Εγκατάσταση αερίου σε κοπριά. Πώς να λάβετε βιοαέριο από την κοπριά: μια επισκόπηση των βασικών αρχών και του σχεδιασμού μιας μονάδας παραγωγής. Τι είναι

Από τα σημαντικά συστατικά της ζωής μας, μεγάλη σημασία έχουν οι φορείς ενέργειας, οι τιμές των οποίων αυξάνονται σχεδόν κάθε μήνα. Κάθε χειμερινή περίοδος κάνει μια τρύπα στους οικογενειακούς προϋπολογισμούς, αναγκάζοντάς τους να επωμιστούν το κόστος θέρμανσης, που σημαίνει καύσιμα για σόμπες και λέβητες θέρμανσης. Αλλά τι να κάνουμε, τελικά, το ηλεκτρικό ρεύμα, το φυσικό αέριο, το κάρβουνο ή τα καυσόξυλα κοστίζουν και όσο πιο απομακρυσμένα είναι τα σπίτια μας από μεγάλους ενεργειακούς αυτοκινητόδρομους, τόσο πιο ακριβή θέρμανση θα κοστίζει... Εν τω μεταξύ, η εναλλακτική θέρμανση, ανεξάρτητα από προμηθευτές και τιμολόγια , μπορεί να κατασκευαστεί με βιοαέριο, η εξόρυξη του οποίου δεν απαιτεί καμία γεωλογική εξερεύνηση, ούτε διάνοιξη γεωτρήσεων, ούτε ακριβό εξοπλισμό άντλησης.

Το βιοαέριο μπορεί να ληφθεί πρακτικά στο σπίτι, ενώ συνεπάγεται ελάχιστο, γρήγορο κόστος απόσβεσης - οι περισσότερες από τις απαντήσεις σε αυτό το ζήτημα περιέχονται σε αυτό το άρθρο.

Θέρμανση με βιοαέριο - ιστορία

Το ενδιαφέρον για το εύφλεκτο αέριο που σχηματίζεται στους βάλτους κατά τη διάρκεια της ζεστής εποχής του χρόνου προέκυψε ακόμη και μεταξύ των μακρινών προγόνων μας - οι προηγμένοι πολιτισμοί της Ινδίας, της Κίνας, της Περσίας και της Ασσυρίας πειραματίστηκαν με το βιοαέριο πριν από 3 χιλιετίες. Την ίδια αρχαιότητα, στη φυλετική Ευρώπη, οι Αλεμανικοί Σουηβοί παρατήρησαν ότι το αέριο που εκπέμπεται στους βάλτους καίει τέλεια - το χρησιμοποιούσαν για να ζεστάνουν τις καλύβες τους, παρέχοντάς τους αέριο μέσω δερμάτινων σωλήνων και καίγοντας το στις εστίες. Οι Σουηβοί θεωρούσαν το βιοαέριο ως την «ανάσα των δράκων», που πίστευαν ότι ζούσε σε βάλτους.

Μετά από αιώνες και χιλιετίες, το βιοαέριο γνώρισε τη δεύτερη ανακάλυψή του - στους 17-18 αιώνες, δύο Ευρωπαίοι επιστήμονες επέστησαν αμέσως την προσοχή σε αυτό. Ο γνωστός χημικός της εποχής του, Jan Baptista van Helmont, διαπίστωσε ότι το εύφλεκτο αέριο σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση οποιασδήποτε βιομάζας και ο διάσημος φυσικός και χημικός Alessandro Volta καθιέρωσε μια άμεση σχέση μεταξύ της ποσότητας βιομάζας στην οποία λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες αποσύνθεσης. και την ποσότητα βιοαερίου που απελευθερώνεται. Το 1804, ο Άγγλος χημικός John Dalton ανακάλυψε τον τύπο του μεθανίου και τέσσερα χρόνια αργότερα, ο Άγγλος Humphry Davy τον ανακάλυψε σε αέριο βάλτου από τον συλλέκτη λυμάτων.

Τον 20ο αιώνα, η ανάγκη για ενέργεια, που προκλήθηκε από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, ανάγκασε τους Ευρωπαίους να αναζητήσουν εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Οι μονάδες βιοαερίου, στις οποίες παρήχθη αέριο από κοπριά, εξαπλώθηκαν στη Γερμανία και τη Γαλλία, εν μέρει στην Ανατολική Ευρώπη. Ωστόσο, μετά τη νίκη των χωρών του αντιχιτλερικού συνασπισμού, το βιοαέριο ξεχάστηκε - ο ηλεκτρισμός, το φυσικό αέριο και τα προϊόντα πετρελαίου κάλυψαν πλήρως τις ανάγκες των βιομηχανιών και του πληθυσμού.

Σήμερα, η στάση απέναντι στις εναλλακτικές πηγές ενέργειας έχει αλλάξει δραματικά - έχουν γίνει ενδιαφέρουσες, καθώς το κόστος των συμβατικών μεταφορέων ενέργειας αυξάνεται χρόνο με το χρόνο. Στον πυρήνα του, το βιοαέριο είναι ένας πραγματικός τρόπος για να ξεφύγετε από τα τιμολόγια και το κόστος των κλασικών μεταφορέων ενέργειας, να αποκτήσετε τη δική σας πηγή καυσίμου και για οποιονδήποτε σκοπό και σε επαρκή ποσότητα.

Ο μεγαλύτερος αριθμός μονάδων βιοαερίου έχει δημιουργηθεί και λειτουργεί στην Κίνα: 40 εκατομμύρια μονάδες μέσης και μικρής δυναμικότητας, ο όγκος του παραγόμενου μεθανίου είναι περίπου 27 δισεκατομμύρια m3 ετησίως.

Βιοαέριο - τι είναι

Είναι ένα μείγμα αερίων που αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (περιεκτικότητα από 50 έως 85%), διοξείδιο του άνθρακα (περιεκτικότητα από 15 έως 50%) και άλλα αέρια σε πολύ μικρότερο ποσοστό. Το βιοαέριο παράγεται από μια ομάδα τριών τύπων βακτηρίων που τρώνε βιομάζα - βακτήρια υδρόλυσης που παράγουν τροφή για βακτήρια που παράγουν οξύ, τα οποία με τη σειρά τους τροφοδοτούν τα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο και σχηματίζουν βιοαέριο.

Η ζύμωση του αρχικού οργανικού υλικού (π.χ. κοπριά), το προϊόν του οποίου θα είναι το βιοαέριο, γίνεται χωρίς πρόσβαση στην εξωτερική ατμόσφαιρα και ονομάζεται αναερόβια. Ένα άλλο προϊόν μιας τέτοιας ζύμωσης, που ονομάζεται χούμο κομποστοποίησης, είναι πολύ γνωστό στους κατοίκους της υπαίθρου που το χρησιμοποιούν για να λιπάνουν χωράφια και κήπους, αλλά το βιοαέριο και η θερμική ενέργεια που παράγονται σε σωρούς κομποστοποίησης συνήθως δεν χρησιμοποιούνται - και μάταια!

Ποιοι παράγοντες καθορίζουν την απόδοση βιοαερίου με υψηλότερη περιεκτικότητα σε μεθάνιο

Πρώτα απ 'όλα - από τη θερμοκρασία. Η δραστηριότητα των βακτηρίων που ζυμώνουν οργανικά είναι όσο υψηλότερη, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του περιβάλλοντός τους· σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν, η ζύμωση επιβραδύνεται ή σταματά εντελώς. Για το λόγο αυτό, η παραγωγή βιοαερίου είναι πιο κοινή στις χώρες της Αφρικής και της Ασίας, που βρίσκονται στις υποτροπικές και τροπικές περιοχές. Στο κλίμα της Ρωσίας, η παραγωγή βιοαερίου και η πλήρης μετάβαση σε αυτό, ως εναλλακτικό καύσιμο, θα απαιτήσει θερμομόνωση του βιοαντιδραστήρα και την εισαγωγή ζεστού νερού στη μάζα της οργανικής ύλης όταν η θερμοκρασία της εξωτερικής ατμόσφαιρας πέσει κάτω. μηδέν περιέχει σημαντική ποσότητα νερού - έως και 90% κατά βάρος οργανικής ύλης. Ένα σημαντικό σημείο θα είναι η ουδετερότητα του οργανικού περιβάλλοντος, η απουσία στη σύνθεσή του συστατικών που εμποδίζουν την ανάπτυξη βακτηρίων, όπως ουσίες καθαρισμού και πλυσίματος, οποιαδήποτε αντιβιοτικά. Το βιοαέριο μπορεί να ληφθεί από σχεδόν κάθε οικιακό και φυτικό απόβλητο, λύματα, κοπριά κ.λπ.

Η διαδικασία της αναερόβιας ζύμωσης των οργανικών ουσιών λειτουργεί καλύτερα όταν η τιμή του pH είναι στην περιοχή 6,8-8,0 - η υψηλή οξύτητα θα επιβραδύνει το σχηματισμό βιοαερίου, επειδή. Τα βακτήρια θα είναι απασχολημένα με την κατανάλωση οξέων και την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα για την εξουδετέρωση της οξύτητας.

Η αναλογία αζώτου και άνθρακα στον βιοαντιδραστήρα πρέπει να υπολογιστεί ως 1 προς 30 - σε αυτήν την περίπτωση, τα βακτήρια θα λάβουν την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που χρειάζονται και η περιεκτικότητα σε μεθάνιο στο βιοαέριο θα είναι η υψηλότερη.

Η καλύτερη απόδοση βιοαερίου με επαρκώς υψηλή περιεκτικότητα σε μεθάνιο επιτυγχάνεται εάν η θερμοκρασία στην οργανική ύλη που έχει υποστεί ζύμωση είναι στην περιοχή 32-35 °C· σε χαμηλότερες και υψηλότερες θερμοκρασίες, η περιεκτικότητα του βιοαερίου σε διοξείδιο του άνθρακα αυξάνεται, η ποιότητά του μειώνεται. Τα βακτήρια που παράγουν μεθάνιο χωρίζονται σε τρεις ομάδες: ψυχόφιλα, αποτελεσματικά σε θερμοκρασίες από +5 έως +20 °C. μεσόφιλο, το καθεστώς θερμοκρασίας τους είναι από +30 έως +42 ° C. θερμόφιλο, που λειτουργεί σε λειτουργία από +54 έως +56 °С. Για τον καταναλωτή βιοαερίου, τα μεσόφιλα και θερμόφιλα βακτήρια, τα οποία ζυμώνουν την οργανική ύλη με υψηλότερη απόδοση αερίου, έχουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον.

Η μεσόφιλη ζύμωση, η οποία είναι λιγότερο ευαίσθητη στις αλλαγές της θερμοκρασίας κατά μερικές μοίρες από το βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας, απαιτεί λιγότερη ενέργεια για τη θέρμανση του οργανικού υλικού στον βιοαντιδραστήρα. Τα μειονεκτήματά του, σε σύγκριση με τη θερμόφιλη ζύμωση, είναι χαμηλότερη απόδοση αερίου, μεγαλύτερη περίοδος πλήρους επεξεργασίας του οργανικού υποστρώματος (περίπου 25 ημέρες), το οργανικό υλικό που αποσυντίθεται ως αποτέλεσμα μπορεί να περιέχει επιβλαβή χλωρίδα, tk. Η χαμηλή θερμοκρασία στον βιοαντιδραστήρα δεν παρέχει 100% στειρότητα.

Η αύξηση και η διατήρηση της θερμοκρασίας του αντιδραστήρα σε επίπεδο αποδεκτό για τα θερμόφιλα βακτήρια θα εξασφαλίσει την υψηλότερη απόδοση βιοαερίου, η πλήρης ζύμωση της οργανικής ύλης θα πραγματοποιηθεί σε 12 ημέρες, τα προϊόντα αποσύνθεσης του οργανικού υποστρώματος είναι εντελώς στείρα. Αρνητικά χαρακτηριστικά: μια αλλαγή θερμοκρασίας 2 βαθμών εκτός του εύρους που είναι αποδεκτό για τα θερμόφιλα βακτήρια θα μειώσει την παραγωγή αερίου. υψηλή ζήτηση για θέρμανση, ως αποτέλεσμα - σημαντικό ενεργειακό κόστος.

Το περιεχόμενο του βιοαντιδραστήρα πρέπει να αναδεύεται ανά διαστήματα 2 φορές την ημέρα, διαφορετικά θα σχηματιστεί κρούστα στην επιφάνειά του, δημιουργώντας ένα φράγμα στο βιοαέριο. Εκτός από την εξάλειψή του, η ανάδευση σάς επιτρέπει να εξισορροπήσετε τη θερμοκρασία και το επίπεδο οξύτητας μέσα στην οργανική μάζα. Στους βιοαντιδραστήρες συνεχούς κύκλου, η υψηλότερη απόδοση βιοαερίου εμφανίζεται όταν η οργανική ύλη που έχει υποστεί ζύμωση εκφορτώνεται ταυτόχρονα και ο όγκος της νέας οργανικής ύλης είναι φορτώνεται σε ποσότητα ίση με τον εκφορτωμένο όγκο. Σε βιοαντιδραστήρες μικρού όγκου, από αυτούς που χρησιμοποιούνται συνήθως σε εξοχικές κατοικίες, καθημερινά απαιτείται η εξαγωγή και εισαγωγή οργανικής ύλης σε όγκο περίπου ίσο με το 5% του εσωτερικού όγκου του θαλάμου ζύμωσης.

Η απόδοση βιοαερίου εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του οργανικού υποστρώματος που τοποθετείται στον βιοαντιδραστήρα (παρακάτω είναι τα μέσα δεδομένα ανά kg βάρους ξηρού υποστρώματος):

1. Η κοπριά αλόγων δίνει 0,27 m3 βιοαερίου, η περιεκτικότητα σε μεθάνιο είναι 57%.
2. Η κοπριά βοοειδών δίνει 0,3 m3 βιοαερίου, περιεκτικότητα σε μεθάνιο 65%.
3. Η φρέσκια κοπριά βοοειδών αποδίδει 0,05 m3 βιοαερίου με 68% περιεκτικότητα σε μεθάνιο.
4. κοπριά κοτόπουλου - 0,5 m3, η περιεκτικότητα σε μεθάνιο σε αυτό θα είναι 60%.
5. κοπριά χοίρων - 0,57 m3, το μερίδιο του μεθανίου θα είναι 70%.
6. κοπριά προβάτων - 0,6 m3 με περιεκτικότητα σε μεθάνιο 70%.
7. άχυρο σίτου - 0,27 m3, με 58% περιεκτικότητα σε μεθάνιο.
8. άχυρο καλαμποκιού - 0,45 m3, περιεκτικότητα σε μεθάνιο 58%.
9. γρασίδι - 0,55 m3, με 70% περιεκτικότητα σε μεθάνιο.
10. φύλλωμα δέντρου - 0,27 m3, μερίδιο μεθανίου 58%.
11. λίπος - 1,3 m3, περιεκτικότητα σε μεθάνιο 88%.

Εγκαταστάσεις βιοαερίου

Αυτές οι συσκευές αποτελούνται από τα ακόλουθα κύρια στοιχεία - έναν αντιδραστήρα, μια χοάνη για τη φόρτωση οργανικών, μια έξοδο βιοαερίου, μια χοάνη για την εκφόρτωση οργανικών που έχουν υποστεί ζύμωση.

Ανάλογα με τον τύπο κατασκευής, οι μονάδες βιοαερίου είναι των εξής τύπων:

• χωρίς θέρμανση και χωρίς ανάμειξη των οργανικών που έχουν υποστεί ζύμωση στον αντιδραστήρα.
• χωρίς θέρμανση, αλλά με ανάμειξη της οργανικής μάζας.
• με θέρμανση και ανάμειξη?
• με θέρμανση, με ανάμειξη και με συσκευές που σας επιτρέπουν να ελέγχετε και να διαχειρίζεστε τη διαδικασία ζύμωσης.

Η μονάδα βιοαερίου του πρώτου τύπου είναι κατάλληλη για μια μικρή φάρμα και έχει σχεδιαστεί για ψυχόφιλα βακτήρια: ο εσωτερικός όγκος του βιοαντιδραστήρα είναι 1-10 m3 (επεξεργασία 50-200 kg κοπριάς την ημέρα), ο ελάχιστος εξοπλισμός, το βιοαέριο που προκύπτει δεν αποθηκεύεται - πηγαίνει αμέσως στις οικιακές συσκευές που το καταναλώνουν. Μια τέτοια εγκατάσταση μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο στις νότιες περιοχές, έχει σχεδιαστεί για εσωτερική θερμοκρασία 5-20 ° C.

Η απομάκρυνση των ζυμωμένων (ζυμωμένων) οργανικών πραγματοποιείται ταυτόχρονα με τη φόρτωση μιας νέας παρτίδας, η αποστολή πραγματοποιείται σε δοχείο, ο όγκος του οποίου πρέπει να είναι ίσος ή μεγαλύτερος από τον εσωτερικό όγκο του βιοαντιδραστήρα. Το περιεχόμενο του δοχείου αποθηκεύεται σε αυτό μέχρι να εισαχθεί στο γονιμοποιημένο έδαφος. Ο σχεδιασμός του δεύτερου τύπου έχει σχεδιαστεί επίσης για ένα μικρό αγρόκτημα, η απόδοσή του είναι κάπως υψηλότερη από τις εγκαταστάσεις βιοαερίου του πρώτου τύπου - είναι εξοπλισμένο με μια συσκευή ανάμειξης με χειροκίνητη ή μηχανική κίνηση.

Ο τρίτος τύπος μονάδων βιοαερίου είναι εξοπλισμένος, εκτός από τη συσκευή ανάμειξης, με εξαναγκασμένη θέρμανση του βιοαντιδραστήρα, ενώ ο λέβητας ζεστού νερού λειτουργεί με εναλλακτικό καύσιμο που παράγεται από τη μονάδα βιοαερίου. Η παραγωγή μεθανίου σε τέτοιες εγκαταστάσεις πραγματοποιείται από μεσόφιλα και θερμόφιλα βακτήρια, ανάλογα με την ένταση της θέρμανσης και το επίπεδο θερμοκρασίας στον αντιδραστήρα.

Ο τελευταίος τύπος μονάδων βιοαερίου είναι ο πιο περίπλοκος και έχει σχεδιαστεί για πολλούς καταναλωτές βιοαερίου: ηλεκτρικό μανόμετρο επαφής, βαλβίδα ασφαλείας, λέβητας ζεστού νερού, συμπιεστή (πνευματική ανάμειξη οργανικής ύλης), δέκτη, δεξαμενή αερίου , ένας μειωτήρας αερίου και μια έξοδος για τη φόρτωση βιοαερίου στα οχήματα εισάγονται στο σχεδιασμό των εγκαταστάσεων. Αυτές οι μονάδες λειτουργούν συνεχώς, επιτρέπουν τη ρύθμιση οποιουδήποτε από τα τρία καθεστώτα θερμοκρασίας χάρη στη ρυθμισμένη θέρμανση και η εξαγωγή βιοαερίου πραγματοποιείται αυτόματα.

Μονάδα βιοαερίου DIY

Η θερμογόνος δύναμη του βιοαερίου που παράγεται σε μονάδες βιοαερίου είναι περίπου ίση με 5.500 kcal/m3, η οποία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από τη θερμογόνο δύναμη του φυσικού αερίου (7.000 kcal/m3). Η θέρμανση ενός κτιρίου κατοικιών 50 m2 και η χρήση σόμπας αερίου τεσσάρων καυστήρων για μία ώρα θα απαιτήσουν κατά μέσο όρο 4 m3 βιοαερίου.

Οι βιομηχανικές μονάδες βιοαερίου που προσφέρονται στη ρωσική αγορά κοστίζουν από 200.000 ρούβλια. - με το εξωτερικά υψηλό κόστος τους, πρέπει να σημειωθεί ότι αυτές οι εγκαταστάσεις υπολογίζονται με ακρίβεια ανάλογα με τον όγκο του φορτωμένου οργανικού υποστρώματος και υπόκεινται στις εγγυήσεις του κατασκευαστή.

Εάν προτιμάτε να δημιουργήσετε μόνοι σας μια μονάδα βιοαερίου, τότε περισσότερες πληροφορίες είναι για εσάς!

Σχήμα βιοαντιδραστήρα

Το καλύτερο σχήμα για αυτό θα είναι οβάλ (σχήμα αυγού), αλλά είναι εξαιρετικά δύσκολο να κατασκευαστεί ένας τέτοιος αντιδραστήρας. Θα είναι ευκολότερο να σχεδιάσετε έναν κυλινδρικό βιοαντιδραστήρα, του οποίου τα άνω και κάτω μέρη είναι κατασκευασμένα με τη μορφή κώνου ή ημικυκλίου. Οι αντιδραστήρες τετράγωνου ή ορθογώνιου σχήματος από τούβλα ή σκυρόδεμα θα είναι αναποτελεσματικοί, επειδή. με την πάροδο του χρόνου, θα σχηματιστούν ρωγμές στις γωνίες σε αυτά, που προκαλούνται από την πίεση του υποστρώματος, σκληρυμένα οργανικά θραύσματα θα συσσωρευτούν στις γωνίες, παρεμποδίζοντας τη διαδικασία ζύμωσης. Το μείον τους - σε κακή αντίσταση στη σκουριά, απαιτείται η εφαρμογή προστατευτικής επίστρωσης στους εσωτερικούς τοίχους, για παράδειγμα, ρητίνη. Η εξωτερική επιφάνεια του χαλύβδινου βιοαντιδραστήρα πρέπει να καθαριστεί επιμελώς και να βαφτεί σε δύο στρώσεις.

Οι δεξαμενές βιοαντιδραστήρα από σκυρόδεμα, τούβλο ή πέτρα πρέπει να επικαλύπτονται προσεκτικά από το εσωτερικό με ένα στρώμα ρητίνης που μπορεί να εξασφαλίσει την αποτελεσματική αδιαπερατότητά τους από νερό και αέρια, να αντέχουν σε θερμοκρασίες περίπου 60 ° C και στην επιθετικότητα του υδρόθειου και των οργανικών οξέων. Εκτός από ρητίνη, παραφίνη αραιωμένη με 4% λάδι κινητήρα (καινούργιο) ή κηροζίνη και θερμαινόμενη στους 120-150 ° C μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προστασία των εσωτερικών επιφανειών του αντιδραστήρα - οι επιφάνειες του βιοαντιδραστήρα πρέπει να θερμαίνονται με καυστήρα πριν την εφαρμογή το στρώμα παραφίνης πάνω τους.

Κατά τη δημιουργία ενός βιοαντιδραστήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πλαστικά δοχεία που δεν υπόκεινται σε σκουριά, αλλά μόνο από σκληρό πλαστικό με αρκετά ισχυρά τοιχώματα. Το μαλακό πλαστικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο τη ζεστή εποχή, γιατί. με την έναρξη του κρύου καιρού, θα είναι δύσκολο να στερεωθεί η μόνωση σε αυτό, εκτός αυτού, οι τοίχοι του δεν είναι αρκετά ισχυροί. Οι πλαστικοί βιοαντιδραστήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για ψυχόφιλη ζύμωση οργανικών ουσιών.

Θέση του βιοαντιδραστήρα

Η τοποθέτησή του σχεδιάζεται ανάλογα με τον ελεύθερο χώρο σε αυτόν τον χώρο, την επαρκή απόσταση από κτίρια κατοικιών, την απόσταση από τον τόπο διάθεσης των απορριμμάτων, από χώρους για ζώα κ.λπ. Ο σχεδιασμός ενός εδάφους, πλήρως ή μερικώς βυθισμένου βιοαντιδραστήρα εξαρτάται από το επίπεδο των υπόγειων υδάτων, την ευκολία εισαγωγής και εξόδου του οργανικού υποστρώματος στο δοχείο του αντιδραστήρα. Θα ήταν βέλτιστο να τοποθετηθεί το δοχείο του αντιδραστήρα κάτω από το επίπεδο του εδάφους - επιτυγχάνεται εξοικονόμηση σε εξοπλισμό για την εισαγωγή οργανικού υποστρώματος στο δοχείο του αντιδραστήρα, η θερμομόνωση αυξάνεται σημαντικά, η οποία μπορεί να παρέχεται από φθηνά υλικά (άχυρο, άργιλος).

Εξοπλισμός βιοαντιδραστήρα

Το δοχείο του αντιδραστήρα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με καταπακτή, μέσω της οποίας είναι δυνατή η εκτέλεση εργασιών επισκευής και συντήρησης. Μεταξύ του σώματος του βιοαντιδραστήρα και του καλύμματος του φρεατίου, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε ένα ελαστικό παρέμβυσμα ή ένα στρώμα στεγανοποιητικού. Είναι προαιρετικό, αλλά εξαιρετικά βολικό, ο εξοπλισμός του βιοαντιδραστήρα με αισθητήρα θερμοκρασίας, εσωτερικής πίεσης και στάθμης οργανικού υποστρώματος.

Θερμομόνωση του βιοαντιδραστήρα

Η απουσία του δεν θα επιτρέψει τη λειτουργία του εργοστασίου βιοαερίου όλο το χρόνο, μόνο στη ζεστή του περίοδο. Πηλός, άχυρο, ξηρή κοπριά και σκωρία χρησιμοποιούνται για τη μόνωση ενός θαμμένου ή ημιθαμμένου βιοαντιδραστήρα. Η μόνωση τοποθετείται σε στρώσεις - κατά την εγκατάσταση ενός θαμμένου αντιδραστήρα, ο λάκκος καλύπτεται με ένα στρώμα μεμβράνης PVC, το οποίο εμποδίζει την άμεση επαφή του θερμομονωτικού υλικού με το έδαφος. Πριν από την εγκατάσταση του βιοαντιδραστήρα, το άχυρο χύνεται στον πυθμένα του λάκκου με μια μεμβράνη pvc, ένα στρώμα πηλού χύνεται πάνω του και στη συνέχεια ο βιοαντιδραστήρας εκτίθεται. Μετά από αυτό, όλες οι ελεύθερες περιοχές μεταξύ της δεξαμενής του αντιδραστήρα και του λάκκου που έχουν τοποθετηθεί με φιλμ PVC καλύπτονται με άχυρο σχεδόν μέχρι το τέλος της δεξαμενής, ένα στρώμα πηλού αναμεμειγμένο με σκωρία καλύπτεται πάνω από ένα στρώμα 300 mm.

Φόρτωση και εκφόρτωση οργανικού υποστρώματος

Η διάμετρος των σωλήνων για φόρτωση στον βιοαντιδραστήρα και εκφόρτωση από αυτόν πρέπει να είναι τουλάχιστον 300 mm, διαφορετικά θα φράξουν. Καθένας από αυτούς τους σωλήνες θα πρέπει να είναι εφοδιασμένος με ελικοειδή ή μισοστροφική βαλβίδα για τη διατήρηση αναερόβιων συνθηκών μέσα στον αντιδραστήρα. Ο όγκος της χοάνης για την παροχή οργανικών, ανάλογα με τον τύπο της μονάδας βιοαερίου, θα πρέπει να είναι ίσος με τον ημερήσιο όγκο των πρώτων υλών εισόδου. Η χοάνη τροφοδοσίας πρέπει να τοποθετηθεί στην ηλιόλουστη πλευρά του βιοαντιδραστήρα, όπως Αυτό θα αυξήσει τη θερμοκρασία στο εισαγόμενο οργανικό υπόστρωμα, επιταχύνοντας τις διαδικασίες ζύμωσης. Εάν η μονάδα βιοαερίου συνδέεται απευθείας με το αγρόκτημα, τότε το bunker θα πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από τη δομή του έτσι ώστε το οργανικό υπόστρωμα να εισέλθει σε αυτό υπό την επίδραση των δυνάμεων της βαρύτητας.

Οι αγωγοί για τη φόρτωση και εκφόρτωση του οργανικού υποστρώματος θα πρέπει να βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές του βιοαντιδραστήρα - σε αυτήν την περίπτωση, η πρώτη ύλη εισόδου θα κατανεμηθεί ομοιόμορφα και η ζυμωμένη οργανική ύλη θα αφαιρεθεί εύκολα υπό την επίδραση των βαρυτικών δυνάμεων και της μάζας φρέσκο ​​υπόστρωμα. Τα ανοίγματα και η εγκατάσταση του αγωγού φόρτωσης και εκφόρτωσης οργανικών θα πρέπει να γίνονται πριν από την εγκατάσταση του βιοαντιδραστήρα στο χώρο εγκατάστασης και πριν από την τοποθέτηση των στρώσεων θερμομόνωσης σε αυτόν. Η στεγανότητα του εσωτερικού όγκου του βιοαντιδραστήρα επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι οι είσοδοι των σωλήνων για φόρτωση και εκφόρτωση του υποστρώματος βρίσκονται σε οξεία γωνία, ενώ η στάθμη του υγρού μέσα στον αντιδραστήρα είναι υψηλότερη από τα σημεία εισόδου των σωλήνων - μια υδραυλική τσιμούχα εμποδίζει την πρόσβαση του αέρα.

Η εισαγωγή νέου και η απόσυρση οργανικού υλικού που έχει υποστεί ζύμωση γίνεται πιο εύκολα σύμφωνα με την αρχή της υπερχείλισης, δηλ. Η αύξηση του επιπέδου των οργανικών εντός του αντιδραστήρα όταν εισάγεται ένα νέο τμήμα θα αφαιρέσει το υπόστρωμα μέσω του σωλήνα εκκένωσης σε όγκο ίσο με τον όγκο του εισαγόμενου υλικού.

Η συνεχής αύξηση του κόστους των παραδοσιακών μεταφορέων ενέργειας ωθεί τους οικιακούς τεχνίτες να δημιουργήσουν οικιακό εξοπλισμό που σας επιτρέπει να λαμβάνετε βιοαέριο από τα απόβλητα με τα χέρια σας. Με αυτήν την προσέγγιση στη γεωργία, είναι δυνατό όχι μόνο να αποκτήσουμε φθηνή ενέργεια για τη θέρμανση του σπιτιού και άλλες ανάγκες, αλλά και να οργανώσουμε τη διαδικασία ανακύκλωσης οργανικών απορριμμάτων και την απόκτηση δωρεάν λιπασμάτων για μετέπειτα εφαρμογή στο έδαφος.

Το πλεονάζον παραγόμενο βιοαέριο, καθώς και τα λιπάσματα, μπορούν να πουληθούν στην αγοραία αξία σε ενδιαφερόμενους καταναλωτές, μετατρέποντας σε χρήμα αυτό που κυριολεκτικά «υπάρχει κάτω από τα πόδια». Οι μεγάλοι αγρότες έχουν την οικονομική δυνατότητα να αγοράσουν προκατασκευασμένες μονάδες βιοαερίου. Το κόστος ενός τέτοιου εξοπλισμού είναι αρκετά υψηλό. Ωστόσο, η απόδοση της λειτουργίας του αντιστοιχεί στις επενδύσεις που έγιναν. Οι λιγότερο ισχυρές εγκαταστάσεις που λειτουργούν με την ίδια αρχή μπορούν να συναρμολογηθούν μόνες τους από διαθέσιμα υλικά και εξαρτήματα.

Τι είναι το βιοαέριο και πώς παράγεται;

Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας βιομάζας, λαμβάνεται βιοαέριο

Το βιοαέριο ταξινομείται ως φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο. Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά του, το biog είναι από πολλές απόψεις παρόμοιο με το φυσικό αέριο που παράγεται σε βιομηχανική κλίμακα. Η τεχνολογία παραγωγής βιοαερίου μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

• σε ένα ειδικό δοχείο που ονομάζεται βιοαντιδραστήρας, η διαδικασία επεξεργασίας βιομάζας λαμβάνει χώρα με τη συμμετοχή αναερόβιων βακτηρίων υπό συνθήκες ζύμωσης χωρίς αέρα για μια ορισμένη περίοδο, η διάρκεια της οποίας εξαρτάται από τον όγκο των φορτωμένων πρώτων υλών.
• Ως αποτέλεσμα, απελευθερώνεται ένα μείγμα αερίων, που αποτελείται από 60% μεθάνιο, 35% διοξείδιο του άνθρακα, 5% από άλλες αέριες ουσίες, μεταξύ των οποίων υπάρχει υδρόθειο σε μικρή ποσότητα.
• το προκύπτον αέριο αποσύρεται συνεχώς από τον βιοαντιδραστήρα και, μετά τον καθαρισμό, αποστέλλεται για την προβλεπόμενη χρήση του.
• Τα επεξεργασμένα απόβλητα, τα οποία έχουν γίνει λίπασμα υψηλής ποιότητας, απομακρύνονται περιοδικά από τον βιοαντιδραστήρα και μεταφέρονται στα χωράφια.

Οπτικό διάγραμμα της διαδικασίας παραγωγής βιοκαυσίμων

Για να καθιερωθεί η συνεχής παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι, πρέπει κάποιος να έχει ή να έχει πρόσβαση σε γεωργικές και κτηνοτροφικές επιχειρήσεις. Είναι οικονομικά κερδοφόρο να ασχολείσαι με την παραγωγή βιοαερίου μόνο εάν υπάρχει πηγή δωρεάν προμήθειας κοπριάς και άλλων οργανικών ζωικών αποβλήτων.

Η θέρμανση με φυσικό αέριο εξακολουθεί να είναι η πιο αξιόπιστη μέθοδος θέρμανσης. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την αυτόνομη αεριοποίηση στο παρακάτω υλικό:

Τύποι βιοαντιδραστήρα

Οι εγκαταστάσεις παραγωγής βιοαερίου διαφέρουν ως προς τον τύπο φόρτωσης των πρώτων υλών, τη συλλογή του αερίου που προκύπτει, την τοποθέτηση του αντιδραστήρα σε σχέση με την επιφάνεια της γης και το υλικό κατασκευής. Το σκυρόδεμα, το τούβλο και ο χάλυβας είναι τα καταλληλότερα υλικά για την κατασκευή βιοαντιδραστήρα.

Ανάλογα με το είδος της φόρτωσης, διακρίνονται οι βιοεγκαταστάσεις, στις οποίες μια δεδομένη μερίδα πρώτων υλών φορτώνεται και περνάει από έναν κύκλο επεξεργασίας και στη συνέχεια εκφορτώνεται πλήρως. Η παραγωγή φυσικού αερίου σε αυτές τις μονάδες είναι ασταθής, αλλά κάθε είδους πρώτη ύλη μπορεί να φορτωθεί σε αυτές. Κατά κανόνα, έχουν κάθετη διάταξη και καταλαμβάνουν λίγο χώρο.

Μια μερίδα οργανικών αποβλήτων φορτώνεται καθημερινά στο σύστημα του δεύτερου τύπου και μια μερίδα έτοιμων λιπασμάτων που έχουν υποστεί ζύμωση ισούται με αυτόν σε όγκο εκφορτώνεται. Το μείγμα εργασίας παραμένει πάντα στον αντιδραστήρα. Η λεγόμενη μονάδα συνεχούς φόρτωσης παράγει συνεχώς περισσότερο βιοαέριο και είναι πολύ δημοφιλής στους αγρότες. Βασικά, αυτοί οι αντιδραστήρες βρίσκονται οριζόντια και είναι βολικοί εάν υπάρχει ελεύθερος χώρος στην τοποθεσία.

Ο επιλεγμένος τύπος συλλογής βιοαερίου καθορίζει τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του αντιδραστήρα.

• Τα συστήματα μπαλονιών αποτελούνται από έναν ελαστικό ή πλαστικό ανθεκτικό στη θερμότητα κύλινδρο στον οποίο συνδυάζονται ένας αντιδραστήρας και μια υποδοχή αερίου. Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου αντιδραστήρων είναι η απλότητα σχεδιασμού, φόρτωσης και εκφόρτωσης πρώτων υλών, ευκολία καθαρισμού και μεταφοράς και χαμηλό κόστος. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν μικρή διάρκεια ζωής, 2-5 χρόνια, πιθανότητα βλάβης ως αποτέλεσμα εξωτερικών επιρροών. Οι αντιδραστήρες δεξαμενών περιλαμβάνουν επίσης μονάδες τύπου καναλιού, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως στην Ευρώπη για την επεξεργασία υγρών αποβλήτων και λυμάτων. Μια τέτοια ελαστική επιφάνεια είναι αποτελεσματική σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος και δεν υπάρχει κίνδυνος ζημιάς στον κύλινδρο. Η σχεδίαση σταθερού θόλου έχει έναν πλήρως κλειστό αντιδραστήρα και μια δεξαμενή make-up για την εκκένωση του πολτού. Το αέριο συσσωρεύεται στον θόλο, κατά τη φόρτωση του επόμενου τμήματος της πρώτης ύλης, η επεξεργασμένη μάζα ωθείται στη δεξαμενή αντιστάθμισης.
• Τα βιοσυστήματα πλωτού θόλου αποτελούνται από έναν μονολιθικό βιοαντιδραστήρα που βρίσκεται υπόγεια και μια κινητή θήκη αερίου που επιπλέει σε μια ειδική θήκη νερού ή απευθείας στην πρώτη ύλη και ανεβαίνει υπό την επίδραση της πίεσης αερίου. Το πλεονέκτημα ενός πλωτού θόλου είναι η ευκολία λειτουργίας και η δυνατότητα προσδιορισμού της πίεσης του αερίου από το ύψος του θόλου. Αυτή είναι μια εξαιρετική λύση για μια μεγάλη φάρμα.
• Κατά την επιλογή μιας υπόγειας ή υπέργειας εγκατάστασης, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η κλίση του ανάγλυφου, η οποία διευκολύνει τη φόρτωση και εκφόρτωση των πρώτων υλών, την ενισχυμένη θερμομόνωση των υπόγειων κατασκευών, η οποία προστατεύει τη βιομάζα από τις καθημερινές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και κάνει η διαδικασία ζύμωσης πιο σταθερή.

Ο σχεδιασμός μπορεί να εξοπλιστεί με πρόσθετες συσκευές για θέρμανση και ανάμειξη πρώτων υλών.

Είναι κερδοφόρο να φτιάξεις αντιδραστήρα και να χρησιμοποιήσεις βιοαέριο;

Η κατασκευή μιας μονάδας βιοαερίου έχει τους ακόλουθους στόχους:

• παραγωγή φθηνής ενέργειας·
• παραγωγή εύπεπτων λιπασμάτων.
• εξοικονόμηση σε σύνδεση με ακριβό αποχετευτικό δίκτυο.
• επεξεργασία οικιακών απορριμμάτων·
• πιθανό κέρδος από την πώληση φυσικού αερίου·
• μείωση της έντασης των δυσάρεστων οσμών και βελτίωση της περιβαλλοντικής κατάστασης στην επικράτεια.

Γράφημα κερδοφορίας παραγωγής και χρήσης βιοαερίου

Για να αξιολογήσει τα οφέλη από την κατασκευή ενός βιοαντιδραστήρα, ένας συνετός ιδιοκτήτης θα πρέπει να λάβει υπόψη του τις ακόλουθες πτυχές:

• το κόστος της βιοεγκατάστασης είναι μια μακροπρόθεσμη επένδυση.
• Ο οικιακός εξοπλισμός βιοαερίου και η εγκατάσταση ενός αντιδραστήρα χωρίς τη συμμετοχή τρίτων ειδικών θα κοστίσει πολύ λιγότερο, αλλά η απόδοσή του είναι χαμηλότερη από αυτή ενός ακριβού εργοστασίου.
• Για να διατηρείται σταθερή η πίεση του αερίου, ο αγρότης πρέπει να έχει πρόσβαση σε ζωικά απόβλητα σε επαρκείς ποσότητες και για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε περίπτωση υψηλών τιμών ηλεκτρικής ενέργειας και φυσικού αερίου ή έλλειψης δυνατότητας αεριοποίησης, η χρήση της εγκατάστασης καθίσταται όχι μόνο κερδοφόρα, αλλά και απαραίτητη.
• Για μεγάλες εκμεταλλεύσεις με δική τους βάση πρώτων υλών, μια κερδοφόρα λύση θα ήταν η συμπερίληψη ενός βιοαντιδραστήρα στο σύστημα των θερμοκηπίων και των εκμεταλλεύσεων βοοειδών.
• για μικρές εκμεταλλεύσεις, η απόδοση μπορεί να αυξηθεί με την εγκατάσταση πολλών μικρών αντιδραστήρων και τη φόρτωση πρώτων υλών σε διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Αυτό θα βοηθήσει στην αποφυγή διακοπών στην παροχή αερίου λόγω έλλειψης πρώτης ύλης.

Πώς να φτιάξετε έναν βιοαντιδραστήρα μόνοι σας

Η απόφαση για την κατασκευή έχει ληφθεί, τώρα είναι απαραίτητο να σχεδιαστεί η εγκατάσταση και να υπολογιστούν τα απαραίτητα υλικά, εργαλεία και εξοπλισμός.

Σπουδαίος! Η αντίσταση σε επιθετικά όξινα και αλκαλικά μέσα είναι η κύρια απαίτηση για το υλικό του βιοαντιδραστήρα.

Εάν υπάρχει διαθέσιμη μεταλλική δεξαμενή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με την προϋπόθεση ότι έχει προστατευτική επίστρωση κατά της διάβρωσης. Όταν επιλέγετε ένα δοχείο από μέταλλο, προσέξτε την παρουσία συγκολλήσεων και τη δύναμή τους.

Μια ανθεκτική και βολική επιλογή - ένα δοχείο πολυμερούς. Αυτό το υλικό δεν θα σαπίσει ούτε θα σκουριάσει. Ένα βαρέλι με χοντρά άκαμπτα τοιχώματα ή ενισχυμένο θα αντέξει τέλεια το φορτίο.

Ο φθηνότερος τρόπος είναι να τοποθετήσετε ένα δοχείο από τούβλα ή πέτρα, τσιμεντόλιθους. Για να αυξηθεί η αντοχή, οι τοίχοι ενισχύονται και επικαλύπτονται εσωτερικά και εξωτερικά με πολυστρωματική στεγανοποίηση και αεριοστεγή επίστρωση. Ο σοβάς πρέπει να περιέχει πρόσθετα που παρέχουν τις επιθυμητές ιδιότητες. Το καλύτερο σχήμα που θα αντέξει όλα τα φορτία πίεσης είναι το οβάλ ή κυλινδρικό.

Στη βάση αυτού του δοχείου, παρέχεται ένα άνοιγμα μέσω του οποίου θα αφαιρεθεί το απόβλητο υλικό. Αυτή η τρύπα πρέπει να είναι ερμητικά κλειστή, γιατί το σύστημα λειτουργεί αποτελεσματικά μόνο σε στεγανές συνθήκες.

Υπολογισμός των απαραίτητων εργαλείων και υλικών

Για την τοποθέτηση ενός δοχείου από τούβλα και τη διευθέτηση ολόκληρου του συστήματος, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εργαλεία και υλικά:

• δοχείο για ανάμιξη τσιμεντοκονίας ή μπετονιέρα.
• τρυπάνι με ακροφύσιο μίξερ.
• θρυμματισμένη πέτρα και άμμος για τη συσκευή ενός μαξιλαριού αποστράγγισης.
• φτυάρι, μεζούρα, μυστρί, σπάτουλα?
• τούβλο, τσιμέντο, νερό, ψιλή άμμος, οπλισμός, πλαστικοποιητής και άλλα απαραίτητα πρόσθετα.
• Μηχανή συγκόλλησης και συνδετήρες για την τοποθέτηση μεταλλικών σωλήνων και εξαρτημάτων.
• φίλτρο νερού και δοχείο με μεταλλικά ρινίσματα για καθαρισμό αερίου.
• κυλίνδρους ελαστικών ή τυπικές δεξαμενές αποθήκευσης αερίου προπανίου.

Το μέγεθος μιας δεξαμενής από σκυρόδεμα καθορίζεται από την ποσότητα των οργανικών απορριμμάτων που εμφανίζονται καθημερινά σε μια ιδιωτική αυλή ή φάρμα. Η πλήρης λειτουργία του βιοαντιδραστήρα είναι δυνατή εάν πληρωθεί στα δύο τρίτα του διαθέσιμου όγκου.

Ας προσδιορίσουμε τον όγκο του αντιδραστήρα για μια μικρή ιδιωτική φάρμα: αν υπάρχουν 5 αγελάδες, 10 χοίροι και 40 κοτόπουλα, τότε ανά ημέρα της ζωής τους μια γέννα 5 x 55 kg + 10 x 4,5 kg + 40 x 0,17 kg = 275 κιλά + 45 κιλά + 6,8 κιλά = 326,8 κιλά. Για να φέρετε την κοπριά κοτόπουλου στην απαιτούμενη περιεκτικότητα σε υγρασία 85%, προσθέστε 5 λίτρα νερό. Συνολικό βάρος = 331,8 κιλά. Για επεξεργασία σε 20 ημέρες είναι απαραίτητο: 331,8 kg x 20 \u003d 6636 kg - περίπου 7 κύβοι μόνο για το υπόστρωμα. Αυτό είναι τα δύο τρίτα του απαιτούμενου όγκου. Για να έχετε το αποτέλεσμα, χρειάζεστε 7x1,5 \u003d 10,5 κυβικά μέτρα. Η τιμή που προκύπτει είναι ο απαιτούμενος όγκος του βιοαντιδραστήρα.

Θυμηθείτε ότι δεν θα λειτουργήσει η παραγωγή μεγάλης ποσότητας βιοαερίου σε μικρά δοχεία. Η παραγωγή εξαρτάται άμεσα από τη μάζα των οργανικών αποβλήτων που υποβάλλονται σε επεξεργασία στον αντιδραστήρα. Έτσι, για να πάρετε 100 κυβικά μέτρα βιοαερίου, πρέπει να επεξεργαστείτε έναν τόνο οργανικών απορριμμάτων.

Προετοιμασία τοποθεσίας για συσκευή βιοαντιδραστήρα

Το οργανικό μείγμα που φορτώνεται στον αντιδραστήρα δεν πρέπει να περιέχει αντισηπτικά, απορρυπαντικά, χημικές ουσίες που είναι επιβλαβείς για τη ζωή των βακτηρίων και επιβραδύνουν την παραγωγή βιοαερίου.

Σπουδαίος! Το βιοαέριο είναι εύφλεκτο και εκρηκτικό.

Για τη σωστή λειτουργία του βιοαντιδραστήρα, είναι απαραίτητο να τηρούνται οι ίδιοι κανόνες όπως για κάθε εγκατάσταση αερίου. Εάν ο εξοπλισμός είναι αεροστεγής, το βιοαέριο εκκενώνεται έγκαιρα στη δεξαμενή αερίου, τότε δεν θα υπάρχουν προβλήματα.

Εάν η πίεση του αερίου υπερβεί το κανονικό ή δηλητηριάσει εάν σπάσει η στεγανότητα, υπάρχει κίνδυνος έκρηξης, επομένως συνιστάται η εγκατάσταση αισθητήρων θερμοκρασίας και πίεσης στον αντιδραστήρα. Η εισπνοή βιοαερίου είναι επίσης επικίνδυνη για την ανθρώπινη υγεία.

Πώς να εξασφαλίσετε δραστηριότητα βιομάζας

Μπορείτε να επιταχύνετε τη διαδικασία ζύμωσης της βιομάζας θερμαίνοντάς την. Κατά κανόνα, στις νότιες περιοχές δεν προκύπτει τέτοιο πρόβλημα. Η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι αρκετή για τη φυσική ενεργοποίηση των διεργασιών ζύμωσης. Σε περιοχές με δύσκολες κλιματολογικές συνθήκες το χειμώνα, χωρίς θέρμανση, είναι γενικά αδύνατο να λειτουργήσει μια μονάδα βιοαερίου. Άλλωστε η διαδικασία της ζύμωσης ξεκινά σε θερμοκρασία που ξεπερνά τους 38 βαθμούς Κελσίου.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της θέρμανσης μιας δεξαμενής βιομάζας:

• συνδέστε ένα πηνίο που βρίσκεται κάτω από τον αντιδραστήρα στο σύστημα θέρμανσης.
• εγκαταστήστε ηλεκτρικά στοιχεία θέρμανσης στη βάση της δεξαμενής.
• παρέχουν άμεση θέρμανση της δεξαμενής χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές θερμάστρες.

Τα βακτήρια που επηρεάζουν την παραγωγή μεθανίου βρίσκονται σε λανθάνουσα κατάσταση στην ίδια την πρώτη ύλη. Η δραστηριότητά τους αυξάνεται σε ένα ορισμένο επίπεδο θερμοκρασίας. Η εγκατάσταση ενός αυτοματοποιημένου συστήματος θέρμανσης θα εξασφαλίσει την ομαλή εξέλιξη της διαδικασίας. Ο αυτοματισμός θα ενεργοποιήσει τον εξοπλισμό θέρμανσης όταν η επόμενη ψυχρή παρτίδα εισέλθει στον βιοαντιδραστήρα και στη συνέχεια θα τον απενεργοποιήσει όταν η βιομάζα ζεσταθεί σε ένα προκαθορισμένο επίπεδο θερμοκρασίας.

Παρόμοια συστήματα ελέγχου θερμοκρασίας εγκαθίστανται σε λέβητες ζεστού νερού, έτσι ώστε να μπορούν να αγοραστούν σε καταστήματα που ειδικεύονται στην πώληση εξοπλισμού αερίου.

Το διάγραμμα δείχνει ολόκληρο τον κύκλο, ξεκινώντας από τη φόρτωση στερεών και υγρών πρώτων υλών και τελειώνοντας με την απομάκρυνση του βιοαερίου στους καταναλωτές

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μπορείτε να ενεργοποιήσετε την παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι αναμειγνύοντας τη βιομάζα στον αντιδραστήρα. Για αυτό, κατασκευάζεται μια συσκευή που είναι δομικά παρόμοια με ένα οικιακό μίξερ. Η συσκευή μπορεί να τεθεί σε κίνηση από έναν άξονα, ο οποίος οδηγείται έξω μέσω μιας οπής που βρίσκεται στο καπάκι ή στα τοιχώματα της δεξαμενής.

Ποιες ειδικές άδειες απαιτούνται για την εγκατάσταση και χρήση βιοαερίου

Για την κατασκευή και λειτουργία ενός βιοαντιδραστήρα, καθώς και για τη χρήση του αερίου που προκύπτει, είναι απαραίτητο να φροντίσουμε να ληφθούν οι απαραίτητες άδειες στο στάδιο του σχεδιασμού. Πρέπει να υπάρξει συντονισμός με την υπηρεσία αερίου, τους πυροσβέστες και το Rostekhnadzor. Γενικά, οι κανόνες εγκατάστασης και λειτουργίας είναι παρόμοιοι με τους κανόνες χρήσης συμβατικού εξοπλισμού αερίου. Η κατασκευή πρέπει να γίνεται αυστηρά σύμφωνα με τα SNIP, όλοι οι αγωγοί πρέπει να είναι κίτρινοι και να έχουν τις κατάλληλες σημάνσεις. Τα έτοιμα συστήματα που κατασκευάζονται στο εργοστάσιο είναι αρκετές φορές πιο ακριβά, αλλά διαθέτουν όλα τα συνοδευτικά έγγραφα και πληρούν όλες τις τεχνικές απαιτήσεις. Οι κατασκευαστές παρέχουν εγγυήσεις για τον εξοπλισμό και το σέρβις και την επισκευή των προϊόντων τους.

Μια αυτοδημιούργητη μονάδα βιοαερίου μπορεί να εξοικονομήσει ενεργειακά κόστη, τα οποία καταλαμβάνουν μεγάλο μερίδιο στον προσδιορισμό του κόστους των γεωργικών προϊόντων. Η μείωση του κόστους παραγωγής θα επηρεάσει την αύξηση της κερδοφορίας ενός αγροκτήματος ή ενός ιδιωτικού αγροκτήματος. Τώρα που ξέρετε πώς να λαμβάνετε βιοαέριο από υπάρχοντα απόβλητα, μένει μόνο να εφαρμόσετε την ιδέα στην πράξη. Πολλοί αγρότες έχουν μάθει εδώ και καιρό να βγάζουν χρήματα από την κοπριά.

Το θέμα των εναλλακτικών καυσίμων είναι επίκαιρο εδώ και αρκετές δεκαετίες. Το βιοαέριο είναι μια φυσική πηγή καυσίμου που μπορείτε να δημιουργήσετε και να χρησιμοποιήσετε μόνοι σας, ειδικά εάν έχετε ζώα.

Τι είναι

Η σύνθεση του βιοαερίου είναι παρόμοια με αυτή που παράγεται σε βιομηχανική κλίμακα. Στάδια παραγωγής βιοαερίου:

1. Ένας βιοαντιδραστήρας είναι ένα δοχείο στο οποίο η βιολογική μάζα επεξεργάζεται από αναερόβια βακτήρια σε κενό.
2. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, απελευθερώνεται ένα αέριο που αποτελείται από μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο και άλλες αέριες ουσίες.
3. Αυτό το αέριο καθαρίζεται και απομακρύνεται από τον αντιδραστήρα.
4. Η επεξεργασμένη βιομάζα είναι ένα εξαιρετικό λίπασμα που αφαιρείται από τον αντιδραστήρα για να εμπλουτίσει τα χωράφια.

Φτιάξτο μόνος σου η παραγωγή βιοαερίου στο σπίτι είναι δυνατή, με την προϋπόθεση ότι ζεις σε χωριό και έχεις πρόσβαση σε ζωικά απόβλητα. Είναι μια καλή επιλογή καυσίμου για κτηνοτροφικές εκμεταλλεύσεις και αγροτικές επιχειρήσεις.

Το πλεονέκτημα του βιοαερίου είναι ότι μειώνει τις εκπομπές μεθανίου και παρέχει μια πηγή εναλλακτικής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας της βιομάζας, σχηματίζεται λίπασμα για λαχανόκηπους και χωράφια, κάτι που αποτελεί επιπλέον πλεονέκτημα.

Για να φτιάξετε το δικό σας βιοαέριο, πρέπει να κατασκευάσετε έναν βιοαντιδραστήρα για την επεξεργασία κοπριάς, περιττωμάτων πτηνών και άλλων οργανικών απορριμμάτων. Ως πρώτες ύλες χρησιμοποιούνται:

• λύματα?
• άχυρο;
• γρασίδι;
• λάσπη ποταμού.

Είναι σημαντικό να αποτραπεί η είσοδος χημικών ακαθαρσιών στον αντιδραστήρα, καθώς παρεμβαίνουν στη διαδικασία επανεπεξεργασίας.

Θήκες χρήσης

Η επεξεργασία της κοπριάς σε βιοαέριο καθιστά δυνατή την απόκτηση ηλεκτρικής, θερμικής και μηχανικής ενέργειας. Αυτό το καύσιμο χρησιμοποιείται σε βιομηχανική κλίμακα ή σε ιδιωτικές κατοικίες. Χρησιμοποιείται για:

• θέρμανση;
• φωτισμός;
• θέρμανση νερού?
• λειτουργία κινητήρων εσωτερικής καύσης.

Με τη βοήθεια ενός βιοαντιδραστήρα, μπορείτε να δημιουργήσετε τη δική σας ενεργειακή βάση για να παρέχετε μια ιδιωτική κατοικία ή αγροτική παραγωγή.

Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί βιοαερίου είναι ένας εναλλακτικός τρόπος θέρμανσης μιας προσωπικής θυγατρικής φάρμας ή ενός μικρού χωριού. Τα οργανικά απόβλητα μπορούν να μετατραπούν σε ηλεκτρική ενέργεια, κάτι που είναι πολύ φθηνότερο από το να τα μεταφέρεις στον χώρο και να πληρώσεις τους λογαριασμούς κοινής ωφελείας. Το βιοαέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μαγείρεμα σε εστίες αερίου. Το μεγάλο πλεονέκτημα των βιοκαυσίμων είναι ότι είναι μια ανεξάντλητη, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Αποδοτικότητα βιοκαυσίμων

Το βιοαέριο από τα απορρίμματα και την κοπριά είναι άχρωμο και άοσμο. Δίνει τόση θερμότητα με το φυσικό αέριο. Ένα κυβικό μέτρο βιοαερίου παρέχει τόση ενέργεια όσο 1,5 κιλό άνθρακα.

Τις περισσότερες φορές, τα αγροκτήματα δεν απορρίπτουν απόβλητα από τα ζώα, αλλά τα αποθηκεύουν σε μια περιοχή. Ως αποτέλεσμα, το μεθάνιο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, η κοπριά χάνει τις ιδιότητές της ως λίπασμα. Τα έγκαιρα επεξεργασμένα απόβλητα θα αποφέρουν πολύ περισσότερα οφέλη στο αγρόκτημα.

Ο υπολογισμός της αποτελεσματικότητας της απόρριψης κοπριάς με αυτόν τον τρόπο είναι εύκολος. Η μέση αγελάδα δίνει 30-40 κιλά κοπριάς την ημέρα. Από αυτή τη μάζα προκύπτει 1,5 κυβικό μέτρο αερίου. Από αυτή την ποσότητα, παράγεται ηλεκτρική ενέργεια 3 kW / h.

Πώς να φτιάξετε έναν αντιδραστήρα βιοϋλικών

Οι βιοαντιδραστήρες είναι δοχεία από σκυρόδεμα με οπές για την αφαίρεση πρώτων υλών. Πριν από την κατασκευή, πρέπει να επιλέξετε μια θέση στον ιστότοπο. Το μέγεθος του αντιδραστήρα εξαρτάται από την ποσότητα βιομάζας που διαθέτετε καθημερινά. Θα πρέπει να γεμίσει το δοχείο κατά τα 2/3.

Εάν υπάρχει λίγη βιομάζα, αντί για ένα δοχείο από σκυρόδεμα, μπορείτε να πάρετε ένα σίδερο, για παράδειγμα, ένα συνηθισμένο βαρέλι. Αλλά πρέπει να είναι ισχυρό, με υψηλής ποιότητας συγκολλήσεις.

Η ποσότητα του παραγόμενου αερίου εξαρτάται άμεσα από τον όγκο των πρώτων υλών. Σε ένα μικρό δοχείο, θα βγει λίγο. Για να πάρετε 100 κυβικά μέτρα βιοαερίου, πρέπει να επεξεργαστείτε έναν τόνο βιολογικής μάζας.

Για να αυξηθεί η αντοχή της εγκατάστασης, συνήθως θάβεται στο έδαφος. Ο αντιδραστήρας πρέπει να διαθέτει σωλήνα εισόδου για τη φόρτωση βιομάζας και έξοδο για την αφαίρεση εξαντλημένου υλικού. Πρέπει να υπάρχει μια τρύπα στο πάνω μέρος της δεξαμενής μέσω της οποίας εκκενώνεται το βιοαέριο. Είναι καλύτερα να το κλείσετε με στεγανοποιητικό νερό.

Για σωστή αντίδραση, το δοχείο πρέπει να είναι ερμητικά σφραγισμένο, χωρίς πρόσβαση αέρα. Η στεγανοποίηση νερού θα εξασφαλίσει την έγκαιρη απομάκρυνση των αερίων, η οποία θα αποτρέψει την έκρηξη του συστήματος.

Αντιδραστήρας για ένα μεγάλο αγρόκτημα

Ένα απλό σχήμα βιοαντιδραστήρα είναι κατάλληλο για μικρές φάρμες με 1-2 ζώα. Εάν διαθέτετε φάρμα, είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε έναν βιομηχανικό αντιδραστήρα που μπορεί να χειριστεί μεγάλες ποσότητες καυσίμου. Είναι καλύτερο να συμμετέχουν ειδικές εταιρείες που συμμετέχουν στην ανάπτυξη του έργου και στην εγκατάσταση του συστήματος.

Τα βιομηχανικά συγκροτήματα αποτελούνται από:

• Ενδιάμεσες δεξαμενές αποθήκευσης.
• εργοστάσιο μίξερ?
• Μια μικρή μονάδα ΣΗΘ που παρέχει ενέργεια για θέρμανση κτιρίων και θερμοκηπίων, καθώς και ηλεκτρική ενέργεια.
• Δεξαμενές για κοπριά που έχει υποστεί ζύμωση που χρησιμοποιείται ως λίπασμα.

Η πιο αποτελεσματική επιλογή είναι η κατασκευή ενός συγκροτήματος για πολλά γειτονικά αγροκτήματα. Όσο περισσότερο βιοϋλικό υποβάλλεται σε επεξεργασία, τόσο περισσότερη ενέργεια λαμβάνεται ως αποτέλεσμα.

Πριν από τη λήψη βιοαερίου, οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις πρέπει να συντονιστούν με τον υγειονομικό και επιδημιολογικό σταθμό, την επιθεώρηση πυρκαγιάς και αερίου. Είναι τεκμηριωμένα, υπάρχουν ειδικοί κανόνες για τη θέση όλων των στοιχείων.

Πώς να υπολογίσετε τον όγκο του αντιδραστήρα

Ο όγκος του αντιδραστήρα εξαρτάται από την ποσότητα των απορριμμάτων που παράγονται καθημερινά. Να θυμάστε ότι το δοχείο χρειάζεται να γεμίσει μόνο τα 2/3 για αποτελεσματική ζύμωση. Λάβετε επίσης υπόψη τον χρόνο ζύμωσης, τη θερμοκρασία και τον τύπο της πρώτης ύλης.

Η κοπριά αραιώνεται καλύτερα με νερό πριν σταλεί στον αντιδραστήρα. Θα χρειαστούν περίπου 2 εβδομάδες για την επεξεργασία της κοπριάς σε θερμοκρασία 35-40 βαθμών. Για να υπολογίσετε τον όγκο, προσδιορίστε τον αρχικό όγκο των αποβλήτων με νερό και προσθέστε 25-30%. Ο όγκος της βιομάζας πρέπει να είναι ο ίδιος κάθε δύο εβδομάδες.

Πώς να εξασφαλίσετε δραστηριότητα βιομάζας

Για σωστή ζύμωση βιομάζας, είναι καλύτερο να θερμάνετε το μείγμα. Στις νότιες περιοχές, η θερμοκρασία του αέρα συμβάλλει στην έναρξη της ζύμωσης. Εάν ζείτε στο βόρειο τμήμα ή στη μεσαία λωρίδα, μπορείτε να συνδέσετε πρόσθετα στοιχεία θέρμανσης.

Για να ξεκινήσει η διαδικασία, απαιτείται θερμοκρασία 38 βαθμών. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι παροχής:

• Πηνίο κάτω από τον αντιδραστήρα, συνδεδεμένο με το σύστημα θέρμανσης.
• Θερμαντικά στοιχεία μέσα στη δεξαμενή.
• Άμεση θέρμανση της δεξαμενής με ηλεκτρικές θερμάστρες.

Η βιολογική μάζα περιέχει ήδη βακτήρια που χρειάζονται για την παραγωγή βιοαερίου. Ξυπνούν και ξεκινούν τη δραστηριότητα όταν η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται.

Είναι καλύτερο να τα θερμαίνετε με αυτόματα συστήματα θέρμανσης. Ανάβουν όταν εισέρχεται ψυχρή μάζα στον αντιδραστήρα και σβήνουν αυτόματα όταν η θερμοκρασία φτάσει στην επιθυμητή τιμή. Τέτοια συστήματα εγκαθίστανται σε λέβητες θέρμανσης νερού, μπορούν να αγοραστούν σε καταστήματα εξοπλισμού αερίου.

Εάν παρέχετε θέρμανση στους 30-40 βαθμούς, τότε θα χρειαστούν 12-30 ημέρες για την επεξεργασία. Εξαρτάται από τη σύνθεση και τον όγκο της μάζας. Όταν θερμαίνεται στους 50 βαθμούς, η βακτηριακή δραστηριότητα αυξάνεται και η επεξεργασία διαρκεί 3-7 ημέρες. Το μειονέκτημα τέτοιων εγκαταστάσεων είναι το υψηλό κόστος διατήρησης υψηλής θερμοκρασίας. Είναι συγκρίσιμα με την ποσότητα καυσίμου που λαμβάνεται, επομένως το σύστημα καθίσταται αναποτελεσματικό.

Ένας άλλος τρόπος για να ενεργοποιηθούν τα αναερόβια βακτήρια είναι η ανάμειξη βιομάζας. Μπορείτε να εγκαταστήσετε ανεξάρτητα τους άξονες στο λέβητα και να βγάλετε τη λαβή για να ανακατέψετε τη μάζα εάν είναι απαραίτητο. Αλλά είναι πολύ πιο βολικό να σχεδιάσετε ένα αυτόματο σύστημα που θα ανακατεύει τη μάζα χωρίς τη συμμετοχή σας.

Σωστή εξαέρωση αερίου

Το βιοαέριο από την κοπριά απομακρύνεται μέσω του επάνω καλύμματος του αντιδραστήρα. Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, πρέπει να είναι καλά κλεισμένο. Συνήθως χρησιμοποιείται σφράγισμα νερού. Ελέγχει την πίεση στο σύστημα, με αύξηση των ανυψώσεων του καλύμματος, ενεργοποιείται η βαλβίδα απελευθέρωσης. Ένα βάρος χρησιμοποιείται ως αντίβαρο. Στην έξοδο, το αέριο καθαρίζεται με νερό και ρέει περαιτέρω μέσα από τους σωλήνες. Ο καθαρισμός με νερό είναι απαραίτητος για την απομάκρυνση των υδρατμών από το αέριο, διαφορετικά δεν θα καεί.

Για να μπορέσει το βιοαέριο να μετατραπεί σε ενέργεια, πρέπει να αποθηκευτεί. Πρέπει να φυλάσσεται σε θήκη αερίου:

• Είναι κατασκευασμένο σε μορφή θόλου και εγκαθίσταται στην έξοδο του αντιδραστήρα.
• Τις περισσότερες φορές είναι κατασκευασμένο από σίδηρο και καλύπτεται με πολλά στρώματα χρώματος για την αποφυγή διάβρωσης.
• Στα βιομηχανικά συγκροτήματα, η δεξαμενή αερίου είναι μια ξεχωριστή δεξαμενή.

Μια άλλη επιλογή για την κατασκευή δεξαμενής αερίου είναι να χρησιμοποιήσετε μια τσάντα PVC. Αυτό το ελαστικό υλικό τεντώνεται καθώς η σακούλα γεμίζει. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να αποθηκεύσει μεγάλη ποσότητα βιοαερίου.

Υπόγειο εργοστάσιο βιοκαυσίμων

Για να εξοικονομήσετε χώρο, είναι καλύτερο να χτίσετε υπόγειες εγκαταστάσεις. Αυτός είναι ο ευκολότερος τρόπος για να πάρετε βιοαέριο στο σπίτι. Για να εξοπλίσετε έναν υπόγειο βιοαντιδραστήρα, πρέπει να σκάψετε μια τρύπα και να γεμίσετε τους τοίχους και τον πυθμένα του με οπλισμένο σκυρόδεμα.

Και στις δύο πλευρές του δοχείου γίνονται οπές για τους σωλήνες εισόδου και εξόδου. Επιπλέον, ο σωλήνας εξόδου θα πρέπει να βρίσκεται στη βάση του δοχείου για την άντληση της μάζας απορριμμάτων. Η διάμετρός του είναι 7-10 εκ. Μια είσοδος με διάμετρο 25-30 εκ. βρίσκεται καλύτερα στο πάνω μέρος.

Από πάνω η εγκατάσταση κλείνεται με πλινθοδομή και τοποθετείται θήκη αερίου για λήψη βιοαερίου. Στην έξοδο της δεξαμενής, πρέπει να φτιάξετε μια βαλβίδα για να ρυθμίσετε την πίεση.

Η μονάδα βιοαερίου μπορεί να θαφτεί στην αυλή μιας ιδιωτικής κατοικίας και να συνδεθεί με λύματα και κτηνοτροφικά απόβλητα. Οι αντιδραστήρες επεξεργασίας μπορούν να καλύψουν πλήρως τις ανάγκες της οικογένειας σε ηλεκτρική ενέργεια και θέρμανση. Ένα επιπλέον πλεονέκτημα στην απόκτηση λιπάσματος για τον κήπο.

Ένας βιοαντιδραστήρας do-it-yourself είναι ένας τρόπος για να λαμβάνετε ενέργεια από υλικό βοσκοτόπων και να βγάλετε χρήματα από την κοπριά. Μειώνει το ενεργειακό κόστος του αγροκτήματος και αυξάνει την κερδοφορία. Μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας ή να το εγκαταστήσετε. Η τιμή για αυτό εξαρτάται από τον όγκο, ξεκινά από 7000 ρούβλια.

Μπορείτε να τοποθετήσετε μικρές εγκαταστάσεις στο σπίτι. Για να παρεκκλίνω, θα πω ότι η λήψη βιοαερίου με τα χέρια σας δεν είναι κάποιο είδος νέας εφεύρεσης. Ακόμη και στην αρχαιότητα, το βιοαέριο στο σπίτι λαμβανόταν ενεργά στην Κίνα. Αυτή η χώρα εξακολουθεί να είναι ηγέτιδα όσον αφορά τον αριθμό των μονάδων βιοαερίου. Αλλά εδώ πώς να φτιάξετε μια μονάδα βιοαερίου με τα χέρια σας, τι χρειάζεται για αυτό, πόσο θα κοστίσει - θα προσπαθήσω να τα πω όλα αυτά σε αυτό και σε επόμενα άρθρα.

Προκαταρκτικός υπολογισμός μονάδας βιοαερίου

Πριν προχωρήσετε στην αγορά ή την αυτοσυναρμολόγηση μιας μονάδας βιοαερίου, είναι απαραίτητο να αξιολογήσετε επαρκώς τη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών, το είδος, την ποιότητά τους και την πιθανότητα αδιάλειπτης παροχής. Δεν είναι κάθε πρώτη ύλη κατάλληλη για παραγωγή βιοαερίου. Πρώτες ύλες που δεν ταιριάζουν:

• πρώτες ύλες με υψηλή περιεκτικότητα σε λιγνίνη.
• πρώτες ύλες που περιέχουν πριονίδι από κωνοφόρα δέντρα (με την παρουσία ρητινών)
• με υγρασία άνω του 94%
• κοπριά που σαπίζει, καθώς και πρώτες ύλες με μούχλα ή συνθετικά απορρυπαντικά.

Εάν η πρώτη ύλη είναι κατάλληλη για επεξεργασία, τότε μπορείτε να προχωρήσετε στον προσδιορισμό του όγκου του βιοαντιδραστήρα. Ο συνολικός όγκος των πρώτων υλών για τη μεσόφιλη λειτουργία (η θερμοκρασία βιομάζας κυμαίνεται από 25-40 βαθμούς, η πιο κοινή λειτουργία) δεν υπερβαίνει τα 2/3 του όγκου του αντιδραστήρα. Η ημερήσια δόση δεν υπερβαίνει το 10% των συνολικών φορτωμένων πρώτων υλών.

Κάθε πρώτη ύλη χαρακτηρίζεται από τρεις σημαντικές παραμέτρους:

• πυκνότητα;
• περιεχόμενο τέφρας?
• υγρασία.

Οι δύο τελευταίες παράμετροι προσδιορίζονται από στατιστικούς πίνακες. Η πρώτη ύλη αραιώνεται με νερό λαμβάνοντας υπόψη την επίτευξη υγρασίας 80-92%. Η αναλογία της ποσότητας νερού και πρώτων υλών μπορεί να κυμαίνεται από 1:3 έως 2:1. Αυτό γίνεται για να δώσει στο υπόστρωμα την απαιτούμενη ρευστότητα. Εκείνοι. ώστε να εξασφαλίζεται η διέλευση του υποστρώματος από τους σωλήνες και η δυνατότητα ανάμειξης του. Για μικρές εγκαταστάσεις βιοαερίου, η πυκνότητα του υποστρώματος μπορεί να ληφθεί ίση με την πυκνότητα του νερού.

Ας προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε τον όγκο του αντιδραστήρα χρησιμοποιώντας ένα παράδειγμα.

Ας πούμε ότι η φάρμα έχει 10 βοοειδή, 20 χοίρους και 35 κοτόπουλα. Τα περιττώματα βγαίνουν την ημέρα: 55 κιλά από 1 βοοειδή, από 1 γουρούνι - 4,5 κιλά και 0,17 κιλά από κοτόπουλο. Ο όγκος των ημερήσιων απορριμμάτων θα είναι: 10x55 + 20x4,5 + 0,17x35 = 550 + 90 + 5,95 = 645,95 kg. Στρογγυλό έως 646 κιλά. Η περιεκτικότητα σε υγρασία των περιττωμάτων χοίρων και βοοειδών είναι 86%, και της κοπριάς κοτόπουλου είναι 75%. Για να επιτύχετε 85% περιεκτικότητα σε υγρασία στην κοπριά κοτόπουλου, προσθέστε 3,9 λίτρα νερό (περίπου 4 κιλά).

Αποδεικνύεται ότι η ημερήσια δόση φόρτωσης πρώτων υλών θα είναι περίπου 650 κιλά. Πλήρες φορτίο του αντιδραστήρα: OS=10x0,65=6,5 τόνοι, και όγκος αντιδραστήρα OP=1,5x6,5=9,75 m³. Εκείνοι. χρειαζόμαστε έναν αντιδραστήρα με όγκο 10 m³.

Υπολογισμός απόδοσης βιοαερίου

Πίνακας υπολογισμού της απόδοσης βιοαερίου ανάλογα με το είδος της πρώτης ύλης.

Είδος πρώτης ύλης	Παραγωγή αερίου, m³ ανά 1 kg ξηρής ύλης	Παραγωγή αερίου m³ ανά 1 τόνο σε υγρασία 85%.
κοπριά βοοειδών	0,25-0,34	38-51,5
κοπριά χοίρων	0,34-0,58	51,5-88
περιττώματα πουλιών	0,31-0,62	47-94
Η κοπριά αλόγων	0,2-0,3	30,3-45,5
κοπριά προβάτων	0,3-0,62	45,5-94

Αν πάρουμε το ίδιο παράδειγμα, πολλαπλασιάζοντας το βάρος κάθε τύπου πρώτης ύλης με τα αντίστοιχα πινακοειδή δεδομένα και αθροίζοντας και τα τρία συστατικά, παίρνουμε μια απόδοση βιοαερίου περίπου 27-36,5 m³ την ημέρα.

Για να πλοηγηθείτε στην απαιτούμενη ποσότητα βιοαερίου, θα πω ότι μια μέση οικογένεια 4 ατόμων θα χρειαστεί 1,8-3,6 m³ για μαγείρεμα. Για τη θέρμανση ενός δωματίου 100 m² - 20 m³ βιοαερίου την ημέρα.

Εγκατάσταση και κατασκευή του αντιδραστήρα

Μια μεταλλική δεξαμενή, ένα πλαστικό δοχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντιδραστήρας ή μπορεί να κατασκευαστεί από τούβλο, σκυρόδεμα. Ορισμένες πηγές λένε ότι το προτιμώμενο σχήμα είναι ένας κύλινδρος, αλλά σε τετράγωνες κατασκευές χτισμένες από πέτρα ή τούβλο, σχηματίζονται ρωγμές λόγω της πίεσης των πρώτων υλών. Ανεξάρτητα από το σχήμα, το υλικό και τη θέση εγκατάστασης, ο αντιδραστήρας πρέπει:

• να είναι στεγανή στο νερό και το αέριο. Η ανάμιξη αέρα με αέριο δεν πρέπει να λαμβάνει χώρα στον αντιδραστήρα. Μεταξύ του καλύμματος και του σώματος πρέπει να υπάρχει ένα παρέμβυσμα από σφραγισμένο υλικό.
• να είναι θερμομονωμένο?
• αντέχουν όλα τα φορτία (πίεση αερίου, βάρος κ.λπ.).
• να έχετε μια καταπακτή για εργασίες επισκευής.

Η εγκατάσταση και η επιλογή του σχήματος του αντιδραστήρα γίνεται για κάθε αγρόκτημα ξεχωριστά.

Θέμα κατασκευής Φτιάξτο μόνος σου εργοστάσιο βιοαερίουπολύ εκτεταμένη. Ως εκ τούτου, θα επικεντρωθώ σε αυτό σε αυτό το άρθρο. Στο επόμενο άρθρο, θα μιλήσουμε για την επιλογή άλλων στοιχείων μιας μονάδας βιοαερίου, τις τιμές και πού μπορεί να αγοραστεί.

Το αέριο χρησιμοποιείται ευρέως τόσο στη βιομηχανία, συμπεριλαμβανομένων των χημικών (για παράδειγμα, πρώτων υλών για την παραγωγή πλαστικών) όσο και στην καθημερινή ζωή. Σε οικιακές συνθήκες, το αέριο χρησιμοποιείται για θέρμανση κατοικιών ιδιωτικών και πολυκατοικιών, μαγείρεμα, θέρμανση νερού, ως καύσιμο για αυτοκίνητα κ.λπ.

Από περιβαλλοντική άποψη, το αέριο είναι ένας από τους καθαρότερους τύπους καυσίμων. Σε σύγκριση με άλλους τύπους καυσίμων, η μικρότερη ποσότητα εκπομπών επιβλαβών ουσιών.

Αν όμως μιλάμε για αέριο, τότε εννοούμε αυτόματα το φυσικό αέριο που εξάγεται από τα έγκατα της γης.

Μια μέρα έπεσα πάνω σε ένα άρθρο σε μια εφημερίδα που έλεγε πώς ένας παππούς συναρμολόγησε μια όχι δύσκολη εγκατάσταση και παίρνει αέριο από την κοπριά. Αυτό το θέμα με ενδιέφερε πολύ. Και θα ήθελα να μιλήσω για αυτήν την εναλλακτική στο φυσικό αέριο - αυτό είναι το βιοαέριο. Νομίζω ότι αυτό το θέμα είναι αρκετά ενδιαφέρον και χρήσιμο για τους απλούς ανθρώπους και ειδικά για τους αγρότες.

Στο αγρόκτημα οποιουδήποτε αγροτικού αγροκτήματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο την ενέργεια του ανέμου, του ήλιου, αλλά και το βιοαέριο.

Βιοαέριο- αέριο καύσιμο, προϊόν αναερόβιας μικροβιολογικής αποσύνθεσης οργανικών ουσιών. Η τεχνολογία παραγωγής αερίου είναι μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος επεξεργασίας, ανακύκλωσης και απολύμανσης διαφόρων οργανικών αποβλήτων φυτικής και ζωικής προέλευσης, χωρίς απόβλητα.

Η πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοαερίου είναι η συνηθισμένη κοπριά, τα φύλλα, το γρασίδι, γενικά, τυχόν οργανικά υπολείμματα: κορυφές, υπολείμματα τροφίμων, πεσμένα φύλλα.

Το αέριο που προκύπτει - το μεθάνιο - είναι το αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων μεθανίου. Από το μεθάνιο - ονομάζεται επίσης αέριο βάλτου ή καύσης, το 90-98% αποτελείται από φυσικό αέριο, το οποίο χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή.

Το εργοστάσιο αερίου είναι πολύ εύκολο στην κατασκευή. Χρειαζόμαστε το κύριο δοχείο, μπορείτε να το συγκολλήσετε μόνοι σας ή να χρησιμοποιήσετε κάποιο έτοιμο, μπορεί να είναι οτιδήποτε. Στα πλάγια της δεξαμενής, πρέπει να εγκαταστήσετε θερμομόνωση, για χρήση της εγκατάστασης την κρύα εποχή. Από πάνω κάνουμε μια-δυο καταπακτές. Από ένα από αυτά προσαρμόζουμε σωλήνες για εξαέρωση αερίου. Για μια εντατική διαδικασία ζύμωσης και έκλυση αερίου, το μείγμα πρέπει να αναδεύεται περιοδικά. Επομένως, πρέπει να εγκαταστήσετε μια συσκευή ανάμειξης. Επιπλέον, το αέριο πρέπει να συλλέγεται και να αποθηκεύεται ή να χρησιμοποιείται για τον προορισμό του. Για τη συλλογή αερίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν συνηθισμένο θάλαμο αυτοκινήτου και, στη συνέχεια, εάν υπάρχει συμπιεστής, συμπιέστε και αντλήστε τον σε κυλίνδρους.

Η αρχή της λειτουργίας είναι αρκετά απλή: η κοπριά φορτώνεται μέσω μιας καταπακτής. Στο εσωτερικό, αυτή η βιομάζα αποσυντίθεται από ειδικά βακτήρια μεθανίου. Για να γίνει πιο εντατική η διαδικασία, τα περιεχόμενα πρέπει να αναμειχθούν και κατά προτίμηση να θερμανθούν. Για θέρμανση, μπορείτε να εγκαταστήσετε σωλήνες μέσα στους οποίους θα πρέπει να κυκλοφορεί ζεστό νερό. Το μεθάνιο που απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων μέσω των σωλήνων εισέρχεται στους θαλάμους του αυτοκινήτου και όταν συγκεντρωθεί επαρκής ποσότητα, το συμπιέζουμε με τη βοήθεια ενός συμπιεστή και το αντλούμε σε κυλίνδρους.

Σε ζεστό καιρό ή όταν χρησιμοποιείται τεχνητή θέρμανση, η μονάδα μπορεί να παράγει μια αρκετά μεγάλη ποσότητα αερίου, περίπου 8 m 3 /ημέρα.

Είναι επίσης δυνατό να ληφθεί αέριο από οικιακά απορρίμματα από χωματερές, αλλά οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή αποτελούν πρόβλημα.

Τα βακτήρια του μεθανίου βρίσκονται στα έντερα των ζώων και επομένως στην κοπριά. Για να αρχίσουν όμως να εργάζονται, είναι απαραίτητο να περιοριστεί η αλληλεπίδρασή τους με το οξυγόνο, αφού καταστέλλει τη ζωτική τους δραστηριότητα. Γι' αυτό είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ειδικές εγκαταστάσεις ώστε τα βακτήρια να μην έρχονται σε επαφή με τον αέρα.

Στο βιοαέριο που προκύπτει, η συγκέντρωση του μεθανίου είναι ελαφρώς χαμηλότερη από ό,τι στο φυσικό αέριο, επομένως, όταν καίγεται, θα παράγει ελαφρώς λιγότερη θερμότητα. Κατά την καύση 1 m 3 φυσικού αερίου, απελευθερώνονται 7-7,5 Gcal, ενώ με το βιοαέριο - 6-6,5 Gcal.

Αυτό το αέριο είναι κατάλληλο τόσο για θέρμανση (έχουμε ακόμα γενικές πληροφορίες για τη θέρμανση) όσο και για χρήση σε οικιακές σόμπες. Το κόστος του βιοαερίου είναι χαμηλό και σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πρακτικά μηδενικό εάν όλα είναι κατασκευασμένα από αυτοσχέδια υλικά και κρατάτε, για παράδειγμα, μια αγελάδα.

Τα απόβλητα από την παραγωγή αερίου είναι το βιοχούμο - ένα οργανικό λίπασμα στο οποίο, κατά τη διαδικασία αποσύνθεσης χωρίς πρόσβαση σε οξυγόνο, σαπίζουν τα πάντα από τους σπόρους των ζιζανίων και παραμένουν μόνο χρήσιμα μικροστοιχεία που είναι απαραίτητα για τα φυτά.

Στο εξωτερικό υπάρχουν ακόμη και μέθοδοι δημιουργίας κοιτασμάτων τεχνητού αερίου. Μοιάζει με αυτό. Δεδομένου ότι ένα μεγάλο ποσοστό των απορριπτόμενων οικιακών απορριμμάτων είναι οργανική ύλη, η οποία μπορεί να σαπίσει και να παράγει βιοαέριο. Για να αρχίσει να ξεχωρίζει το αέριο, είναι απαραίτητο να στερηθεί η οργανική ύλη από την αλληλεπίδραση με τον αέρα. Ως εκ τούτου, τα απόβλητα τυλίγονται σε στρώσεις και το επάνω στρώμα είναι κατασκευασμένο από ένα αδιάβροχο υλικό, όπως ο πηλός. Στη συνέχεια γίνονται γεωτρήσεις και εξορύσσεται αέριο από φυσικά κοιτάσματα. Και ταυτόχρονα λύνονται αρκετά προβλήματα, αυτά είναι η διάθεση των απορριμμάτων και η παραγωγή ενέργειας.

Κάτω από ποιες συνθήκες παράγεται το βιοαέριο;

Προϋποθέσεις απόκτησης και ενεργειακή αξία βιοαερίου

Για να συναρμολογηθεί μια μονάδα μικρού μεγέθους, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε από ποιες πρώτες ύλες και με ποια τεχνολογία μπορεί να ληφθεί βιοαέριο.

Το αέριο λαμβάνεται κατά τη διαδικασία αποσύνθεσης (ζύμωσης) οργανικών ουσιών χωρίς πρόσβαση στον αέρα (αναερόβια διαδικασία): περιττώματα κατοικίδιων ζώων, άχυρα, κορυφές, πεσμένα φύλλα και άλλα οργανικά απόβλητα που παράγονται σε ένα μεμονωμένο νοικοκυριό. Ως εκ τούτου, το βιοαέριο μπορεί να ληφθεί από οποιοδήποτε οικιακό απόβλητο που μπορεί να αποσυντεθεί και να ζυμωθεί σε υγρή ή υγρή κατάσταση.

Η διαδικασία της αποσύνθεσης (ζύμωση) λαμβάνει χώρα σε δύο φάσεις:

1. Αποσύνθεση βιομάζας (ενυδάτωση);
2. Αεριοποίηση (απελευθέρωση βιοαερίου).

Αυτές οι διεργασίες λαμβάνουν χώρα σε ζυμωτήρα (αναερόβια εγκατάσταση βιοαερίου).

Η λάσπη που λαμβάνεται μετά την αποσύνθεση σε μονάδες βιοαερίου αυξάνει τη γονιμότητα του εδάφους και η απόδοση αυξάνεται κατά 10-50%. Έτσι, λαμβάνεται ένα πολύτιμο λίπασμα.

Το βιοαέριο αποτελείται από ένα μείγμα αερίων:

• μεθάνιο-55-75%;
• διοξείδιο του άνθρακα-23-33%;
• υδρόθειο-7%.

Η ζύμωση μεθανίου είναι μια πολύπλοκη διαδικασία οργανικής ζύμωσης - μια βακτηριακή διαδικασία. Η κύρια προϋπόθεση για να πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία είναι η παρουσία θερμότητας.

Κατά τη διαδικασία της αποσύνθεσης της βιομάζας παράγεται θερμότητα, η οποία είναι αρκετή για να προχωρήσει η διαδικασία, για να συγκρατηθεί αυτή η θερμότητα, ο ζυμωτήρας πρέπει να είναι θερμικά μονωμένος. Με τη μείωση της θερμοκρασίας στον ζυμωτήρα, η ένταση της έκλυσης αερίων μειώνεται, καθώς οι μικροβιολογικές διεργασίες στην οργανική μάζα επιβραδύνονται. Επομένως, η αξιόπιστη θερμομόνωση μιας μονάδας βιοαερίου (βιοζυμωτήρα) είναι μια από τις σημαντικότερες προϋποθέσεις για την κανονική λειτουργία της. Κατά τη φόρτωση κοπριάς στον ζυμωτήρα, πρέπει να αναμιγνύεται με ζεστό νερό σε θερμοκρασία 35-40 ° C. Αυτό θα βοηθήσει να διασφαλιστεί ο απαραίτητος τρόπος λειτουργίας του.

Κατά την επαναφόρτωση, η απώλεια θερμότητας θα πρέπει να περιορίζεται στο ελάχιστο Βοήθεια Τεχνικής Βιοαερίου

Για καλύτερη θέρμανση του ζυμωτήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το «φαινόμενο του θερμοκηπίου». Για να γίνει αυτό, ένα ξύλινο ή ελαφρύ μεταλλικό πλαίσιο τοποθετείται πάνω από τον θόλο και καλύπτεται με πλαστικό περιτύλιγμα. Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτυγχάνονται όταν η θερμοκρασία του υλικού που έχει υποστεί ζύμωση είναι 30-32°C και η υγρασία είναι 90-95%. Στις περιοχές της μεσαίας και βόρειας λωρίδας, μέρος του παραγόμενου αερίου πρέπει να δαπανάται κατά τις ψυχρές περιόδους του έτους για πρόσθετη θέρμανση της ζυμωμένης μάζας, γεγονός που περιπλέκει τον σχεδιασμό των μονάδων βιοαερίου.

Οι εγκαταστάσεις είναι εύκολο να κατασκευαστούν σε μεμονωμένες φάρμες με τη μορφή ειδικών ζυμωτηρίων για τη ζύμωση βιομάζας. Η κύρια οργανική πρώτη ύλη για φόρτωση στον ζυμωτήρα είναι η κοπριά.

Κατά την πρώτη φόρτωση κοπριάς βοοειδών, η διαδικασία ζύμωσης πρέπει να είναι τουλάχιστον 20 ημέρες, η κοπριά χοίρων τουλάχιστον 30 ημέρες. Μπορείτε να πάρετε περισσότερο αέριο κατά τη φόρτωση ενός μείγματος διαφόρων συστατικών σε σύγκριση με τη φόρτωση, για παράδειγμα, κοπριάς βοοειδών.

Για παράδειγμα, ένα μείγμα κοπριάς βοοειδών και κοπριάς πουλερικών κατά την επεξεργασία παράγει έως και 70% μεθάνιο σε βιοαέριο.

Αφού σταθεροποιηθεί η διαδικασία ζύμωσης, είναι απαραίτητο να φορτώνουμε τις πρώτες ύλες κάθε μέρα όχι περισσότερο από το 10% της ποσότητας της μάζας που επεξεργάζεται στον ζυμωτήρα.

Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, εκτός από την παραγωγή αερίου, γίνεται και απολύμανση οργανικών ουσιών. Τα οργανικά απόβλητα απαλλάσσονται από την παθογόνο μικροχλωρίδα, την απόσμηση των δυσάρεστων οσμών.

Η προκύπτουσα λάσπη πρέπει να εκφορτώνεται περιοδικά από τον ζυμωτήρα, χρησιμοποιείται ως λίπασμα.

Όταν γεμίσει για πρώτη φορά η μονάδα βιοαερίου, το αέριο που αφαιρείται δεν καίγεται, αυτό συμβαίνει επειδή το πρώτο αέριο που λαμβάνεται περιέχει μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα, περίπου 60%. Επομένως, πρέπει να απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα και μετά από 1-3 ημέρες η λειτουργία της μονάδας βιοαερίου θα σταθεροποιηθεί.

Πίνακας Νο. 1 - η ποσότητα αερίου που λαμβάνεται ανά ημέρα κατά τη ζύμωση των περιττωμάτων ενός ζώου

Όσον αφορά την ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται, 1 m 3 βιοαερίου ισοδυναμεί με:

• 1,5 κιλό άνθρακα?
• 0,6 kg κηροζίνης.
• 2 kWh ηλεκτρικής ενέργειας.
• 3,5 κιλά καυσόξυλα.
• 12 κιλά μπρικέτες κοπριάς.

Κατασκευή μικρών μονάδων βιοαερίου

Εικόνα 1 - Σχέδιο της απλούστερης μονάδας βιοαερίου με πυραμιδοειδή θόλο: 1 - λάκκο κοπριάς. 2 - αυλάκωση - σφράγιση νερού. 3 - κουδούνι για τη συλλογή αερίου. 4, 5 - σωλήνας διακλάδωσης για αφαίρεση αερίου. 6 - μανόμετρο.

Σύμφωνα με το σχήμα 1, ο λάκκος 1 και ο θόλος 3 είναι εξοπλισμένοι με διαστάσεις. Ο λάκκος είναι επενδεδυμένος με πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα πάχους 10 cm, οι οποίες είναι επιχρισμένες με τσιμεντοκονία και καλυμμένες με ρητίνη για στεγανότητα. Ένα κουδούνι ύψους 3 m είναι συγκολλημένο από σίδερο στέγης, στο πάνω μέρος του οποίου θα συσσωρευτεί βιοαέριο. Για προστασία από τη διάβρωση, η καμπάνα βάφεται περιοδικά με δύο στρώσεις λαδομπογιά. Είναι ακόμη καλύτερο να προκαλύψετε το κουδούνι από μέσα με κόκκινο μόλυβδο. Στο πάνω μέρος του κουδουνιού τοποθετείται εξάρτημα 4 για την απομάκρυνση του βιοαερίου και μανόμετρο 5 για τη μέτρηση της πίεσής του. Ο σωλήνας εξόδου αερίου 6 μπορεί να κατασκευαστεί από ελαστικό σωλήνα, πλαστικό ή μεταλλικό σωλήνα.

Γύρω από το λάκκο - τον ζυμωτήρα, είναι διατεταγμένο ένα αυλάκι από σκυρόδεμα - μια σφράγιση νερού 2. γεμάτη με νερό, μέσα στην οποία βυθίζεται η κάτω πλευρά του κουδουνιού κατά 0,5 m.

Σχήμα 2 - Συσκευή αφαίρεσης συμπυκνώματος: 1 - αγωγός αφαίρεσης αερίου. 2 - Σωλήνας σχήματος U για συμπύκνωμα. 3 - συμπύκνωμα.

Το αέριο μπορεί να τροφοδοτηθεί, για παράδειγμα, στη σόμπα μέσω μεταλλικών, πλαστικών ή ελαστικών σωλήνων. Για να μην παγώνουν οι σωλήνες το χειμώνα, λόγω του παγώματος του νερού συμπύκνωσης, χρησιμοποιείται μια απλή συσκευή που φαίνεται στο Σχήμα 2: Ο σωλήνας σχήματος U 2 συνδέεται με τον αγωγό 1 στο χαμηλότερο σημείο. Το ύψος του ελεύθερου μέρους του πρέπει να είναι μεγαλύτερο από την πίεση του βιοαερίου (σε mm στήλης νερού). Συμπυκνώστε 3 αποχετεύσεις μέσω του ελεύθερου άκρου του σωλήνα και δεν θα υπάρξει διαρροή αερίου.

Εικόνα 3 - Σχέδιο της απλούστερης μονάδας βιοαερίου με κωνικό θόλο: 1 - λάκκο κοπριάς. 2 - θόλος (καμπάνα). 3 - εκτεταμένο τμήμα του σωλήνα διακλάδωσης. 4 - σωλήνας για αφαίρεση αερίου. 5 - αυλάκωση - σφράγιση νερού.

Στην εγκατάσταση που φαίνεται στο σχήμα 3, ο λάκκος 1 με διάμετρο 4 mm και βάθος 2 m είναι επενδεδυμένος εσωτερικά με σίδερο στέγης, τα φύλλα του οποίου είναι σφιχτά συγκολλημένα. Η εσωτερική επιφάνεια της συγκολλημένης δεξαμενής καλύπτεται με ρητίνη για αντιδιαβρωτική προστασία. Στην εξωτερική πλευρά του άνω άκρου της δεξαμενής από σκυρόδεμα, διατάσσεται μια δακτυλιοειδής αύλακα βάθους 5 έως 1 m, η οποία γεμίζει με νερό. Τοποθετεί ελεύθερα το κατακόρυφο τμήμα του θόλου 2, κλείνοντας τη δεξαμενή. Έτσι, το αυλάκι γεμάτο με νερό χρησιμεύει ως στεγανοποίηση νερού. Το βιοαέριο συλλέγεται στο πάνω μέρος του θόλου, από όπου τροφοδοτείται μέσω του σωλήνα εξόδου 3 και περαιτέρω μέσω του αγωγού 4 (ή εύκαμπτου σωλήνα) στον τόπο χρήσης.

Περίπου 12 κυβικά μέτρα οργανικής ύλης (κατά προτίμηση φρέσκιας κοπριάς) φορτώνονται στη στρογγυλή δεξαμενή 1, η οποία είναι γεμάτη με το υγρό κλάσμα κοπριάς (ούρα) χωρίς προσθήκη νερού. Μια εβδομάδα μετά το γέμισμα, ο ζυμωτήρας αρχίζει να λειτουργεί. Σε αυτή την εγκατάσταση, η χωρητικότητα του ζυμωτήρα είναι 12 κυβικά μέτρα, γεγονός που καθιστά δυνατή την κατασκευή του για 2-3 οικογένειες των οποίων τα σπίτια βρίσκονται σε κοντινή απόσταση. Μια τέτοια εγκατάσταση μπορεί να κατασκευαστεί στην πίσω αυλή εάν η οικογένεια εκτρέφει, για παράδειγμα, ταύρους ή περιέχει πολλές αγελάδες.

Σχήμα 4 - Σχέδια επιλογών για τις απλούστερες εγκαταστάσεις: 1 - παροχή οργανικών αποβλήτων. 2 - δοχείο για οργανικά απόβλητα. 3 - θέση συλλογής αερίου κάτω από τον θόλο. 4 - σωλήνας διακλάδωσης για αφαίρεση αερίου. 5 - αφαίρεση λάσπης. 6 - μανόμετρο? 7 - θόλος από φιλμ πολυαιθυλενίου. 8 - σφράγιση νερού και? 9 - φορτίο. 10 - ολοκολλημένη σακούλα πολυαιθυλενίου.

Τα δομικά και τεχνολογικά σχήματα των απλούστερων μικρού μεγέθους εγκαταστάσεων φαίνονται στο Σχήμα 4. Τα βέλη δείχνουν τις τεχνολογικές κινήσεις της αρχικής οργανικής μάζας, αερίου και λάσπης. Δομικά, ο θόλος μπορεί να είναι άκαμπτος ή κατασκευασμένος από φιλμ πολυαιθυλενίου. Ένας άκαμπτος θόλος μπορεί να κατασκευαστεί με ένα μακρύ κυλινδρικό τμήμα για βαθιά βύθιση στην επεξεργασμένη μάζα, να επιπλέει (Εικόνα 4, δ) ή να εισαχθεί σε μια υδραυλική σφράγιση (Εικόνα 4, ε). , ​​και. Στην πιο πρόσφατη έκδοση, τοποθετείται ένα βάρος 9 στη σακούλα μεμβράνης έτσι ώστε η σακούλα να μην φουσκώνει πολύ, αλλά και να σχηματίζει επαρκή πίεση κάτω από τη μεμβράνη.

Το αέριο που συλλέγεται κάτω από τον θόλο ή το φιλμ τροφοδοτείται μέσω αγωγού αερίου στον τόπο χρήσης. Για την αποφυγή έκρηξης αερίου, μπορεί να εγκατασταθεί μια βαλβίδα προσαρμοσμένη σε μια συγκεκριμένη πίεση στον σωλήνα εξόδου. Ωστόσο, ο κίνδυνος έκρηξης αερίου είναι απίθανος, καθώς με σημαντική αύξηση της πίεσης του αερίου κάτω από τον θόλο, το τελευταίο θα ανυψωθεί στην υδραυλική τσιμούχα σε κρίσιμο ύψος και θα ανατραπεί, απελευθερώνοντας αέριο.

Η παραγωγή βιοαερίου μπορεί να μειωθεί λόγω του γεγονότος ότι σχηματίζεται κρούστα στην επιφάνεια των οργανικών πρώτων υλών στον ζυμωτήρα κατά τη ζύμωσή του. Για να μην παρεμποδίζει την απελευθέρωση αερίου, σπάει με ανάδευση της μάζας στον ζυμωτήρα. Μπορείτε να αναμίξετε όχι χειροκίνητα, αλλά συνδέοντας ένα μεταλλικό πιρούνι από κάτω στον θόλο. Ο θόλος ανεβαίνει σε ένα υδραυλικό σφράγισμα σε ένα ορισμένο ύψος όταν συσσωρεύεται αέριο και πέφτει καθώς χρησιμοποιείται.

Λόγω της συστηματικής κίνησης του θόλου από πάνω προς τα κάτω, οι περόνες που συνδέονται με τον θόλο θα σπάσουν την κρούστα.

Η υψηλή υγρασία και η παρουσία υδρόθειου (έως 0,5%) συμβάλλουν στην αυξημένη διάβρωση των μεταλλικών μερών των μονάδων βιοαερίου. Επομένως, η κατάσταση όλων των μεταλλικών στοιχείων του ζυμωτήρα παρακολουθείται τακτικά και τα σημεία της ζημιάς προστατεύονται προσεκτικά, το καλύτερο από όλα με κόκκινο μόλυβδο σε ένα ή δύο στρώματα και στη συνέχεια βαμμένα σε δύο στρώσεις με οποιαδήποτε λαδομπογιά.

Σχήμα 5. Σχέδιο μονάδας βιοαερίου με θέρμανση: 1 - ζυμωτήρας. 2 - ξύλινη ασπίδα. 3 - λαιμό πλήρωσης? 4 - δεξαμενή μεθανίου. 5 - αναδευτήρας; 6 - σωλήνας διακλάδωσης για δειγματοληψία βιοαερίου. 7 - θερμομονωτικό στρώμα. 8 - πλέγμα? 9 - βαλβίδα αποστράγγισης για επεξεργασμένη μάζα. 10 - κανάλι για παροχή αέρα. 11 - φυσητήρας.

Εγκατάσταση βιοαερίου με θέρμανση της ζυμωμένης μάζας με θερμότητα , που απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση της κοπριάς, σε αερόβιο ζυμωτήρα, φαίνεται στο Σχήμα 5. Περιλαμβάνει μια δεξαμενή μεθανίου - ένα κυλινδρικό μεταλλικό δοχείο με λαιμό πλήρωσης 3. μια βαλβίδα αποστράγγισης 9. έναν μηχανικό αναδευτήρα 5 και έναν σωλήνα εξαγωγής βιοαερίου 6.

Ο ζυμωτήρας 1 μπορεί να γίνει ορθογώνιος και 3 ξύλινα υλικά. Για την εκφόρτωση της επεξεργασμένης κοπριάς, τα τοιχώματα του χυμού γίνονται αφαιρούμενα. Το δάπεδο του ζυμωτήρα είναι σχιστόλιθο, ο αέρας διοχετεύεται μέσω του τεχνολογικού καναλιού 10 από τον φυσητήρα 11. Το πάνω μέρος του ζυμωτήρα καλύπτεται με ξύλινες ασπίδες 2. Για να μειωθεί η απώλεια θερμότητας, τα τοιχώματα και ο πυθμένας είναι κατασκευασμένοι με ένα θερμομονωτικό στρώμα 7.

Η ρύθμιση λειτουργεί έτσι. Η προπαρασκευασμένη υγρή κοπριά με περιεκτικότητα σε υγρασία 88-92% χύνεται στη δεξαμενή μεθανίου 4 μέσω του γκολοβίνης 3, η στάθμη του υγρού προσδιορίζεται από το κάτω μέρος του λαιμού πλήρωσης. Ο αερόβιος ζυμωτήρας 1 μέσω του άνω τμήματος ανοίγματος γεμίζεται με κοπριά απορριμμάτων ή μείγμα κοπριάς με χαλαρό ξηρό οργανικό πληρωτικό (άχυρο, πριονίδι) με περιεκτικότητα σε υγρασία 65-69%. Όταν ο αέρας παρέχεται μέσω του τεχνολογικού καναλιού στον ζυμωτήρα, η οργανική μάζα αρχίζει να αποσυντίθεται και απελευθερώνεται θερμότητα. Αρκεί να θερμάνετε το περιεχόμενο της δεξαμενής μεθανίου. Ως αποτέλεσμα, απελευθερώνεται βιοαέριο. Συσσωρεύεται στο πάνω μέρος της δεξαμενής μεθανίου. Μέσω του σωλήνα διακλάδωσης 6 χρησιμοποιείται για οικιακές ανάγκες. Στη διαδικασία της ζύμωσης, η κοπριά στο χωνευτήριο αναμιγνύεται με αναδευτήρα 5.

Μια τέτοια εγκατάσταση θα αποδώσει σε ένα χρόνο μόνο λόγω της διάθεσης των απορριμμάτων σε ένα προσωπικό νοικοκυριό. Οι κατά προσέγγιση τιμές για την κατανάλωση βιοαερίου δίνονται στον πίνακα 2.

Πίνακας Νο. 2 - κατά προσέγγιση τιμές για την κατανάλωση βιοαερίου

Σημείωση: η μονάδα μπορεί να λειτουργήσει σε οποιαδήποτε κλιματική ζώνη.

Εικόνα 6 - Σχέδιο μιας μεμονωμένης μονάδας βιοαερίου IBGU-1: 1 - λαιμός πλήρωσης. 2 - .μίξερ; 3 - σωλήνας διακλάδωσης, για δειγματοληψία αερίου. 4 - θερμομονωτικό στρώμα. 5 - σωλήνας διακλάδωσης με γερανό για εκφόρτωση της επεξεργασμένης μάζας. 6 - θερμόμετρο.

Ατομική μονάδα βιοαερίου (IBGU-1) για οικογένεια με 2 έως 6 αγελάδες ή 20-60 χοίρους ή 100-300 πουλερικά (Εικόνα 6). Η μονάδα μπορεί να επεξεργάζεται από 100 έως 300 kg κοπριάς καθημερινά και παράγει 100-300 kg φιλικά προς το περιβάλλον οργανικά λιπάσματα και 3-12 m 3 βιοαέριο.