Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Tehnologiile moderne de prelucrare a diferitelor tipuri de materii prime oferă perspectiva soluționării cu succes a problemei obținerii de biocombustibili din gunoi de grajd direct la domiciliu. Mai mult decât atât, făcând biocombustibili cu propriile mâini acasă datorită noilor principii de reciclare a deșeurilor, puteți produce simultan îngrășăminte pentru plantațiile agricole.

Și ce este necesar pentru acest lucru și cum să facem corect un bioreactor - vom examina detaliat aceste aspecte în articolul nostru. Recomandăm alegerea celor mai bune materii prime pentru producerea de biogaz, analiza caracteristicilor utilizării combustibilului obținut pentru nevoile gospodăriilor.

Desigur, cea mai ușoară cale este de a achiziționa instalații industriale gata. Cu toate acestea, costul lor ridicat le face să ia în considerare opțiunile de fabricare a propriilor sisteme de producție.

Pe scurt despre determinarea biogazului

Conform definițiilor științifice, biogazul este un produs rezultat din procesul de fermentare a unei cantități de deșeuri biologice. Produsul de fermentare este metanul sau hidrogenul.

Formarea metanului (sau a hidrogenului) are loc ca urmare a activității vitale a bacteriilor de trei tipuri:

  • hidroliză;
  • formarea acidului;
  • formând metan.

Produsul de calitate al fermentației este considerat compoziția amestecului de gaze, al cărui conținut este distribuit în proporție: 50-85% metan, 15-50% dioxid de carbon și mai puțin de 5% hidrogen sulfurat.

Aproximativ arată ca o diagramă structurală a producției de energie alternativă. Folosește surse tradiționale de materii prime pentru viața cotidiană, care sunt potrivite pentru obținerea energiei alternative - biocombustibilii.

Acest amestec gazos este trecut prin filtre pentru a purifica prezența CO 2 și H2S, după care rămâne metanul biologic pur. Acest gaz nu se deosebește de gazele naturale utilizate în domenii industriale și industriale.

Materiile prime pentru obținerea amestecului de gaz biologic de înaltă calitate sunt de obicei:

  • gunoi de grajd si excremente de pasari;
  • deșeuri din producția de alcool (bard);
  • excedentul de bere (boabe de bere);
  • materiile fecale și deșeurile din producția de pește;
  • sfecla de sfeclă, deșeurile menajere, iarba și așa mai departe.

Aceasta este doar o parte din utilizarea totală admisibilă a materiilor prime. Dar chiar și această listă arată: cât de variată este lista materiilor prime pentru a putea adapta producția de biogaz în mod continuu.

Instalarea producției de biocombustibil, realizată pentru nevoile uneia dintre multele ferme existente. Stație de dimensiuni mici, dar care satisface în totalitate nevoile unei ferme private

Indicatorii volumetrici ai amestecului de gaze produc direct depinde de tipul de materii prime utilizate și de conținutul de substanțe uscate din acesta. Deci, dacă aplicați gunoi de grajd pentru afaceri, este realist să obțineți 50-60 m 3 de biocombustibil care conține până la 60% metan dintr-o tonă de gunoi de grajd.

Se crede că cele mai bune materii prime sunt deșeuri cu conținut ridicat de grăsimi. Prelucrarea unei tone de grăsimi reziduale printr-o instalație clasică de biocarburanți poate produce până la 1300 m3 de amestec de gaze, în care conținutul de metan atinge 90%.

Cum să faci un modul de procesare a fermei?

Pentru a realiza un sistem de prelucrare a deșeurilor în biocombustibili, este necesar ca cel puțin să fie conștienți de principiul funcționării acestor dispozitive, precum și să aibă o idee despre circuitele.

Schema instalației bioreactorului: 1 - bioreactor; 2 - agitator; 3 - încălzitor; 4 - pompă; 5 - element filtrant; 6 - compresor de gaz; 7 - gâscă; 8 - colectarea gunoiului de grajd; 9 - randament al îngrășămintelor (nămol); 10 - panoul de control al încălzirii

Luați în considerare atât, dar trebuie remarcat: construirea unei instalații cu drepturi depline este destul de supărătoare și costisitoare. La domiciliu, de regulă, este posibilă doar să faceți ceva de genul stațiilor de procesare. Cu toate acestea, unele încercări sunt de succes.

Principiul de funcționare

Tehnologia producerii de biocombustibili sprijină, de regulă, următoarea abordare sistemică:

  1. Bioreactorul (capacitatea) este încărcat cu gunoi de grajd.
  2. De ceva timp în interiorul procesului de fermentare a reactorului.
  3. Mediu de gaz format.
  4. Eliminarea gazelor din reactor.
  5. Amestecul de gaze este curățat și trimis pentru utilizare ca combustibil.

Compoziția amestecului de gaze obținut la ieșire este caracterizată printr-o saturație suficient de ridicată cu diferite substanțe. Cele mai multe procente sunt metanul (60%), dioxidul de carbon (35%) și alte substanțe, inclusiv hidrogenul sulfurat (5%).

Acesta este modul în care arată schema de distribuție a gazului a amestecului: 1 - conținut de metan de aproximativ 63-65%; 2 - conținutul de dioxid de carbon este de aproximativ 30-33%; 3 - conținutul de hidrogen sulfurat este de aproximativ 2%; 4 - conținut de amoniac de aproximativ 1%; 5 - conținut de hidrogen de aproximativ 1%

Între timp, pentru funcționarea eficientă a unei stații de producție de gaze naturale, sunt necesare rezerve semnificative de deșeuri animale.

Prin urmare, primul lucru pe care ar trebui să-l acordați atenție în rezolvarea problemei de obținere a biocombustibililor în condițiile caselor (cabana) este disponibilitatea surselor de materii prime pentru uzina de procesare.

Efectuați un bioreactor cu propriile mâini

După ce ați determinat sursele de materii prime, trebuie să decideți despre amplasarea bioreactorului acasă (sau dacha). Reactorul în sine este un vas sigilat, suficient de puternic, având un volum la viteza de admisie zilnică a materiilor prime pentru prelucrare (pentru referință: pentru obținerea a 100 m3 de amestec de gaz este necesară o cantitate de aproximativ 1 t de gunoi de grajd).

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

Un tabel care arată eficiența unui anumit tip de deșeuri biologice în ceea ce privește volumul de gaz produs. După cum se poate observa din tabel, cea mai eficientă este bălegarul de porc, capabil să producă cea mai mare cantitate de biocombustibil.

Această capacitate va trebui instalată pe o bază solidă, dotată cu supape și alte echipamente tehnice conform schemei clasice. Se recomandă ca partea superioară a vasului să fie demontabilă, cu șuruburi și garnituri de etanșare.

Pentru a asigura continuitatea ciclului, rezervorul de stocare trebuie să fie echipat cu un modul de încălzire artificial. Dacă în perioada de vară eficiența fermentării gunoiului de grajd și rata de formare a gazului sunt asigurate în totalitate de condițiile de temperatură exterioară, iarna se schimbă situația.

Pentru operarea în timpul iernii a bioreactorului, este necesară încălzirea artificială, având în vedere încetarea activității bacteriilor de fermentație deja la 4-10 ° C peste zero. În consecință, rezervorul trebuie să aibă o izolație termică de înaltă calitate. În acest scop, metoda clasică de izolare cu vată minerală este bine adaptată.

Un bun exemplu de izolare a unui bioreactor pentru operațiunile sale de iarnă. Vata minerală este utilizată ca material izolant. Stratul superior al vatei de vată este acoperit cu folie.

Există mai multe opțiuni pentru organizarea încălzirii. De exemplu, utilizarea încălzitoarelor electrice sau a sistemului de încălzire pe agentul de răcire a apei (jacheta de apă).

Se calculează că puterea circuitului de încălzire trebuie să se bazeze pe temperatura optimă din interiorul reactorului de 25-40 ° C, necesară pentru realizarea unui proces eficient de fermentare a biomasei.

Pe lângă încălzitoare, activitatea de fermentare a biomasei este influențată de gradul de stagnare a acesteia. De fapt, în interiorul rezervorului, bălegarul trebuie să fie în permanență în mișcare. Miscarea biomasei imbunatateste procesul de fermentare si reduce timpul de obtinere a componentei gazoase.

Opțiune instalație de vară pentru prelucrarea gunoiului de grajd și a biocombustibililor. În acest caz, încălzirea este realizată sub forma unei băi de apă din beton, unde rezervorul reactorului este imersat. Cu toate acestea, această unitate nu poate fi operată în timpul iernii.

Este rezolvată sarcina organizării mișcării prin introducerea unui agitator mecanic special în proiectarea unui bioreactor. Arborele acestui dispozitiv este conectat la arborele motorului de turație redusă, care este utilizat pentru a efectua rotația. Activarea și dezactivarea procesului de amestecare pot fi efectuate manual sau automat.

Avem un alt articol pe site-ul nostru, care conține instrucțiuni privind crearea unei instalații de producere a biogazului pentru nevoile unei case particulare.

Procesul de obținere a biogazului și a îngrășămintelor

Proiectarea unui sistem de producție de biocombustibil la domiciliu implică tehnologia încărcării vasului cu gunoi de grajd în aproximativ 1/3 din capacitatea sa. Pentru încărcarea gunoiului de grajd, o hală de încărcare este realizată cu o ușă închisă ermetic. Suprafața liberă a bioreactorului superior liber este utilizată pentru a acumula gazele evoluate.

Bioreactorul de casă miniaturală, realizat pe baza unui butoi convențional de 200 de litri. În principiu, pentru a satisface nevoile modeste ale biocarburanților este destul de adecvată pentru utilizarea într-un sector privat. Aceasta este chiar construcția care se poate face efectiv la domiciliu pentru biocombustibili.

La nivelurile de sus și de jos ale navei trebuie să facă prize. La etaj - ieșirea de gaze, sub ieșirea sub descărcarea gunoiul de grajd tratat (îngrășământ). De asemenea, în zona regiunii superioare a vasului, este de dorit să montați o fereastră de vizualizare pentru a observa procesul.

Conducta pentru ieșirea amestecului de gaze este conectată printr-o conductă etanșă cu un dispozitiv care efectuează simultan funcțiile unui separator și unei blocări hidraulice. Pentru comunicare, se utilizează o țeavă (metal sau polietilenă) cu diametru mic (25-32 mm).

Separatorul în sine este un vas de capacitate relativ redusă, umplut cu apă. Gazul care trece prin coloana de apă este curățat, descărcat în suportul pentru gaz și apoi furnizat consumatorilor.

Un exemplu de dispozitiv de separare în două etape este un obturator hidraulic pentru conectarea amestecului de gaz provenit din bioreactor. Această opțiune de filtrare vă permite să obțineți un produs purificat calitativ.

Conducta inferioară a reactorului (pentru retragerea gunoiului de gunoi - nămol) este de dorit să se facă cât mai mult posibil diametrul. Robinetele de închidere (supapa de închidere) sunt conectate la acesta și este realizată ieșirea la rezervor pentru colectarea de nămol. Masa deșeurilor din fermă poate fi utilizată cu succes ca îngrășământ.

Informații detaliate privind determinarea volumului necesar al rezervorului, precum și calculele privind eficiența bioreactorului și fezabilitatea utilizării biogazului, am luat în considerare în următorul articol.

Care ar trebui să fie compoziția masei de gunoi?

Masa încărcată a gunoiului de grajd în interiorul bioreactorului nu trebuie considerată pur și simplu ca materie primă, adecvată în orice calitate. Componenta substanței are o importanță fundamentală pentru procesul de fermentare. În practică, se observă că reducerea particulelor de substrat este însoțită de o eficiență mai bună a procesului.

Intensitatea pronunțată a substratului și o creștere a zonei de interacțiune a bacteriilor sunt principalele criterii care contribuie la descompunerea rapidă a gunoiului de grajd. În această stare, materia primă în timpul încălzirii și amestecării nu formează un sediment sau un film pe suprafață, ceea ce simplifică foarte mult filtrarea amestecului de gaze.

Pregătirea masei de gunoi pentru încărcarea în reactor. Această procedură nu are mai multă atenție decât restul, dacă există dorința de a obține o cantitate semnificativă de biocombustibil într-o perioadă scurtă de timp.

Gradul de măcinare a materiilor prime este determinat de durata fermentării, care la rândul său afectează volumul de gaz produs. Astfel, pentru a reduce timpul de fermentare, este necesar să se taie bine materia primă: cu cât calitatea măcinării este mai bună, cu atât este mai scurtă perioada de fermentație.

Caracteristicile utilizării biogazului pentru nevoile gospodăriei

Domeniul de aplicare al acestui tip de energie este destul de extins. Prin utilizarea biogazului drept combustibil, se produce energie electrică, se produce apă caldă sau abur. Există numeroase exemple din practica în care transportul rutier este umplut cu biocombustibili.

Dar, pentru a nu exista probleme în gospodărie atunci când se folosește un astfel de combustibil, este extrem de important să se doteze instalația de stocare a biogazului produs, subliniind locul potrivit pentru rezervorul de gaze de pe amplasament.

Instalațiile de biogaz de acest tip sunt echipamente, datorită cărora este posibilă crearea unei producții fără deșeuri. În acest sens, unele țări din Europa de Vest demonstrează un bun exemplu.

De exemplu, în Danemarca, producția acestui tip de combustibil a atins aproape 20% din masa totală a resurselor energetice ale țării. În marile regiuni ale lumii - India și China - există sute de mii de instalații de biogaz.

Instalații industriale puternice pentru extracția biocombustibililor. Astfel de structuri sunt capabile să furnizeze pe deplin biocombustibili cu structuri agricole mari. În întreaga lume utilizează un număr foarte mare de astfel de sisteme. Iar creșterea cantitativă continuă activ.

Nu numai o creștere semnificativă a interesului pentru procesele de producție a biogazului este observată în întreaga lume.

Aceasta este una dintre acele opțiuni de energie atribuite surselor alternative și pe care le văd viitorul, prin urmare, agricultorii, administratorii de locuințe și utilități publice, proprietarii de ferme private și întreprinderile mici monitorizează îndeaproape dezvoltarea tehnologiei.

Concluzii și video util pe această temă

Privire de ansamblu asupra unității de producție a biogazului, a cărui fabricare a folosit un rezervor de plastic de 127 litri. Caracteristicile dispozitivului și sfaturi privind funcționarea.

Un interes deosebit îl reprezintă utilizarea instalațiilor în rândul proprietarilor restaurantului și a sferei gastronomice, unde tema prelucrării deșeurilor alimentare rămâne relevantă. La această bază există o bună oportunitate de a crea o reciclare ieftină a deșeurilor organice cu beneficiile pentru ferme. În cele din urmă, tehnologia de producere a biocarburanților este conservarea reală a mediului, ceea ce nu se poate spune despre producția altor ingineri energetici.

Interesați în fabricarea biocombustibililor și doriți să clarificați unele puncte? Puneți întrebări controversate în comentarii - experții noștri vor încerca să clarifice astfel de puncte.

Sau poate nu sunteți familiarizat cu producerea unui bioreactor și cu procesul de producere a biogazului? Împărtășiți cunoștințele practice și opinia dvs. cu privire la această problemă în cadrul articolului nostru - mulți directori de afaceri vor fi interesați de experiența și recomandările dvs.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Constructie