Cum să faci biocombustibil cu propriile mâini din gunoiul de grajd acasă

Tehnologiile moderne de prelucrare a tuturor tipurilor de materii prime deschid perspectiva rezolvării cu succes a problemei obținerii de biocombustibili din gunoiul direct acasă. Mai mult, făcând biocombustibil cu propriile mâini acasă, datorită noilor principii de prelucrare a deșeurilor, puteți produce simultan îngrășăminte pentru plantațiile agricole.

Și ce este necesar pentru acest lucru și cum să facem un bioreactor corect - vom analiza în detaliu aceste probleme în articolul nostru. Vom oferi recomandări privind alegerea celor mai bune materii prime pentru producția de biogaz, vom analiza caracteristicile utilizării combustibilului rezultat pentru nevoile casnice.

Desigur, cel mai simplu mod este să achiziționați fabrici industriale gata. Cu toate acestea, costul lor ridicat îi face să ia în considerare opțiunile pentru sistemele de producție de fabricație cu propriile lor mâini.

Pe scurt despre definiția biogazului

Conform definițiilor științifice, biogazul este un produs obținut ca urmare a procesului de fermentare a unei mase de deșeuri biologice. În acest caz, produsul fermentației este metanul sau hidrogenul.

Formarea de metan (sau hidrogen) apare ca urmare a activității a trei tipuri de bacterii:

• hidroliză;
• formarea acidului;
• formând metan.

Calitatea produsului de fermentație este compoziția amestecului de gaze, al cărui conținut este distribuit în raport: 50-85% metan, 15-50% dioxid de carbon și mai puțin de 5% hidrogen sulfurat.

Diagrama structurală a producției alternative de energie arată în felul acesta. În același timp, sunt utilizate cu succes surse de materii prime, tradiționale pentru viața de zi cu zi, adecvate pentru obținerea de energie alternativă - biocombustibil

Acest amestec de gaz este trecut prin filtre pentru a elimina CO.² și H²S, după care rămâne metan biologic pur. Un astfel de gaz nu diferă de gazul natural utilizat în sectoarele interne și industriale.

Materiile prime pentru obținerea unui amestec biologic de înaltă calitate sunt de obicei:

• gunoi de grajd și păsări;
• deșeuri de producție de alcool (bard);
• surplus de industrie a berii (cereale de bere);
• masa fecală și deșeurile de pește;
• pulpă de sfeclă, deșeuri menajere, iarbă și multe altele.

Aceasta este doar o parte din toate materiile prime acceptabile pentru utilizare. Dar chiar și această listă arată: cât de diversă este lista de materii prime pentru a putea stabili în permanență producția de biogaz.

O unitate de producție de biocombustibili fabricată pentru nevoile uneia dintre numeroasele ferme existente. O stație mică, dar care satisface pe deplin nevoile unei ferme private

Indicatorii volumetrici ai producției amestecului de gaz depind direct de tipul de materii prime utilizate și de conținutul de materie uscată din acesta. Deci, dacă aplicăm gunoi de grajd pentru bovine, putem obține de fapt 50-60 m de la o tonă de gunoi de grajd³ biocombustibiliconținând până la 60% metan.

Se crede că cele mai bune materii prime sunt deșeurile cu un conținut ridicat de grăsimi. Prelucrarea unei tone de deșeuri de grăsimi printr-o uzină clasică de biocombustibil poate produce până la 1300 m³ amestec de gaz, unde conținutul de metan ajunge la 90%.

Cum se face un modul fermă de procesare?

Pentru a face un sistem de procesare a deșeurilor în biocombustibil, cel puțin trebuie să fiți conștienți de principiul funcționării acestor dispozitive, precum și să aveți o idee despre circuite.

Schema instalării bioreactorului: 1 - bioreactor; 2 - mixer; 3 - încălzitor; 4 - pompă; 5 - element de filtrare; 6 - compresor de gaz; 7 - suport gaz; 8 - o colecție de gunoi de grajd; 9 - producția de îngrășăminte (nămol); 10 - panou de control pentru încălzire

Luați în considerare ambele, dar trebuie remarcat: construcția unei instalații cu drepturi depline este o afacere destul de supărătoare și costisitoare. Acasă, de regulă, se poate face doar ceva similar cu stațiile de procesare. Cu toate acestea, unele încercări au succes.

Principiul biostării

De regulă, tehnologia producției de biocombustibili susține următoarea abordare sistematică:

1. Bioreactorul (rezervorul) este încărcat cu gunoi de grajd.
2. În timpul unui anumit timp, un proces de fermentare are loc în interiorul reactorului.
3. Se formează un mediu gazos.
4. Puterea gazelor din reactor.
5. Amestecul de gaz este curățat și trimis pentru a fi utilizat ca combustibil.

Compoziția amestecului de gaz rezultat este caracterizată printr-o saturație suficient de mare cu diverse substanțe. Cel mai mult în componenta procentuală este metanul (60%), dioxidul de carbon (35%) și alte substanțe, inclusiv hidrogenul sulfurat (5%).

Așa arată diagrama de distribuție a gazului a amestecului: 1 - conținut de metan de aproximativ 63-65%; 2 - conținut de dioxid de carbon de aproximativ 30-33%; 3 - un conținut de sulfură de hidrogen de aproximativ 2%; 4 - conținut de amoniac de aproximativ 1%; 5 - conținut de hidrogen de aproximativ 1%

Între timp, pentru funcționarea eficientă a stației de producere a gazelor de producție la domiciliu, sunt necesare rezerve importante de deșeuri animale.

Prin urmare, primul lucru la care ar trebui să acordați atenție atunci când rezolvați problema obținerii de biocombustibili în condițiile de casă (cabana) este disponibilitatea surselor de materii prime pentru uzina de prelucrare.

Fabricarea bioreactorilor de bricolaj

După ce ați hotărât asupra surselor de materii prime, atunci trebuie să determinați locația bioreactorului de origine sau a țării. Reactorul în sine este un vas sigilat, suficient de puternic, având un volum bazat pe furnizarea zilnică a gunoiului de grajd pentru prelucrare (pentru referință: pentru a obține 100 m³ amestecul de gaz necesită aproximativ 1 tonă de gunoi de grajd).

Tabelul raportului dintre tipul de gunoi de grajd și cantitatea de biogaz produsă

Un tabel care prezintă eficacitatea unui anumit tip de deșeuri biologice în ceea ce privește volumul de gaz produs. După cum se poate observa din tabel, cel mai eficient este gunoiul de porc, care poate produce cea mai mare cantitate de biocombustibil

Un astfel de recipient va trebui instalat pe o fundație puternică, echipat cu valve de închidere și alte atribute tehnice conform schemei clasice. Partea superioară a vasului este de preferință detașabilă, cu elemente de fixare a șuruburilor și o garnitură.

Pentru a asigura continuitatea ciclului, rezervorul trebuie să fie echipat cu un modul de încălzire artificială. Dacă în perioada de vară eficiența fermentației gunoiului și rata producției de gaze sunt asigurate complet de condițiile de temperatură exterioară, iarna situația se schimbă.

Pentru funcționarea pe timp de iarnă a bioreactorului, încălzirea artificială este cu siguranță necesară, având în vedere încetarea activității bacteriilor care fermentează deja la 4-10 ° C peste zero. În consecință, rezervorul trebuie să aibă o izolație termică bine realizată. Pentru aceasta, metoda clasică de izolare cu vată minerală este potrivită.

Un bun exemplu de izolare a unui bioreactor pentru funcționarea sa de iarnă. Vata minerală a fost folosită aici ca material izolant. Stratul superior de bumbac este acoperit cu folie.

Există mai multe opțiuni pentru organizarea încălzirii. De exemplu, utilizarea de încălzitoare electrice sau un sistem de încălzire pe un lichid de răcire a apei (sacou).

Puterea circuitului de încălzire ar trebui să fie calculată pe baza normei de temperatură optimă în interiorul reactorului de 25-40 ° C, necesară pentru realizarea unui proces eficient de fermentare a biomasei.

Pe lângă încălzitoare, gradul de stagnare afectează și activitatea de fermentație a biomasei. De fapt, în interiorul rezervorului, gunoiul de grajd trebuie să fie întotdeauna în mișcare. Mișcarea biomasei îmbunătățește procesul de fermentare și reduce timpul de obținere a componentei gazului.

Varianta unei plante de vară pentru prelucrarea gunoiului de grajd și a biocombustibililor. În acest caz, încălzirea se face sub forma unei băi de apă din beton, unde este imersat vasul reactorului. Totuși, această instalație nu poate fi funcționată pe timp de iarnă.

Problema organizării mișcării este rezolvată prin introducerea unui mixer mecanic special în proiectarea bioreactorului. Arborele acestui dispozitiv este conectat la arborele unui motor cu viteză mică, care realizează acțiunea de rotație. Activarea și oprirea procesului de amestecare se poate face manual sau automat.

Avem un alt articol pe site care conține instrucțiuni de instalare pentru biogaz pentru nevoile unei case private.

Procesul de obținere a biogazului și îngrășămintelor

Proiectarea sistemului de producție de biocombustibili la domiciliu implică tehnologic încărcarea navei cu gunoi de grajd la aproximativ 1/3 din capacitate. Pentru încărcarea gunoiului de grajd, se face o trapă de încărcare cu o ușă închisă ermetic. Regiunea superioară rămasă a bioreactorului este utilizată pentru acumularea gazelor emise.

Biorreactor casnic în miniatură, realizat pe baza unui butoi convențional de 200 litri. În principiu, pentru a satisface nevoile modeste de biocombustibil, este destul de potrivit pentru utilizarea în sectorul privat. Acesta este chiar designul care poate fi realizat de fapt acasă pentru a obține biocombustibili.

La nivelurile superioare și inferioare ale navei, trebuie să faceți găuri de ieșire. În partea de sus există o ieșire de gaz, în partea de jos există o ieșire pentru evacuarea gunoiului de grajd tratat (îngrășăminte). De asemenea, în regiunea superioară a navei, este de dorit să se monteze o fereastră de vizualizare pentru monitorizarea procesului.

Țeava pentru ieșirea amestecului de gaze este conectată printr-o țeavă sigilată la un dispozitiv care îndeplinește simultan funcțiile unui separator și ale unei garnituri de apă. Pentru comunicare, se folosește o țeavă (metal sau polietilenă) cu un diametru mic (25-32 mm).

Separatorul în sine este un vas cu o capacitate relativ mică, umplut cu apă. Gazul care trece prin coloana de apă este purificat, evacuat în rezervor de gaz apoi a servit consumatorilor.

Un exemplu de dispozitiv separator în două etape - un obturator hidraulic pentru furnizarea unui amestec de gaz provenit de la un bioreactor. Această opțiune de filtrare vă permite să obțineți un produs purificat de înaltă calitate.

Țeava inferioară de pe reactor (pentru retragerea gunoiului de grajd uzat - nămol) este de dorit pentru a face cel mai mare diametru posibil. Robinetele de închidere (valve) sunt conectate la acesta și se face un robinet la rezervor pentru colectarea nămolului. Masa deșeurilor din fermă poate fi folosită cu succes ca îngrășământ.

Informații detaliate despre determinarea volumului de capacitate necesar, precum și despre calculele eficienței bioreactorului și adecvarea utilizării biogazului, am analizat în articolul următor.

Care ar trebui să fie compoziția masei de bălegar?

Masa de încărcare a gunoiului de grajd în interiorul bioreactorului nu trebuie considerată doar materii prime adecvate de orice calitate. Constituentul substanței are o importanță fundamentală pentru procesul de fermentare. În practică, s-a observat că o scădere a particulelor de substrat este însoțită de o mai bună eficiență a procesului.

Caracterul fibros pronunțat al substratului și creșterea zonei de interacțiune a bacteriilor sunt principalele criterii care contribuie la descompunerea rapidă a gunoiului de grajd. În această stare, atunci când este încălzit și amestecat, gunoiul de grajd nu formează un precipitat sau film pe suprafață, ceea ce simplifică mult filtrarea amestecului de gaze.

Pregătirea gunoiului de grajd pentru încărcare în reactor. Nu se acordă mai puțin atenție acestei proceduri decât tuturor celorlalte, dacă există dorința de a obține o cantitate semnificativă de biocombustibil într-o perioadă scurtă de timp.

Gradul de măcinare a materiilor prime determină durata fermentației, care la rândul său afectează volumul de gaz produs. Astfel, pentru a reduce timpul de fermentare, este necesară măcinarea bine a materiilor prime: cu cât este mai bună calitatea de măcinare, cu atât perioada de fermentare este mai scurtă.

Caracteristici ale utilizării biogazului pentru nevoile casnice

Domeniul de aplicare al acestui tip de energie este destul de extins. Datorită folosirii biogazului ca combustibil, acestea produc energie electrică, produc apă caldă sau abur. Există numeroase exemple din practica în care transportul auto alimentează biocombustibil.

Dar, pentru a nu exista probleme în economie atunci când folosiți un astfel de combustibil, este extrem de important să echipați stocarea pentru biogazul obținut, evidențiind locul potrivit sub suportul de gaz pe site.

Instalațiile de biogaz de acest tip sunt echipamentele care deschid posibilitatea creării unor instalații de producție fără deșeuri. În acest sens, un exemplu bun este demonstrat de țările individuale din Europa de Vest.

De exemplu, în Danemarca, producția acestui tip de combustibil a atins nivelul de aproape 20% din resursele energetice totale ale țării. În regiunile mari ale lumii - India și China - cheltuielile plantelor de biogaz se duc la sute de mii.

Instalații industriale puternice de producție de biocombustibili. Astfel de structuri sunt capabile să furnizeze pe deplin structuri agricole mari cu biocombustibil. Un număr mare de astfel de sisteme sunt utilizate în întreaga lume. Și creșterea cantitativă continuă activ

Nu doar atât, a existat o creștere semnificativă a interesului mondial pentru procesele de producție de biogaz.

Aceasta este una dintre acele opțiuni energetice care sunt atribuite surselor alternative și pentru care văd viitorul, de aceea fermierii și managerii de locuințe și servicii comunale, proprietarii de gospodării private și întreprinderile mici monitorizează îndeaproape dezvoltarea tehnologiei.

Concluzii și video util pe această temă

Prezentare generală a uzinei de biogaz, a cărei fabricare a folosit un rezervor de plastic de 127 litri. Caracteristicile dispozitivului și sfaturi de funcționare.

Un interes deosebit este utilizarea instalațiilor în rândul proprietarilor din sectorul restaurant și gastronomic, unde subiectul procesării deșeurilor alimentare rămâne relevant. Pe această bază, există o oportunitate bună de a crea reciclarea ieftină a deșeurilor organice în beneficiul fermelor.În cele din urmă, tehnologia de producție de biocombustibili este o adevărată conservare a mediului, ceea ce nu se poate spune despre producția altor ingineri electrici.

Vă interesează producerea de biocombustibili și doriți să clarificați câteva puncte? Puneți întrebări controversate în comentarii - experții noștri vor încerca să clarifice astfel de puncte.

Sau poate nu sunteți familiarizat cu fabricarea unui bioreactor și cu procesul de producere a biogazului? Împărtășește cunoștințele practice și părerea ta despre această problemă în cadrul articolului nostru - mulți directori de afaceri vor fi interesați de experiența și recomandările tale.