Κάθε χρόνο στον πλανήτη μας οι ενεργειακοί πόροι γίνονται όλο και λιγότεροι. Εξαιτίας αυτού πρέπει να αναζητούμε συνεχώς νέες, εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Σίγουρα, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ο πλανήτης μας θα ξεμείνει από κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου και τότε ο κόσμος θα πρέπει να σκεφτεί σοβαρά την εξόρυξη (συλλογή) και τη χρήση βιοαερίων ως κύρια πηγή ενέργειας.

Τι είναι το βιοαέριο; Αρχές παραγωγής βιοαερίου

Όπως ήδη αναφέρθηκε, το βιοαέριο είναι μια εναλλακτική πηγή ενέργειας. Απελευθερώνεται κατά τη ζύμωση διαφόρων οικιακών απορριμμάτων, καθώς και απορριμμάτων που αποβάλλονται από τα ζώα (κοπριά).

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιήθηκε από την αρχαιότητα στην Κίνα, αλλά αργότερα, αιώνες αργότερα, έμεινε αζήτητη και ως αποτέλεσμα ξεχάστηκε.

Φτιάξτο μόνος σου παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι

Βήμα 1: Επιλογή βαρελιού

Πρώτα πρέπει να επιλέξουμε ένα κατάλληλο βαρέλι στο οποίο θα αποθηκεύσουμε την «πηγή ενέργειας», δηλαδή, όπως καταλαβαίνετε, τα απόβλητα τροφίμων και την κοπριά.

Βήμα 2: Κάνοντας τις τρύπες

Κάνουμε τρύπες στην είσοδο και την έξοδο της κάννης. Μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι, αλλά σε αυτή την περίπτωση, η τρύπα γίνεται με θερμαινόμενο μεταλλικό σωλήνα.

Βήμα 3: Εγκατάσταση σωλήνων

Τοποθετούμε σωλήνες στην είσοδο και την έξοδο στις τρύπες που κάναμε νωρίτερα. Εισάγουμε και κολλάμε τους σωλήνες.

Βήμα 4: Δημιουργία και εγκατάσταση μιας βάσης «δεξαμενής αερίου».

Πήραμε έναν κάδο βαφής 20 λίτρων· αυτή η δεξαμενή θα περιέχει το αέριο που εξάγουμε. Η δεξαμενή ασφαλίζεται με μια βαλβίδα που χρησιμοποιούν οι υδραυλικοί.

Βήμα 5: Προσθέστε κοπριά αγελάδας

Ανακατεύουμε κοπριά αγελάδας (5 κιλά ανά 50 λίτρα) και προσθέτουμε νερό. Τοποθετήστε το στη δεξαμενή.

Βήμα 6: Σχεδόν τελειωμένο

Δεν θα λάβετε αέριο για τις πρώτες 10-15 ημέρες, καθώς αυτός ο χρόνος είναι απαραίτητος για να περάσουν όλες οι απαραίτητες διαδικασίες.

Βήμα 7: Απαλλαγείτε από το διοξείδιο του άνθρακα

Για να καεί αυτό το αέριο, είναι απαραίτητο να απαλλαγούμε από το διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα κανονικό φίλτρο, από το οποίο υπάρχουν πολλά σε διάφορα καταστήματα υλικού.

Βήμα 8: Έγινε!

Θα παρατηρήσετε πώς θα ανέβει η «δεξαμενή καυσίμου» καθώς συμβαίνουν χημικές αντιδράσεις. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να ανοίξετε τη βαλβίδα και να λάβετε βιοαέριο.

Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διαφορετικούς σκοπούς. Δεν συνιστάται η χρήση βιοαερίου για το μαγείρεμα, καθώς μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη γεύση (αν δεν αφαιρεθούν οι γεύσεις).

Μάθημα βίντεο: Παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι

Οικολογία της κατανάλωσης Κτήμα: Είναι επικερδής η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι σε μικρές ποσότητες σε ιδιωτικό οικόπεδο; Εάν έχετε πολλά μεταλλικά βαρέλια και άλλα σκουπίδια σιδήρου, καθώς και πολύ ελεύθερο χρόνο και δεν ξέρετε πώς να το διαχειριστείτε - ναι.

Ας υποθέσουμε ότι δεν υπήρχε φυσικό αέριο στο χωριό σας και δεν θα υπάρξει ποτέ. Και ακόμα κι αν υπάρχει, κοστίζει. Αν και είναι μια τάξη μεγέθους φθηνότερο από την δαπανηρή θέρμανση με ηλεκτρική ενέργεια και υγρά καύσιμα. Το πλησιέστερο συνεργείο παραγωγής πέλλετ απέχει μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα και η μεταφορά είναι ακριβή. Κάθε χρόνο γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο να αγοράσεις καυσόξυλα και είναι επίσης ενοχλητικό να καείς μαζί τους. Σε αυτό το πλαίσιο, η ιδέα να αποκτήσετε δωρεάν βιοαέριο στη δική σας αυλή από ζιζάνια, περιττώματα κοτόπουλου, κοπριά από το αγαπημένο σας γουρούνι ή το περιεχόμενο του σπιτιού του ιδιοκτήτη φαίνεται πολύ δελεαστική. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα! Στην τηλεόραση μιλούν για το πόσο οικονομικοί Γερμανοί αγρότες ζεσταίνονται με πόρους «κοπριάς» και τώρα δεν χρειάζονται καμία «Gazprom». Εδώ είναι αλήθεια το ρητό «βγάζει την ταινία από τα κόπρανα». Το Διαδίκτυο είναι γεμάτο με άρθρα και βίντεο με θέμα «βιοαέριο από βιομάζα» και «φτιάξ' το μόνος σου εργοστάσιο βιοαερίου». Αλλά γνωρίζουμε λίγα για την πρακτική εφαρμογή της τεχνολογίας: όλοι μιλούν για την παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι, αλλά λίγοι άνθρωποι έχουν δει συγκεκριμένα παραδείγματα στο χωριό, καθώς και το θρυλικό Yo-Mobile στο δρόμο. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό και ποιες είναι οι προοπτικές για προοδευτικές τεχνολογίες βιοενέργειας στις αγροτικές περιοχές.

Τι είναι βιοαέριο + λίγη ιστορία

Το βιοαέριο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διαδοχικής αποσύνθεσης τριών σταδίων (υδρόλυση, σχηματισμός οξέος και μεθανίου) της βιομάζας από διάφορους τύπους βακτηρίων. Το χρήσιμο εύφλεκτο συστατικό είναι το μεθάνιο και μπορεί επίσης να υπάρχει υδρογόνο.

Η διαδικασία της βακτηριακής αποσύνθεσης που παράγει εύφλεκτο μεθάνιο

Σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, σχηματίζονται εύφλεκτα αέρια κατά την αποσύνθεση τυχόν υπολειμμάτων ζωικής και φυτικής προέλευσης.

Η κατά προσέγγιση σύνθεση του βιοαερίου, οι ειδικές αναλογίες των συστατικών εξαρτώνται από τις πρώτες ύλες και την τεχνολογία που χρησιμοποιούνται

Οι άνθρωποι προσπαθούσαν από καιρό να χρησιμοποιήσουν αυτό το είδος φυσικού καυσίμου· τα μεσαιωνικά χρονικά περιέχουν αναφορές στο γεγονός ότι οι κάτοικοι των χαμηλών περιοχών της σημερινής Γερμανίας πριν από μια χιλιετία λάμβαναν βιοαέριο από σάπια βλάστηση βυθίζοντας δερμάτινες γούνες σε πολτό βάλτου. Στο σκοτεινό Μεσαίωνα και ακόμη και στους φωτισμένους αιώνες, οι πιο ταλαντούχοι μετεωρίτες, οι οποίοι χάρη σε μια ειδικά επιλεγμένη δίαιτα, κατάφεραν να απελευθερώσουν και να ανάψουν άφθονα μελάνια μεθανίου εγκαίρως, προκάλεσαν τη διαρκή χαρά του κοινού με χαρούμενες παραστάσεις. Οι βιομηχανικές μονάδες βιοαερίου άρχισαν να κατασκευάζονται με ποικίλους βαθμούς επιτυχίας στα μέσα του 19ου αιώνα. Στην ΕΣΣΔ τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, εγκρίθηκε ένα κρατικό πρόγραμμα για την ανάπτυξη της βιομηχανίας, αλλά δεν εφαρμόστηκε, αν και ξεκίνησαν δώδεκα εγκαταστάσεις παραγωγής. Στο εξωτερικό, η τεχνολογία παραγωγής βιοαερίου βελτιώνεται και προωθείται σχετικά ενεργά· ο συνολικός αριθμός των λειτουργικών εγκαταστάσεων ανέρχεται σε δεκάδες χιλιάδες. Στις ανεπτυγμένες χώρες (ΕΟΚ, ΗΠΑ, Καναδάς, Αυστραλία) πρόκειται για εξαιρετικά αυτοματοποιημένα μεγάλα συγκροτήματα, στις αναπτυσσόμενες χώρες (Κίνα, Ινδία) - ημι-χειροτεχνικές μονάδες βιοαερίου για κατοικίες και μικρές φάρμες.

Ποσοστό του αριθμού των μονάδων βιοαερίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Είναι ξεκάθαρα ορατό ότι η τεχνολογία αναπτύσσεται ενεργά μόνο στη Γερμανία, ο λόγος είναι οι ισχυρές κρατικές επιδοτήσεις και τα φορολογικά κίνητρα

Τι χρήσεις έχει το βιοαέριο;

Είναι σαφές ότι χρησιμοποιείται ως καύσιμο, αφού καίγεται. Θέρμανση βιομηχανικών και οικιστικών κτιρίων, ηλεκτροπαραγωγή, μαγείρεμα. Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά όσο δείχνουν στα βίντεο που είναι διάσπαρτα στο YouTube. Το βιοαέριο πρέπει να καίγεται σταθερά σε εγκαταστάσεις παραγωγής θερμότητας. Για να γίνει αυτό, οι παράμετροι του περιβάλλοντος αερίου του πρέπει να τεθούν σε αρκετά αυστηρά πρότυπα. Η περιεκτικότητα σε μεθάνιο πρέπει να είναι τουλάχιστον 65% (βέλτιστη 90-95%), το υδρογόνο πρέπει να απουσιάζει, οι υδρατμοί έχουν αφαιρεθεί, το διοξείδιο του άνθρακα έχει αφαιρεθεί, τα υπόλοιπα συστατικά είναι αδρανή σε υψηλές θερμοκρασίες.

Είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθεί βιοαέριο προέλευσης «ζωικής κοπριάς», μη απαλλαγμένο από δύσοσμες ακαθαρσίες, σε κτίρια κατοικιών.

Η κανονικοποιημένη πίεση είναι 12,5 bar, εάν η τιμή είναι μικρότερη από 8-10 bar, ο αυτοματισμός στα σύγχρονα μοντέλα εξοπλισμού θέρμανσης και εξοπλισμού κουζίνας σταματά την παροχή αερίου. Είναι πολύ σημαντικό τα χαρακτηριστικά του αερίου που εισέρχεται στη γεννήτρια θερμότητας να είναι σταθερά. Εάν η πίεση υπερβεί τα κανονικά όρια, η βαλβίδα θα λειτουργήσει και θα πρέπει να την ενεργοποιήσετε ξανά χειροκίνητα. Είναι κακό αν χρησιμοποιείτε ξεπερασμένες συσκευές αερίου που δεν είναι εξοπλισμένες με σύστημα ελέγχου αερίου. Στην καλύτερη περίπτωση, ο καυστήρας του λέβητα μπορεί να αποτύχει. Το χειρότερο σενάριο είναι να σβήσει το φυσικό αέριο, αλλά να μην σταματήσει η παροχή του. Και αυτό είναι ήδη γεμάτο με τραγωδία. Ας συνοψίσουμε όσα ειπώθηκαν: τα χαρακτηριστικά του βιοαερίου πρέπει να φέρουν τις απαιτούμενες παραμέτρους και να τηρούνται αυστηρά οι προφυλάξεις ασφαλείας. Απλοποιημένη τεχνολογική αλυσίδα παραγωγής βιοαερίου. Ένα σημαντικό στάδιο είναι ο διαχωρισμός και ο διαχωρισμός αερίων

Ποιες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαερίου

Φυτικές και ζωικές πρώτες ύλες

• Οι φυτικές πρώτες ύλες είναι εξαιρετικές για την παραγωγή βιοαερίου: από φρέσκο ​​γρασίδι μπορείτε να πάρετε τη μέγιστη απόδοση καυσίμου - έως 250 m3 ανά τόνο πρώτης ύλης, περιεκτικότητα σε μεθάνιο έως 70%. Κάπως λιγότερο, έως 220 m3 μπορούν να ληφθούν από ενσίρωση καλαμποκιού, έως 180 m3 από κορυφές τεύτλων. Οποιαδήποτε πράσινα φυτά είναι κατάλληλα, τα φύκια και ο σανός είναι καλά (100 m3 ανά τόνο), αλλά είναι λογικό να χρησιμοποιείται πολύτιμη τροφή για καύσιμο μόνο εάν υπάρχει εμφανής περίσσεια. Η απόδοση μεθανίου από τον πολτό που σχηματίζεται κατά την παραγωγή χυμών, ελαίων και βιοντίζελ είναι χαμηλή, αλλά το υλικό είναι επίσης ελεύθερο. Η έλλειψη φυτικών πρώτων υλών είναι ένας μακρύς κύκλος παραγωγής, 1,5-2 μήνες. Είναι δυνατό να ληφθεί βιοαέριο από κυτταρίνη και άλλα αργά αποσυντιθέμενα φυτικά απόβλητα, αλλά η απόδοση είναι εξαιρετικά χαμηλή, παράγεται λίγο μεθάνιο και ο κύκλος παραγωγής είναι πολύ μεγάλος. Συμπερασματικά, λέμε ότι οι φυτικές πρώτες ύλες πρέπει να είναι ψιλοκομμένες.
• Πρώτες ύλες ζωικής προέλευσης: παραδοσιακά κέρατα και οπλές, απόβλητα γαλακτοκομείων, σφαγείων και μεταποιητικών μονάδων είναι επίσης κατάλληλες και επίσης σε θρυμματισμένη μορφή. Το πλουσιότερο «μετάλλευμα» είναι τα ζωικά λίπη· η απόδοση βιοαερίου υψηλής ποιότητας με συγκέντρωση μεθανίου έως και 87% φτάνει τα 1500 m3 ανά τόνο. Ωστόσο, οι ζωικές πρώτες ύλες είναι ελλιπείς και κατά κανόνα εντοπίζονται άλλες χρήσεις για αυτές.

Εύφλεκτο αέριο από περιττώματα

• Η κοπριά είναι φθηνή και διατίθεται σε αφθονία σε πολλά αγροκτήματα, αλλά η απόδοση και η ποιότητα του βιοαερίου είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι άλλων τύπων. Οι αγελάδες και τα μήλα αλόγου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην καθαρή τους μορφή, η ζύμωση ξεκινά αμέσως, η απόδοση βιοαερίου είναι 60 m2 ανά τόνο πρώτης ύλης με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο (έως 60%). Ο κύκλος παραγωγής είναι σύντομος, 10-15 ημέρες. Η κοπριά χοίρων και τα περιττώματα κοτόπουλου είναι τοξικά - για να αναπτυχθούν ευεργετικά βακτήρια, αναμιγνύεται με φυτικά απόβλητα και ενσίρωση. Ένα μεγάλο πρόβλημα αντιπροσωπεύουν οι απορρυπαντικές συνθέσεις και τα επιφανειοδραστικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των κτηνοτροφικών κτιρίων. Μαζί με τα αντιβιοτικά, τα οποία εισέρχονται στην κοπριά σε μεγάλες ποσότητες, αναστέλλουν το βακτηριακό περιβάλλον και αναστέλλουν τον σχηματισμό μεθανίου. Είναι εντελώς αδύνατο να μην χρησιμοποιηθούν απολυμαντικά και οι γεωργικές επιχειρήσεις που έχουν επενδύσει στην παραγωγή αερίου από κοπριά αναγκάζονται να επιδιώξουν έναν συμβιβασμό μεταξύ της υγιεινής και του ελέγχου των ασθενειών των ζώων, αφενός, και της διατήρησης της παραγωγικότητας των βιοαντιδραστήρων, αφετέρου. άλλα.
• Τα ανθρώπινα περιττώματα, εντελώς ελεύθερα, είναι επίσης κατάλληλα. Αλλά η χρήση συνηθισμένων λυμάτων είναι ασύμφορη, η συγκέντρωση περιττωμάτων είναι πολύ χαμηλή και η συγκέντρωση απολυμαντικών και επιφανειοδραστικών είναι υψηλή. Οι τεχνολόγοι ισχυρίζονται ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μόνο εάν τα «προϊόντα» ρέουν μόνο από την τουαλέτα στο αποχετευτικό σύστημα, υπό την προϋπόθεση ότι το μπολ ξεπλένεται με ένα μόνο λίτρο νερό (κανονική 4/8 λίτρα). Και φυσικά χωρίς απορρυπαντικά.

Πρόσθετες απαιτήσεις για πρώτες ύλες

Ένα σοβαρό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν τα αγροκτήματα που έχουν εγκαταστήσει σύγχρονο εξοπλισμό για την παραγωγή βιοαερίου είναι ότι η πρώτη ύλη δεν πρέπει να περιέχει στερεά εγκλείσματα· μια πέτρα, παξιμάδι, κομμάτι σύρμα ή σανίδα που εισέρχεται κατά λάθος στη μάζα θα φράξει τον αγωγό και θα απενεργοποιήσει ένα ακριβό κόπρανα αντλία ή μίξερ. Πρέπει να ειπωθεί ότι τα δεδομένα σχετικά με τη μέγιστη απόδοση αερίου από την πρώτη ύλη αντιστοιχούν σε ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες. Για να προσεγγίσουμε αυτά τα στοιχεία στην πραγματική παραγωγή, πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις: διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας, περιοδική ανάδευση λεπτοαλεσμένων πρώτων υλών, πρόσθετα που ενεργοποιούν τη ζύμωση κ.λπ. Σε μια αυτοσχέδια εγκατάσταση, συναρμολογημένη σύμφωνα με τις συστάσεις των άρθρων σχετικά με την «παραγωγή βιοαερίου με τα χέρια σας», είναι σχεδόν εφικτό να επιτευχθεί το 20% του μέγιστου επιπέδου, ενώ οι εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας σας επιτρέπουν να επιτύχετε τιμές 60- 95%.

Αρκετά αντικειμενικά δεδομένα για τη μέγιστη απόδοση βιοαερίου για διάφορους τύπους πρώτων υλών

Σχεδιασμός μονάδας βιοαερίου

Είναι επικερδής η παραγωγή βιοαερίου;

Έχουμε ήδη αναφέρει ότι στις ανεπτυγμένες χώρες κατασκευάζονται μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες κατασκευάζονται κυρίως μικρές για μικρές φάρμες. Ας εξηγήσουμε γιατί συμβαίνει αυτό:

Έχει νόημα η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι;

Είναι επικερδής η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι σε μικρές ποσότητες σε ιδιωτικό οικόπεδο; Εάν έχετε πολλά μεταλλικά βαρέλια και άλλα σκουπίδια σιδήρου, καθώς και πολύ ελεύθερο χρόνο και δεν ξέρετε πώς να το διαχειριστείτε - ναι. Αλλά οι οικονομίες, δυστυχώς, είναι πενιχρές. Και η επένδυση σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας με μικρούς όγκους πρώτων υλών και παραγωγή μεθανίου δεν έχει νόημα σε καμία περίπτωση.

Άλλο ένα βίντεο από τον εγχώριο Kulibin

ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ στο κανάλι ΜΑΣ στο YouTube Ekonet.ru, το οποίο σας επιτρέπει να παρακολουθείτε διαδικτυακά, να κατεβάζετε δωρεάν βίντεο από το YouTube σχετικά με την ανθρώπινη υγεία και την αναζωογόνηση..

Κάντε LIKE και μοιραστείτε με τους ΦΙΛΟΥΣ σας!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Χωρίς την ανάμειξη των πρώτων υλών και την ενεργοποίηση της διαδικασίας ζύμωσης, η απόδοση μεθανίου δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 20% της πιθανής. Αυτό σημαίνει ότι, στην καλύτερη περίπτωση, με 100 kg (φόρτωση χοάνης) επιλεγμένου γρασιδιού μπορείτε να πάρετε 5 m3 αερίου χωρίς να λάβετε υπόψη τη συμπίεση. Και καλό θα είναι η περιεκτικότητα σε μεθάνιο να ξεπεράσει το 50% και δεν είναι γεγονός ότι θα καεί στη γεννήτρια θερμότητας. Σύμφωνα με τον συγγραφέα, οι πρώτες ύλες φορτώνονται καθημερινά, δηλαδή ο κύκλος παραγωγής του είναι μία ημέρα. Μάλιστα, ο απαιτούμενος χρόνος είναι 60 ημέρες. Η ποσότητα βιοαερίου που έλαβε ο εφευρέτης, που περιέχεται σε έναν κύλινδρο 50 λίτρων, τον οποίο κατάφερε να γεμίσει, σε παγωμένο καιρό για ένα λέβητα θέρμανσης χωρητικότητας 15 kW (ένα κτίριο κατοικιών περίπου 150 m2) είναι αρκετή για 2 λεπτά. .

Όσοι ενδιαφέρονται για τη δυνατότητα παραγωγής βιοαερίου συνιστάται να μελετήσουν προσεκτικά το πρόβλημα, ειδικά από οικονομική άποψη, και να επικοινωνήσουν με ειδικούς με εμπειρία σε τέτοιες εργασίες με τεχνικές ερωτήσεις. Οι πρακτικές πληροφορίες που λαμβάνονται από τις εκμεταλλεύσεις όπου οι τεχνολογίες βιοενέργειας έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί εδώ και αρκετό καιρό θα είναι πολύ πολύτιμες. δημοσίευσε

Η σύγχρονη κοινωνία προσπαθεί ολοένα και περισσότερο να χρησιμοποιήσει εναλλακτικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, αυτό βοηθά στην αντιμετώπιση του προβλήματος της διατήρησης των πόρων στον κόσμο και επίσης μας επιτρέπει να ελαχιστοποιήσουμε το κόστος για αυτόν ή αυτόν τον τύπο εργασίας. Για να επιτύχουν τους στόχους τους, οι άνθρωποι έχουν προσαρμοστεί στη χρήση της ενέργειας των φυσικών στοιχείων: του νερού, του ανέμου, του εδάφους, του ήλιου και επιπλέον στη χρήση μη τυποποιημένων τύπων καυσίμων, που αντικαθιστούν εύκολα τα παραδοσιακά.

Μια μονάδα βιοαερίου για το σπίτι σας θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε μόνοι σας την πηγή ενέργειας που παράγεται –το βιοαέριο. Αυτό το καύσιμο θα βρει την εφαρμογή του στην καθημερινή ζωή κάθε ανθρώπου. Ας μάθουμε ποια είναι τα κύρια πλεονεκτήματα αυτού του σχεδίου, για ποιους σκοπούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί και πώς να φτιάξετε μια απλή εγκατάσταση βιοαερίου με τα χέρια σας.

Περιοχή εφαρμογής

Σε τι χρησιμεύει μια τέτοια συσκευή; Για την παραγωγή οικολογικού καυσίμου, βιοαερίου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αγροκτήματα, στην καθημερινή ζωή και σε επιχειρήσεις.

Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας, ηλεκτρικής ενέργειας και ως καύσιμο αυτοκινήτου. Η διαμόρφωση και το περιεχόμενο της εγκατάστασης έχει πολλές παραλλαγές, ανάλογα με την ισχύ που απαιτείται για κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, τον τύπο των πρωτογενών πρώτων υλών που χρησιμοποιούνται και το τελικό προϊόν που λαμβάνεται. Στο Διαδίκτυο μπορείτε να μελετήσετε διάφορες φωτογραφίες εγκαταστάσεων βιοαερίου που διαφέρουν μεταξύ τους σε ορισμένες παραμέτρους.

Η αρχή λειτουργίας μιας μονάδας βιοαερίου είναι εξαιρετικά σαφής, επομένως η χρήση της είναι επιτρεπτή πάντα και παντού. Ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την ανάγκη και τη σκοπιμότητα εγκατάστασης μιας μονάδας σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία είναι η παροχή επαρκούς όγκου οργανικών πρώτων υλών για εργασία, που θα χρειαστούν στη διαδικασία.

Πώς λειτουργεί

Για να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τη δομή μιας μονάδας βιοαερίου. Μια τυπική μονάδα περιλαμβάνει τα ακόλουθα εξαρτήματα, εξαρτήματα και εξαρτήματα:

• Δοχείο για πρωτογενείς οργανικές πρώτες ύλες.
• θραυστήρες πολύ χονδροειδούς υλικού (διάφοροι αναμικτήρες, μύλοι), που επιτρέπουν τη λήψη μικρότερων κλασμάτων πρώτων υλών.
• θήκη αερίου – δοχείο στο οποίο συσσωρεύεται το παραγόμενο βιοαέριο.
• δεξαμενή, δοχείο, αντιδραστήρας όπου πραγματοποιείται η διαδικασία παραγωγής καυσίμου·
• σωλήνες μέσω των οποίων οι πρωτογενείς πρώτες ύλες παραδίδονται στη δεξαμενή παραγωγής βιοκαυσίμων·
• ένα σύστημα που σας επιτρέπει να μεταφέρετε βιοαέριο από τη δεξαμενή στη δεξαμενή αερίου και στα επόμενα στάδια επεξεργασίας.
• αυτοματοποιημένα συστήματα, συστήματα ασφάλειας και ελέγχου διεργασιών.

Για να εξοικειωθείτε περισσότερο με τη δομή της μονάδας, μπορείτε να μελετήσετε τα διαγράμματα και τα σχέδια των μονάδων βιοαερίου, τα οποία θα εμφανίζουν καθαρά όλα τα εξαρτήματα και τα εξαρτήματα του εξοπλισμού.

Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στη ζύμωση και την επακόλουθη αποσύνθεση των αρχικών πρώτων υλών (που μπορεί να είναι διάφορα γεωργικά ή βιομηχανικά απόβλητα, για παράδειγμα, κοπριά, δασικά προϊόντα) στον βιοαντιδραστήρα της εγκατάστασης. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει υπό την επίδραση ειδικών βακτηρίων.

Ως αποτέλεσμα των διεργασιών που πραγματοποιούνται στη δεξαμενή, παράγεται βιοαέριο που αποτελείται από μεθάνιο, υδρόθειο, CO2, αμμωνία, N κ.λπ.

Τα κύρια στάδια των διεργασιών που συμβαίνουν στη συσκευή:

• προμήθεια οργανικών πρώτων υλών σε δοχεία·
• λείανση και περαιτέρω μεταφορά φορτωμένων απορριμμάτων στον αντιδραστήρα, ταυτόχρονη θέρμανση της βιομάζας.
• η έναρξη της διαδικασίας αποσύνθεσης σε σφραγισμένο βιοαντιδραστήρα, η ιδανική θερμοκρασία για τη λειτουργία του: + 40 βαθμοί Κελσίου.
• σχηματισμός βιοαερίου (σε θήκη αερίου) και βιολιπάσματος (σε ειδική χωριστή δεξαμενή αντιδραστήρα).
• την είσοδο βιοαερίου στο σύστημα καθαρισμού και την περαιτέρω προβλεπόμενη χρήση του από τον άνθρωπο (για οικιακή κατανάλωση, παραγωγή θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας)·
• χρήση βιολιπάσματος από τον αντιδραστήρα για τον προορισμό του.

Πώς να το κάνετε μόνοι σας

Μια μονάδα βιοαερίου για γεωργική ή οικιακή χρήση μπορεί να κατασκευαστεί από άτομο που διαθέτει τα απαραίτητα εργαλεία, γνώσεις υδραυλικών και βασικές δεξιότητες συγκόλλησης.

Η σειρά των ενεργειών που θα γίνουν θα είναι η εξής:

• κατασκευή του σώματος του βιοαντιδραστήρα, ο οποίος χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή της ζύμωσης (το δοχείο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από μέταλλο ή σκυρόδεμα).
• εγκατάσταση καλυμμάτων στην κορυφή της δεξαμενής, οπές στα πλευρικά τοιχώματα που είναι απαραίτητες για τη φόρτωση και, κατά συνέπεια, την εκφόρτωση πρώτων υλών.
• εγκατάσταση δεξαμενής αερίου ·
• κατασκευή αγωγού από τη δεξαμενή αερίου στον τόπο κατανάλωσης του τελικού προϊόντος (αυτός ο σχεδιασμός πρέπει να περιλαμβάνει βαλβίδες και προστατευτικά στοιχεία - διάφορες βαλβίδες, βαλβίδες κ.λπ.).

Η εγκατάσταση μιας μονάδας βιοαερίου σε μια ντάτσα, σε μια εξοχική κατοικία, σε ένα αγρόκτημα ή στην παραγωγή θα σας επιτρέψει να λάβετε όχι μόνο οικονομικά οφέλη, αλλά και να επιτύχετε άλλα θετικά αποτελέσματα, συγκεκριμένα στις περιβαλλοντικές και ενεργειακές πτυχές.

Χρησιμοποιώντας μια τέτοια συσκευή, ο καταναλωτής όχι μόνο θα λάβει φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο, αρκετούς τύπους ενέργειας και βιολογικών λιπασμάτων, αλλά θα μειώσει επίσης σημαντικά το κόστος ευκαιρίας που θα μπορούσε να προκύψει εάν δεν υπήρχε μια τέτοια μονάδα.

Φωτογραφία της μονάδας βιοαερίου

Ας υποθέσουμε ότι δεν υπήρχε φυσικό αέριο στο χωριό σας και δεν θα υπάρξει ποτέ. Και ακόμα κι αν υπάρχει, κοστίζει. Αν και είναι μια τάξη μεγέθους φθηνότερο από την δαπανηρή θέρμανση με ηλεκτρική ενέργεια και υγρά καύσιμα. Το πλησιέστερο συνεργείο παραγωγής πέλλετ απέχει μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα και η μεταφορά είναι ακριβή. Κάθε χρόνο γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο να αγοράσεις καυσόξυλα και είναι επίσης ενοχλητικό να καείς μαζί τους. Σε αυτό το πλαίσιο, η ιδέα να αποκτήσετε δωρεάν βιοαέριο στη δική σας αυλή από ζιζάνια, περιττώματα κοτόπουλου, κοπριά από το αγαπημένο σας γουρούνι ή το περιεχόμενο του σπιτιού του ιδιοκτήτη φαίνεται πολύ δελεαστική. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα! Στην τηλεόραση μιλούν για το πόσο οικονομικοί Γερμανοί αγρότες ζεσταίνονται με πόρους «κοπριάς» και τώρα δεν χρειάζονται καμία «Gazprom». Εδώ είναι αλήθεια το ρητό «βγάζει την ταινία από τα κόπρανα». Το Διαδίκτυο είναι γεμάτο με άρθρα και βίντεο με θέμα «βιοαέριο από βιομάζα» και «φτιάξ' το μόνος σου εργοστάσιο βιοαερίου». Αλλά γνωρίζουμε λίγα για την πρακτική εφαρμογή της τεχνολογίας: όλοι μιλούν για την παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι, αλλά λίγοι άνθρωποι έχουν δει συγκεκριμένα παραδείγματα στο χωριό, καθώς και το θρυλικό Yo-Mobile στο δρόμο. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε γιατί συμβαίνει αυτό και ποιες είναι οι προοπτικές για προοδευτικές τεχνολογίες βιοενέργειας στις αγροτικές περιοχές.

Πόσο υπέροχο θα ήταν: Ονειρεύτηκα λίγο στην τουαλέτα και ο βραστήρας έβραζε ήδη

Τι είναι βιοαέριο + λίγη ιστορία

Το βιοαέριο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διαδοχικής αποσύνθεσης τριών σταδίων (υδρόλυση, σχηματισμός οξέος και μεθανίου) της βιομάζας από διάφορους τύπους βακτηρίων. Το χρήσιμο εύφλεκτο συστατικό είναι το μεθάνιο και μπορεί επίσης να υπάρχει υδρογόνο.

Η διαδικασία της βακτηριακής αποσύνθεσης που παράγει εύφλεκτο μεθάνιο

Σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, σχηματίζονται εύφλεκτα αέρια κατά την αποσύνθεση τυχόν υπολειμμάτων ζωικής και φυτικής προέλευσης.

Η κατά προσέγγιση σύνθεση του βιοαερίου, οι ειδικές αναλογίες των συστατικών εξαρτώνται από τις πρώτες ύλες και την τεχνολογία που χρησιμοποιούνται

Οι άνθρωποι προσπαθούσαν από καιρό να χρησιμοποιήσουν αυτό το είδος φυσικού καυσίμου· τα μεσαιωνικά χρονικά περιέχουν αναφορές στο γεγονός ότι οι κάτοικοι των χαμηλών περιοχών της σημερινής Γερμανίας πριν από μια χιλιετία λάμβαναν βιοαέριο από σάπια βλάστηση βυθίζοντας δερμάτινες γούνες σε πολτό βάλτου. Στο σκοτεινό Μεσαίωνα και ακόμη και στους φωτισμένους αιώνες, οι πιο ταλαντούχοι μετεωρίτες, οι οποίοι χάρη σε μια ειδικά επιλεγμένη δίαιτα, κατάφεραν να απελευθερώσουν και να ανάψουν άφθονα μελάνια μεθανίου εγκαίρως, προκάλεσαν τη διαρκή χαρά του κοινού με χαρούμενες παραστάσεις. Οι βιομηχανικές μονάδες βιοαερίου άρχισαν να κατασκευάζονται με ποικίλους βαθμούς επιτυχίας στα μέσα του 19ου αιώνα. Στην ΕΣΣΔ τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, εγκρίθηκε ένα κρατικό πρόγραμμα για την ανάπτυξη της βιομηχανίας, αλλά δεν εφαρμόστηκε, αν και ξεκίνησαν δώδεκα εγκαταστάσεις παραγωγής. Στο εξωτερικό, η τεχνολογία παραγωγής βιοαερίου βελτιώνεται και προωθείται σχετικά ενεργά· ο συνολικός αριθμός των λειτουργικών εγκαταστάσεων ανέρχεται σε δεκάδες χιλιάδες. Στις ανεπτυγμένες χώρες (ΕΟΚ, ΗΠΑ, Καναδάς, Αυστραλία) πρόκειται για εξαιρετικά αυτοματοποιημένα μεγάλα συγκροτήματα, στις αναπτυσσόμενες χώρες (Κίνα, Ινδία) - ημι-χειροτεχνικές μονάδες βιοαερίου για κατοικίες και μικρές φάρμες.

Ποσοστό του αριθμού των μονάδων βιοαερίου στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Είναι ξεκάθαρα ορατό ότι η τεχνολογία αναπτύσσεται ενεργά μόνο στη Γερμανία, ο λόγος είναι οι ισχυρές κρατικές επιδοτήσεις και τα φορολογικά κίνητρα

Τι χρήσεις έχει το βιοαέριο;

Είναι σαφές ότι χρησιμοποιείται ως καύσιμο, αφού καίγεται. Θέρμανση βιομηχανικών και οικιστικών κτιρίων, ηλεκτροπαραγωγή, μαγείρεμα. Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά όσο δείχνουν στα βίντεο που είναι διάσπαρτα στο YouTube. Το βιοαέριο πρέπει να καίγεται σταθερά σε εγκαταστάσεις παραγωγής θερμότητας. Για να γίνει αυτό, οι παράμετροι του περιβάλλοντος αερίου του πρέπει να τεθούν σε αρκετά αυστηρά πρότυπα. Η περιεκτικότητα σε μεθάνιο πρέπει να είναι τουλάχιστον 65% (βέλτιστη 90-95%), το υδρογόνο πρέπει να απουσιάζει, οι υδρατμοί έχουν αφαιρεθεί, το διοξείδιο του άνθρακα έχει αφαιρεθεί, τα υπόλοιπα συστατικά είναι αδρανή σε υψηλές θερμοκρασίες. Είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθεί βιοαέριο προέλευσης «ζωικής κοπριάς», μη απαλλαγμένο από δύσοσμες ακαθαρσίες, σε κτίρια κατοικιών.

Η κανονικοποιημένη πίεση είναι 12,5 bar, εάν η τιμή είναι μικρότερη από 8-10 bar, ο αυτοματισμός στα σύγχρονα μοντέλα εξοπλισμού θέρμανσης και εξοπλισμού κουζίνας σταματά την παροχή αερίου. Είναι πολύ σημαντικό τα χαρακτηριστικά του αερίου που εισέρχεται στη γεννήτρια θερμότητας να είναι σταθερά. Εάν η πίεση υπερβεί τα κανονικά όρια, η βαλβίδα θα λειτουργήσει και θα πρέπει να την ενεργοποιήσετε ξανά χειροκίνητα. Είναι κακό αν χρησιμοποιείτε ξεπερασμένες συσκευές αερίου που δεν είναι εξοπλισμένες με σύστημα ελέγχου αερίου. Στην καλύτερη περίπτωση, ο καυστήρας του λέβητα μπορεί να αποτύχει. Το χειρότερο σενάριο είναι να σβήσει το φυσικό αέριο, αλλά να μην σταματήσει η παροχή του. Και αυτό είναι ήδη γεμάτο με τραγωδία. Ας συνοψίσουμε όσα ειπώθηκαν: τα χαρακτηριστικά του βιοαερίου πρέπει να φέρουν τις απαιτούμενες παραμέτρους και να τηρούνται αυστηρά οι προφυλάξεις ασφαλείας.

Απλοποιημένη τεχνολογική αλυσίδα παραγωγής βιοαερίου. Ένα σημαντικό στάδιο είναι ο διαχωρισμός και ο διαχωρισμός αερίων

Ποιες πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαερίου

• Οι φυτικές πρώτες ύλες είναι εξαιρετικές για την παραγωγή βιοαερίου: από φρέσκο ​​γρασίδι μπορείτε να πάρετε τη μέγιστη απόδοση καυσίμου - έως 250 m3 ανά τόνο πρώτης ύλης, περιεκτικότητα σε μεθάνιο έως 70%. Κάπως λιγότερο, έως 220 m3 μπορούν να ληφθούν από ενσίρωση καλαμποκιού, έως 180 m3 από κορυφές τεύτλων. Οποιαδήποτε πράσινα φυτά είναι κατάλληλα, τα φύκια και ο σανός είναι καλά (100 m3 ανά τόνο), αλλά είναι λογικό να χρησιμοποιείται πολύτιμη τροφή για καύσιμο μόνο εάν υπάρχει εμφανής περίσσεια. Η απόδοση μεθανίου από τον πολτό που σχηματίζεται κατά την παραγωγή χυμών, ελαίων και βιοντίζελ είναι χαμηλή, αλλά το υλικό είναι επίσης ελεύθερο. Η έλλειψη φυτικών πρώτων υλών είναι ένας μακρύς κύκλος παραγωγής, 1,5-2 μήνες. Είναι δυνατό να ληφθεί βιοαέριο από κυτταρίνη και άλλα αργά αποσυντιθέμενα φυτικά απόβλητα, αλλά η απόδοση είναι εξαιρετικά χαμηλή, παράγεται λίγο μεθάνιο και ο κύκλος παραγωγής είναι πολύ μεγάλος. Συμπερασματικά, λέμε ότι οι φυτικές πρώτες ύλες πρέπει να είναι ψιλοκομμένες.
• Πρώτες ύλες ζωικής προέλευσης: παραδοσιακά κέρατα και οπλές, απόβλητα γαλακτοκομείων, σφαγείων και μεταποιητικών μονάδων είναι επίσης κατάλληλες και επίσης σε θρυμματισμένη μορφή. Το πλουσιότερο «μετάλλευμα» είναι τα ζωικά λίπη· η απόδοση βιοαερίου υψηλής ποιότητας με συγκέντρωση μεθανίου έως και 87% φτάνει τα 1500 m3 ανά τόνο. Ωστόσο, οι ζωικές πρώτες ύλες είναι ελλιπείς και κατά κανόνα εντοπίζονται άλλες χρήσεις για αυτές.

Εύφλεκτο αέριο από περιττώματα

• Η κοπριά είναι φθηνή και διατίθεται σε αφθονία σε πολλά αγροκτήματα, αλλά η απόδοση και η ποιότητα του βιοαερίου είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι άλλων τύπων. Οι αγελάδες και τα μήλα αλόγου μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην καθαρή τους μορφή, η ζύμωση ξεκινά αμέσως, η απόδοση βιοαερίου είναι 60 m2 ανά τόνο πρώτης ύλης με χαμηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο (έως 60%). Ο κύκλος παραγωγής είναι σύντομος, 10-15 ημέρες. Η κοπριά χοίρων και τα περιττώματα κοτόπουλου είναι τοξικά - για να αναπτυχθούν ευεργετικά βακτήρια, αναμιγνύεται με φυτικά απόβλητα και ενσίρωση. Ένα μεγάλο πρόβλημα αντιπροσωπεύουν οι απορρυπαντικές συνθέσεις και τα επιφανειοδραστικά, τα οποία χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό των κτηνοτροφικών κτιρίων. Μαζί με τα αντιβιοτικά, τα οποία εισέρχονται στην κοπριά σε μεγάλες ποσότητες, αναστέλλουν το βακτηριακό περιβάλλον και αναστέλλουν τον σχηματισμό μεθανίου. Είναι εντελώς αδύνατο να μην χρησιμοποιηθούν απολυμαντικά και οι γεωργικές επιχειρήσεις που έχουν επενδύσει στην παραγωγή αερίου από κοπριά αναγκάζονται να επιδιώξουν έναν συμβιβασμό μεταξύ της υγιεινής και του ελέγχου των ασθενειών των ζώων, αφενός, και της διατήρησης της παραγωγικότητας των βιοαντιδραστήρων, αφετέρου. άλλα.
• Τα ανθρώπινα περιττώματα, εντελώς ελεύθερα, είναι επίσης κατάλληλα. Αλλά η χρήση συνηθισμένων λυμάτων είναι ασύμφορη, η συγκέντρωση περιττωμάτων είναι πολύ χαμηλή και η συγκέντρωση απολυμαντικών και επιφανειοδραστικών είναι υψηλή. Οι τεχνολόγοι ισχυρίζονται ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν μόνο εάν τα «προϊόντα» ρέουν μόνο από την τουαλέτα στο αποχετευτικό σύστημα, υπό την προϋπόθεση ότι το μπολ ξεπλένεται με ένα μόνο λίτρο νερό (κανονική 4/8 λίτρα). Και φυσικά χωρίς απορρυπαντικά.

Πρόσθετες απαιτήσεις για πρώτες ύλες

Ένα σοβαρό πρόβλημα που αντιμετωπίζουν τα αγροκτήματα που έχουν εγκαταστήσει σύγχρονο εξοπλισμό για την παραγωγή βιοαερίου είναι ότι η πρώτη ύλη δεν πρέπει να περιέχει στερεά εγκλείσματα· μια πέτρα, παξιμάδι, κομμάτι σύρμα ή σανίδα που εισέρχεται κατά λάθος στη μάζα θα φράξει τον αγωγό και θα απενεργοποιήσει ένα ακριβό κόπρανα αντλία ή μίξερ.

Πρέπει να ειπωθεί ότι τα δεδομένα σχετικά με τη μέγιστη απόδοση αερίου από την πρώτη ύλη αντιστοιχούν σε ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες. Για να προσεγγίσουμε αυτά τα στοιχεία στην πραγματική παραγωγή, πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις: διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας, περιοδική ανάδευση λεπτοαλεσμένων πρώτων υλών, πρόσθετα που ενεργοποιούν τη ζύμωση κ.λπ. Σε μια αυτοσχέδια εγκατάσταση, συναρμολογημένη σύμφωνα με τις συστάσεις των άρθρων σχετικά με την «παραγωγή βιοαερίου με τα χέρια σας», είναι σχεδόν εφικτό να επιτευχθεί το 20% του μέγιστου επιπέδου, ενώ οι εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας σας επιτρέπουν να επιτύχετε τιμές 60- 95%.

Αρκετά αντικειμενικά δεδομένα για τη μέγιστη απόδοση βιοαερίου για διάφορους τύπους πρώτων υλών

Σχεδιασμός μονάδας βιοαερίου

• Μονάδα βιοαερίου «Σπίτι». Τουλάχιστον, είναι απαραίτητο να υπάρχουν δύο σφραγισμένα δοχεία, ένας βιοαντιδραστήρας και μια δεξαμενή αποθήκευσης στην οποία εκκενώνεται αέριο μέσω ενός σωλήνα. Συνιστάται να έχετε ένα τρίτο δοχείο μέσα στο οποίο θα αντλείται βιοαέριο υπό πίεση και στη συνέχεια η υγρασία θα καθιζάνει εν μέρει στο δεύτερο. Το σχέδιο δεν διαφέρει πολύ από ένα φεγγαρόφωτο. Καλό θα ήταν να ανακατεύετε συνεχώς τις πρώτες ύλες· για αυτό χρειάζεστε ένα μίξερ και έναν ηλεκτροκινητήρα ή έναν υγιή, ανθεκτικό άνδρα. Δεν έχει νόημα να υπολογίζουμε σε υψηλή παραγωγικότητα και καλή ποιότητα βιοαερίου.
• Βιομηχανική εγκατάσταση παραγωγής βιοαερίου. Δεν θα μπούμε σε λεπτομέρειες, είναι καλύτερο να δώσουμε ένα σχηματικό διάγραμμα:

Ο εξοπλισμός περιλαμβάνει, τουλάχιστον, έναν αντιδραστήρα και μια δεξαμενή αερίου, έναν διαχωριστή, αναμικτήρες, αντλίες, έναν σταθμό συμπίεσης, ένα σύστημα διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας, συσκευές ασφαλείας και έλεγχο. Για την εντατικοποίηση των διεργασιών χρησιμοποιούνται επίσης σπηλαιωτές, συσκευές για την ανάλυση του περιβάλλοντος και την προσθήκη ενεργοποιητών κ.λπ.

Η σύνθεση του προκύπτοντος βιοαερίου πρέπει να ομαλοποιηθεί· μετά την αποθήκευση, τροφοδοτείται σε στήλες διαχωρισμού και προσρόφησης, στη συνέχεια φέρεται στην απαιτούμενη πίεση στη δεξαμενή αερίου και μόνο τότε εισέρχεται στον αγωγό που οδηγεί στις γεννήτριες θερμότητας.

Παραγωγή βιοενέργειας ως μέρος ενός σύγχρονου κτηνοτροφικού συγκροτήματος. Η ένταξη θερμοκηπίων και εργαστηρίου παραγωγής λιπασμάτων αυξάνει την κερδοφορία.

Είναι επικερδής η παραγωγή βιοαερίου;

Έχουμε ήδη αναφέρει ότι στις ανεπτυγμένες χώρες κατασκευάζονται μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες κατασκευάζονται κυρίως μικρές για μικρές φάρμες. Ας εξηγήσουμε γιατί συμβαίνει αυτό:

• Φτωχές χώρες. Σε μια αυτοσχέδια εγκατάσταση, δεδομένης της τερατώδους αναποτελεσματικότητάς της, όλη η εργασία μπορεί να γίνει χειροκίνητα. Για τις χώρες όπου οι αγρότες αμείβονται μόνο με πένες για τη σκληρή δουλειά τους, αυτό έχει οφέλη. Επιπλέον, σε θερμές περιοχές η συγκομιδή μπορεί να γίνει πολλές φορές το χρόνο και φτηνές φυτικές πρώτες ύλες είναι διαθέσιμες σε αφθονία. Οι επενδύσεις σε ένα απλό σύστημα είναι σχετικά μικρές· οι άνθρωποι είναι πρόθυμοι να ανεχτούν τη χαμηλή ποιότητα του βιοαερίου. Είναι φθηνότερο για τον ιδιοκτήτη να αναθέσει έναν «επόπτη» σε έναν λέβητα ή σόμπα πριν από τη διάλυση παρά να αγοράσει εξοπλισμό για την ομαλοποίηση του βιοαερίου.

Οι Κινέζοι αγρότες συλλέγουν πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοαερίου

• Πλούσιες χώρες. Στη Γερμανία, ηγέτη παγκοσμίως στην παραγωγή βιοαερίου, σχεδόν τα μισά πουλερικά και μεγάλες κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις παράγουν το δικό τους μεθάνιο. Οι διαδικασίες είναι πλήρως αυτοματοποιημένες, η ποιότητα του βιοαερίου είναι υψηλή και η παραγωγική ικανότητα μεγάλη. Τα απόβλητα πρώτων υλών υποβάλλονται σε πρόσθετη επεξεργασία, μεταλλοποιούνται και ως αποτέλεσμα, το αγρόκτημα λαμβάνει ένα απολυμασμένο, μη επιθετικό σύνθετο λίπασμα. Παρά τα υψηλά ποσοστά απόδοσης μεθανίου από τις πρώτες ύλες και τις σημαντικές τιμές ενέργειας, οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι για τους αγρότες, η ενέργεια από βιοαέριο δικαιολογείται μόνο επειδή το κράτος επιδοτεί το 50% του κόστους του εξοπλισμού. Πρόσθετα οφέλη μπορούν να ληφθούν με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αέριο. Πρώτον, η κυβέρνηση το αγοράζει σε διογκωμένες τιμές. δεύτερον, με αυτόν τον τρόπο μπορούν να ελαχιστοποιηθούν οι συνέπειες της άνισης εποχικής παραγωγής βιοαερίου. Το κράτος πληρώνει επιπλέον για τη βελτίωση της οικολογικής κατάστασης των εδαφών ως αποτέλεσμα της χρήσης «μαλακών» λιπασμάτων και όχι επιθετικής κοπριάς.

Παραγωγή βιοαερίου στη Γερμανία: φιλική προς το περιβάλλον, αισθητικά ευχάριστη, δυνατή μόνο χάρη στην οικονομική βοήθεια από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση

• Ρωσία. Τουλάχιστον, η ενέργεια από το βιοαέριο αναπτύσσεται και στη χώρα μας. Κατά καιρούς, τα μέσα ενημέρωσης αναφέρουν για την έναρξη της επόμενης παραγωγής· σε μια συνέντευξη, ένας χαρούμενος επιστήμονας, σχεδιαστής ή διευθυντής φάρμας αναφέρει ότι η περίοδος απόσβεσης για την εγκατάσταση είναι ένας χρόνος. Όμως η ζωή κάνει τις δικές της προσαρμογές. Με την πάροδο του χρόνου, αποδεικνύεται ότι κατά την κατάρτιση του επιχειρηματικού σχεδίου δεν ελήφθησαν υπόψη τα λειτουργικά έξοδα · στην πράξη, η απόδοση αερίου είναι πολύ χαμηλότερη από την προγραμματισμένη και ο χρόνος ζύμωσης είναι πολύ μεγαλύτερος. Όσοι έχουν εργαστεί για έξι μήνες ήδη λένε ότι η περίοδος απόσβεσης των επενδύσεων είναι 5 χρόνια. Και μετά από αυτό το διάστημα, οι άνθρωποι γενικά προσπαθούν να μην δίνουν συνεντεύξεις. Δυστυχώς, ο κλάδος της βιοενέργειας μας πραγματοποιείται από διαφορετικές ομάδες και δεν υπάρχουν αξιόπιστα δεδομένα σχετικά με την κερδοφορία σε ρωσικές συνθήκες. Γενικά, μπορεί να υποτεθεί ότι, λαμβάνοντας υπόψη τις χαμηλότερες τιμές ενέργειας από τη Δύση και τη διαθεσιμότητα τοπικών καυσίμων, η παραγωγή βιοαερίου στη χώρα μας βρίσκεται στα όρια της κερδοφορίας, γεγονός που δεν συμβάλλει στην ανάπτυξή της χωρίς κρατική υποστήριξη.

Έχει νόημα η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι;

Είναι επικερδής η παραγωγή βιοκαυσίμων στο σπίτι σε μικρές ποσότητες σε ιδιωτικό οικόπεδο; Εάν έχετε πολλά μεταλλικά βαρέλια και άλλα σκουπίδια σιδήρου, καθώς και πολύ ελεύθερο χρόνο και δεν ξέρετε πώς να το διαχειριστείτε - ναι. Αλλά οι οικονομίες, δυστυχώς, είναι πενιχρές. Και η επένδυση σε εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας με μικρούς όγκους πρώτων υλών και παραγωγή μεθανίου δεν έχει νόημα σε καμία περίπτωση.

Άλλο ένα βίντεο από τον εγχώριο Kulibin

Χωρίς την ανάμειξη των πρώτων υλών και την ενεργοποίηση της διαδικασίας ζύμωσης, η απόδοση μεθανίου δεν θα είναι μεγαλύτερη από το 20% της πιθανής. Αυτό σημαίνει ότι, στην καλύτερη περίπτωση, με 100 kg (φόρτωση χοάνης) επιλεγμένου γρασιδιού μπορείτε να πάρετε 5 m3 αερίου χωρίς να λάβετε υπόψη τη συμπίεση. Και καλό θα είναι η περιεκτικότητα σε μεθάνιο να ξεπεράσει το 50% και δεν είναι γεγονός ότι θα καεί στη γεννήτρια θερμότητας. Σύμφωνα με τον συγγραφέα, οι πρώτες ύλες φορτώνονται καθημερινά, δηλαδή ο κύκλος παραγωγής του είναι μία ημέρα. Μάλιστα, ο απαιτούμενος χρόνος είναι 60 ημέρες. Η ποσότητα βιοαερίου που έλαβε ο εφευρέτης, που περιέχεται σε έναν κύλινδρο 50 λίτρων, τον οποίο κατάφερε να γεμίσει, σε παγωμένο καιρό για ένα λέβητα θέρμανσης χωρητικότητας 15 kW (ένα κτίριο κατοικιών περίπου 150 m2) είναι αρκετή για 2 λεπτά. .

Όσοι ενδιαφέρονται για τη δυνατότητα παραγωγής βιοαερίου συνιστάται να μελετήσουν προσεκτικά το πρόβλημα, ειδικά από οικονομική άποψη, και να επικοινωνήσουν με ειδικούς με εμπειρία σε τέτοιες εργασίες με τεχνικές ερωτήσεις. Οι πρακτικές πληροφορίες που λαμβάνονται από τις εκμεταλλεύσεις όπου οι τεχνολογίες βιοενέργειας έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί εδώ και αρκετό καιρό θα είναι πολύ πολύτιμες.

Η τεχνολογία δεν είναι νέα. Άρχισε να αναπτύσσεται τον 18ο αιώνα, όταν ο Jan Helmont, ένας χημικός, ανακάλυψε ότι η κοπριά εκπέμπει αέρια που είναι εύφλεκτα.

Η έρευνά του συνεχίστηκε από τους Alessandro Volta και Humphrey Davy, οι οποίοι βρήκαν μεθάνιο στο μείγμα αερίων. Στα τέλη του 19ου αιώνα στην Αγγλία, το βιοαέριο από την κοπριά χρησιμοποιήθηκε σε λαμπτήρες δρόμου. Στα μέσα του 20ου αιώνα ανακαλύφθηκαν βακτήρια που παράγουν μεθάνιο και τις πρόδρομές του ουσίες.

Το γεγονός είναι ότι τρεις ομάδες μικροοργανισμών εργάζονται εναλλάξ στην κοπριά, τρέφονται με τα απόβλητα προηγούμενων βακτηρίων. Τα πρώτα που αρχίζουν να λειτουργούν είναι τα ακετογόνα βακτήρια, τα οποία διαλύουν υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και λίπη στον πολτό.

Μετά την επεξεργασία της παροχής θρεπτικών συστατικών από αναερόβιους μικροοργανισμούς, σχηματίζεται μεθάνιο, νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Λόγω της παρουσίας νερού, το βιοαέριο σε αυτό το στάδιο δεν είναι σε θέση να καεί - χρειάζεται καθαρισμό, επομένως διέρχεται από εγκαταστάσεις επεξεργασίας.

Τι είναι το βιομεθάνιο

Το αέριο που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της αποσύνθεσης της βιομάζας της κοπριάς είναι ανάλογο του φυσικού αερίου. Είναι σχεδόν 2 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα, επομένως πάντα ανεβαίνει. Αυτό εξηγεί την τεχνολογία τεχνητής παραγωγής: αφήνεται ελεύθερος χώρος στην κορυφή, έτσι ώστε η ουσία να μπορεί να απελευθερωθεί και να συσσωρευτεί, από όπου στη συνέχεια αντλείται για χρήση για τις δικές του ανάγκες.

Το μεθάνιο επηρεάζει πολύ το φαινόμενο του θερμοκηπίου - πολύ περισσότερο από το διοξείδιο του άνθρακα - 21 φορές. Επομένως, η τεχνολογία επεξεργασίας κοπριάς δεν είναι μόνο ένας οικονομικός, αλλά και ένας φιλικός προς το περιβάλλον τρόπος απόρριψης των ζωικών απορριμμάτων.

Το βιομεθάνιο χρησιμοποιείται για τις ακόλουθες ανάγκες:

• μαγείρεμα;

• σε κινητήρες εσωτερικής καύσης αυτοκινήτων.

• για θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας.

Το βιοαέριο παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας. 1 κυβικό μέτρο ισοδυναμεί με καύση 1,5 κιλού άνθρακα.

Πώς παράγεται το βιομεθάνιο;

Μπορεί να ληφθεί όχι μόνο από κοπριά, αλλά και από φύκια, φυτικές ύλες, λίπος και άλλα ζωικά απόβλητα, καθώς και υπολείμματα από την επεξεργασία πρώτων υλών από ιχθυοπωλεία. Ανάλογα με την ποιότητα του υλικού πηγής και την ενεργειακή του ικανότητα, εξαρτάται η τελική απόδοση του μείγματος αερίων.

Η ελάχιστη ποσότητα αερίου που λαμβάνεται είναι 50 κυβικά μέτρα ανά τόνο κοπριάς βοοειδών. Μέγιστο - 1.300 κυβικά μέτρα μετά την επεξεργασία ζωικού λίπους. Η περιεκτικότητα σε μεθάνιο είναι έως και 90%.

Ένας τύπος βιολογικού αερίου είναι το αέριο υγειονομικής ταφής. Σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση των σκουπιδιών σε προαστιακούς χώρους υγειονομικής ταφής. Η Δύση έχει ήδη εξοπλισμό που επεξεργάζεται τα απόβλητα του πληθυσμού και τα μετατρέπει σε καύσιμο. Ως είδος επιχείρησης, έχει απεριόριστους πόρους.

Η βάση της πρώτης ύλης περιλαμβάνει:

• βιομηχανία τροφίμων;

• κτηνοτροφία?

• πτηνοτροφία?

• μονάδες αλιείας και μεταποίησης·

• γαλακτοκομεία?

• παραγωγή αλκοολούχων ποτών και ποτών χαμηλής περιεκτικότητας σε αλκοόλ.

Οποιαδήποτε βιομηχανία αναγκάζεται να διαθέσει τα απόβλητά της - είναι ακριβή και ασύμφορη. Στο σπίτι, με τη βοήθεια μιας μικρής σπιτικής εγκατάστασης, μπορείτε να λύσετε πολλά προβλήματα ταυτόχρονα: δωρεάν θέρμανση του σπιτιού, λίπανση της γης με θρεπτικά συστατικά υψηλής ποιότητας που έχουν απομείνει από την επεξεργασία κοπριάς, απελευθέρωση χώρου και εξάλειψη οσμών.

Τεχνολογία παραγωγής βιοκαυσίμων

Όλα τα βακτήρια που συμμετέχουν στο σχηματισμό του βιοαερίου είναι αναερόβια, δηλαδή δεν χρειάζονται οξυγόνο για να λειτουργήσουν. Για να γίνει αυτό, κατασκευάζονται πλήρως σφραγισμένα δοχεία ζύμωσης, οι σωλήνες εξόδου των οποίων επίσης δεν επιτρέπουν τη διέλευση αέρα από το εξωτερικό.

Μετά την έκχυση του ακατέργαστου υγρού στη δεξαμενή και την αύξηση της θερμοκρασίας στην απαιτούμενη τιμή, τα βακτήρια αρχίζουν να λειτουργούν. Αρχίζει να απελευθερώνεται μεθάνιο, το οποίο ανεβαίνει από την επιφάνεια του πολτού. Αποστέλλεται σε ειδικά μαξιλάρια ή δεξαμενές, μετά φιλτράρεται και καταλήγει σε φιάλες αερίου.

Τα υγρά απόβλητα από βακτήρια συσσωρεύονται στο κάτω μέρος, από όπου αντλούνται περιοδικά και επίσης αποστέλλονται για αποθήκευση. Μετά από αυτό, ένα νέο μέρος κοπριάς αντλείται στη δεξαμενή.

Θερμοκρασία λειτουργίας των βακτηρίων

Για την επεξεργασία της κοπριάς σε βιοαέριο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες για να λειτουργήσουν τα βακτήρια. μερικά από αυτά ενεργοποιούνται σε θερμοκρασίες άνω των 30 βαθμών - μεσόφιλα. Ταυτόχρονα, η διαδικασία είναι πιο αργή και το πρώτο προϊόν μπορεί να ληφθεί μετά από 2 εβδομάδες.

Τα θερμόφιλα βακτήρια λειτουργούν σε θερμοκρασίες από 50 έως 70 βαθμούς. Ο χρόνος που απαιτείται για τη λήψη βιοαερίου από την κοπριά μειώνεται σε 3 ημέρες. Στην περίπτωση αυτή, τα απόβλητα είναι μια ζυμωμένη λάσπη που χρησιμοποιείται στα χωράφια ως λίπασμα για γεωργικές καλλιέργειες. Δεν υπάρχουν παθογόνοι μικροοργανισμοί, έλμινθοι και ζιζάνια στη λάσπη, καθώς πεθαίνουν όταν εκτεθούν σε υψηλές θερμοκρασίες.

Υπάρχει ένας ειδικός τύπος θερμόφιλων βακτηρίων που μπορούν να επιβιώσουν σε περιβάλλον που θερμαίνεται στους 90 βαθμούς. Προστίθενται στις πρώτες ύλες για να επιταχυνθεί η διαδικασία ζύμωσης.

Η μείωση της θερμοκρασίας οδηγεί σε μείωση της δραστηριότητας των θερμόφιλων ή μεσόφιλων βακτηρίων. Στα ιδιωτικά νοικοκυριά, οι μεσόφυλλες χρησιμοποιούνται συχνότερα, καθώς δεν απαιτούν ειδική θέρμανση του υγρού και η παραγωγή αερίου είναι φθηνότερη. Στη συνέχεια, όταν παραληφθεί η πρώτη παρτίδα αερίου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση του αντιδραστήρα με θερμόφιλους μικροοργανισμούς.

Σπουδαίος! Τα μεθανογόνα δεν ανέχονται απότομες αλλαγές θερμοκρασίας, γι' αυτό τον χειμώνα πρέπει να διατηρούνται ζεστά πάντα.

Πώς να προετοιμάσετε τις πρώτες ύλες για έκχυση στον αντιδραστήρα

Για την παραγωγή βιοαερίου από κοπριά, δεν χρειάζεται ειδική εισαγωγή μικροοργανισμών στο υγρό, επειδή βρίσκονται ήδη στα περιττώματα των ζώων. Απλά πρέπει να διατηρήσετε τη θερμοκρασία και να προσθέσετε έγκαιρα ένα νέο διάλυμα κοπριάς. Πρέπει να προετοιμαστεί σωστά.

Η υγρασία του διαλύματος πρέπει να είναι 90% (η συνοχή της υγρής ξινή κρέμα),Επομένως, οι ξηροί τύποι περιττωμάτων γεμίζονται πρώτα με νερό - περιττώματα κουνελιού, περιττώματα αλόγων, περιττώματα προβάτων, περιττώματα κατσίκας.Η κοπριά χοίρου στην καθαρή της μορφή δεν χρειάζεται αραίωση, καθώς περιέχει πολλά ούρα.

Το επόμενο βήμα είναι η διάσπαση των στερεών της κοπριάς. Όσο πιο λεπτό είναι το κλάσμα, τόσο καλύτερα τα βακτήρια θα επεξεργαστούν το μείγμα και τόσο περισσότερο αέριο θα απελευθερωθεί. Για το σκοπό αυτό, οι εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν αναδευτήρα που λειτουργεί συνεχώς.Μειώνει τον κίνδυνο σχηματισμού σκληρής κρούστας στην επιφάνεια του υγρού.

Τα είδη κοπριάς που έχουν την υψηλότερη οξύτητα είναι κατάλληλα για παραγωγή βιοαερίου. Λέγονται και κρύα - χοιρινά και αγελάδα. Η μείωση της οξύτητας σταματά τη δραστηριότητα των μικροοργανισμών, επομένως είναι απαραίτητο να παρακολουθείται στην αρχή πόσος χρόνος χρειάζεται για να επεξεργαστούν πλήρως τον όγκο της δεξαμενής. Στη συνέχεια προσθέστε την επόμενη δόση.

Τεχνολογία καθαρισμού αερίου

Κατά την επεξεργασία της κοπριάς σε βιοαέριο, λαμβάνονται τα ακόλουθα:

• 70% μεθάνιο;

• 30% διοξείδιο του άνθρακα;

• 1% προσμίξεις υδρόθειου και άλλων πτητικών ενώσεων.

Για να γίνει το βιοαέριο κατάλληλο για χρήση στο αγρόκτημα, πρέπει να καθαριστεί από ακαθαρσίες. Για την αφαίρεση του υδρόθειου, χρησιμοποιούνται ειδικά φίλτρα. Το γεγονός είναι ότι οι πτητικές ενώσεις υδρόθειου, που διαλύονται στο νερό, σχηματίζουν οξύ. Συμβάλλει στην εμφάνιση σκουριάς στα τοιχώματα των σωλήνων ή των δεξαμενών εάν είναι κατασκευασμένα από μέταλλο.

• Το αέριο που προκύπτει συμπιέζεται υπό πίεση 9–11 ατμοσφαιρών.

• Τροφοδοτείται σε μια δεξαμενή νερού, όπου οι ακαθαρσίες διαλύονται στο υγρό.

Σε βιομηχανική κλίμακα, για τον καθαρισμό χρησιμοποιούνται ασβέστης ή ενεργός άνθρακας, καθώς και ειδικά φίλτρα.

Πώς να μειώσετε την περιεκτικότητα σε υγρασία

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να απαλλαγείτε μόνοι σας από τις ακαθαρσίες του νερού στο αέριο. Ένα από αυτά είναι η αρχή του φεγγαριού.Ο ψυχρός σωλήνας κατευθύνει το αέριο προς τα πάνω. Το υγρό συμπυκνώνεται και ρέει προς τα κάτω. Για να γίνει αυτό, ο σωλήνας τοποθετείται υπόγεια, όπου η θερμοκρασία μειώνεται φυσικά. Καθώς ανεβαίνει, αυξάνεται και η θερμοκρασία και το αποξηραμένο αέριο εισέρχεται στην εγκατάσταση αποθήκευσης.

Η δεύτερη επιλογή είναι μια σφράγιση νερού.Μετά την έξοδο, το αέριο εισέρχεται σε ένα δοχείο με νερό και εκεί καθαρίζεται από ακαθαρσίες. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται μονοβάθμιο, όταν το βιοαέριο καθαρίζεται αμέσως από όλες τις πτητικές ουσίες και την υγρασία χρησιμοποιώντας νερό.

Αρχή σφράγισης νερού

Ποιες εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται για την παραγωγή βιοαερίου;

Εάν η εγκατάσταση σχεδιάζεται να βρίσκεται κοντά σε ένα αγρόκτημα, τότε η καλύτερη επιλογή θα ήταν μια πτυσσόμενη κατασκευή που μπορεί εύκολα να μεταφερθεί σε άλλη τοποθεσία. Το κύριο στοιχείο της εγκατάστασης είναι ένας βιοαντιδραστήρας στον οποίο χύνονται πρώτες ύλες και πραγματοποιείται η διαδικασία ζύμωσης. Οι μεγάλες επιχειρήσεις χρησιμοποιούν δεξαμενές όγκος 50 κυβικά μέτρα.

Σε ιδιωτικές φάρμες, οι υπόγειες δεξαμενές κατασκευάζονται ως βιοαντιδραστήρας. Τοποθετούνται από τούβλα σε προετοιμασμένη τρύπα και επικαλύπτονται με τσιμέντο. Το σκυρόδεμα αυξάνει την ασφάλεια της κατασκευής και εμποδίζει την είσοδο αέρα. Ο όγκος εξαρτάται από το πόση πρώτη ύλη λαμβάνεται από οικόσιτα ζώα την ημέρα.

Τα συστήματα επιφανείας είναι επίσης δημοφιλή στο σπίτι. Εάν είναι επιθυμητό, ​​η εγκατάσταση μπορεί να αποσυναρμολογηθεί και να μετακινηθεί σε άλλη θέση, σε αντίθεση με έναν σταθερό υπόγειο αντιδραστήρα. Ως δεξαμενές χρησιμοποιούνται βαρέλια από πλαστικό, μέταλλο ή πολυβινυλοχλωρίδιο.

Ανά είδος ελέγχου υπάρχουν:

• αυτόματους σταθμούς στους οποίους η πλήρωση και η άντληση απορριμμάτων πρώτων υλών πραγματοποιείται χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση·

• μηχανικό, όπου η όλη διαδικασία ελέγχεται χειροκίνητα.

Χρησιμοποιώντας μια αντλία, μπορείτε να διευκολύνετε το άδειασμα της δεξαμενής στην οποία πέφτουν τα απόβλητα μετά τη ζύμωση. Μερικοί τεχνίτες χρησιμοποιούν αντλίες για να αντλούν αέριο από μαξιλάρια (για παράδειγμα, εσωτερικοί σωλήνες αυτοκινήτου) σε μια εγκατάσταση επεξεργασίας.

Σχέδιο οικιακής εγκατάστασης παραγωγής βιοαερίου από κοπριά

Πριν κατασκευάσετε μια μονάδα βιοαερίου στην περιοχή σας, πρέπει να εξοικειωθείτε με τους πιθανούς κινδύνους που θα μπορούσαν να προκαλέσουν έκρηξη του αντιδραστήρα. Η κύρια προϋπόθεση είναι η απουσία οξυγόνου.

Το μεθάνιο είναι ένα εκρηκτικό αέριο και μπορεί να αναφλεγεί, αλλά για να γίνει αυτό πρέπει να θερμανθεί πάνω από 500 βαθμούς. Εάν το βιοαέριο αναμιχθεί με τον αέρα, θα προκύψει υπερπίεση, η οποία θα διαρρήξει τον αντιδραστήρα. Το σκυρόδεμα μπορεί να ραγίσει και δεν θα είναι κατάλληλο για περαιτέρω χρήση.

Βίντεο: Βιοαέριο από περιττώματα πτηνών

Για να αποφύγετε το σκίσιμο της πίεσης από το καπάκι, χρησιμοποιήστε ένα αντίβαρο, ένα προστατευτικό παρέμβυσμα μεταξύ του καπακιού και της δεξαμενής. Το δοχείο δεν είναι πλήρως γεμάτο - θα πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον 10% όγκος για απελευθέρωση αερίου.Καλύτερα - 20%.

Έτσι, για να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα με όλα τα αξεσουάρ στον ιστότοπό σας, πρέπει:

• Καλό είναι να επιλέξετε ένα μέρος ώστε να βρίσκεται μακριά από τη στέγαση (ποτέ δεν ξέρεις).

• Υπολογίστε την εκτιμώμενη ποσότητα κοπριάς που παράγουν τα ζώα καθημερινά. Πώς να μετρήσετε - διαβάστε παρακάτω.

• Αποφασίστε πού θα τοποθετήσετε τους σωλήνες φόρτωσης και εκφόρτωσης, καθώς και έναν σωλήνα για τη συμπύκνωση της υγρασίας στο αέριο που προκύπτει.

• Αποφασίστε για τη θέση της δεξαμενής απορριμμάτων (λίπασμα από προεπιλογή).

• Σκάψτε ένα λάκκο με βάση τους υπολογισμούς της ποσότητας των πρώτων υλών.

• Επιλέξτε ένα δοχείο που θα χρησιμεύσει ως δεξαμενή κοπριάς και τοποθετήστε το στο λάκκο. Εάν σχεδιάζεται ένας αντιδραστήρας σκυροδέματος, τότε ο πυθμένας του λάκκου γεμίζεται με σκυρόδεμα, οι τοίχοι είναι επενδεδυμένοι με τούβλα και σοβατίζονται με κονίαμα σκυροδέματος. Μετά από αυτό, πρέπει να του δώσετε χρόνο να στεγνώσει.

• Οι συνδέσεις μεταξύ του αντιδραστήρα και των σωλήνων σφραγίζονται επίσης στο στάδιο της τοποθέτησης της δεξαμενής.

• Εξοπλίστε μια καταπακτή για επιθεώρηση του αντιδραστήρα. Ανάμεσά του τοποθετείται ένα σφραγισμένο παρέμβυσμα.

Εάν το κλίμα είναι κρύο, τότε πριν σκυροδετήσετε ή εγκαταστήσετε μια πλαστική δεξαμενή, εξετάστε τρόπους για να τη θερμάνετε. Αυτά μπορεί να είναι συσκευές θέρμανσης ή ταινία που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία "θερμού δαπέδου".

Στο τέλος της εργασίας, ελέγξτε τον αντιδραστήρα για διαρροές.

Υπολογισμός ποσότητας αερίου

Από έναν τόνο κοπριάς μπορείτε να πάρετε περίπου 100 κυβικά μέτρα αερίου. Ερώτηση: Πόσα απορρίμματα παράγουν τα κατοικίδια την ημέρα;

• κοτόπουλο - 165 g την ημέρα.

• αγελάδα - 35 κιλά;

• κατσίκα - 1 κιλό;

• άλογο - 15 κιλά;

• πρόβατα - 1 κιλό;

• χοίρος - 5 κιλά.

Πολλαπλασιάστε αυτούς τους αριθμούς με τον αριθμό των κεφαλών και λαμβάνετε την ημερήσια δόση των περιττωμάτων προς επεξεργασία.

Περισσότερο αέριο προέρχεται από αγελάδες και χοίρους. Εάν προσθέσετε ενεργειακά ισχυρά φυτά όπως καλαμπόκι, παντζάρια και κεχρί στο μείγμα, η ποσότητα βιοαερίου θα αυξηθεί. Τα ελώδη φυτά και τα φύκια έχουν μεγάλες δυνατότητες.

Το υψηλότερο αφορά τα απόβλητα από μονάδες επεξεργασίας κρέατος. Εάν υπάρχουν τέτοια αγροκτήματα κοντά, τότε μπορούμε να συνεργαστούμε και να εγκαταστήσουμε έναν αντιδραστήρα για όλους. Η περίοδος απόσβεσης για έναν βιοαντιδραστήρα είναι 1-2 χρόνια.

Απόβλητα βιομάζας μετά την παραγωγή αερίου

Μετά την επεξεργασία της κοπριάς σε έναν αντιδραστήρα, το υποπροϊόν είναι η βιολάσπη. Κατά την αναερόβια επεξεργασία των αποβλήτων, τα βακτήρια διαλύουν περίπου το 30% της οργανικής ύλης. Το υπόλοιπο απελευθερώνεται αμετάβλητο.

Η υγρή ουσία είναι επίσης ένα υποπροϊόν της ζύμωσης μεθανίου και χρησιμοποιείται επίσης στη γεωργία για τη διατροφή των ριζών.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα κλάσμα αποβλήτων που οι παραγωγοί βιοαερίου προσπαθούν να απομακρύνουν. Αν όμως το διαλύσετε σε νερό, τότε αυτό το υγρό μπορεί να είναι και ευεργετικό.

Πλήρης αξιοποίηση φυτικών προϊόντων βιοαερίου

Προκειμένου να αξιοποιηθούν πλήρως τα προϊόντα που λαμβάνονται μετά την επεξεργασία της κοπριάς, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί ένα θερμοκήπιο. Πρώτον, το οργανικό λίπασμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καλλιέργεια λαχανικών όλο το χρόνο, η απόδοση των οποίων θα είναι σταθερή.

Δεύτερον, το διοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιείται ως λίπανση - ρίζα ή διαφυλλικό, και η παραγωγή του είναι περίπου 30%. Τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και ταυτόχρονα αναπτύσσονται καλύτερα και αποκτούν πράσινη μάζα.Εάν συμβουλευτείτε ειδικούς σε αυτόν τον τομέα, θα σας βοηθήσουν να εγκαταστήσετε εξοπλισμό που μετατρέπει το διοξείδιο του άνθρακα από υγρή μορφή σε πτητική ουσία.

Βίντεο: Βιοαέριο σε 2 ημέρες

Το γεγονός είναι ότι για να διατηρηθεί ένα κτηνοτροφικό αγρόκτημα, οι ενεργειακοί πόροι που λαμβάνονται μπορεί να είναι πολλοί, ειδικά το καλοκαίρι, όταν δεν απαιτείται θέρμανση του αχυρώνα ή του χοιροστάσιου.

Ως εκ τούτου, συνιστάται να συμμετέχετε σε μια άλλη κερδοφόρα δραστηριότητα - ένα φιλικό προς το περιβάλλον θερμοκήπιο. Τα υπόλοιπα προϊόντα μπορούν να αποθηκευτούν σε ψυγεία - χρησιμοποιώντας την ίδια ενέργεια. Η ψύξη ή οποιοσδήποτε άλλος εξοπλισμός μπορεί να λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από μια μπαταρία αερίου.

Χρησιμοποιήστε ως λίπασμα

Εκτός από την παραγωγή αερίου, ο βιοαντιδραστήρας είναι χρήσιμος επειδή τα απόβλητα χρησιμοποιούνται ως πολύτιμο λίπασμα, το οποίο διατηρεί σχεδόν όλο το άζωτο και τα φωσφορικά άλατα. Όταν προστίθεται κοπριά στο έδαφος, το 30-40% του αζώτου χάνεται ανεπανόρθωτα.

Για να μειωθεί η απώλεια αζωτούχων ουσιών, προστίθενται φρέσκα περιττώματα στο έδαφος, αλλά στη συνέχεια το απελευθερωμένο μεθάνιο βλάπτει το ριζικό σύστημα των φυτών. Μετά την επεξεργασία της κοπριάς, το μεθάνιο χρησιμοποιείται για τις δικές του ανάγκες και διατηρούνται όλα τα θρεπτικά συστατικά.

Μετά τη ζύμωση, το κάλιο και ο φώσφορος περνούν σε χηλική μορφή, η οποία απορροφάται από τα φυτά κατά 90%. Αν το δεις γενικά, τότε 1 τόνος κοπριάς που έχει υποστεί ζύμωση μπορεί να αντικαταστήσει 70 - 80 τόνους συνηθισμένων ζωικών περιττωμάτων.

Η αναερόβια επεξεργασία διατηρεί όλο το άζωτο που υπάρχει στην κοπριά, μετατρέποντάς το σε μορφή αμμωνίου, γεγονός που αυξάνει την απόδοση οποιασδήποτε καλλιέργειας κατά 20%.

Αυτή η ουσία δεν είναι επικίνδυνη για το ριζικό σύστημα και μπορεί να εφαρμοστεί 2 εβδομάδες πριν από τη φύτευση των καλλιεργειών σε ανοιχτό έδαφος, έτσι ώστε η οργανική ύλη να έχει χρόνο να υποστεί επεξεργασία από αερόβιους μικροοργανισμούς του εδάφους.

Πριν από τη χρήση, το βιολίπασμα αραιώνεται με νερό. σε αναλογία 1:60. Τόσο τα ξηρά όσο και τα υγρά κλάσματα είναι κατάλληλα για αυτό, τα οποία μετά τη ζύμωση πηγαίνουν επίσης στη δεξαμενή πρώτων υλών αποβλήτων.

Ανά εκτάριο χρειάζεστε από 700 έως 1.000 kg/l αδιάλυτο λίπασμα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι από ένα κυβικό μέτρο επιφάνειας αντιδραστήρα λαμβάνονται έως και 40 κιλά λιπασμάτων την ημέρα, σε ένα μήνα μπορείτε να παρέχετε όχι μόνο το δικό σας οικόπεδο, αλλά και του γείτονά σας, πουλώντας οργανική ύλη.

Ποια θρεπτικά συστατικά μπορούν να ληφθούν μετά την επεξεργασία της κοπριάς;

Η κύρια αξία της κοπριάς που έχει υποστεί ζύμωση ως λίπασμα είναι η παρουσία χουμικών οξέων, τα οποία, όπως ένα κέλυφος, συγκρατούν ιόντα καλίου και φωσφόρου. Οξείδοντας στον αέρα κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση, τα μικροστοιχεία χάνουν τις ευεργετικές τους ιδιότητες, αλλά κατά την αναερόβια επεξεργασία, αντίθετα, κερδίζουν.

Τα Humates έχουν θετική επίδραση στη φυσική και χημική σύνθεση του εδάφους.Ως αποτέλεσμα της προσθήκης οργανικής ύλης, ακόμη και τα πιο βαριά εδάφη γίνονται πιο διαπερατά από την υγρασία. Επιπλέον, η οργανική ύλη παρέχει τροφή στα βακτήρια του εδάφους. Επεξεργάζονται περαιτέρω τα υπολείμματα που δεν έχουν καταναλωθεί από τα αναερόβια και απελευθερώνουν χουμικά οξέα. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, τα φυτά λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά που απορροφώνται πλήρως.

Εκτός από τα κύρια - άζωτο, κάλιο και φώσφορο - το βιολίπασμα περιέχει μικροστοιχεία.Αλλά η ποσότητα τους εξαρτάται από το αρχικό υλικό - φυτική ή ζωική προέλευση.

Μέθοδοι αποθήκευσης λάσπης

Είναι καλύτερο να αποθηκεύετε την κοπριά που έχει υποστεί ζύμωση στεγνή. Αυτό καθιστά πιο βολικό τη συσκευασία και τη μεταφορά. Η ξηρή ουσία χάνει λιγότερο χρήσιμες ιδιότητες και μπορεί να αποθηκευτεί κλειστή. Αν και τέτοιο λίπασμα δεν αλλοιώνεται καθόλου κατά τη διάρκεια ενός έτους, πρέπει στη συνέχεια να σφραγιστεί σε σακούλα ή δοχείο.

Οι υγρές φόρμες πρέπει να αποθηκεύονται σε κλειστά δοχεία με κλειστό καπάκι για να αποτρέπεται η διαφυγή αζώτου.

Το κύριο πρόβλημα των παραγωγών βιολιπασμάτων είναι η εμπορία τον χειμώνα, όταν τα φυτά είναι αδρανοποιημένα. Στην παγκόσμια αγορά, το κόστος των λιπασμάτων αυτής της ποιότητας κυμαίνεται γύρω στα 130 δολάρια ανά τόνο. Εάν δημιουργήσετε μια γραμμή για συμπυκνώματα συσκευασίας, μπορείτε να πληρώσετε για τον αντιδραστήρα σας εντός δύο ετών.

Σας άρεσε το άρθρο; Μοιράσου το με τους φίλους σου:

Γεια σας, αγαπητοί αναγνώστες! Είμαι ο δημιουργός του έργου Fertilizers.NET. Χαίρομαι που βλέπω τον καθένα από εσάς στις σελίδες του. Ελπίζω ότι οι πληροφορίες από το άρθρο ήταν χρήσιμες. Πάντα ανοιχτός στην επικοινωνία - σχόλια, προτάσεις, τι άλλο θέλετε να δείτε στον ιστότοπο, ακόμα και κριτική, μπορείτε να μου γράψετε στο VKontakte, το Instagram ή το Facebook (στρογγυλά εικονίδια παρακάτω). Ειρήνη και ευτυχία σε όλους! 🙂

Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να διαβάσετε: