoris on vaja seda võimalikult palju isoleerida, kasutades erinevaid isolatsioonimaterjale.

Bioreaktori isoleerimine soojusisolatsioonimaterjaliga

Oma kätega biogaasijaamade ehitamisel on praktilised katsed vältimatud

Ükskõik kui palju kirjandust algaja biogaasi isetootmise entusiast ka ei loeks ja kui palju videoid ta ka ei vaataks, peab ta praktikas palju ise õppima ja tulemused jäävad reeglina kaugele. arvutatuid.

Seetõttu järgivad paljud alustavad käsitöölised biogaasi tootmisel iseseisvate eksperimentide teed, alustades väikestest mahutitest, määrates kindlaks, kui palju gaasi nende väike eksperimentaalne biogaasijaam olemasolevast toorainest toodab. Täisväärtuslikult töötava biogaasijaama rajamise komponentide hinnad, metaani toodang ja tulevased kulud määravad selle tasuvuse ja teostatavuse.

Ülalolevas videos demonstreerib meister oma biogaasipaigaldise võimalusi, mõõtes, kui palju biogaasi ühes ööpäevas toodetakse. Tema puhul, kui kompressori vastuvõtjasse pumbatakse kaheksa atmosfääri, on tekkiva gaasi maht pärast ümberarvutamist, võttes arvesse 24-liitrise mahuti mahtu, umbes 0,2 m².

See kahesajaliitrisest tünnist saadav biogaasi maht ei ole märkimisväärne, kuid nagu selle meistri järgmises videos näha, piisab sellest gaasikogusest ühe pliidipõleti tunniks põlemiseks (15 minutit korrutatuna nelja atmosfääriga silindrist, mis on vastuvõtjast kaks korda suurem).

Teises allolevas videos räägib meister biogaasi ja bioloogiliselt puhaste väetiste tootmisest orgaaniliste jäätmete töötlemisel biogaasijaamas. Arvestada tuleb sellega, et keskkonnaväetiste väärtus võib ületada tekkiva gaasi maksumust ja siis saab biogaasist kvaliteetsete väetiste valmistamise protsessi kasulik kõrvalsaadus. Veel üks orgaaniliste toorainete kasulik omadus on võimalus neid teatud aja jooksul säilitada, et seda õigel ajal kasutada.

Farmide biogaasijaamad, hind sõltub komponentide arvust, sellistele seadmetele iseloomulikest erinevatest parameetritest, varieerub 170 tuhande rubla piires.

Nad töötavad selle nimel, et lõpptoote töötlemise tulemusena saada keskkonnasõbralikku kütust ja väetisi, mida toodetakse üksuses, mis hõlmab tehnilisi struktuure ja seadmeid, mis on kombineeritud ühtsesse tehnoloogilisesse tsüklisse.

Kodused biogaasijaamad võivad kunagi maaelanike jaoks kallid energiaallikad täielikult asendada. Majanduslikud kataklüsmid nõuavad põllumajandusseadmete arendajatelt loodusvarade analoogide tootmist improviseeritud toorainena, et vähendada eratalu ülalpidamise ja talupidamise kulusid.

Põllumeeste eesmärgid on erinevad - mõned saavad odavat energiat, teised peavad jäätmete töötlemiseks kasutama väikest minipaigaldist:

• veised

Töö tulemusena saavad nad bioväetisi ja oma energiaallika. Lisaks peavad talud vabanema mitmesugustest olmejäätmete kogunemisest, kus neid aitab mugav universaalne struktuur, mis annab ebavajalike toodete asemel ära kasulikke tooteid.

Kes seadmeid haldab

Väikesed biogaasijaamad on kasulikud tänapäevastes maamajapidamistes. Suuremaid seadmeid kasutavad tõsised veisekasvatajad, kus pole võimalik eksisteerida ilma vajalikke energialiike tootvate üksusteta.

Eramu või suurfarmi sisehoovi paigaldamise õigustus on orgaanilise aine kogunemine, kuna kõik seadmed vajavad töötamiseks voolu.

Maailm võitleb keskkonnaökoloogia eest, kõige vastuvõetavam vahend selleks on biogaasi rajatiste rajamine, need eraldavad puhtaid aineid ja tarbivad alternatiivseid kütuseid. Selle põhjal on seadmed muutunud nii meie riigi kui ka välismaa farmides nõutuks.

Standardvarustus

Insenerid panevad kokku erineva suurusega mehhanisme. Tootmine sõltub vajalikust võimsusest, mida seade peab töötlema ja tootma vastutasuks. Standardne paigaldus koosneb järgmistest komponentidest:

• säilituspaak, saab see töötlemiseks materjali
• üksteisest struktuurilt erinevad mikserid, veskid purustavad suuri toorainekilde
• gaasihoidik, hermeetiliselt suletud, gaas koguneb siia
• reaktor reservuaari kujul, kus moodustub biokütus
• seadmed, mis tarnivad konteinerisse toorainet
• rajatised, mis kannavad saadud kütust ühest punktist teise edasiseks muundamiseks
  automaatsed süsteemid, mis kaitsevad ja kontrollivad tootmisprotsessi

Tehnoloogilise tsükli toimimine on peensusteni läbi töötatud, et inimesel oleks lihtsam seadet töötlemisperioodil hooldada.

Kuidas see töötab

Agregaatide jõudlus põhineb põhimõttel, et erineva iseloomuga bakteriaalsed moodustised mõjutavad orgaanilist ainet, põhjustades fermentatsiooni. Need protsessid toimuvad reaktoris. Mõne toote lagunemisel saadakse teine ​​aine, selle koostis sisaldab:

• metaan
• süsinikdioksiid
• ammoniaagi, vesiniksulfiidi, lämmastiku lisandid

Tööpõhimõte koosneb järgmistest etappidest:

• tooraine tarnitakse säilituspaaki
• materjal purustatakse, viiakse pumpade ja konveierite abil happepaaki, selles mahutis kuumutatakse biomassi täiendavalt
• vastupidav, happekindel, tihedalt suletud reaktor saab biogaasi loomiseks ettevalmistatud tooraine

Reaktorisse paigaldatakse seadmed lisakütteks, +40 kraadi piires, ainete segamiseks, neile sobivate tingimuste loomiseks, lagunemis- ja käärimisprotsesside kiirendamiseks, millest moodustub lõpptoode. Töötlemiskiirus sõltub rajatise võimsusest ja jäätmeliigist.

Pooleli:

• gaasi kogumine toimub gaasimahutites, need on monteeritud eraldi elemendina või ühendatud korpusega
• Reaktori paak kogutakse kokku, pärast lagunemisprotseduuri lõppu antakse see kasutamiseks üle
• gaasipaagi paagis luuakse piisav rõhk gaasi suunamiseks puhastussüsteemi, sellisel kujul hakkab tarbija seda kasutama erinevates tegevusvaldkondades
• sihtotstarbeliselt kasutades omandavad nad väetiste aineid pärast vedelal või tahkel kujul komponentideks eraldamist ja hoiuosasse viimist

Ehituse alustamise otsusega peab kaasnema arvestamine, millistel tingimustel töötavad biogaasijaamad vajaliku efektiivsusega.

Põhivalikud, mille vahel valida

Seadmete kehv funktsionaalsus tuleneb halvast planeerimisest. Vigu võib märgata kohe või mõne aja pärast. Hoolikalt ja põhjaliku uurimistööga tagame, et seadmed ei veaks. Protseduur algab pärast tooraine kättesaadavuse ja energiaressursside normaalseks eksisteerimiseks vajaliku energia väljaselgitamist.

Reaktorit ja selle mõõtmeid mõjutavad:

• töötlemise kogus
• materjali kvaliteet
• tooraine tüüp
• temperatuuri režiim
• käärimisperiood

Praktikas tuleks konkreetses talus tähelepanu pöörata järgmistele punktidele:

• igapäevane materjalide laadimine reaktori suuruse suhtes
• konteineri maht, milles jäätmeid töödeldakse
• arvutada väljund
• võime tasakaalustada tulemuse ja tegeliku tarbimise vahel

Enne seadme paigaldamist peate tegema valiku:

• kõige optimaalsem paigalduskoht
• disainifunktsioonide jaoks sobiv mudel

Peamised kriteeriumid, millele konstruktiivse valiku tegemisel tuginetakse, on maa-aluse või maapealse ehitise asukoht ja määratlus. Lisaks tuleks ülaosas oleva konstruktsiooni ehitamisel otsustada, kuidas paigaldada reaktor vertikaal- või horisontaalasendisse.

Bioväetisi ladustatakse objektil asuvates hoonetes või kaevandustes ja metalltünnides. Kulusid vähendavad paigalduse valmisosad, kui need on talus saadaval. Materjalide kuhjumine määrab nende paakide suuruse ja kuju, milles neid segatakse, samuti seda, millist reaktorit ja seadmeid on vaja ainete kuumutamiseks, purustamiseks ja segamiseks.

Valitud reaktori konstruktsioon peab vastama:

• praktilisus
• hoolduse lihtsus
• gaasi- ja veekindel, et kõrvaldada lekked ja säilitada gaasi täismahus

Efektiivse toimimise eelduseks on kvaliteetse soojusisolatsiooni olemasolu. Ehituskulusid ja soojuskadusid saab vähendada minimaalsete pindadega.

Konstruktsioon peab olema stabiilne ja taluma survekoormusi:

• toored materjalid

Installatsioonid on varustatud järgmistes kõige optimaalsemates vormides:

• munajas
• silindriline
• kooniline
• poolringikujuline

Ruudukujulisi betooni- või tellisvorme ei ole soovitatav varustada. Tooraine avaldab survet nurkadele, põhjustades pragude tekkimist, häirides sees toimuvaid protsesse ja kogunevad tahked killud. Materjalid käärivad paremini ja kuivanud pinnad ei teki sisemiste vaheseintega struktuuridesse.

Parimad ehitusmaterjalid on:

• Teras - nendes konteinerites saate saavutada absoluutse tiheduse, neid on lihtne valmistada ja nad taluvad koormusi. Probleemiks on suurenenud vastuvõtlikkus korrosioonile. Rooste vältimiseks töödeldakse pindu. Kui talus on metallist paak, tuleks selle kvaliteeti kontrollida igast küljest. Vabanege puudustest.
• Plastik - sellest materjalist valmistatud paagid on pehmed ja kõvad. Esimene võimalus on vähem sobiv, kuna kahjustusi on lihtne tekitada ja seda on raske isoleerida. Kõvast plastist paagid on stabiilsed ja ei roosteta.
• Mõned arengumaad kasutavad betooni. Neil pole kasutusea piiranguid, spetsiaalsed katted võivad takistada pragude tekkimist.
• Telliskivi kasutavad India ja Hiina. Selleks kasutatakse ainult hästi põletatud tooteid või laotakse betoonplokkidest või kivist seinad.

Betoonist, tellistest või kivist seadmete paigaldamisel tuleb hoolitseda sisemise tulekindla viimistluse eest, mis on vastupidav orgaanilisele ainele ja vesiniksulfiidile.

Konstruktsiooni asukohta tuleks võtta eriti tõsiselt ja arvesse tuleks võtta järgmisi tegureid:

• vaba ruum
• kaugus korpusest
• ladustamine
• lehmalaudade, sealaudade, linnumajade asukoht
• põhjavesi
• mugav materjalide peale- ja mahalaadimine

Reaktorid asuvad:

• pinnal koos vundamendiga
• maasse maetud
• paigaldatud talu sees

Keemilise või bioloogilise reaktsiooniga töötavad seadmed on varustatud luukidega, mille kaudu teostatakse perioodilisi remonditöid. Kummist tihend tagab tihendi, kui kaas on suletud. Soojusisolatsioon on vajalik tööde tegemiseks olenemata aastaajast.
Konstruktsioon on isoleeritud improviseeritud materjalidega sisepindade kiht-kihilise töötlemisega.

Tehnoloogia pole uus. See hakkas arenema juba 18. sajandil, kui keemik Jan Helmont avastas, et sõnnik eraldab tuleohtlikke gaase.

Tema uurimistööd jätkasid Alessandro Volta ja Humphrey Davy, kes leidsid gaasisegust metaani. Inglismaal kasutati 19. sajandi lõpus tänavavalgustites sõnnikust saadud biogaasi. 20. sajandi keskel avastati bakterid, mis toodavad metaani ja selle lähteaineid.

Fakt on see, et sõnnikus töötavad vaheldumisi kolm mikroorganismide rühma, toitudes varasemate bakterite jääkainetest. Esimesena hakkavad tööle atsetogeensed bakterid, mis lahustavad lägas süsivesikuid, valke ja rasvu.

Pärast toitainete varude töötlemist anaeroobsete mikroorganismide poolt moodustub metaan, vesi ja süsinikdioksiid. Vee olemasolu tõttu ei ole biogaas selles etapis võimeline põlema - see vajab puhastamist, seega juhitakse see läbi puhastusseadmete.

Mis on biometaan

Sõnniku biomassi lagunemise tulemusena saadav gaas on maagaasi analoog. See on õhust peaaegu 2 korda kergem, seega tõuseb see alati üles. See seletab kunstlikku tootmistehnoloogiat: ülaossa jäetakse vaba ruum, et aine saaks eralduda ja koguneda, kust see siis enda tarbeks välja pumbatakse.

Metaan mõjutab kasvuhooneefekti oluliselt – palju rohkem kui süsihappegaas – 21 korda. Seetõttu on sõnnikutöötlemise tehnoloogia mitte ainult ökonoomne, vaid ka keskkonnasõbralik viis loomsete jäätmete kõrvaldamiseks.

Biometaani kasutatakse järgmistel juhtudel:

• kokkamine;

• autode sisepõlemismootorites;

• eramaja kütmiseks.

Biogaas toodab suures koguses soojust. 1 kuupmeeter võrdub 1,5 kg kivisöe põletamisega.

Kuidas biometaani toodetakse?

Seda saab mitte ainult sõnnikust, vaid ka vetikatest, taimsetest ainetest, rasvast ja muudest loomsetest jäätmetest ning kalapoodidest tooraine töötlemise jääkidest. Sõltuvalt lähtematerjali kvaliteedist ja selle energiamahutavusest sõltub gaasisegu lõplik saagis.

Minimaalne saadav gaasikogus on 50 kuupmeetrit veisesõnniku tonni kohta. Maksimaalselt - 1300 kuupmeetrit pärast loomarasva töötlemist. Metaanisisaldus on kuni 90%.

Üks bioloogilise gaasi tüüp on prügilagaas. See tekib äärelinna prügilates prügi lagunemisel. Läänes on juba seadmed, mis töötlevad elanikkonna jäätmeid ja muudavad need kütuseks. Ettevõtluse tüübina on sellel piiramatud ressursid.

Selle toorainebaas sisaldab:

• toidutööstus;

• loomakasvatus;

• linnukasvatus;

• kalandus- ja töötlemisettevõtted;

• meiereid;

• alkohoolsete ja lahjade jookide tootmine.

Iga tööstus on sunnitud oma jäätmed utiliseerima – see on kallis ja kahjumlik. Kodus saab väikese isetehtud installatsiooni abil lahendada mitu probleemi korraga: maja tasuta kütmine, maa väetamine sõnnikutöötlemisest üle jäänud kvaliteetsete toitainetega, ruumi vabastamine ja lõhnade kõrvaldamine.

Biokütuse tootmise tehnoloogia

Kõik biogaasi moodustumisel osalevad bakterid on anaeroobsed, st ei vaja toimimiseks hapnikku. Selleks konstrueeritakse täielikult suletud kääritusanumad, mille väljalasketorud ei lase samuti väljast õhku läbi.

Pärast toorvedeliku paaki valamist ja temperatuuri tõstmist vajaliku väärtuseni hakkavad bakterid tööle. Hakkab eralduma metaan, mis tõuseb läga pinnalt. See saadetakse spetsiaalsetesse patjadesse või paakidesse, misjärel see filtreeritakse ja satub gaasiballoonidesse.

Bakteritest tekkinud vedelad jäätmed kogunevad põhja, kust need perioodiliselt välja pumbatakse ja ka ladustamiseks saadetakse. Pärast seda pumbatakse mahutisse uus portsjon sõnnikut.

Bakterite funktsioneerimise temperatuurirežiim

Sõnniku biogaasiks töötlemiseks on vaja luua sobivad tingimused bakterite tööks. mõned neist aktiveeruvad temperatuuril üle 30 kraadi – mesofiilsed. Samas on protsess aeglasem ja esimesed tooted saab kätte 2 nädala pärast.

Termofiilsed bakterid töötavad temperatuuril 50–70 kraadi. Sõnnikust biogaasi saamiseks kuluv aeg väheneb 3 päevani. Sel juhul on jäätmeteks kääritatud muda, mida kasutatakse põldudel põllukultuuride väetisena. Mudas ei leidu patogeenseid mikroorganisme, helminte ja umbrohtu, kuna need hukkuvad kõrge temperatuuriga kokkupuutel.

On olemas spetsiaalne termofiilsete bakterite tüüp, mis suudab ellu jääda 90 kraadini kuumutatud keskkonnas. Neid lisatakse toorainetele, et kiirendada käärimisprotsessi.

Temperatuuri langus viib termofiilsete või mesofiilsete bakterite aktiivsuse vähenemiseni. Eramajapidamistes kasutatakse mesofülle sagedamini, kuna need ei vaja vedeliku spetsiaalset kuumutamist ja gaasi tootmine on odavam. Seejärel, kui esimene partii gaasi saab kätte, saab seda kasutada reaktori soojendamiseks termofiilsete mikroorganismidega.

Tähtis! Metanogeenid ei talu järske temperatuurimuutusi, mistõttu talvel tuleb neid kogu aeg soojas hoida.

Kuidas valmistada toorainet reaktorisse valamiseks

Sõnnikust biogaasi tootmiseks ei ole vaja mikroorganisme spetsiaalselt vedelikku sisse viia, sest neid leidub juba loomade väljaheidetes. Tuleb lihtsalt hoida temperatuuri ja lisada õigeaegselt uus sõnnikulahus. See tuleb õigesti ette valmistada.

Lahuse niiskus peaks olema 90% (vedela hapukoore konsistents), Seetõttu täidetakse esmalt veega kuiva tüüpi väljaheited - küüliku väljaheited, hobuse väljaheited, lamba väljaheited, kitsede väljaheited. Seasõnnikut puhtal kujul ei ole vaja lahjendada, kuna see sisaldab palju uriini.

Järgmine samm on sõnniku tahkete ainete lagundamine. Mida peenem on fraktsioon, seda paremini hakkavad bakterid segu töötlema ja seda rohkem gaase eraldub. Sel eesmärgil kasutavad paigaldised pidevalt töötavat segajat. See vähendab vedeliku pinnale kõva kooriku tekkimise ohtu.

Biogaasi tootmiseks sobivad kõige kõrgema happesusega sõnnikutüübid. Neid nimetatakse ka külmaks - sealiha ja lehma. Happesuse vähenemine peatab mikroorganismide tegevuse, mistõttu tuleb alguses jälgida, kui kaua neil kulub paagi mahu täielikuks töötlemiseks. Seejärel lisage järgmine annus.

Gaasi puhastamise tehnoloogia

Sõnniku töötlemisel biogaasiks saadakse:

• 70% metaani;

• 30% süsihappegaasi;

• 1% vesiniksulfiidi ja muude lenduvate ühendite lisandeid.

Selleks, et biogaas muutuks talus kasutamiseks sobivaks, tuleb see puhastada lisanditest. Vesiniksulfiidi eemaldamiseks kasutatakse spetsiaalseid filtreid. Fakt on see, et lenduvad vesiniksulfiidühendid, lahustuvad vees, moodustavad happe. See aitab kaasa rooste ilmnemisele torude või mahutite seintele, kui need on valmistatud metallist.

• Saadud gaas surutakse kokku rõhu all 9–11 atmosfääri.

• See juhitakse veemahutisse, kus lisandid lahustuvad vedelikus.

Tööstuslikus mastaabis kasutatakse puhastamiseks lubi või aktiivsütt, aga ka spetsiaalseid filtreid.

Kuidas vähendada niiskusesisaldust

Gaasi vee lisanditest ise vabanemiseks on mitu võimalust. Üks neist on moonshine stilli põhimõte. Külmtoru suunab gaasi ülespoole. Vedelik kondenseerub ja voolab alla. Selleks asetatakse toru maa alla, kus temperatuur loomulikult langeb. Selle tõustes tõuseb ka temperatuur ja kuivanud gaas siseneb hoidlasse.

Teine võimalus on vesitihend. Pärast väljumist siseneb gaas veega anumasse ja puhastatakse seal lisanditest. Seda meetodit nimetatakse üheastmeliseks, kui biogaas puhastatakse kohe vee abil kõikidest lenduvatest ainetest ja niiskusest.

Veetihendi põhimõte

Milliseid seadmeid kasutatakse biogaasi tootmiseks?

Kui paigaldus on planeeritud talu lähedale, siis oleks parim variant kokkupandav konstruktsioon, mida saab hõlpsasti teise kohta transportida. Käitise põhielemendiks on bioreaktor, millesse valatakse tooraine ja toimub käärimisprotsess. Suured ettevõtted kasutavad tanke maht 50 kuupmeetrit.

Erafarmides rajatakse maa-alused veehoidlad bioreaktorina. Need asetatakse tellistest ettevalmistatud auku ja kaetakse tsemendiga. Betoon suurendab konstruktsiooni ohutust ja takistab õhu sisenemist. Maht oleneb sellest, kui palju toorainet koduloomadelt päevas saadakse.

Pinnasüsteemid on populaarsed ka kodus. Erinevalt statsionaarsest maa-alusest reaktorist saab paigaldise soovi korral lahti võtta ja teise kohta teisaldada. Mahutidena kasutatakse plastikust, metallist või polüvinüülkloriidist tünnid.

Kontrolli tüübi järgi on:

• automaatjaamad, milles jäätmetoorme täitmine ja väljapumpamine toimub ilma inimese sekkumiseta;

• mehaaniline, kus kogu protsessi juhitakse käsitsi.

Pumba abil saate hõlbustada paagi tühjendamist, kuhu jäätmed pärast kääritamist langevad. Mõned meistrimehed kasutavad pumpasid, et pumbata patjadest (näiteks auto sisekummidest) gaasi puhastusasutusse.

Sõnnikust biogaasi tootmise omatehtud paigaldise skeem

Enne oma alale biogaasijaama ehitamist peate tutvuma võimalike ohtudega, mis võivad põhjustada reaktori plahvatuse. Peamine tingimus on hapniku puudumine.

Metaan on plahvatusohtlik gaas ja võib süttida, kuid selleks tuleb seda kuumutada üle 500 kraadi. Kui biogaas seguneb õhuga, tekib ülerõhk, mis lõhub reaktori. Betoon võib praguneda ja ei sobi edasiseks kasutamiseks.

Video: Biogaas lindude väljaheidetest

Et surve kaane küljest ära ei rebiks, kasutage vastukaalu, kaitsetihend kaane ja paagi vahel. Mahuti ei ole täielikult täidetud - peaks olema vähemalt 10% mahust gaasi vabastamiseks. Parem - 20%.

Seega, et teha oma saidil bioreaktor koos kõigi tarvikutega, peate:

• Hea on valida koht nii, et see asuks eluasemest eemal (iial ei tea).

• Arvutage välja hinnanguline sõnniku kogus, mida loomad päevas toodavad. Kuidas lugeda - lugege allpool.

• Otsustage, kuhu paigaldada laadimis- ja mahalaadimistorud, samuti toru tekkiva gaasi niiskuse kondenseerimiseks.

• Otsustage jäätmemahuti asukoht (vaikimisi väetis).

• Toorainekoguse arvutuste põhjal kaevake süvend.

• Valige konteiner, mis toimib sõnniku reservuaarina, ja paigaldage see süvendisse. Kui plaanitakse betoonreaktorit, siis kaevu põhi täidetakse betooniga, seinad vooderdatakse tellistega ja krohvitakse betoonmördiga. Pärast seda peate andma sellele aega kuivamiseks.

• Paagi paigaldamise etapis tihendatakse ka ühendused reaktori ja torude vahel.

• Varustage reaktori kontrollimiseks luuk. Selle vahele asetatakse tihendatud tihend.

Kui kliima on külm, siis enne plastpaagi betoneerimist või paigaldamist kaaluge selle soojendamise võimalusi. Need võivad olla kütteseadmed või lint, mida kasutatakse sooja põranda tehnoloogias.

Töö lõpus kontrollige reaktorit lekete suhtes.

Gaasi koguse arvutamine

Ühest tonnist sõnnikust saab ligikaudu 100 kuupmeetrit gaasi. Küsimus: Kui palju allapanu lemmikloomad päevas toodavad?

• kana - 165 g päevas;

• lehm - 35 kg;

• kits - 1 kg;

• hobune - 15 kg;

• lammas - 1 kg;

• siga - 5 kg.

Korrutage need arvud peade arvuga ja saate töödeldava väljaheidete päevaannuse.

Rohkem gaasi tuleb lehmadelt ja sigadelt. Kui lisada segule energeetiliselt võimsaid taimi nagu mais, peedipealsed, hirss, suureneb biogaasi hulk. Rabataimedel ja vetikatel on suur potentsiaal.

Suurim on lihatöötlemisettevõtete jäätmete puhul. Kui läheduses on selliseid farme, siis saame teha koostööd ja paigaldada kõigile ühe reaktori. Bioreaktori tasuvusaeg on 1–2 aastat.

Biomassi jäätmed pärast gaasi tootmist

Pärast sõnniku töötlemist reaktoris on kõrvalsaaduseks biomuda. Jäätmete anaeroobsel töötlemisel lahustavad bakterid umbes 30% orgaanilisest ainest. Ülejäänud osa vabastatakse muutmata kujul.

Vedel aine on ka metaankäärimise kõrvalsaadus ja seda kasutatakse ka põllumajanduses juurte toitmiseks.

Süsinikdioksiid on jäätmefraktsioon, mida biogaasitootjad püüavad eemaldada. Aga kui lahustada see vees, siis võib sellest vedelikust ka kasu olla.

Biogaasi taimsete saaduste täielik kasutamine

Pärast sõnniku töötlemist saadud toodete täielikuks ärakasutamiseks on vaja säilitada kasvuhoone. Esiteks saab orgaanilist väetist kasutada köögiviljade aastaringseks kasvatamiseks, mille saagikus on stabiilne.

Teiseks kasutatakse süsihappegaasi väetisena - juure või lehestikuna ja selle väljund on umbes 30%. Taimed imavad õhust süsihappegaasi ja samal ajal kasvavad paremini ning omandavad rohelist massi. Kui konsulteerite selle ala spetsialistidega, aitavad nad teil paigaldada seadmeid, mis muudavad süsinikdioksiidi vedelast vormist lenduvaks aineks.

Video: Biogaas 2 päevaga

Fakt on see, et loomafarmi ülalpidamiseks võib saadavat energiaressurssi palju olla, eriti suvel, kui lauta või sealauda kütta pole vaja.

Seetõttu on soovitatav tegeleda mõne muu tulusa tegevusega - keskkonnasõbraliku kasvuhoonega. Ülejäänud tooteid saab hoida külmruumides – sama energiat kasutades. Külmutusseadmed või muud seadmed võivad töötada gaasiaku toodetud elektriga.

Kasutada väetisena

Lisaks gaasi tootmisele on bioreaktor kasulik, kuna jäätmeid kasutatakse väärtusliku väetisena, mis säilitab peaaegu kogu lämmastiku ja fosfaadid. Sõnniku mulda lisamisel läheb 30–40% lämmastikust pöördumatult kaotsi.

Lämmastikainete kadu vähendamiseks lisatakse mulda värskeid väljaheiteid, kuid siis kahjustab eralduv metaan taimede juurestikku. Pärast sõnniku töötlemist kasutatakse metaan oma vajadusteks ning kõik toitained säilivad.

Pärast kääritamist lähevad kaalium ja fosfor kelaadiks, mille taimed omastavad 90%. Kui vaadata seda üldiselt, siis 1 tonn kääritatud sõnnikut võib asendada 70 - 80 tonni tavalisi loomade väljaheiteid.

Anaeroobne töötlemine säilitab kogu sõnnikus sisalduva lämmastiku, muutes selle ammooniumivormiks, mis suurendab iga põllukultuuri saagikust 20%.

See aine ei ole juurestikule ohtlik ja seda saab kasutada 2 nädalat enne põllukultuuride avamaale istutamist, et orgaaniline aine jõuaks mulla aeroobsete mikroorganismide poolt töödelda.

Enne kasutamist lahjendatakse bioväetis veega. vahekorras 1:60. Selleks sobivad nii kuiv- kui vedelfraktsioonid, mis pärast kääritamist lähevad ka jäätmetoorme mahutisse.

Ühe hektari kohta vajate 700–1000 kg/l lahjendamata väetist. Arvestades, et ühelt kuupmeetrilt reaktoripinnalt saadakse päevas kuni 40 kg väetisi, saab kuu ajaga orgaanilise aine müügiga muretseda mitte ainult oma, vaid ka naabri krundi.

Milliseid toitaineid saab pärast sõnniku töötlemist?

Kääritatud sõnniku põhiväärtus väetisena on humiinhapete olemasolu, mis sarnaselt kestaga säilitavad kaaliumi- ja fosforiioone. Pikaajalisel säilitamisel õhus oksüdeerudes kaotavad mikroelemendid oma kasulikud omadused, anaeroobse töötlemise käigus aga hoopis juurde.

Humaadid avaldavad positiivset mõju mulla füüsikalisele ja keemilisele koostisele. Orgaanilise aine lisamise tulemusena muutuvad ka kõige raskemad mullad niiskust läbilaskvamaks. Lisaks annab orgaaniline aine toitu mullabakteritele. Nad töötlevad edasi jääkaineid, mida anaeroobid pole söönud, ja vabastavad humiinhappeid. Selle protsessi tulemusena saavad taimed toitaineid, mis imenduvad täielikult.

Lisaks peamistele - lämmastikule, kaaliumile ja fosforile - sisaldab bioväetis mikroelemente. Kuid nende kogus sõltub lähtematerjalist - taimset või loomset päritolu.

Muda ladustamise meetodid

Kääritatud sõnnikut on kõige parem säilitada kuivana. See muudab pakkimise ja transportimise mugavamaks. Kuivaine kaotab vähem kasulikke omadusi ja seda saab hoida suletuna. Kuigi selline väetis ei rikne aasta jooksul üldse, tuleb see seejärel sulgeda kotti või anumasse.

Vedelaid vorme tuleb hoida suletud anumates, mis on tihedalt suletava kaanega, et vältida lämmastiku väljapääsu.

Bioväetise tootjate põhiprobleemiks on turustamine talvel, kui taimed on puhkeseisundis. Maailmaturul kõigub sellise kvaliteediga väetiste hind 130 dollari ringis tonni kohta. Kui loote kontsentraadi pakendamise liini, saate oma reaktori eest tasuda kahe aasta jooksul.

Kas teile meeldis artikkel? Jaga oma sõpradega:

Tere, kallid lugejad! Olen projekti Fertilizers.NET looja. Mul on hea meel näha teid kõiki selle lehtedel. Loodan, et artiklist saadud teave oli kasulik. Alati avatud suhtlemisele - kommentaarid, ettepanekud, mida veel soovite saidil näha ja isegi kriitika, võite mulle kirjutada VKontakte'is, Instagramis või Facebookis (allpool ümarad ikoonid). Rahu ja õnne kõigile! 🙂

Samuti võite olla huvitatud lugemisest:

Biogaasi (metaani) tootmine on oluline looma- ja linnukasvatusfarmide omanikele. Linnu- ja veisefarmides on jäätmete kõrvaldamise küsimus alati terav. Allapanust ja sõnnikust vabanemiseks tuleb hoolitseda kogumise, äraveo, desinfitseerimise ja töötlemise eest. Kõik need protseduurid nõuavad teatud materiaalseid kulutusi, aega ja vaeva.

Selleks, et sõnniku taaskasutusprotsess hakkaks tooma pigem kasumit kui kahjumit, on soovitatav mõelda sõnniku biogaasiks töötlemisele. Lindude ja loomade väljaheidetest omatehtud biogaas koosneb 50-80% ulatuses metaanist. See on sama gaas, mis põleb kateldes, pliitides ja mida kasutatakse autodes. Metaan eraldub sõnnikust juhuslikult, iseenesest. Kui jätate väljaheide aastaks päikese kätte mädanema, hakkab see "käärima" ja eraldama biogaasi. Peate lihtsalt seda protsessi optimeerima, et suurendada vabaneva metaani kogust ja kiirendada selle tootmisaega.

Biogaasi tootmise efektiivsuse tõstmiseks on vaja kiirendada tooraine lagunemise ja kääritamise protsessi. Selleks peate looma kõige soodsamad tingimused vajalike bakterite paljunemiseks. Selleks peate sõnniku asetama spetsiaalsesse konteinerisse - reaktorisse. Anum peab olema suletud – sellistes tingimustes paljunevad bakterid aktiivsemalt. Juba reaktoris sõnnik purustatakse ja seejärel segatakse veega. Vesi peab olema puhas. Vastasel juhul satuvad substraati võõrad mikroobid, mis võivad fermentatsiooniprotsessi aeglustada.

Tööstuslikes tingimustes on see varustatud reaktori küttesüsteemiga, happesuse regulaatoriga ja spetsiaalsete labadega substraadi segamiseks. Sõnniku segamine võimaldab vabaneda kõva kooriku moodustumisest, mis blokeerib hapniku voolu väljast ja metaani vabanemist seestpoolt. Metaani tööstuslikes tingimustes tootmise periood on vähemalt viisteist päeva. Selle aja jooksul võib sõnnik laguneda kuni 25%. Maksimaalne metaani väljavool toimub 33% lagunemisastmel.

Arvestada tuleb sellega, et reaktori põhjas tekib mädamuda. See tühjendatakse spetsiaalse toru abil, mis viib selle eraldi settepaaki. Seejärel puhastatakse muda välja ja eemaldatakse. Paagist üles tõusev metaan puhastatakse aurusaunas ja suunatakse seejärel gaasikollektorisse.

Tööstuslik metaani tootmine hõlmab igapäevast värske substraadi süstimist, mis segatakse juba käärima hakanud ainega. 5% kasutatud sõnniku asemel võite lisada 5% värsket sõnnikut päevas. Reaktorist eemaldatud sõnnikut saab kasutada mullaväetisena. Nii saad jäätmevaba tootmise, kust saad nii biogaasi kui ka väetisi.

Kodus sõnnikust biogaasijaama loomine

Sõnniku biogaasiks töötlemise tehase kavandamiseks vajate:

• hermeetiliselt suletud anum (metallist, betoonist, plastikust), mille maht on vähemalt üks kuupmeeter;
• reaktori kate tihendatud läbipääsuga segisti käepideme jaoks;
• materjal põhja soojusisolatsiooniks (mängib küttesüsteemi rolli);
• vanaraua materjalidest valmistatud saumikser (võite kasutada labidat või kruvitigu);
• torud substraadi etteandmiseks/eemaldamiseks ja biogaasi eemaldamiseks.

Ehitusprotsessi käigus võib vaja minna lisamaterjale: torusid, filtreid, ventiile. Seda kõike võib leida riistvara poest. Disain on üsna lihtne ja saate seda ehitamise ajal täiustada.

Eksperimendi korras võib proovida teha installatsiooni tavalisest plasttünnist. Need on saadaval mahuga 100 kuni 200 liitrit. Tünn hakkab toimima reaktorina. Tehke sellesse kaks auku torude sisse- ja väljalaskeava jaoks. Sisselaskeava tehakse põhja lähemale ja väljalaskeava on tehtud ülalt. Aukude läbimõõt sõltub kasutatavate torude läbimõõdust. Plasttorusid saab osta riistvara poest. Me sisestame need aukudesse ja isoleerime need kindlalt. Sisendiks sobib kumer toru (ühendusega), väljalaskeks lühike sirge toru.

Tekkiva biogaasi reservuaari roll on antud väiksema mahuga mahutile. Näiteks võite võtta ämbri, mille maht on 20 liitrit või rohkem. Kopp kinnitatakse sanitaartehnilise ventiili abil. Viime toru sellest klapiga metallhoidikusse, kust gaas eraldub.

Ärge unustage tünni soojusisolatsiooni. Seda saab mähkida mineraalvilla, vahtpolüetüleeniga või mõne muu materjaliga. Reaktori sisetemperatuuri tõstmiseks on kõige parem asetada tünn päikese kätte. Toorainet valame sisse vahekorras 0,7 liitrit vett 1 kg sõnniku kohta. Asetame muda eemaldamiseks suvalise sobiva anuma, asetame selle peale ämbri ja ootame käärimist. Oma kodu biogaasi esimest partii ootame umbes kolm nädalat. Pidage meeles, et enne kasutamist tuleb metaan süsinikdioksiidist eemaldada. Selle ülesandega saab hakkama spetsiaalne filter, mida poes müüakse "suruõhu, süsinikdioksiidi ja auru puhastamise filtrina".

Ise-ise biogaas sõnnikust: maa-aluse installatsiooni ehitamine

Teine lihtne viis sõnniku ja biogaasi jaama ehitamiseks on maa-aluse süsteemi ehitamine. Kõigepealt peate kaevama augu, mille maht on vähemalt üks kuupmeeter. Selle seinad ja põhi on täidetud paisutatud savibetooniga. Vastasseintest on üks toru biomassi tarnimiseks ja muda eemaldamiseks. Väljalasketoru peaks asuma põhjale lähemal ja sisendtoru peaks olema põhjast 50 cm kõrgemal. Väljalasketoru ots on ühendatud jäätmemahutiga. Sisselasketoru ots peaks asuma nii, et sealt oleks mugav uut toorainet pumbata.

Selle “punkri” ülemine osa on kuplikujuline või koonusekujuline gaasihoidik. Seda on kõige lihtsam valmistada metalllehtedest või telliskivist. Gaasihoidiku ülaosale on paigaldatud tihendatud luuk ja veetihendiga gaasitoru. Soovitame teil varustada sellise olulise detailiga nagu rõhualandusventiil. See tagab paigaldisega töötamisel ohutuse ja säilitab optimaalse rõhu reaktoris.

Substraadi segamine sellises paigalduses toimub mullitamise põhimõttel. Selleks võtke mitu plasttoru ja tehke neisse võimalikult palju auke. Pärast seda kinnitage torud reaktoris vertikaalsesse asendisse. Kui gaas tõuseb, eraldab see mullid, mis hakkavad substraadis mullitama, segades seda.

Sõnnikust saadav biogaas on tulus investeering

Neile, kes pole valmis sellist kaamerat tegema, on alati veel üks võimalus - saate osta valmis. Installatsiooni ehitamine nõuab teilt siiski väikest investeeringut. Kui te pole oma võimetes kindel või teil pole kõiki materjale, on soovitatav lihtsalt osta PVC-paigaldis. Sellest tulenevalt korraldate ikkagi oma kodutootmise sõnniku töötlemiseks ja biogaasi tootmiseks.

Soojuse ja elektrienergia tootmise alternatiivsete meetodite kasvav populaarsus on viinud paljude maamajade ja suvilate omanike soovini saavutada teatud autonoomia välistest energiatarnijatest. Pealegi näitab “ostetud” energia pidevat hinnatõusu tendentsi ning maatalu ülalpidamine läheb iga päevaga aina kallimaks. Biogaasijaam on suurepärane alternatiiv välistele energiaallikatele. Minimaalselt suudab see anda majale ahju jaoks süttiva gaasi ning võimsuse suurenedes (kui oma või ostetud jäätmeid jätkub) saab nii maja kui ka kogu majapidamise kütte ja elektri.

Kes vajab biogaasijaamu

Biogaasijaamu kasutatakse põlevate gaaside tootmiseks bioloogilisest toorainest. Seega on neid vaja kõikjal, kus on vaja tuleohtlikke gaase. See tähendab soojus- ja elektrienergia saamiseks.
Eelkõige on biogaasijaamad vajalikud nendele taludele, kus on palju toorainet bioloogiliste jäätmete näol. Nii on võimalik tootmist mitte ainult jäätmevabaks muuta, vaid ka selle kasumlikkust oluliselt tõsta - tänu iseseisvale energiatootmisele ning kulude puudumisele nii soojus- kui ka elektrienergia ostmiseks.

Biogaasijaama projekteerija ja Permi talunik Vladimir Rashin on oma kogemusest tõestanud, et põllumajandustootmine, mis kõrvaldab jäätmed iseseisvalt sobiva seadme abil, rahuldab täielikult oma vajadused soojus- ja elektrienergia ning põlevgaasi järele. . Tema vutifarmis kasutatakse biogaasi ruumide (nii elamu-, kommunaal- kui tööstusruumide) kütmiseks, elektri tootmiseks, köögipliitides ja ka sõidukite tankimiseks - kõik Rashini farmi autod töötavad biogaasil. Sel juhul on biogaasijaama põhitooraineks vuti väljaheited. Väljundist saadakse lisaks biogaasile ka orgaanilist väetist, mis toob talule ka lisatulu.

Sellised biogaasijaamad nagu Vladimir Rashini omad võivad märkimisväärselt tõsta iga põllumajandusliku tootmise kasumlikkust. Biogaasi tootmise toorainena saab kasutada mitte ainult sõnnikut, vaid ka erinevaid puidutöötlemistööstuse jäätmeid (koor, saepuru jne) ning peaaegu kõiki orgaanilisi aineid.

Lisaks saab biogaasijaamu kasutada maamajades ja suvilates isegi siis, kui sellistel taludel ei ole põllumajanduslikku fookust. Iga farmi olmejäätmetest piisab üksiku biogaasijaama tooraine hankimiseks ja kui talu ei ole täielikult varustatud soojus- ja elektrienergiaga, siis vähendage vähemalt sellise energia ostmise kulusid. Lisaks olmejäätmetele sisaldab iga maatalu ka krundilt pärit jäätmeid (umbrohi, oksaraie jne). Noh, võite isegi köögipliidi varustada tuleohtliku gaasiga, kasutades maamaja mini-biogaasi paigaldust.

Biogaasi tootmise põhimõte

Biogaas toodetakse biomassi anaeroobse (st ilma hapnikuta) kääritamise teel, mille tagavad spetsiaalsed bakterid. Protsessis osalevad kolme tüüpi bakterid: hüdrolüütilised, hapet moodustavad ja metaani moodustavad.

Biogaasijaam koosneb mitmest osast (mahutitest). Esiteks siseneb tooraine eelanumasse, kus see segatakse põhjalikult ja purustatakse (tahke fraktsiooni puhul) homogeenseks massiks. Seejärel siseneb purustatud tooraine reaktorisse (konteiner, kus biomassi otse kääritatakse).

Reaktor on tavaliselt valmistatud raudbetoonist, mis on happekindel. See konteiner on täielikult suletud. Käärimisprotsessi kiirendamiseks kuumutatakse anumas olevat vedelikku ja segatakse. Kõige sagedamini kasutatakse reaktori kütmiseks koostootmisseadet - sellises paigaldises on vaja jahutada soojus- ja elektrigeneraatorit ning eemaldatud soojus siseneb reaktorisse. Soojust võib saada ka spetsiaalsest soojaveeboilerist.

Pärast käärimisprotsessi lõppu siseneb reaktorist toodetud gaas gaasimahutisse, kus rõhk ühtlustub ning seejärel siseneb biogaas soojus- ja elektrigeneraatorisse (gaas või diisel-gaas), mille tulemusena soojus- või elektrienergia. toodetakse energiat.

Lisaks biogaasile settib reaktorisse ka tahke fraktsioon – orgaanilised väetised, mida saab seejärel põldudel kasutada. Pärast gaasi vabanemist saadakse reaktorist ka vedelväetisi. Nii vedelad kui ka tahked väetised on kontsentreeritud ja neid kasutatakse aktiivselt põllumajanduses.

Tööstuslikel biogaasijaamadel on automaatjuhtimine. Automatiseerimine vastutab toormaterjalide voolu eest paigaldusse ja segamise eest, kontrollib temperatuuri, generaatori tööd jne. Samuti on sellised paigaldised varustatud avariivalgustusseadmetega - kui mootor seiskub, põletatakse gaas lihtsalt ära. Lisaks on tööstuslikud biogaasijaamad sageli varustatud vedelväetiste pakendamise liiniga, sel juhul villitakse väetised väikestesse (kuni 1-liitristesse) pudelitesse.

Individuaalne biogaasijaam

Üksiku biogaasijaama tööpõhimõte on sama, mis tööstuslikul. Tõsi, minipaigaldised on harva varustatud automaatsete seadmetega substraadi segamiseks ja muuks automaatikaks - selliste seadmetega majapidamispaigaldise olulise kallinemise tõttu. Enamasti on nendes paigaldistes ainult temperatuuri, generaatori töö jms reguleerimise seadmed ning kogu mini-biogaasijaama hooldus toimub käsitsi.

Kodumajapidamises kasutatavaid biogaasijaamu kasutatakse peamiselt köögitarbeks põlevgaasi tootmiseks, kui talus ei ole looma- või taimekasvatust. Üha enam on aga levinud minipaigaldiste kasutamine, et varustada maamajad ja suvilad tervikliku energiakompleksiga ehk mitte ainult “köögigaasiga”, vaid ka soojus- ja elektrienergiaga. Pealegi ei sõltu see enam suurte või väikeste kariloomade olemasolust koduste biogaasijaamade jaoks, ostetakse lihtsalt lähimast talust. See võib olla sõnnik või puidutöötlemistööstuse jäätmed.

DIY biogaasijaam

Biogaasijaamade, ka minijaamade ehitamine kodumaisteks vajadusteks ei ole odav. Ja kuigi selliste seadmete tasuvusaeg on suhteliselt lühike (5-7 aastat), ei ole iga omanik valmis ega oma võimalust vajalikku summat investeerida. Jah, eelised on ilmselged: lühikese ajaga saate mini-biogaasijaama abil omandada peaaegu täieliku autonoomia ostetud energiaallikatest, viia oma talu üle isemajandamisele ja saada lisaboonustena isegi tasuta väetisi. Raha tuleb aga maksta juba täna ja kasu ilmneb alles mõne aasta pärast. Seetõttu mõtlevad paljud maamajade ja suvilate omanikud: kuidas ise biogaasijaama teha?

Mini-biogaasijaam pole nii keeruline ja selle ehitamine on üsna juhitav. See säästab märkimisväärse summa. Lisaks on projektid biogaasijaamadele, kus kasutatakse improviseeritud vahendeid ja materjale (näiteks kellureaktoriga ja kell võib olla kummist jne). See tähendab, et omatehtud rajatised biogaasi tootmiseks tähendavad soovitud boonuste hankimist minimaalse raha eest.

Biogaasijaama ehitamisel on vaja teha täpne arvutus, milline peaks olema selle tootlikkus. Selleks tuleks arvestada kõigi soovitud biogaasi tarbijatega (näiteks pliit, autotehnika jne). Kui biogaasi plaanitakse kasutada elektri- ja/või soojusenergia tootmiseks, siis peab arvestusse kaasama kõik energiatarbijad. Arvutuse põhjal koostatakse biogaasijaama projekt.

Kodused biogaasi tootmisjaamad on Internetis laialdaselt kättesaadavad. Siit leiate näidisarvutused, seadme joonise ja üksikasjaliku kirjelduse. Tohutu valik seadmeid võimaldab teil luua nii kompleksse mitme kambriga paigalduse kui ka lihtsustatud versiooni (näiteks selline lihtne seade nagu kummikellaga kaetud prügivann koos gaasi väljalaskeseadmega). Igaüks saab valida isetehtud installatsiooni vastavalt oma soovidele, võimalustele ja oskustele. Sel juhul on eriti kasulikud kirjeldused, millele on lisatud samm-sammult fotod või videod.

Oma kätega biogaasijaama valmistamine võimaldab säästa kuni 50% seadme maksumusest, mis kiirendab oluliselt seadmete tasuvust. Lisaks võimaldab alustades kõige lihtsama paigaldusega hinnata vajadust selliste seadmete järele majapidamises ning investeerida raha järk-järgult, mis on paljude jaoks palju lihtsam kui kogu vajaliku summa korraga tasumine.

Kuidas biogaasijaam töötab?