가정용 바이오가스 플랜트 다이어그램을 직접 제작해 보세요. 주택 가스화를 위한 DIY 바이오가스 플랜트. 자체 제작 바이오가스 플랜트 계획

DIY 바이오가스 플랜트는 많은 노력 없이도 가능합니다. 이를 사용하면 오늘날 점점 더 비싸지고 있는 에너지 자원을 크게 절약할 수 있습니다. 폐기물에서 바이오가스를 얻을 수 있는 장비를 스스로 만들기로 결정했다면 집 난방 및 기타 필요 사항에 사용되는 값싼 에너지를 소비할 수 있습니다.

유익한 사용

공장을 운영하는 동안 잉여 바이오가스나 비료가 형성되면 이를 시장 가격에 판매하여 말 그대로 발 밑에 있는 것을 이익으로 바꿀 수 있는 기회가 있습니다. 대규모 농부라면 기성품 바이오가스 충전소를 구입할 수 있는 기회가 있습니다. 공장에서 생산되는 이러한 설치는 매우 비싸지만 수명이 깁니다.

DIY 바이오가스 플랜트는 즉석 재료로 만들 수 있으며 비용이 많이 들지 않으며 이러한 장비는 동일한 원리로 작동합니다. 이 경우 사용 가능한 도구와 마스터 무기고에서 사용 가능한 세부 정보를 사용할 수 있습니다.

바이오가스 형성 원리

바이오가스를 사용하는 설비를 구축하려는 경우 바이오가스 생성 기술을 제시해야 합니다. 따라서 생물 반응기라고 불리는 특수 용기에서 생물학적 물질을 처리하는 과정이 수행되고 혐기성 박테리아가 이에 참여합니다.

메추라기 거름을 사용하는 주택용 DIY 바이오가스 플랜트는 공기가 없고 발효되지 않는 조건을 만드는 원리에 따라 작동합니다. 이 모든 것은 일정 시간 동안 지속되며 그 기간은 공정에 사용되는 원자재의 양에 따라 다릅니다.

궁극적으로 60%의 메탄과 35%의 이산화탄소를 포함하는 가스 혼합물이 형성됩니다. 나머지 기체 성분은 질량에 5% 포함되어 있습니다. 후자 중에서 황화수소는 소량으로 구별될 수 있다. 이렇게 생성된 가스는 반응기에서 지속적으로 배출되며, 정제 과정을 거쳐 의도된 용도로 사용됩니다.

서비스 특징

가공을 거친 폐기물은 고품질 비료가 되며, 때때로 생물반응기에서 제거되어야 합니다. 들판에 놓을 수 있습니다. DIY 바이오가스 플랜트는 축산 및 농업 사업에 접근할 수 있다면 큰 노력 없이도 가능합니다. 이는 가축 생산에서 발생하는 분뇨 및 기타 유기 폐기물의 원천이 있는 경우에만 바이오가스 생산이 경제적으로 실행 가능하다는 것을 나타냅니다.

생물 반응기 자체 건설의 특징

바이오가스 플랜트를 스스로 만드는 방법을 이해하려면 플랜트가 어떤 부분으로 구성되어 있는지 파악해야 합니다. 스스로 구축할 수 있는 가장 간단한 장비 구성을 기본으로 삼을 수 있습니다. 이 설계는 가열 및 혼합을 제공하지 않지만 주요 부품 중 하나인 메탄 탱크라고도 알려진 반응기가 있습니다. 이 구성 요소는 분뇨 처리 구현에 필요합니다. 또한 원자재를 적재하는 벙커도 있습니다. 구조에 입구 해치와 물개를 제공해야합니다. 그러나 폐기물 원자재를 하역하려면 파이프가 필요합니다. 바이오가스 제거 가능성을 실현하려면 유사한 요소가 필요합니다.

이것이 바이오가스 플랜트의 모습입니다. 자신의 손으로 그러한 디자인을 만드는 것은 어렵지 않습니다. 무료 바이오 연료를 받으려면 콘크리트 기반의 강화 탱크를 건설할 수 있는 장소를 현장에서 선택해야 합니다. 이 용기는 생물반응기 역할을 합니다. 그 바닥에는 가공된 원료가 제거될 구멍이 있어야 합니다. 이 구멍은 잘 닫힐 수 있도록 만들어져야 합니다. 이는 시스템의 기능이 밀폐된 조건에서만 가능하기 때문입니다.

콘크리트 구획의 크기는 한 번에 사용되는 유기 폐기물의 양을 고려하여 결정될 수 있습니다. 농장이나 개인 안뜰에 매일 얼마나 많은 원자재가 나타날지 알아내는 것이 필요합니다. 그러나 탱크가 사용 가능한 용량의 2/3까지 채워진 경우에만 생물반응기의 완전한 작동을 보장할 수 있으므로 비용을 절약해서는 안됩니다. 배럴에서 자신의 손으로 바이오가스 플랜트를 만드는 경우 다음 원칙에 따라 작동합니다. 유기 폐기물이 토양 깊이에 위치한 생물 반응기의 잘 닫힌 용량에 들어가자마자 그들은 발효가 시작되어 바이오가스 방출이 발생합니다.

용기 제조의 특징

소량의 폐기물을 매일 사용하는 것을 고려하여 DIY 바이오가스 플랜트를 만들 수 있습니다. 이 경우 철근 콘크리트 탱크를 배럴이 될 수도 있는 강철 컨테이너로 교체하는 것이 허용됩니다. 그러한 솔루션에 의지하기로 결정했다면 몇 가지 규칙에 따라 금속 용기를 선택해야합니다.

우선, 충분히 강하고 단단해야 하는 용접에 주의를 기울여야 합니다. 작은 용기를 사용할 때 상당한 양의 바이오가스를 얻을 수 있다는 사실을 기 대해서는 안됩니다. 출력은 반응기에서 동시에 처리되는 유기 폐기물의 질량에 따라 달라집니다. 따라서 100m 3 의 바이오가스를 형성하려면 1톤의 폐기물을 처리해야 합니다.

원자로 가열 장비

가정용 DIY 바이오가스 플랜트는 운영 중에 더 큰 효율성을 얻을 수 있는 방식으로 만들 수 있습니다. 이는 가열을 통해 제공됩니다. 이러한 조작은 생물학적 덩어리의 발효 과정을 가속화합니다. 장비가 남부 지역에 설치되면 이러한 필요성이 발생하지 않습니다. 주변 온도는 자연적인 발효 활성화를 제공합니다. 그러나 추운 기후 지역에서 플랜트를 운영하는 경우 겨울에는 난방이 바이오가스 생산 장비 운영에 필요한 조건으로 작용합니다. 발효 과정은 38°C를 초과하는 온도에서 시작된다는 점을 기억해야 합니다.

바이오가스 플랜트에 난방 장치를 설치하는 방법

가정용 DIY 바이오가스 플랜트에는 여러 가지 방법으로 난방 장치를 설치할 수 있습니다. 첫 번째는 장치를 코일로 가열 시스템에 연결해야 한다는 점입니다. 반응기 아래에 장착해야 합니다. 두 번째 방법은 탱크 바닥에 전기 가열 요소를 설치하는 것입니다. 세 번째 방법은 전기 가열 시스템, 가스 장비를 사용하여 탱크를 직접 가열하는 것이 특징입니다. 집에서 생물학적 가스 생산 활성화는 구획 내 질량 혼합 기능으로 보완 될 수 있습니다. 이렇게 하려면 가정용 믹서와 유사한 장치를 설계하십시오. 뚜껑에 있는 구멍을 통해 샤프트로 구동되거나 탱크 벽에 배치될 수도 있습니다.

설치장비 출력 시스템

DIY 미니 바이오가스 플랜트는 가스 배기 시스템 없이는 작동할 수 없습니다. 이렇게 하려면 설치 시 덮개 상단에 장착해야 하는 특수 구멍이 있어야 하며 후자는 탱크를 잘 닫아야 합니다. 가스가 공기와 혼합될 가능성을 배제하려면 유압 씰을 통해 가스를 제거해야 합니다.

필수 필수 자료:

• 두 개의 컨테이너;
• 연결 파이프;
• 밸브;
• 가스 필터;
• 견고성을 보장하는 수단(접착제, 수지, 밀봉제 ​​등)

바람직한:

• 전기 모터가 있는 교반기;
• 온도 센서;
• 압력계;

다음 순서는 남부 지역에 적합합니다. 어떤 조건에서도 성능을 발휘하려면 용기를 섭씨 40도까지 가열하고 단열을 강화하는 원자로 가열 시스템을 추가해야 합니다. 예를 들어 구조물을 온실로 둘러쌉니다. 온실을 검정색 필름으로 덮는 것이 바람직합니다. 또한 파이프라인에 응축수 배출구를 추가하는 것이 바람직합니다.

간단한 바이오가스 플랜트 구축:

1. 저장 탱크를 만듭니다.우리는 생성된 바이오가스를 저장할 탱크를 선택합니다. 탱크는 밸브로 고정되어 있으며 압력 게이지가 장착되어 있습니다. 가스 소비량이 일정하면 가스 탱크가 필요하지 않습니다.
2. 구덩이 내부의 구조물을 단열하십시오.
3. 파이프를 설치하십시오.원료를 적재하고 퇴비 부식질을 내리기 위해 구덩이에 파이프를 놓습니다. 원자로 용기에는 입구와 출구가 만들어집니다. 반응기는 구덩이에 배치됩니다. 파이프가 구멍에 연결됩니다. 파이프는 접착제 또는 기타 적절한 수단으로 단단히 고정됩니다. 30cm 미만의 파이프 직경은 막힘의 원인이 됩니다. 적재 장소는 햇볕이 잘 드는 쪽을 선택해야 합니다.
4. 썬루프를 설치합니다.해치가 장착된 렉터는 수리 및 유지보수 작업을 더욱 편리하게 해줍니다. 해치와 원자로 용기는 고무로 접착되어야 합니다. 온도, 압력 및 원자재 레벨 센서도 설치할 수 있습니다.
5. 생물반응기용 용기를 선택합니다.선택한 용기는 내구성이 있어야 합니다. 발효 중에 많은 양의 에너지가 방출되기 때문입니다. 단열성이 좋다. 공기와 방수가 되어야 합니다. 달걀 모양의 용기가 가장 적합합니다. 그러한 원자로를 만드는 것이 문제라면 모서리가 둥근 원통형 용기가 좋은 대안이 될 것입니다. 정사각형 모양의 용기는 경화된 바이오매스가 모서리에 축적되어 발효를 어렵게 하기 때문에 효율성이 떨어집니다.
6. 구덩이를 준비하십시오.
7. 향후 설치를 설치할 장소를 선택하십시오.집에서 충분히 멀리 떨어져 구멍을 파는 장소를 선택하는 것이 좋습니다. 구덩이 내부에 배치하면 점토와 같은 값싼 재료를 사용하여 단열재를 크게 절약할 수 있습니다.
8. 결과 구조의 견고성을 확인하십시오.
9. 시스템을 시작합니다.
10. 원료를 추가합니다.필요한 모든 과정이 완료될 때까지 약 2주 정도를 기다리고 있는데, 가스 연소의 필수 조건은 이산화탄소를 제거하는 것입니다. 이를 위해서는 철물점의 일반 필터가 적합합니다. 집에서 만든 필터는 마른 나무와 금속 부스러기로 채워진 30cm 길이의 가스 파이프 조각으로 만들어집니다.

구성 및 유형

바이오가스는 밀봉된 조건에서 바이오매스에 대한 3단계 생화학적 공정의 결과로 얻은 가스입니다.

바이오매스 분해 과정은 순차적입니다. 먼저 가수분해 박테리아에 노출된 다음 산을 형성하고 마지막으로 메탄을 형성합니다. 각 단계의 미생물 재료는 이전 단계의 활동의 산물이다.

출력에서 바이오가스의 대략적인 구성은 다음과 같습니다.

• 메탄(50~70%);
• 이산화탄소(30~40%);
• 황화수소(~2%);
• 수소(~1%);
• 암모니아(~1%);

비율의 정확성은 사용된 원료와 가스 생산 기술의 영향을 받습니다. 메탄은 연소 가능성이 있으며, 비율이 높을수록 좋습니다.

3000년 이상 된 고대 문화(인도, 페르시아 또는 아시리아)에서는 가연성 늪 가스를 사용한 경험이 있습니다. 과학적 정당성은 훨씬 나중에 형성되었습니다. 메탄 CH4의 화학식은 과학자 John Dalton에 의해 발견되었으며, 늪 가스에서 메탄의 발생은 Humphrey Davy에 의해 발견되었습니다. 대체 에너지 산업 발전의 주요 역할은 제2차 세계 대전에서 이루어졌으며, 이로 인해 전쟁 당사자들은 에너지 자원에 대한 막대한 수요를 필요로 했습니다.

소련이 막대한 석유와 천연가스 매장량을 보유하고 있기 때문에 에너지 생산을 위한 다른 기술에 대한 수요가 부족해졌으며, 바이오가스에 대한 연구는 주로 학계의 관심 주제였습니다. 현재 상황이 너무 많이 바뀌어 다양한 유형의 연료를 산업적으로 생산하는 것 외에도 누구나 자신의 목적에 맞게 바이오가스 플랜트를 만들 수 있습니다.

설치 장치

- 유기 원료로부터 바이오가스를 생산하도록 설계된 장비 세트.

원료 공급 유형에 따라 다음 유형의 바이오가스 플랜트가 구분됩니다.

• 부분 사료 포함;
• 지속적인 공급으로;

원료를 지속적으로 공급하는 바이오가스 플랜트가 더 효율적입니다.

원자재 가공 유형별 :

1. 자동 혼합 없음원자재 및 필요한 온도 유지 - 소규모 농장에 적합한 최소 구성의 단지 (계획 1).
2. 자동 혼합 기능 있음, 그러나 필요한 온도를 유지하지 않고 이전 유형보다 더 효율적으로 소규모 농장에도 서비스를 제공합니다.
3. 원하는 온도 유지, 그러나 자동 혼합은 없습니다.
4. 원료 자동 혼합 및 온도 지원.

작동 원리

유기 원료를 바이오가스로 전환하는 과정을 발효라고 합니다.공급원료는 산소 접근으로부터 바이오매스를 안전하게 보호하는 특수 용기에 적재됩니다. 산소의 개입 없이 일어나는 현상을 무산소성이라고 합니다.

혐기성 환경에서 특수 박테리아의 영향으로 발효가 시작됩니다. 발효가 진행되면서 원료는 껍질로 덮이게 되는데, 껍질은 정기적으로 파괴되어야 합니다. 파괴는 철저한 혼합으로 이루어집니다.

공정의 견고성을 위반하지 않고 내용물을 하루에 두 번 이상 저어야합니다. 껍질을 제거하는 것 외에도 교반을 통해 유기물 내의 산도와 온도를 고르게 분포시킬 수 있습니다. 이러한 조작의 결과로 바이오가스가 생산됩니다.

생성된 가스는 가스 탱크에 수집되어 거기에서 파이프를 통해 소비자에게 전달됩니다. 원료 가공 후 얻은 생물비료는 동물용 식품 보충제로 사용하거나 토양에 첨가할 수 있습니다. 이 비료를 퇴비 부식질이라고 합니다.

바이오가스 플랜트에는 다음 요소가 포함됩니다.

• 균질화 탱크;
• 반응기;
• 교반기;
• 저장 탱크(가스 홀더);
• 난방 및 물 혼합 단지;
• 가스 단지;
• 펌프 복합체;
• 분리 기호;
• 제어 센서;
• 시각화 기능을 갖춘 I&C;
• 안전 시스템;

산업형 바이오가스 플랜트의 예가 그림 2에 나와 있습니다.

사용된 원료

동물이나 식물 잔여물이 분해되면 다양한 정도의 가연성 가스가 방출됩니다. 다양한 조성의 혼합물은 분뇨, 짚, 풀, 각종 폐기물 등의 원료에 매우 적합합니다. 화학반응에는 70%의 습도가 필요하므로 원료를 물로 희석해야 합니다.

유기 바이오매스에 세척제, 염소, 세척 분말이 존재하는 것은 화학 반응을 방해하고 반응기를 손상시킬 수 있으므로 허용되지 않습니다. 또한 리그닌 함량이 높고 수분 한계치인 94%를 초과하는 침엽수 톱밥(수지 함유)이 포함된 원료도 반응기에 적합하지 않습니다.

채소.식물성 원료는 바이오가스 생산에 탁월합니다. 신선한 풀은 최대 연료 생산량을 제공합니다. 메탄 비율이 70%인 약 250m 3의 가스가 1톤의 원료에서 얻어집니다. 옥수수 사일리지는 약간 작습니다 - 220m 3 . 사탕무 상판 - 180m 3.

거의 모든 식물, 건초, 조류를 바이오매스로 사용할 수 있습니다. 적용의 단점은 생산주기의 지속 기간에 있습니다. 바이오가스 생산 과정은 최대 2개월이 소요됩니다. 원료는 잘게 분쇄되어야 합니다.

동물.가공, 유제품, 도축장 등에서 발생하는 폐기물 바이오가스 플랜트에 적합합니다. 동물성 지방은 메탄 비율이 87%인 바이오가스 1500m3의 최대 연료 생산량을 제공합니다. 가장 큰 단점은 희소성입니다. 동물성 원료도 분쇄해야 합니다.

배설물.분뇨의 가장 큰 장점은 비용이 저렴하고 접근성이 쉽다는 것입니다. 단점은 바이오가스의 양과 질이 다른 유형의 원료에 비해 낮다는 것입니다. 말과 소똥은 즉시 재활용할 수 있습니다. 생산 가동에는 약 2주가 소요되며 60% 메탄 함량으로 60m3의 생산량을 생산할 것입니다.

닭똥과 돼지똥은 독성이 있어 직접 사용할 수 없다. 발효 과정을 시작하려면 사일리지와 혼합해야 합니다. 인간 배설물도 사용할 수 있지만 배설물 함량이 낮기 때문에 하수는 효과가 없습니다.

업무 계획

계획 1 - 원료 자동 혼합이 없는 바이오가스 플랜트:

계획 2 - 산업용 바이오가스 플랜트:

바이오가스(메탄)를 확보하는 것은 가축 및 가금류 농장 소유주에게 중요합니다. 가금류와 대규모 가축을 키우는 농장에서는 폐기물 처리 문제가 항상 심각합니다. 쓰레기와 분뇨를 제거하기 위해서는 수거, 제거, 소독, 처리 등의 관리가 필요합니다. 이러한 모든 절차에는 특정 재료비, 시간 및 노력이 필요합니다.

분뇨 활용 과정이 손실이 아닌 이익을 가져오기 시작하려면 분뇨를 바이오가스로 가공하는 것을 고려하는 것이 좋습니다. 새와 동물 배설물에서 나오는 가정용 바이오가스는 50-80%가 메탄입니다. 이것은 보일러, 스토브에서 연소되고 자동차에 사용되는 것과 동일한 가스입니다. 메탄은 분뇨에서 자체적으로 무작위로 배출됩니다. 1년 동안 햇볕에 썩게 놔두면 거름이 발효되어 바이오가스를 방출합니다. 생산되는 메탄의 양을 늘리고 생산 시간을 단축하려면 이 프로세스를 최적화하기만 하면 됩니다.

바이오가스 생산 효율을 높이려면 원료의 분해와 발효 과정을 가속화해야 합니다. 이렇게 하려면 필요한 박테리아의 번식에 가장 유리한 조건을 만들어야 합니다. 이렇게하려면 분뇨를 특수 용기 인 반응기에 넣어야합니다. 동시에 용기를 닫아야합니다. 이러한 조건에서는 박테리아가 더 활발하게 번식합니다. 이미 반응기에서 분뇨를 분쇄한 다음 물과 혼합합니다. 물은 깨끗해야 합니다. 그렇지 않으면 외부 미생물이 기질에 들어가 발효 과정이 느려질 수 있습니다.

산업 환경에서는 반응기 가열 시스템, 산도 조절기 및 기질 혼합을 위한 특수 블레이드가 장착되어 있습니다. 분뇨를 저어주면 외부로부터의 산소 흐름과 내부로부터의 메탄 배출을 차단하는 단단한 껍질의 형성을 제거할 수 있습니다. 산업 조건에서 메탄을 얻는 기간은 최소 15일입니다. 이 기간 동안 분뇨는 최대 25%까지 분해될 수 있습니다. 메탄의 최대 유출은 분해도 33%에서 발생합니다.

반응기 바닥에는 썩은 슬러지가 형성된다는 점에 유의해야 합니다. 특수 튜브를 사용하여 제거되며, 이를 통해 별도의 슬러지 탱크로 이동됩니다. 그 후, 슬러지를 세척하고 제거합니다. 탱크 위로 올라온 메탄은 증기욕에서 정화된 후 가스 수집기로 보내집니다.

메탄의 산업적 생산에는 이미 발효되기 시작한 기질과 혼합된 새로운 기질을 매일 주입하는 작업이 포함됩니다. 하루 동안 폐기물 5% 대신 신선한 거름 5%를 추가할 수 있습니다. 반응기에서 제거된 분뇨는 토양 비료로 사용할 수 있습니다. 따라서 바이오가스와 비료를 모두 얻을 수 있는 폐기물 없는 생산이 가능해집니다.

집에 분뇨 바이오가스 플랜트 설치

분뇨를 바이오가스로 가공하기 위한 공장을 건설하려면 다음이 필요합니다.

• 최소 1 입방미터의 부피를 갖는 밀폐형 용기(금속, 콘크리트, 플라스틱으로 제작)
• 교반기 핸들용으로 밀봉된 통로가 있는 반응기 덮개;
• 바닥 단열재 (난방 시스템 역할);
• 즉석 재료로 만든 핸드 믹서 (삽이나 나사 오거를 사용할 수 있음)
• 기질 공급/추출 및 바이오가스 출력을 위한 분지 파이프.

건설 과정에서 파이프, 필터, 밸브 등 추가 재료가 필요할 수 있습니다. 이 모든 것은 철물점에서 찾을 수 있습니다. 디자인은 매우 간단하며, 만들면서 개선할 수 있습니다.

실험적으로 일반 플라스틱 배럴로 설치를 시도해 볼 수 있습니다. 그들은 100에서 200 리터의 양으로 생산됩니다. 배럴은 원자로 역할을 할 것입니다. 파이프의 입구와 출구를 위해 두 개의 구멍을 만드십시오. 입구는 바닥에 더 가깝게 만들어지고 출구는 위에서 만들어집니다. 구멍의 직경은 사용된 노즐의 직경에 따라 달라집니다. 플라스틱 파이프는 철물점에서 구입할 수 있습니다. 구멍에 삽입하고 안전하게 격리합니다. 벤드(커넥터 포함)가 있는 입구 파이프가 적합하고 출구에는 짧은 직선 파이프가 적합합니다.

생성된 바이오가스를 위한 저장소의 역할은 더 작은 용량에 부여됩니다. 예를 들어, 20리터의 양동이를 가져갈 수 있습니다. 버킷은 배관 밸브로 고정되어 있습니다. 그것에서 우리는 가스가 방출되는 밸브가있는 금속 홀더로 튜브를 가져갑니다.

배럴의 단열을 잊지 마십시오. 미네랄 울, 폴리에틸렌 폼 또는 기타 재료로 포장할 수 있습니다. 반응기 내부 온도를 높이려면 배럴을 햇빛에 두는 것이 가장 좋습니다. 우리는 분뇨 1kg 당 0.7 리터의 물 비율로 원료 내부에 잠들었습니다. 슬러지 제거에 적합한 용기를 넣고 그 위에 양동이를 놓고 발효를 기다립니다. 우리는 가정용 바이오가스의 첫 번째 배치를 위해 약 3주를 기다리고 있습니다. 메탄은 사용하기 전에 이산화탄소를 제거해야 한다는 점을 기억하십시오. 매장에서 "압축 공기, 이산화탄소 및 증기 청소용 필터"로 판매되는 특수 필터가 이 작업에 대처할 수 있습니다.

분뇨로 만든 DIY 바이오가스: 지하 플랜트 건설

분뇨-바이오가스 플랜트를 건설하는 또 다른 쉬운 방법은 지하 시스템을 구축하는 것입니다. 먼저 최소 1 입방 미터의 구멍을 파야합니다. 벽과 바닥은 팽창된 점토 콘크리트로 채워져 있습니다. 반대편 벽에서는 바이오매스 공급과 슬러지 제거를 위한 파이프 하나가 배출됩니다. 출구 파이프는 바닥에 더 가깝게 위치해야 하며 입구 파이프는 바닥에서 50cm 위에 있어야 합니다. 출구 파이프의 끝은 폐기물 용기로 이동됩니다. 입구 파이프의 끝은 새로운 원료를 펌핑하는 것이 편리한 방식으로 위치해야 합니다.

이 "벙커"의 상부는 돔형 또는 원뿔형 가스 탱크입니다. 금속 시트나 벽돌로 만드는 것이 가장 쉽습니다. 가스 탱크 상단에는 밀봉된 해치와 물개를 갖춘 가스 파이프가 장착되어 있습니다. 압력 릴리프 밸브와 같은 중요한 부품이 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 이는 설비 작업 시 안전을 보장하고 반응기 내부의 최적 압력을 유지합니다.

이러한 설치에서 기판의 혼합은 버블링 원리에 따라 발생합니다. 이렇게하려면 플라스틱 파이프 몇 개를 사용하여 가능한 한 많은 구멍을 만드십시오. 그런 다음 반응기 내부의 파이프를 수직 위치로 고정합니다. 가스가 상승하면 기포가 방출되어 출구에서 기판에서 끓기 시작하여 혼합됩니다.

분뇨에서 얻은 바이오가스 - 수익성 있는 투자

그러한 카메라를 만들 준비가 되지 않은 사람들을 위해 항상 다른 방법이 있습니다. 기성품을 구입할 수 있습니다. 설비 건설에는 여전히 귀하의 소액 투자가 필요합니다. 자신의 능력에 자신이 없거나 모든 재료가 없다면 간단히 PVC 설치물을 구입하는 것이 좋습니다. 결과적으로 귀하는 여전히 분뇨 처리 및 바이오가스 생산을 위한 가정 생산을 조직하고 있습니다.

전통적인 에너지 운반체의 비용이 지속적으로 증가함에 따라 가정 장인들은 자신의 손으로 폐기물에서 바이오가스를 얻을 수 있는 집에서 만든 장비를 만들도록 강요받고 있습니다. 농업에 대한 이러한 접근 방식을 사용하면 주택 난방 및 기타 요구 사항을 위한 값싼 에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 유기 폐기물을 재활용하는 과정을 구성하고 이후 토양에 적용하기 위한 무료 비료를 얻을 수도 있습니다.

과잉 생산된 바이오가스와 비료는 관심 있는 소비자에게 시장 가치로 판매될 수 있으며, 말 그대로 "발밑에 누워 있는" 돈으로 바뀔 수 있습니다. 대규모 농부들은 조립식 바이오가스 플랜트를 구입할 여유가 있습니다. 그러한 장비의 비용은 상당히 높습니다. 그러나 운영 수익은 투자에 해당합니다. 동일한 원리로 작동하는 덜 강력한 설비는 사용 가능한 재료 및 부품을 사용하여 자체적으로 조립할 수 있습니다.

바이오가스는 무엇이고 어떻게 생산되나요?

바이오매스 처리의 결과로 바이오가스를 얻습니다.

바이오가스는 친환경 연료로 분류됩니다. 특성 측면에서 바이오그는 여러 면에서 산업 규모로 생산되는 천연가스와 유사합니다. 바이오가스 생산기술은 다음과 같이 표현될 수 있다.

• 바이오리액터라고 불리는 특수 용기에서 특정 기간 동안 무공기 발효 조건 하에서 혐기성 박테리아가 참여하여 바이오매스 처리 과정이 진행되며, 그 기간은 적재된 원료의 양에 따라 달라집니다.
• 결과적으로 메탄 60 %, 이산화탄소 35 %, 기타 가스 물질 5 %로 구성된 가스 혼합물이 방출되며 그중 황화수소가 소량 존재합니다.
• 생성된 가스는 생물반응기에서 지속적으로 배출되며, 세척 후 의도된 용도로 보내집니다.
• 고품질 비료가 된 가공 폐기물은 주기적으로 생물반응기에서 제거되어 밭으로 옮겨집니다.

바이오연료 생산 공정의 시각적 다이어그램

집에서 바이오가스를 지속적으로 생산하려면 농업 및 축산업 기업을 소유하거나 접근할 수 있어야 합니다. 분뇨 및 기타 유기 동물 폐기물을 무료로 공급할 수 있는 경우에만 바이오가스 생산에 참여하는 것이 경제적으로 이익이 됩니다.

가스 가열은 여전히 ​​가장 신뢰할 수 있는 가열 방법입니다. 다음 자료에서 자율 가스화에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

생물반응기의 종류

바이오가스 생산 플랜트는 원료 적재 유형, 생성된 가스 수집, 지구 표면에 대한 반응기 배치 및 제조 재료가 다릅니다. 콘크리트, 벽돌 및 강철은 생물반응기를 만드는 데 가장 적합한 재료입니다.

적재 유형에 따라 특정 원자재 부분을 적재하고 처리주기를 거친 다음 완전히 하역하는 바이오 설비가 구별됩니다. 이 장치의 가스 생산은 불안정하지만 모든 종류의 원자재를 넣을 수 있습니다. 일반적으로 수직 배열이며 공간을 거의 차지하지 않습니다.

유기 폐기물의 일부는 매일 두 번째 유형의 시스템에 적재되고 동일한 양의 기성 발효 비료의 일부는 하역됩니다. 작동 혼합물은 항상 반응기에 남아 있습니다. 소위 연속 적재 플랜트는 지속적으로 더 많은 바이오가스를 생산하며 농부들에게 매우 인기가 있습니다. 기본적으로 이러한 원자로는 수평으로 위치하며 현장에 여유 공간이 있으면 편리합니다.

선택된 바이오가스 수집 유형에 따라 반응기의 설계 특징이 결정됩니다.

• 풍선 시스템은 반응기와 가스 홀더가 결합된 고무 또는 플라스틱 내열 실린더로 구성됩니다. 이러한 유형의 반응기의 장점은 설계의 단순성, 원자재의 로딩 및 언로딩, 세척 및 운송의 용이성, 저렴한 비용입니다. 단점은 짧은 서비스 수명(2~5년), 외부 영향으로 인한 손상 가능성 등입니다. 탱크 원자로에는 액체 폐기물 및 하수 처리를 위해 유럽에서 널리 사용되는 채널형 플랜트도 포함됩니다. 이러한 고무 상판은 높은 주변 온도에서 효과적이며 실린더가 손상될 위험이 없습니다. 고정형 돔 설계에는 완전히 밀폐된 반응기와 슬러리 배출을 위한 보충 탱크가 있습니다. 가스는 돔에 축적되며, 원료의 다음 부분을 적재할 때 처리된 질량은 보상 탱크로 밀려납니다.
• 플로팅 돔 바이오시스템은 지하에 위치한 모놀리식 생물반응기와 특수 물 주머니나 공급원료에 직접 떠서 가스 압력의 작용에 따라 상승하는 이동식 가스 홀더로 구성됩니다. 플로팅 돔의 장점은 작동이 간편하고 돔 높이에 따라 가스 압력을 결정할 수 있다는 점입니다. 이는 대규모 농장에 적합한 솔루션입니다.
• 지하 또는 지상 설치를 선택할 때 원자재의 적재 및 하역을 용이하게 하는 구호 경사, 일일 온도 변동으로부터 바이오매스를 보호하고 지하 구조물의 단열 강화를 고려해야 합니다. 발효 과정이 더 안정적입니다.

이 디자인에는 원료 가열 및 혼합을 위한 추가 장치가 장착될 수 있습니다.

원자로를 만들고 바이오가스를 사용하는 것이 수익성이 있습니까?

바이오가스 플랜트 건설의 목적은 다음과 같습니다.

• 값싼 에너지 생산;
• 쉽게 소화 가능한 비료 생산;
• 고가의 하수도 연결 비용 절감;
• 가정용 쓰레기 처리;
• 가스 판매로 인한 이익 가능성;
• 불쾌한 냄새의 강도를 줄이고 해당 지역의 환경 상황을 개선합니다.

바이오가스 생산 및 사용의 수익성 그래프

생물반응기 구축의 이점을 평가하려면 신중한 소유자는 다음 측면을 고려해야 합니다.

• 바이오 설치 비용은 장기 투자입니다.
• 집에서 만든 바이오가스 장비와 제3자 전문가의 개입 없이 원자로를 설치하면 비용이 훨씬 저렴하지만 효율성은 값비싼 공장의 장비보다 낮습니다.
• 안정적인 가스 압력을 유지하려면 농부는 충분한 양의 가축 배설물에 오랫동안 접근할 수 있어야 합니다. 전기 및 천연가스 가격이 높거나 가스화 가능성이 부족한 경우 설비 사용은 수익성이 있을 뿐만 아니라 필요합니다.
• 자체 원료 기반을 갖춘 대규모 농장의 경우 수익성 있는 솔루션은 온실 및 가축 농장 시스템에 생물반응기를 포함하는 것입니다.
• 소규모 농장의 경우 여러 개의 소형 원자로를 설치하고 서로 다른 간격으로 원료를 적재함으로써 효율성을 높일 수 있습니다. 이는 공급원료 부족으로 인한 가스 공급 중단을 방지하는 데 도움이 됩니다.

스스로 생물반응기를 만드는 방법

건설에 대한 결정이 내려졌으므로 이제 설치를 설계하고 필요한 자재, 도구 및 장비를 계산해야 합니다.

중요한! 공격적인 산성 및 알칼리성 매질에 대한 내성은 생물반응기 재료의 주요 요구 사항입니다.

금속 탱크를 사용할 수 있는 경우 부식 방지 코팅이 되어 있으면 사용할 수 있습니다. 금속 용기를 선택할 때는 용접 부위와 강도에 주의하세요.

내구성이 뛰어나고 편리한 옵션 - 폴리머 용기. 이 물질은 썩거나 녹슬지 않습니다. 두껍고 견고한 벽이 있거나 강화된 배럴은 하중을 완벽하게 견딜 수 있습니다.

가장 저렴한 방법은 벽돌이나 돌, 콘크리트 블록으로 구성된 용기를 배치하는 것입니다. 강도를 높이기 위해 벽을 강화하고 다층 방수 및 기밀 코팅으로 내부와 외부를 코팅합니다. 석고에는 원하는 특성을 제공하는 첨가제가 포함되어 있어야 합니다. 모든 압력 하중을 견딜 수 있는 가장 좋은 모양은 타원형 또는 원통형입니다.

이 용기 바닥에는 폐기물을 제거할 수 있는 구멍이 있습니다. 이 구멍은 단단히 닫혀야 합니다. 왜냐하면 시스템은 밀봉된 조건에서만 효과적으로 작동하기 때문입니다.

필요한 도구 및 재료 계산

벽돌 컨테이너를 배치하고 전체 시스템을 배치하려면 다음 도구와 재료가 필요합니다.

• 시멘트 모르타르 또는 콘크리트 믹서를 혼합하는 용기;
• 믹서 노즐로 드릴;
• 배수 베개 장치 용 쇄석 및 모래;
• 삽, 줄자, 흙손, 주걱;
• 벽돌, 시멘트, 물, 고운 모래, 철근, 가소제 및 기타 필요한 첨가제;
• 금속 파이프 및 부품을 장착하기 위한 용접 기계 및 패스너;
• 물 필터와 가스 정화용 금속 부스러기가 담긴 용기;
• 타이어 실린더 또는 표준 프로판 가스 저장 탱크.

콘크리트 탱크의 크기는 개인 안뜰이나 농장에서 매일 나타나는 유기 폐기물의 양에 따라 결정됩니다. 사용 가능한 부피의 2/3까지 채워지면 바이오리액터의 본격적인 작동이 가능합니다.

소규모 개인 농장의 원자로 부피를 결정해 보겠습니다. 소 5마리, 돼지 10마리, 닭 40마리가 있다면 하루에 5 x 55 kg + 10 x 4.5 kg + 40 x 0.17 kg = 275kg + 45kg + 6.8kg = 326.8kg. 닭 분뇨의 수분 함량을 85%로 맞추려면 물 5리터를 추가합니다. 총 무게 = 331.8kg. 20 일 안에 처리하려면 331.8 kg x 20 \u003d 6636 kg - 기판에만 약 7 개의 큐브가 필요합니다. 이는 필요한 양의 2/3입니다. 결과를 얻으려면 7x1.5 \u003d 10.5 입방 미터가 필요합니다. 결과 값은 생물반응기의 필요한 부피입니다.

작은 용기에서 대량의 바이오가스를 생산하는 것은 효과가 없다는 것을 기억하십시오. 출력은 반응기에서 처리되는 유기 폐기물의 질량에 직접적으로 의존합니다. 따라서 100입방미터의 바이오가스를 얻으려면 1톤의 유기 폐기물을 처리해야 합니다.

생물반응기 장치를 위한 장소 준비

반응기에 적재된 유기 혼합물에는 박테리아의 생명에 유해하고 바이오가스 생산을 지연시키는 방부제, 세제, 화학 물질이 포함되어서는 안 됩니다.

중요한! 바이오가스는 가연성 및 폭발성이 있습니다.

생물반응기의 올바른 작동을 위해서는 가스 설치와 동일한 규칙을 따라야 합니다. 장비가 밀폐되어 있으면 바이오가스가 적시에 가스 탱크로 배출되므로 문제가 없습니다.

가스 압력이 기준을 초과하거나 기밀이 깨지면 중독될 경우 폭발의 위험이 있으므로 반응기에 온도 및 압력 센서를 설치하는 것이 좋습니다. 바이오가스를 흡입하는 것도 인체 건강에 해롭습니다.

바이오매스 활동을 보장하는 방법

바이오매스를 가열하면 발효 과정의 속도를 높일 수 있습니다. 일반적으로 남부 지역에서는 이러한 문제가 발생하지 않습니다. 주변 온도는 발효 과정의 자연적인 활성화에 충분합니다. 겨울철 기후 조건이 가혹한 지역에서는 난방 없이 바이오가스 플랜트를 운영하는 것이 일반적으로 불가능합니다. 결국 발효과정은 섭씨 38도를 넘는 온도에서 시작된다.

바이오매스 탱크의 가열을 구성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

• 반응기 아래에 있는 코일을 가열 시스템에 연결합니다.
• 탱크 바닥에 전기 가열 요소를 설치하십시오.
• 전기 히터를 사용하여 탱크를 직접 가열합니다.

메탄 생산에 영향을 미치는 박테리아는 원료 자체에 휴면 상태로 존재합니다. 특정 온도 수준에서 활동이 증가합니다. 자동 가열 시스템을 설치하면 공정이 정상적으로 진행됩니다. 자동화는 다음 차가운 배치가 바이오리액터에 들어갈 때 가열 장비를 켜고, 바이오매스가 미리 정해진 온도 수준까지 따뜻해지면 가열 장비를 끕니다.

온수 보일러에도 유사한 온도 조절 시스템이 설치되어 있으므로 가스 장비 판매 전문점에서 구입할 수 있습니다.

다이어그램은 고체 및 액체 원료를 적재하는 것부터 시작해 소비자에게 바이오가스를 제거하는 것으로 끝나는 전체 사이클을 보여줍니다.

반응기에서 바이오매스를 혼합함으로써 집에서 바이오가스 생산을 활성화할 수 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 이를 위해 가정용 믹서와 구조적으로 유사한 장치가 만들어집니다. 장치는 탱크의 뚜껑이나 벽에 있는 구멍을 통해 나오는 샤프트에 의해 작동될 수 있습니다.

바이오가스 설치 및 사용에 필요한 특별 허가는 무엇입니까?

생물반응기를 건설 및 운영하고 생성된 가스를 사용하려면 설계 단계에서 필요한 허가를 획득해야 합니다. 가스 서비스, 소방관 및 Rostekhnadzor와의 조정이 통과되어야 합니다. 일반적으로 설치 및 작동 규칙은 기존 가스 장비 사용 규칙과 유사합니다. 건설은 SNIP에 따라 엄격하게 수행되어야 하며 모든 파이프라인은 노란색이어야 하며 적절한 표시가 있어야 합니다. 공장에서 제조된 기성 시스템은 몇 배 더 비싸지만 모든 관련 문서가 있고 모든 기술 요구 사항을 충족합니다. 제조업체는 장비 및 서비스에 대한 보증을 제공하고 제품을 수리합니다.

자체 제작 바이오가스 플랜트는 농산물 가격 결정에서 큰 비중을 차지하는 에너지 비용을 절감할 수 있습니다. 생산 비용의 감소는 농장이나 개인 농장의 수익성 증가에 영향을 미칩니다. 이제 기존 폐기물에서 바이오가스를 얻는 방법을 알았으므로 아이디어를 실제로 적용하는 일만 남았습니다. 많은 농부들은 오랫동안 거름으로 돈을 버는 법을 배웠습니다.

전통적인 연료에 대한 접근이 제한적인 지역에 위치한 개인 주택 소유자는 반드시 현대식 바이오가스 플랜트에 주의를 기울여야 합니다. 이러한 장치를 사용하면 다양한 유기 폐기물로부터 바이오가스를 얻고 이를 주거용 건물 난방을 포함한 개인 요구에 사용할 수 있습니다.

가스는 축산업, 식품 생산, 농업, 단풍 등 거의 모든 바이오매스에서 얻을 수 있습니다. 동시에 이러한 시설을 직접 구축할 수도 있습니다.

바이오가스 플랜트의 작용 메커니즘

균질한 원료와 다양한 바이오매스의 혼합물 모두 바이오가스 생산에 적합합니다. 바이오가스 플랜트는 원자재 공급, 바이오매스 가열, 구성 요소 혼합, 생성된 바이오가스를 가스 수집기로 전환 및 구조 보호를 위한 장치가 장착된 체적 밀봉 구조입니다.

반응기에서는 혐기성 박테리아의 영향으로 바이오매스가 빠르게 분해됩니다. 유기 원료가 발효되는 동안 바이오가스가 방출됩니다. 이러한 가스 구성의 약 70%는 메탄이고 나머지는 이산화탄소입니다.

바이오가스는 발열량이 뛰어나고 뚜렷한 냄새와 색이 없는 것이 특징입니다. 그 특성 면에서 바이오가스는 전통적인 천연가스보다 실질적으로 결코 열등하지 않습니다.

선진국에서는 이산화탄소로부터 바이오가스를 정화하기 위해 추가 설비가 사용됩니다. 원한다면 동일한 설비를 구입하여 순수한 바이오메탄을 얻을 수 있습니다.

사일로에 있는 바이오가스 플랜트. 1개의 사일로. 2 바이오매스 로딩 시스템. 3 원자로. 4 발효 반응기. 5 기판. 6 난방 시스템. 7 발전소. 8 자동화 및 제어 시스템. 9 가스 파이프라인 시스템

평균적으로 무게가 0.5톤에 달하는 소나 다른 동물 한 마리는 하루에 약 1.5m3의 바이오가스를 생산하기에 충분한 분뇨를 생산할 수 있습니다. 평균 돼지 한 마리의 일일 분뇨는 0.2m3의 바이오가스로 처리될 수 있고, 토끼나 닭의 경우 0.01-0.02m3의 연료로 처리될 수 있습니다.

비교를 위해 분뇨에서 나오는 바이오가스 1m3는 장작 3.5kg, 석탄 1~2kg, 전기 9~10kWh와 거의 동일한 양의 열에너지를 제공합니다.

가장 간단한 바이오가스 혼합 레시피에는 다음 구성 요소가 포함됩니다.

• 소똥 - 약 1500kg;
• 썩은 나뭇잎 또는 기타 유기 폐기물 - 3500 kg;
• 물 - 이전 구성 요소 총 질량의 65-75%. 물을 약 35도까지 예열하세요.

이 바이오매스 양은 적당한 소비로 반년 동안 작동하여 바이오가스를 생산하기에 충분합니다. 평균적으로 바이오가스는 혼합물을 공장에 적재한 후 1.5~2주 내에 방출되기 시작합니다.

가스는 집과 다양한 가구 및 가구 건물을 가열하는 데 사용될 수 있습니다.

전형적인 바이오가스 플랜트 건설

바이오가스 플랜트

완전한 바이오가스 시스템의 주요 구성요소는 다음과 같습니다.

• 반응기;
• 부식질 공급 시스템;
• 교반기;
• 바이오매스;
• 가스홀더;
• 분리 기호;
• 보호 부분.

국내 설치는 다소 단순화된 디자인을 가지지만 완전한 인식을 위해 나열된 모든 요소에 대한 설명을 읽어 보시기 바랍니다.

바이오가스 플랜트

원자로

설치의 이 부분은 일반적으로 스테인레스 스틸 또는 콘크리트로 조립됩니다. 외부에서 원자로는 일반적으로 구형 모양의 돔이 설치된 대형 밀폐 용기처럼 보입니다.

현재 가장 인기 있는 것은 혁신적인 기술을 사용하여 만든 접이식 디자인 원자로입니다. 이러한 반응기는 최소한의 시간으로 손으로 쉽게 조립할 수 있습니다. 필요한 경우 분해하여 다른 장소로 운반하는 것도 쉽습니다.

강철은 시스템의 다른 요소를 연결하기 위해 구멍을 쉽게 만들 수 있다는 점에서 편리합니다. 콘크리트는 강도와 내구성 측면에서 강철보다 우수합니다.

바이오매스 공급 시스템

설치의 이 부분에는 폐기물 수용 용기, 물 유입 파이프 및 부식질을 반응기로 보내도록 설계된 스크류 펌프가 포함됩니다.

프론트 로더는 건조한 구성품을 벙커에 로드하는 데 사용됩니다. 집에서는 로더 없이도 삽과 같은 다양한 즉석 수단을 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.

벙커에서 혼합물은 반액체 상태로 축축해집니다. 원하는 수분 수준에 도달한 후, 스크류는 반액체 덩어리를 반응기의 하부 구획으로 옮깁니다.

교반기

반응기 내 부식질 발효는 고르게 이루어져야 합니다. 이는 혼합물에서 바이오가스를 집중적으로 방출하기 위한 가장 중요한 조건 중 하나입니다. 일반적인 바이오가스 플랜트 설계에 전기 구동 장치가 있는 교반기가 포함되는 것은 혼합물의 가장 균일한 발효 공정을 달성하기 위한 것입니다.

수중형과 경사형 혼합기가 있습니다. 수중 메커니즘은 기질의 집중적이고 균일한 혼합을 보장하기 위해 필요한 깊이까지 바이오매스 속으로 내려갈 수 있습니다. 일반적으로 이러한 믹서는 마스트 위에 배치됩니다.

경사형 혼합기는 반응기 측면에 장착됩니다. 전기 모터는 발효조의 스크류 회전을 담당합니다.

자동 난방 시스템

성공적인 바이오가스 생산을 위해서는 시스템 내부 온도가 +35~+40도를 유지해야 합니다. 이를 위해 자동 난방 시스템이 설계에 포함됩니다.

이 경우 열원은 온수 보일러이며 어떤 상황에서는 전기 가열 장치가 사용됩니다.

가스 홀더

가스 홀더

바이오가스는 이 구조 요소에 수집됩니다. 대부분의 경우 가스 홀더는 반응기 지붕에 배치됩니다.

현대식 가스 탱크의 생산은 일반적으로 햇빛과 다양한 불리한 자연 현상에 강한 소재인 폴리염화비닐을 사용하여 수행됩니다.

가스 홀더

어떤 상황에서는 기존 가스 탱크 대신 특수 백이 사용됩니다. 또한 이러한 장치를 사용하면 생산되는 바이오가스의 양을 일시적으로 늘릴 수 있습니다.

가스백 제조에는 바이오가스의 양이 증가함에 따라 팽창할 수 있는 탄성 특성을 지닌 특수 폴리염화비닐이 사용됩니다.

분리 기호

분리 기호

시스템의 이 부분은 사용한 부식질을 건조하고 필요한 경우 고품질 비료를 얻는 역할을 합니다.

가장 간단한 분리기는 나사와 분리기 챔버로 구성됩니다. 챔버는 체 형태로 만들어집니다. 이를 통해 바이오매스가 고체 성분과 액체 성분으로 분리될 수 있습니다.

프레스 스크류 분리기

배수된 부식질은 선적 구획으로 보내집니다. 시스템은 액체 부분을 수용 챔버로 다시 보냅니다. 여기에서는 새로운 공급원료를 적시기 위해 액체가 적용됩니다.

가장 간단한 DIY 바이오가스 플랜트

가정용 바이오가스 플랜트

국내 바이오가스 플랜트는 다소 단순화된 설계를 가지지만 제조에는 최대한의 책임감을 갖고 접근해야 합니다.

첫 번째 단계. 구멍을 파고. 바이오가스 플랜트의 핵심은 특수 마감 처리된 대형 구덩이입니다. 고려 중인 시스템 제조에서 가장 중요하고 동시에 가장 어려운 부분은 생물반응기 벽과 그 베이스를 올바르게 준비하는 것입니다.

구덩이를 봉인해야 합니다. 플라스틱이나 콘크리트로 바닥과 벽을 강화하십시오. 대신 기성품 바닥이 단단한 폴리머 링을 구입할 수 있습니다. 이러한 장치는 시스템에 필요한 견고성을 제공합니다. 이 소재는 수년 동안 원래의 특성을 유지하며 필요한 경우 기존 링을 새 링으로 쉽게 교체할 수 있습니다.

두번째 단계. 가스 배수 시스템을 갖추고 있습니다. 이를 통해 교반기를 구입하고 설치하는 번거로움이 줄어들어 플랜트 조립에 소요되는 시간과 비용이 절약됩니다.

가스 배수 시스템의 가장 간단한 버전은 몸체에 많은 구멍이 있는 수직으로 고정된 PVC 하수관입니다.

상단 가장자리가 적재된 부식질의 상단보다 약간 높게 올라가는 길이의 파이프를 선택하십시오.

세 번째 단계. 호일 단열재로 기판의 외부 층을 덮습니다. 필름 덕분에 약간의 과압 조건에서 돔 아래에 바이오가스를 축적할 수 있는 조건이 만들어집니다.

네 번째 단계. 돔을 설치하고 배기 파이프를 가장 높은 지점에 장착합니다.

가스 소비는 규칙적이어야 합니다. 그렇지 않으면 바이오매스 탱크 위의 돔이 폭발할 수도 있습니다. 여름에는 겨울보다 가스가 더 집중적으로 형성됩니다. 마지막 문제를 해결하려면 적합한 히터를 구입하여 설치하십시오.

바이오가스 플랜트의 성공적인 사용을 위한 절차 및 조건

바이오가스의 평균 비수율

따라서 간단한 바이오가스 플랜트를 스스로 조립하는 것은 어렵지 않습니다. 그러나 성공적인 작동을 위해서는 몇 가지 간단한 규칙을 기억하고 따라야 합니다.

가장 중요한 요구 사항 중 하나는 적재된 유기물에 혐기성 미생물의 필수 활동에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 물질이 포함되어서는 안 된다는 것입니다. 금지된 함유물에는 다양한 종류의 용제, 항균제 및 기타 유사한 물질이 포함됩니다.

다수의 무기 물질도 박테리아의 필수 활동을 저하시킬 수 있습니다. 이를 고려하여 예를 들어 옷을 세탁하거나 세차 후 남은 물로 부식질을 희석하는 것은 금지되어 있습니다.

기억하세요: 바이오가스 플랜트는 폭발 가능성이 있는 장치이므로 가스 장비 작동과 관련된 모든 안전 규정을 따르십시오.

따라서 분뇨와 원칙적으로 이전에 모든 힘을 다해 제거하려고 시도한 거의 모든 것이 농장에서 유용할 수 있습니다. 가정용 바이오가스 플랜트를 제대로 구축하기만 하면 곧 집이 따뜻해질 것입니다. 받은 권장 사항을 따르면 더 이상 난방에 막대한 비용을 지출할 필요가 없습니다.

성공적인 작업!

저희 웹사이트에서 DIY 수경재배 설치 기사도 읽어보세요.

비디오 - DIY 바이오가스 플랜트

svoimi-rykami.ru

자체 바이오가스 플랜트

바이오가스 생산에 관한 기사는 혐기성 소화를 통해 바이오매스로부터 메탄가스를 생산하기 위한 이론적 기초를 제시했습니다.

가장 집중적인 바이오가스 생산에 필요한 조건에 대한 설명과 함께 유기 물질의 단계별 변형에서 박테리아의 역할이 설명되었습니다. 이 기사에서는 일부 임시 설계에 대한 설명과 함께 바이오가스 플랜트의 실제 구현에 대해 설명합니다.

에너지 가격이 상승하고 많은 가축 및 소규모 농장주들이 폐기물 처리에 어려움을 겪으면서 바이오가스 산업 단지와 개인 주택용 소형 바이오가스 플랜트가 시장에 등장했습니다. 검색 엔진을 사용하여 인터넷 사용자는 바이오가스 플랜트의 요구 사항과 가격을 충족하는 저렴한 턴키 솔루션을 쉽게 찾고, 장비 공급업체와 연락하고, 집이나 농장에서 바이오가스 발생기를 건설하는 데 동의할 수 있습니다.

바이오가스 산업단지

생물반응기 - 바이오가스 플랜트의 기초

바이오매스의 혐기성 분해가 일어나는 용기를 생물반응기, 발효기 또는 메탄 탱크라고 합니다. 생물반응기는 고정형 또는 부동형 돔과 다이빙 벨 디자인으로 완전히 밀봉되어 있습니다. 벨 호냉성(가열이 필요하지 않은) 생물반응기는 액체 바이오매스가 들어 있는 개방형 저장소 형태를 가지며, 여기에 원통형 또는 벨 형태의 용기가 담겨 바이오가스가 수집됩니다.

수집된 바이오가스는 실린더에 압력을 가하여 탱크 위로 올라오게 됩니다. 따라서 벨은 생성된 가스를 임시로 저장하는 가스 탱크의 기능도 수행합니다.

플로팅 돔 생물반응기

바이오가스 반응기의 벨 설계의 단점은 연중 추운 기간 동안 기질을 혼합하고 가열할 수 없다는 것입니다. 또한 부정적인 요인은 강한 냄새와 기질 일부의 열린 표면으로 인한 비위생적 조건입니다.

또한 생성된 가스의 일부가 대기로 빠져나가 환경을 오염시킵니다. 따라서 이러한 생물반응기는 기후가 더운 가난한 나라의 영세 바이오가스 플랜트에서만 사용됩니다.

플로팅 돔 생물반응기의 또 다른 예

환경오염을 방지하고 불쾌한 냄새를 제거하기 위해 가정 및 대형 산업용 바이오가스 플랜트의 반응기는 고정형 돔 설계를 가지고 있습니다. 가스 형성 과정에서 구조물의 모양은 크게 중요하지 않지만 돔 모양의 지붕이 있는 원통을 사용하면 건축 자재가 크게 절약됩니다. 고정 돔이 있는 생물반응기에는 새로운 바이오매스를 추가하고 사용한 기질을 제거하기 위한 노즐이 장착되어 있습니다.

고정형 돔 생물반응기의 변형

바이오가스 플랜트의 주요 유형

고정 돔 디자인이 가장 적합하기 때문에 대부분의 기성 생물반응기 솔루션은 이 유형입니다. 로딩 방법에 따라 생물반응기는 디자인이 다르며 다음과 같이 나뉩니다.

• 전체 바이오매스의 단일 로드와 원료 처리 후 후속 완전 하역이 포함된 부분. 이러한 유형의 생물반응기의 가장 큰 단점은 기판 처리 중에 가스가 고르지 않게 방출된다는 것입니다.
• 원료의 지속적인 로딩 및 언로딩으로 인해 바이오가스의 균일한 방출이 달성됩니다. 바이오매스의 첨가 및 제거가 이루어지는 노즐을 워터씰 형태로 제작하여 가스가 유입되는 것을 방지함으로써, 로딩 및 언로딩 시 바이오리액터의 설계로 인해 바이오가스 생산이 중단되지 않고 누출이 발생하지 않습니다. 탈출.

배치 생물반응기 예

배치 바이오가스 반응로는 가스 누출을 방지하는 모든 설계가 가능합니다. 예를 들어, 한때 호주에서는 탄력 있는 팽창식 지붕이 있는 채널 메탄탱크가 인기가 있었는데, 생물반응기 내부의 약간의 과압으로 인해 내구성이 뛰어난 폴리프로필렌 기포가 팽창했습니다. 바이오리액터 내부의 일정 압력 수준에 도달하면 압축기가 가동되어 생성된 바이오가스를 펌핑합니다.

유연한 가스 홀더가 있는 채널 생물반응기

이 바이오가스 플랜트의 발효 유형은 중온성(약한 가열 사용)일 수 있습니다. 팽창형 돔의 넓은 면적으로 인해 채널 생물반응기는 가열된 공간이나 더운 기후가 있는 지역에만 설치할 수 있습니다. 설계의 장점은 중간 수신기가 필요 없다는 점이지만 큰 단점은 탄성 돔이 기계적 손상에 취약하다는 것입니다.

유연한 가스 탱크를 갖춘 대형 채널 생물반응기

최근에는 기질에 물을 첨가하지 않고 분뇨를 건식 발효시키는 회분식 생물반응기가 인기를 얻고 있습니다. 분뇨에는 자체 수분이 있기 때문에 반응 강도는 감소하지만 유기체의 생명에는 충분합니다.

건식 생물반응기는 문이 단단히 닫혀 있는 밀폐된 차고처럼 보입니다. 바이오매스는 프론트 로더를 사용하여 반응기에 로딩되며 기질을 추가하고 혼합할 필요 없이 전체 가스 생성 주기(약 반년)가 완료될 때까지 이 상태를 유지합니다.

밀봉된 도어를 통해 로딩된 배치 생물반응기

DIY 바이오가스 플랜트

대부분의 생물반응기에서는 일반적으로 가스 생성 구역만 밀봉되고 입구와 출구의 액체 바이오매스는 대기압 하에 있다는 점에 유의해야 합니다. 생물반응기 내부의 과도한 압력은 액체 기질의 일부를 노즐로 이동시켜 노즐 안의 바이오매스 수준이 탱크 내부보다 약간 높습니다.

다이어그램의 빨간색 선은 생물반응기와 노즐의 레벨 차이를 나타냅니다.

집에서 만든 생물반응기의 이러한 디자인은 가정용 바이오가스 플랜트를 직접 손으로 독립적으로 만드는 민속 공예가들 사이에서 인기가 있으며, 재사용 가능한 수동 로딩 및 기질 언로딩이 가능합니다. 자신의 손으로 생물 반응기를 제조할 때 많은 장인이 대형 차량 바퀴 타이어의 여러 고무 챔버를 가스 홀더로 사용하여 완전히 밀봉된 용기로 실험합니다.

트랙터 챔버로 만든 가스 탱크 그리기

아래 비디오에서, 집에서 바이오가스 생산에 열광하는 사람은 새 배설물로 채워진 통의 예를 사용하여 실제로 집에서 가연성 가스를 얻어 가금류 폐기물을 유용한 비료로 처리할 수 있는 가능성을 증명합니다. 이 영상에 설명된 디자인에 추가할 수 있는 유일한 것은 집에서 만든 생물반응기에 압력 게이지와 안전 밸브를 장착해야 한다는 것입니다.

생물반응기 생산성 계산

바이오가스의 양은 사용된 원료의 질량과 품질에 따라 결정됩니다. 인터넷에서는 다양한 동물이 배출하는 폐기물의 양을 나타내는 표를 찾을 수 있지만 매일 분뇨를 제거해야 하는 소유자에게는 이 이론이 필요하지 않습니다. 자신의 연습. 매일 재생 가능한 원자재의 가용성을 기반으로 바이오리액터에 필요한 양과 일일 바이오가스 생산량을 계산할 수 있습니다.

바이오가스 생산량을 대략적으로 계산하여 일부 동물의 분뇨량을 구하는 표

계산이 완료되고 생물반응기 설계가 승인되면 건설을 진행할 수 있습니다. 재료는 철근 콘크리트 용기가 될 수 있으며, 바닥에 부어지거나 벽돌을 쌓고 수영장을 처리하는 데 사용되는 특수 코팅으로 밀봉됩니다.

부식 방지 재료를 코팅한 철로 가정용 바이오가스 플랜트의 메인 탱크를 구축하는 것도 가능합니다. 소형 산업용 생물반응기는 화학적으로 저항성이 있는 대용량 플라스틱 탱크로 만들어지는 경우가 많습니다.

벽돌 생물 반응기 건설

산업용 바이오가스 플랜트에서는 전자 제어 시스템과 다양한 시약을 사용하여 기질의 화학적 조성과 산도 수준을 교정하고 특수 물질(바이오리액터 내부 미생물의 번식과 필수 활동을 자극하는 효소 및 비타민)을 바이오매스에 첨가합니다. . 미생물학의 발전 과정에서, 바이오가스 생산과 관련된 회사로부터 구입할 수 있는 메탄생성균의 저항성과 효과적인 균주가 점점 더 많이 생성되고 있습니다.

그래프는 효소를 사용하면 최대 바이오가스 생산량이 두 배 더 빠르게 발생함을 보여줍니다.

바이오가스 펌핑 및 청소의 필요성

모든 설계의 생물반응기에서 가스가 지속적으로 생성되면 바이오가스를 펌핑해야 합니다. 일부 원시 바이오가스 플랜트는 생성된 가스를 근처에 설치된 버너에서 직접 연소할 수 있지만, 바이오리액터의 과압이 불안정하면 화염이 꺼지고 유독 가스가 방출될 수 있습니다. 스토브에 연결된 이러한 원시적인 바이오가스 플랜트의 사용은 원시 바이오가스의 독성 성분에 의한 중독 가능성 때문에 명백히 용납될 수 없습니다.

바이오가스 연소 시 버너 불꽃은 깨끗하고 균일하며 안정적이어야 합니다.

따라서 바이오가스 플랜트의 거의 모든 계획에는 가스 저장 탱크와 가스 정화 시스템이 포함됩니다. 수제 청소 단지로서 정수 필터와 금속 부스러기로 채워진 수제 용기를 사용하거나 전문 여과 시스템을 구입할 수 있습니다. 바이오가스 임시 저장용 탱크는 타이어 챔버로 구성될 수 있으며, 이 챔버에서 가스는 때때로 압축기에 의해 표준 프로판 실린더로 펌핑되어 저장 및 후속 사용됩니다.

일부 아프리카 국가에서는 바이오가스를 저장하고 운반하는 데 베개 형태의 팽창식 가스 홀더를 사용합니다.

가스 탱크를 의무적으로 사용하는 대신 개선된 플로팅 돔 생물반응기를 인식할 수 있습니다. 개선 사항은 물개 역할을 하고 바이오매스가 공기와 접촉하는 것을 방지하는 물 주머니를 형성하는 동심 배플을 추가하는 것입니다. 플로팅 돔 내부의 압력은 무게에 따라 달라집니다. 가스를 정화 시스템과 환원기를 통과시킴으로써 가정용 스토브에서 사용할 수 있으며 주기적으로 생물반응기에서 배출됩니다.

떠다니는 돔과 물주머니를 갖춘 생물반응기

생물반응기에서 기질의 분쇄 및 혼합

바이오매스의 교반은 바이오가스 형성 과정의 중요한 부분으로, 박테리아가 바이오리액터 바닥에 응집될 수 있는 영양분에 접근할 수 있도록 해줍니다. 바이오매스 입자가 생물반응기에서 더 잘 혼합되기 위해서는 메탄 탱크에 적재되기 전에 기계적 또는 수동으로 분쇄되어야 합니다. 현재 산업용 및 가정용 바이오가스 플랜트에서는 기질을 혼합하는 세 가지 방법이 사용됩니다.

1. 전기 모터에 의해 또는 수동으로 구동되는 기계식 교반기;
2. 생물반응기 내부에서 기질을 펌핑하는 펌프 또는 프로펠러를 이용한 순환 혼합;
3. 이미 존재하는 바이오가스를 액체 바이오매스에 불어넣어 버블링 혼합합니다. 이 방법의 단점은 기판 표면에 거품이 형성된다는 것입니다.

화살표는 수제 ​​생물반응기의 혼합 순환 나사를 나타냅니다.

생물반응기 내부의 기질의 기계적 혼합은 전자 타이머를 사용하여 전기 모터를 켜서 수동으로 또는 자동으로 수행할 수 있습니다. 바이오매스의 워터젯 또는 버블링 혼합은 수동으로 제어되는 전기 모터를 사용하거나 소프트웨어 알고리즘을 사용해서만 수행할 수 있습니다.

이 생물반응기에는 기계식 교반기가 있습니다.

중온성 및 호열성 바이오가스 플랜트의 기질 가열

가스 형성을 위한 최적의 온도는 35-50°C 범위의 기판 온도입니다. 이 온도를 유지하기 위해 생물반응기에는 물, 증기, 전기 등 다양한 가열 시스템을 설치할 수 있습니다. 온도 제어는 생물반응기의 가열을 조절하는 액추에이터에 연결된 열 스위치나 열전대를 사용하여 수행해야 합니다.

또한 화염이 생물반응기의 벽을 과열시키고 바이오매스 내부가 연소된다는 점을 기억해야 합니다. 탄 기질은 열 전달과 가열 품질을 저하시키고, 바이오리액터의 뜨거운 벽은 빠르게 붕괴됩니다. 가장 좋은 옵션 중 하나는 가정 난방 시스템의 리턴 파이프에서 물을 가열하는 것입니다. 너무 추운 경우 생물반응기의 가열을 끄거나 기질 가열을 보일러에서 직접 연결할 수 있도록 전기 밸브 시스템을 설치해야 합니다.

생물반응기의 전기 및 물 가열 시스템

가열 요소의 도움으로 생물반응기에서 기판을 가열하는 것은 풍력 발전기나 태양광 패널에서 얻은 대체 전기가 있는 경우에만 유익할 것입니다. 이 경우 발열체를 발전기나 배터리에 직접 연결할 수 있으므로 값비싼 전압 변환기가 회로에서 제외됩니다. 열 손실을 줄이고 바이오리액터에서 기판을 가열하는 비용을 줄이려면 다양한 히터를 사용하여 기판을 최대한 단열해야 합니다.

단열재를 사용한 생물반응기의 단열

내 손으로 바이오가스 플랜트를 건설할 때 빼놓을 수 없는 실무경험

독립적인 바이오가스 생산에 대한 초보 애호가가 아무리 많은 문헌을 읽고 얼마나 많은 비디오를 보더라도 실제로는 스스로 많은 것을 배워야 하며 결과는 일반적으로 계산된 결과와는 거리가 멀습니다.

따라서 많은 초보 마스터는 작은 용기부터 시작하여 소규모 실험용 바이오가스 플랜트에서 생산되는 사용 가능한 원료의 가스 양을 결정하는 등 바이오가스를 얻기 위한 독립적인 실험 경로를 따릅니다. 구성 요소 가격, 메탄 생산량 및 전체 작동 바이오가스 플랜트를 건설하는 데 드는 미래 비용에 따라 실행 가능성과 타당성이 결정됩니다.

위 비디오에서 마스터는 하루에 얼마나 많은 바이오가스가 생산되는지 언급하면서 바이오가스 플랜트의 성능을 시연합니다. 그의 경우 8기압을 압축기 리시버로 펌핑할 때 탱크 24l의 부피를 고려하여 재계산 후 생성되는 가스의 부피는 약 0.2m²가 됩니다.

200리터 통에서 얻은 바이오가스의 양은 크지 않지만, 이 마법사의 다음 비디오에 표시된 것처럼 이 양의 가스는 스토브 버너 하나를 1시간 동안 연소하는 데 충분합니다(15분 x 실린더 4기압). , 이는 수신기 크기의 두 배입니다).

아래의 또 다른 비디오에서 마스터는 바이오가스 공장에서 유기 폐기물을 처리하여 바이오가스와 생물학적으로 순수한 비료를 얻는 방법에 대해 이야기합니다. 유기 비료의 가치가 생성되는 가스 비용을 초과할 수 있으며, 그러면 바이오가스는 고품질 비료를 만드는 과정에서 유용한 부산물이 될 것이라는 점을 명심해야 합니다. 유기농 원료의 또 다른 유용한 특성은 적절한 시기에 사용하기 위해 일정 기간 동안 보관할 수 있다는 것입니다.

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DIY 바이오가스: 생물학적 폐기물로부터 대체 연료를 얻는 기술

다가오는 에너지 위기를 걱정한 인류는 재생에너지원 개발에 적극적으로 노력하고 있습니다.

태양광 및 풍력 발전소와 함께 유기 폐기물로부터 바이오가스라고 불리는 기체 연료를 얻기 위한 시설이 등장했습니다.

이 기술의 주목할만한 특징은 단순성입니다. 누구나 소규모로 구현할 수 있습니다. 그래서 DIY 바이오 가스가 대화의 주제입니다.

태양 전지판과 풍력 터빈의 출현이 과학자들의 발견 덕분이라면 바이오가스의 경우 아무것도 발명할 필요가 없었습니다. 자연이 모든 것을 스스로 해냈습니다. 이러한 유형의 연료는 가수분해, 산 생성 및 메탄 생성이라고 통칭되는 특수 박테리아의 중요한 활동의 ​​산물입니다.

이름에서 알 수 있듯이 바이오가스의 주성분은 천연가스에도 포함되어 있는 메탄입니다. 바이오가스에서는 전체 부피의 60%를 차지한다. 약 1/3(35%)은 이산화탄소이고 나머지 5%는 황화수소와 같은 기타 가스입니다.

바이오가스 플랜트의 개략도

이 놀라운 미생물은 어디서 오는 걸까요? 이들은 소의 장에 서식하며 그 내용물을 분해하는 천연 미생물입니다. 이러한 박테리아는 분뇨와 함께 외부로 운반되며, 이는 새로운 가스 생성 공장의 연료로 사용됩니다.

미생물이 새로운 거주지에 정착하면 다른 폐기물과 함께 "메뉴"가 다양화될 수 있습니다. 다른 동물과 새의 배설물, 식물과 톱밥, 식품 산업 폐기물 등 모든 유기물이 적합합니다. 이 모든 것은 바이오가스 형성과 함께 발효됩니다. 동시에 원료는 가장 가치 있는 비료로 변합니다.

메탄생성균 및 기타 박테리아의 생존을 위한 전제조건은 공기 접근이 없다는 것입니다(이러한 미생물을 혐기성이라고 함).

바이오가스 생산에 영향을 미치는 요인

다양한 조건에서 친절한 미생물 팀이 생산하는 바이오가스의 양은 다양할 수 있으며 여러 요인에 따라 달라집니다.

원료의 종류

대부분의 바이오가스는 설탕 펄프와 다량의 지방을 함유한 식품 산업 폐기물에서 얻을 수 있습니다. 수익성이 가장 낮은 원료는 소분뇨입니다.

분뇨 - 바이오가스의 원료

온도

온도가 증가하면 박테리아의 생산성이 증가합니다. 온도 체계에 따라 가스 발생기는 세 가지 유형으로 구분됩니다.

호감성

난방이 없는 설비로 온도가 18~25도 범위에서 유지됩니다. 현재로서는 거의 사용되지 않습니다.

중온성의

난방 덕분에 온도 범위는 25도에서 40도 사이로 유지됩니다.

장점:

• 낮은 에너지 소비;
• 비료의 아미노산 조성이 가장 유용합니다.

결점:

• 상대적으로 낮은 바이오가스 생산성;
• 소독 효과 부족(원료에는 폐기해야 하는 병원성 박테리아가 포함되어 있음).

호열성의

집중적으로 가열하면 온도가 40도를 초과합니다.

장점:

• 고성능;
• 병원성 박테리아가 죽습니다.

결점:

• 높은 에너지 비용;
• 품질이 낮은 비료.

분뇨에 대한 호열성 생물반응기

각 유형의 원료마다 최적의 온도 체제가 있습니다. 왜 원자로를 가능한 가장 높은 온도까지 가열할 수 없나요? 두 가지 이유:

• 에너지 비용 증가로 인해 설치 수익성이 감소합니다.
• 온도가 상승함에 따라 유리 암모니아의 양도 증가합니다.

후자의 의존성은 가스 생성을 억제합니다(이 가스는 박테리아에 독성이 있습니다).

신진대사와 자유로운 움직임

원료는 미생물과 기포가 이동할 수 있도록 충분히 액화되어야 합니다. 이를 위해 설비에 온수를 추가하여 부하 습도를 겨울에는 85%, 여름에는 최대 92%로 높입니다.

반응기에서 대사 과정이 더 잘 진행되도록 하려면 내용물을 때때로(대략 4~6시간마다) 교반해야 합니다.

발효시간

원료가 일정보다 일찍 하역되면 박테리아는 수적 손실을 보상할 시간이 없으며 식민지의 생산성이 떨어집니다.

지나치게 장시간 노출되면 영양분 부족으로 생산성도 저하됩니다.

평균적으로 최적의 발효 시간은 다음과 같습니다.

• 친냉성 요법의 경우: 30-40일 이상;
• 중온성: 10~20일;
• 호열성: 5~10일.

산-염기 균형

가장 높은 생산성은 6.5~8.5의 pH 값(원료에 따라 다름)에서 관찰됩니다.

탄소 대 질소 비율

최적의 값은 원료에 따라 달라집니다. 탄소는 질소보다 10~20배 더 많아야 합니다.

바이오가스와 보다 전통적인 연료의 비교

이 기술의 강점은 다음과 같습니다.

1. 바이오가스 생산에 사용되는 원료는 무진장 자원이며 무료입니다.
2. 바이오가스 에너지는 특정 장소에 묶여 있지 않습니다. 설치에 필요한 원자재는 어느 지역에서나 찾을 수 있습니다.
3. 광범위한 적용 범위: 바이오가스는 열, 전기 및 모터 연료의 원천으로 작용할 수 있습니다.

건설 비용(전력 1kW당 3~4천 유로) 측면에서 바이오가스 플랜트는 원자력(1kW당 5천유로)과 석탄(1kW당 2천유로) 스테이션 사이에 있습니다.

바이오가스 플랜트

실제로 설치 전력이 클수록 그 도움으로 생성되는 에너지가 더 저렴하다는 것이 입증되었습니다. 또한 수익성은 사용되는 원자재의 유형에 따라 달라집니다.

집에서 바이오 가스 생산을 조직하는 계획

음식물 쓰레기를 처리하는 10MW 이상의 용량을 가진 가스 발생기를 건설하는 경우 전력 1kW당 약 2,000유로를 지출해야 합니다. 동시에, 소똥을 원료로 사용하는 최대 1MW 용량의 공장은 1kW당 7,000유로의 비용이 듭니다.

이 단위는 여러 기술 단위로 구성됩니다.

원자로

여러 기술 개구부가 있는 단열재로 덮힌 일체형 철근 콘크리트 용량을 나타냅니다. 반응기는 공기가 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 밀봉되어야 합니다.

바이오매스 공급 시스템

원자재를 적재하기 위해 공장에는 벙커가 장착되어 있습니다. 폐기물은 수동으로 공급되거나 컨베이어를 통해 공급됩니다.

또한 뜨거운 물이 담긴 파이프가 반응기에 공급됩니다.

교반기

혼합 블레이드는 수직 샤프트에 장착되며, 샤프트의 생크는 반응기 뚜껑의 밀봉된 구멍을 통해 나옵니다.

이 장치는 기어 감속기를 통해 전기 모터로 구동됩니다.

모터는 수동 또는 자동으로 켤 수 있습니다.

자동 난방 시스템

가열 장치는 반응기 바닥에 설치됩니다. 열 운반체는 물이나 전기일 수 있습니다. 가열 요소는 특정 온도로 설정된 온도 조절 장치에 의해 켜집니다.

가스 홀더

원자로에서 생성된 바이오가스가 들어가는 용기입니다.

분리 기호

위에서 언급했듯이 바이오가스는 다양한 가스의 혼합물입니다. 분리기를 사용하면 소비자에게 후속 공급을 위해 불순물로부터 메탄을 분리할 수 있습니다.

가정용 가장 간단한 DIY 바이오가스 플랜트

물론 자가 제작 바이오가스 발생기는 고가의 공장 제작 플랜트에 비해 성능은 떨어지지만 초기 비용은 상당히 낮습니다.

건설을 위해서는 다음이 필요합니다.

• 철근 콘크리트 링;
• 강철 벙커;
• 강철 또는 철근 콘크리트로 만든 거대한 뚜껑 (무거운 종을 뚜껑으로 사용한 경우가 알려져 있음)
• 완제품의 물 공급 및 배출을 위한 파이프라인.

반응기의 부피는 부하 부피의 1.5배를 초과해야 합니다.

설치 방식

가장 간단한 버전에서는 가스 발생기에 가열 및 혼합 장치가 장착되어 있지 않습니다. 설비 건설 작업은 다음 순서로 수행됩니다.

1. 충분한 크기의 구덩이를 파고 바닥이 콘크리트로 만들어졌습니다.
2. 여러 개의 철근 콘크리트 링이 차례로 구덩이로 내려져 원통형 탱크를 형성합니다. 모든 조인트는 역청질 매스틱으로 밀봉되어야 합니다.
3. 콘크리트 용기를 단열 및 방수 처리한 후 구덩이를 다시 채웁니다.
4. 단단히 닫힌 로딩 해치가 있는 뚜껑이 반응기 상단에 배치됩니다. 반응기 내에서 원료가 발효되는 과정에서 높은 압력이 형성되므로 뚜껑을 케이블로 고정할 수 있어 신뢰성이 높습니다. 무게추 형태의 평형추를 사용하여 안전 밸브를 설치하는 것은 불필요한 일이 아닙니다.
5. 벙커를 적재 해치에 부착해야 합니다.
6. 파이프라인을 원자로에 연결하는 것이 남아 있습니다. 동시에 완제품 배출 라인에 워터 씰을 설치해야 합니다.

바이오매스는 다음과 같이 준비됩니다:

• 소똥 3부분과 썩은 식물 찌꺼기 7부분(야채 윗부분, 잎, 껍질 등)을 섭취해야 합니다.
• 생성된 혼합물을 물로 희석하여 수분 함량을 60% - 70%로 높여야 합니다.

생산성을 높이기 위해 물 가열을 포함한보다 발전된 설치 방식을 적용할 수 있습니다. 발전소에서 생산된 연료로 작동하는 온수 보일러는 열 발생기 역할을 합니다.

DIY 바이오가스 플랜트 - 도면

원료를 넣을 때 최대 35도까지 예열하면 충분하며 발효 결과 온도는 70도까지 올라갑니다.

실습에서 알 수 있듯이 5톤의 바이오매스 부하로 6개월 동안 하루 평균 약 40입방미터를 받을 수 있습니다. m의 기체 연료.

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개인 주택을 위한 DIY 바이오가스 플랜트: 장치 권장 사항 및 직접 만든 배열의 예

신중한 소유자는 값싼 에너지 자원, 효율적인 폐기물 처리 및 비료 확보를 꿈꿉니다. DIY 가정용 바이오가스 플랜트는 꿈을 실현할 수 있는 저렴한 방법입니다. 이러한 장비를 자체 조립하려면 합리적인 비용이 들고 생산된 가스는 가정에 도움이 될 것입니다. 요리, 주택 난방 및 기타 요구 사항에 사용할 수 있습니다.

바이오가스를 얻으려면 무엇이 필요합니까?

바이오가스는 생물학적 기질의 발효 결과로 형성됩니다. 이는 가수분해, 산 및 메탄 형성 박테리아에 의해 분해됩니다. 박테리아가 생성한 가스 혼합물은 가연성으로 밝혀졌습니다. 메탄이 다량 함유되어 있습니다.

그 특성상 산업 및 가정용으로 사용되는 천연 가스와 실질적으로 다르지 않습니다.

원하는 경우 각 주택 소유자는 산업용 바이오가스 플랜트를 구입할 수 있지만 비용이 많이 들고 7~10년 내에 투자 수익을 얻을 수 있습니다. 따라서 노력하고 자신의 손으로 생물 반응기를 만드는 것이 합리적입니다.

바이오가스는 환경 친화적인 연료이며, 그 생산 기술은 환경에 특별한 영향을 미치지 않습니다. 또한, 처리가 필요한 폐기물을 바이오가스의 원료로 사용하고 있습니다. 처리가 이루어지는 생물반응기에 배치됩니다.

• 한동안 바이오매스는 박테리아에 노출됩니다. 발효 기간은 원료의 양에 따라 다릅니다.
• 혐기성 박테리아의 활동으로 인해 메탄(60%), 이산화탄소(35%) 및 기타 가스(5%)를 포함하는 가연성 가스 혼합물이 방출됩니다. 또한 발효 중에 잠재적으로 위험한 황화수소가 소량 방출됩니다. 독성이 있으므로 사람들이 노출되는 것은 매우 바람직하지 않습니다.
• 생물반응기에서 나오는 가스 혼합물은 세척되어 가스 탱크로 들어가고, 의도된 목적으로 사용될 때까지 보관됩니다.
• 가스 탱크의 가스는 천연 가스와 동일한 방식으로 사용될 수 있습니다. 가스레인지, 난방 보일러 등 가전제품에 사용됩니다.
• 분해된 바이오매스는 발효기에서 정기적으로 제거되어야 합니다. 이것은 추가적인 노력이지만 그 노력은 보상을 받습니다. 발효 후 원료는 고품질 비료로 변하여 밭과 정원에 사용됩니다.

바이오가스 플랜트는 개인 주택 소유자가 축산 농장의 폐기물에 지속적으로 접근할 수 있는 경우에만 유익합니다. 평균적으로 1 입방 미터 중. 기질은 70-80 입방 미터를 얻을 수 있습니다. 그러나 가스 생산은 고르지 않으며 다음을 포함한 여러 요인에 따라 달라집니다. 바이오매스 온도. 이로 인해 계산이 복잡해집니다.

바이오가스 플랜트는 농장에 이상적입니다. 동물 배설물은 주거용 건물과 별채를 완전히 가열하는 데 충분한 가스를 제공할 수 있습니다.

가스 생산 공정이 안정적이고 연속적으로 이루어지기 위해서는 여러 개의 바이오가스 플랜트를 건설하고 기질을 시간차를 두고 발효조에 넣는 것이 가장 좋습니다. 이러한 설비는 병렬로 작동하며 원자재는 순차적으로 적재됩니다. 이는 가스의 지속적인 생산을 보장하므로 가스가 가전제품에 지속적으로 공급될 수 있습니다.

이상적으로는 생물반응기를 가열해야 합니다. 열이 10도 올라갈 때마다 가스 생산량은 두 배로 늘어납니다. 난방 장치 배치에는 투자가 필요하지만 설계 효율성이 향상됩니다.

즉석 재료로 조립한 수제 바이오가스 장비는 산업 생산 공장보다 훨씬 저렴합니다. 효율성은 낮지만 투자된 자금과 완전히 일치합니다. 분뇨에 접근할 수 있고 구조를 조립하고 유지하기 위해 스스로 노력하려는 욕구가 있다면 이는 매우 유익합니다.

시스템의 장점과 단점

바이오가스 플랜트에는 많은 장점이 있지만 단점도 충분히 있으므로 설계 및 건설을 시작하기 전에 모든 사항을 평가해야 합니다.

• 재활용. 바이오가스 플랜트 덕분에 어쨌든 처리해야 할 쓰레기를 최대한 활용할 수 있습니다. 이 폐기는 매립보다 환경에 덜 위험합니다.
• 원자재의 재생성. 바이오매스는 추출로 인해 자원이 고갈되는 석탄이나 천연가스가 아닙니다. 농업에서는 원자재가 끊임없이 등장합니다.
• 상대적으로 적은 양의 CO2. 가스가 생산되면 환경이 오염되지 않지만, 사용되면 소량의 이산화탄소가 대기 중으로 방출됩니다. 위험하지 않으며 환경을 비판적으로 변화시킬 수 없습니다. 그것은 성장하는 동안 식물에 흡수됩니다.
• 적당한 유황 방출. 바이오가스가 연소되면 소량의 황이 대기로 방출됩니다. 이것은 부정적인 현상이지만 그 규모는 비교하면 알려져 있습니다. 천연 가스가 연소되면 황산화물로 인한 환경 오염이 훨씬 더 큽니다.
• 안정적인 작업. 바이오가스 생산은 태양광 패널이나 풍차보다 안정적입니다. 태양광 발전과 풍력 발전을 제어할 수 없다면 바이오가스 플랜트는 인간 활동에 의존하게 됩니다.
• 여러 설정을 사용할 수 있습니다. 가스는 항상 위험합니다. 사고 발생 시 잠재적 피해를 줄이기 위해 여러 바이오가스 플랜트를 현장 주변에 분산시킬 수 있습니다. 올바르게 설계하고 조립한 경우 여러 개의 발효기로 구성된 시스템이 하나의 대형 생물반응기보다 더 안정적으로 작동합니다.
• 농업에 대한 이점. 바이오매스를 얻기 위해 일부 유형의 식물을 심습니다. 토양 상태를 개선하는 것을 선택할 수 있습니다. 예를 들어 수수는 토양 침식을 줄이고 품질을 향상시킵니다.

바이오가스는 단점도 있습니다. 비교적 깨끗한 연료임에도 불구하고 여전히 대기를 오염시킵니다. 식물 바이오매스 공급에도 문제가 있을 수 있다. 무책임한 식물 소유자는 토지를 고갈시키고 생태학적 균형을 깨뜨리는 방식으로 식물을 수확하는 경우가 많습니다.

설치 수익성을 계산하는 방법

소똥은 일반적으로 바이오가스 생산의 원료로 사용됩니다. 다 자란 소 한 마리는 1.5입방미터에 달하는 양을 제공할 수 있습니다. 연료; 돼지 - 0.2 입방 미터; 닭고기 또는 토끼 (체중에 따라 다름) - 0.01-0.02 입방 미터. 이것이 많은지 적은지 이해하려면 더 친숙한 유형의 리소스와 비교할 수 있습니다.

1m3 바이오가스는 다음과 같은 양의 열 에너지를 제공합니다.

• 장작 - 3.5kg;
• 석탄 - 1-2kg;
• 전기 - 9-10kW / h.

향후 몇 년간 사용할 수 있는 농업 폐기물의 대략적인 무게와 필요한 에너지 양을 알면 바이오가스 플랜트의 수익성을 계산할 수 있습니다.

바이오가스 생산의 주요 단점 중 하나는 냄새입니다. 작은 퇴비더미를 사용할 수 있다는 점은 큰 장점이지만 병원균의 확산을 유발하지 않도록 불편함을 감수하고 공정을 세심하게 관리해야 합니다.

생물 반응기에 놓기 위해 다음 비율의 여러 구성 요소를 포함하는 기판이 준비됩니다.

• 분뇨 (바람직하게는 소 또는 돼지) - 1.5 톤;
• 유기 폐기물 (썩은 잎이나 식물 기원의 기타 구성 요소 일 수 있음) - 3.5 톤;
• 35도까지 가열 된 물 (따뜻한 물의 양은 질량이 전체 유기물 양의 65-75 %가되도록 계산됩니다).

기판 계산은 적당한 가스 소비를 기준으로 6개월 동안 하나의 북마크에 대해 이루어졌습니다. 약 10-15일 후에 발효 과정에서 첫 번째 결과가 나타납니다. 가스가 소량으로 나타나고 저장소를 채우기 시작합니다. 30일 후에는 완전한 연료 생산을 기대할 수 있습니다.

바이오가스 생산용 장비는 우리나라에서는 아직 흔하지 않습니다. 이는 주로 바이오가스 시스템의 이점과 특징에 대한 사람들의 인식이 부족하기 때문입니다. 중국과 인도에서는 많은 소규모 농장에 추가 청정 연료를 생산하기 위한 임시 공장을 갖추고 있습니다.

플랜트가 올바르게 작동하면 기질이 썩을 때까지 바이오가스의 양이 점차 증가합니다. 구조의 성능은 바이오매스 발효 속도에 직접적으로 의존하며, 이는 기질의 온도 및 습도와 관련이 있습니다.

자체 건설 지침

복잡한 시스템을 조립한 경험이 없다면 인터넷을 통해 선택하거나 개인 주택용 바이오가스 플랜트의 가장 간단한 도면을 개발하는 것이 합리적입니다.

디자인이 단순할수록 신뢰성과 내구성이 높아집니다. 나중에 건물과 시스템을 다루는 기술이 가능해지면 장비를 다시 만들거나 추가 설비를 장착하는 것이 가능할 것입니다.

고가의 산업 구조에는 바이오매스 혼합 시스템, 자동 가열, 가스 정화 등이 포함됩니다. 가정용 장비는 그렇게 어렵지 않습니다. 간단한 설치를 조립한 다음 필요한 요소를 추가하는 것이 좋습니다.

발효기의 부피를 계산할 때 5m3에 초점을 맞추는 것이 좋습니다. 이러한 설치를 통해 가스 보일러 또는 스토브를 열원으로 사용하는 경우 50 평방 미터 면적의 개인 주택을 난방하는 데 필요한 가스 양을 얻을 수 있습니다. 이는 평균 지표이기 때문에 바이오가스의 발열량은 일반적으로 6000kcal/m3보다 높지 않습니다.

발효 과정이 어느 정도 안정적으로 진행되기 위해서는 올바른 온도 체제를 달성하는 것이 필요합니다. 이를 위해 생물 반응기는 흙 구덩이에 설치되거나 안정적인 단열이 미리 고려됩니다. 발효기 바닥 아래에 물 가열 파이프를 배치하여 기질의 지속적인 가열을 보장할 수 있습니다.

바이오가스 플랜트 건설은 여러 단계로 나눌 수 있습니다.

1단계: 생물반응기용 구덩이 준비

거의 전체 바이오가스 플랜트가 지하에 위치하므로 구덩이를 파고 마감하는 방법에 따라 많은 것이 달라집니다. 벽을 강화하고 구덩이를 밀봉하는 데는 플라스틱, 콘크리트, 폴리머 링 등 여러 가지 옵션이 있습니다.

기질의 발효 강도와 가스 출력은 생물 반응기의 벽과 바닥 준비에 따라 달라지므로 구덩이를 조심스럽게 강화하고 절연하고 밀봉합니다. 이것은 가장 어렵고 시간이 많이 걸리는 작업 단계입니다.

가장 좋은 해결책은 바닥이 비어 있는 기성 폴리머 링을 구입하는 것입니다. 즉석 재료보다 비용이 많이 들지만 추가 밀봉이 필요하지 않습니다. 폴리머는 기계적 응력에 민감하지만 습기와 화학적으로 공격적인 물질을 두려워하지 않습니다. 수리가 불가능하지만 필요한 경우 쉽게 교체할 수 있습니다.

2단계: 가스 배수 장치 배치

바이오가스 플랜트용 특수 교반기를 구입하고 설치하는 데는 비용이 많이 듭니다. 가스 배수 장치를 설치하면 시스템 비용을 줄일 수 있습니다. 수많은 구멍이 뚫린 수직으로 설치되는 폴리머 하수관입니다.

가스 배수의 경우 금속 또는 폴리머 파이프를 선택할 수 있습니다. 전자는 더 강하고 후자는 화학적 공격에 더 강합니다. 왜냐하면 폴리머를 선호하는 것이 더 낫습니다. 금속은 빨리 녹슬고 부패합니다.

배수관의 길이를 계산할 때 생물반응기의 계획된 충전 깊이를 따라야 합니다. 파이프 상단은 이 수준보다 높아야 합니다.

3단계: 절연층 배열

기질은 완성된 생물반응기에 즉시 투입될 수 있습니다. 발효 과정에서 방출되는 가스가 약간의 압력을 받도록 필름으로 덮여 있습니다. 돔이 준비되면 출구 파이프를 통한 바이오메탄의 정상적인 공급이 보장됩니다.

4단계: 돔 및 파이프 설치

가장 간단한 바이오가스 플랜트를 조립하는 마지막 단계는 돔 상단을 설치하는 것입니다. 돔의 가장 높은 지점에는 가스 배출관이 설치되어 가스 홀더까지 당겨집니다.

생물반응기의 여유 공간은 어느 정도 가스 저장소 역할을 하지만 이는 플랜트의 안전한 작동을 위해서는 충분하지 않습니다. 가스는 지속적으로 소비되어야 합니다. 그렇지 않으면 돔 아래의 과압으로 인해 폭발이 발생할 수 있습니다.

생물반응기의 용량은 단단한 뚜껑으로 닫혀 있습니다. 바이오메탄이 공기와 혼합되는 것을 방지하기 위해 워터 씰이 장착되어 있습니다. 가스를 정화하는 역할도 합니다. 발효기의 압력이 너무 높을 경우 작동하는 방출 밸브를 제공해야 합니다.

생물반응기를 가열하는 두 가지 방법

기질을 처리하는 미생물은 바이오매스에 지속적으로 존재하지만, 집중적인 번식을 위해서는 38도 이상의 온도가 필요합니다. 추운 기간 동안 난방을 위해 가정 난방 시스템에 연결된 코일이나 전기 히터를 사용할 수 있습니다. 첫 번째 방법은 비용 효율적이므로 더 자주 사용됩니다.

난방 시스템에서 파이프를 설치하여 아래에서 난방을 장비하는 가장 쉬운 방법이지만 이러한 열 교환기의 효율성은 상대적으로 낮습니다. 바이오매스가 과열되지 않도록 외부 가열, 이상적으로는 증기를 장착하는 것이 좋습니다.

바이오가스 플랜트는 땅에 묻힐 필요가 없으며 다른 배치 옵션도 있습니다. 배럴로 조립된 시스템의 작동 예가 아래 비디오에 나와 있습니다.

시스템 조립 및 배열에 대한 비디오 자료

바이오가스 장비를 조립하고 배치하는 데 복잡한 것은 없지만 세부 사항에는 매우 세심한 주의가 필요합니다. 오류는 허용되지 않습니다. 폭발 및 파손의 원인이 될 수 있습니다. 우리는 식물 배열 방법을 이해하고 올바르게 조립하며 바이오가스를 보다 편리하게 사용할 수 있는 유용한 장치로 보완하는 데 도움이 되는 비디오 지침을 제공합니다.

비디오는 표준 바이오가스 플랜트의 작동 방식을 보여줍니다.

수제 바이오가스 플랜트의 예. 자신의 손으로 시스템을 구성하는 방법에 대한 비디오 튜토리얼:

배럴에서 바이오가스 플랜트를 조립하는 방법에 대한 비디오 지침:

기판 교반기의 제조 공정에 대한 설명:

임시 가스 저장 작업에 대한 자세한 설명:

개인 주택용으로 선택한 바이오가스 플랜트가 아무리 간단하더라도 절약할 가치가 없습니다. 가능하다면 산업 생산용 ​​접이식 생물반응기를 구입하는 것이 좋습니다. 그렇지 않다면 폴리머, 콘크리트 또는 스테인레스 스틸과 같은 고품질의 지속 가능한 재료로 만드십시오. 이것은 집에서 진정으로 신뢰할 수 있고 안전한 가스 공급 시스템을 만들 것입니다.

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자신의 손으로 개인 주택에서 난방을 수행하는 방법