Съвременните технологии за преработка на всички видове суровини отварят перспективата за успешно решаване на проблема с получаването на биогорива от оборски тор директно у дома. Освен това, правейки биогориво със собствените си ръце у дома, благодарение на новите принципи за обработка на отпадъците, можете едновременно да произвеждате торове за селскостопански насаждения.
И какво е необходимо за това и как правилно да се направи биореактор - ще разгледаме подробно тези проблеми в нашата статия. Ще дадем препоръки за избора на най-добрите суровини за производство на биогаз, ще анализираме характеристиките на използването на полученото гориво за битови нужди.
Разбира се, най-лесният начин е закупуването на готови промишлени предприятия. Въпреки това, високата им цена ги кара да обмислят варианти за производство на производствени системи със собствените си ръце.
Накратко за определението за биогаз
Според научните определения биогазът е продукт, получен в резултат на процеса на ферментация на маса биологични отпадъци. В този случай продуктът на ферментацията е метан или водород.
Образуването на метан (или водород) става в резултат на жизнената активност на три вида бактерии:
- хидролиза;
- образуване на киселина;
- образувайки метан.
Качеството на ферментационния продукт е съставът на газовата смес, чието съдържание се разпределя в съотношение: 50-85% метан, 15-50% въглероден диоксид и по-малко от 5% сероводород.
Структурната схема на производството на алтернативна енергия изглежда така. В същото време успешно се използват източници на суровини, традиционни за ежедневието, които са подходящи за получаване на алтернативна енергия - биогориво
Тази газова смес се прекарва през филтри за отстраняване на СО.2 и Н2S, след което остава чист биологичен метан. Такъв газ не се различава от природния газ, използван във вътрешния и индустриалния сектор.
Суровините за получаване на висококачествена биологична газова смес обикновено са:
- оборски тор и птичи изхвърляния;
- отпадъци от производството на алкохол (бард);
- излишък на пивоварната промишленост (зърно от пивоварни);
- фекални вещества и рибни отпадъци;
- каша от цвекло, битови отпадъци, трева и др.
Това е само част от всички приемливи суровини за употреба. Но дори и този списък показва: колко разнообразен е списъкът на суровините, за да може да се създава непрекъснато производство на биогаз.
Единица за производство на биогорива, произведена за нуждите на една от многото съществуващи стопанства. Малка станция, но напълно задоволяваща нуждите на частна ферма
Обемните показатели на изхода на газовата смес директно зависят от вида на използваните суровини и съдържанието на сухо вещество в нея. Така че, ако животински тор се използва на практика, е реалистично да се извлекат 50-60 м от един тон оборски тор3 биогорива, съдържащи до 60% метан.
Смята се, че най-добрите суровини са отпадъците с високо съдържание на мазнини. Преработката на един тон мастни отпадъци през класически завод за биогорива може да доведе до 1300 m3 газова смес, където съдържанието на метан достига 90%.
Как да направите модул за обработка?
За да направите система за преработка на отпадъци в биогориво, най-малкото трябва да сте запознати с принципа на работа на такива устройства, както и да имате представа за схемата.
Схема на инсталацията за биореактор: 1 - биореактор; 2 - миксер; 3 - нагревател; 4 - помпа; 5 - филтър елемент; 6 - газов компресор; 7 - държач за газ; 8 - колекция от оборски тор; 9 - отделяне на торове (утайки); 10 - контролен панел за отопление
Помислете и за двете, но трябва да се отбележи: изграждането на пълноценна инсталация е доста обезпокоителен и скъп бизнес. Като правило у дома може да се направи само нещо подобно на станциите за обработка. Някои опити обаче са успешни.
Принципът на биостатията
Технологията за производство на биогорива като правило поддържа следния системен подход:
- Биореакторът (резервоарът) се зарежда с оборски тор.
- През определено време във вътрешността на реактора протича процес на ферментация.
- Образува се газообразна среда.
- Изходът на газове от реактора.
- Газовата смес се почиства и изпраща за използване като гориво.
Съставът на получената газова смес се характеризира с достатъчно високо насищане с различни вещества. Най-вече в процентния компонент има метан (60%), въглероден диоксид (35%) и други вещества, включително сероводород (5%).
Ето как изглежда схемата за разпределение на газа в сместа: 1 - съдържание на метан от около 63-65%; 2 - съдържание на въглероден диоксид около 30-33%; 3 - съдържанието на сероводород е около 2%; 4 - съдържание на амоняк около 1%; 5 - съдържание на водород около 1%
Междувременно, за ефективната работа на газовата станция за домашно производство са необходими значителни запаси от животински отпадъци.
Следователно, първото нещо, на което трябва да обърнете внимание при решаването на проблема с получаването на биогориво в домашни условия (вила), е наличието на източници на суровини за преработвателното предприятие.
Направи си сам биореактор
След като сте решили източниците на суровини, тогава трябва да вземете решение за местоположението на домашния (или страната) биореактор. Самият реактор е запечатан съд, достатъчно силен, имащ обем въз основа на дневната доставка на оборски тор за справка: за получаване на 100 m3 газова смес изисква около 1 тон оборски тор).
Таблица на съотношението на вида тор и количеството произведен биогаз
Таблица, показваща ефективността на определен вид биологични отпадъци по отношение на обема на произведен газ. Както се вижда от таблицата, най-ефективният е тор за свине, който може да произведе най-голямо количество биогориво
Такъв контейнер ще трябва да бъде монтиран на здрава основа, оборудван със спирателни клапани и други технически атрибути според класическата схема. Горната част на съда е за предпочитане подвижна, с болтови крепежни елементи и уплътнение.
За да се гарантира непрекъснатостта на цикъла, резервоарът за съхранение трябва да бъде оборудван с изкуствен отоплителен модул. Ако през летния период ефективността на ферментацията на оборския тор и скоростта на производството на газ са напълно осигурени от външни температурни условия, ситуацията се променя през зимата.
За зимната работа на биореактора определено е необходимо изкуствено загряване, като се има предвид прекратяването на активността на ферментационните бактерии вече при 4-10 ° С над нулата. Съответно резервоарът трябва да има добре направена топлоизолация. За това е подходящ класическият метод за изолация с минерална вата.
Добър пример за изолиране на биореактор за неговата зимна работа. Тук е използвана минерална вата като изолационен материал. Горният слой памучна вата е покрит с фолио.
Има няколко възможности за организиране на отопление. Например използването на електрически нагреватели или отоплителна система върху водна охлаждаща течност (водна риза).
Мощността на отоплителния кръг трябва да се изчислява въз основа на оптималната температура на температурата вътре в реактора 25-40 ° C, необходима за постигане на ефективен процес на ферментация на биомаса.
В допълнение към нагревателите, степента на застой влияе върху активността на ферментацията на биомаса. Всъщност вътре в резервоара оборският тор трябва непрекъснато да се движи. Движението на биомаса засилва процеса на ферментация и намалява времето за получаване на газовия компонент.
Вариант на лятно растение за преработка на оборски тор и биогорива. В този случай отоплението се извършва под формата на бетонна водна баня, където е потопен съдът на реактора. Тази инсталация обаче не може да работи през зимата.
Проблемът с организацията на движението се решава чрез въвеждане на специален механичен миксер в дизайна на биореактора. Валът на това устройство е свързан с вала на двигател с ниска скорост, който осъществява действието на въртене. Включването и изключването на процеса на смесване може да се извърши ръчно или автоматично.
На нашия сайт имаме още една статия, която предоставя инструкции как да инсталирате инсталация за производство на биогаз за нуждите на частна къща.
Процесът на получаване на биогаз и торове
Проектирането на системата за производство на биогорива у дома технологично включва зареждане на съда с оборски тор с около 1/3 от капацитета. За зареждане на оборски тор се прави товарен люк с херметически затваряща се врата. Оставащият горен участък на биореактора се използва за акумулиране на отделените газове.
Домашен миниатюрен биореактор, направен на базата на конвенционален 200-литров варел. По принцип за задоволяване на скромните нужди от биогорива е доста подходящо за използване в частния сектор. Това е самият дизайн, който всъщност може да се направи у дома за получаване на биогорива.
В горното и долното ниво на съда трябва да направите изходни отвори. Отгоре има изход за газ, в долната част има изход за изхвърляне на обработен тор (торове). Също така в областта на горния участък на съда е желателно да се монтира прозорец за наблюдение за наблюдение на процеса.
Тръбата за изхода на газовата смес е свързана чрез уплътнена тръба към устройство, което едновременно изпълнява функциите на сепаратор и водно уплътнение. За комуникация се използва тръба (метална или полиетиленова) с малък диаметър (25-32 мм).
Самият сепаратор представлява съд със сравнително малък капацитет, пълен с вода. Газът, преминаващ през водния стълб, се пречиства, изхвърля в резервоара за газ и след това се доставя на потребителите.
Пример за двустепенен сепаратор - хидравличен затвор за подаване на газова смес, идваща от биореактор. Тази опция за филтриране позволява да се получи висококачествен пречистен продукт.
Долната тръба на реактора (за изтегляне на отработен оборски тор - утайка) е желателно да се направи възможно най-голям диаметър. Към него са свързани спирателни клапани (клапани) и към резервоара се прави кран за събиране на утайки. Отпадъчната маса във фермата може успешно да се използва като тор.
Подробна информация за определянето на необходимия обем на капацитета, както и за изчисленията на ефективността на биореактора и целесъобразността на използването на биогаз, разгледахме в следващата статия.
Какъв трябва да бъде съставът на масата на тор
Товароносимата маса от оборски тор вътре в биореактора не трябва да се разглежда просто като суровини, подходящи за всяко качество. Съставът на веществото е от основно значение за процеса на ферментация. На практика беше отбелязано, че намаляването на субстратните частици е придружено от по-добра ефективност на процеса.
Силно изразеният влакнест характер на субстрата и увеличаването на зоната на взаимодействие на бактериите са основните критерии, които допринасят за бързото разлагане на оборския тор. В това състояние при нагряване и смесване оборският тор не образува утайка или филм на повърхността, което значително опростява филтрацията на газовата смес.
Подготовка на оборски тор за зареждане в реактора. На тази процедура се обръща не по-малко внимание, отколкото на всичко останало, ако искате да получите значително количество биогориво за кратък период от време.
Степента на смилане на суровините определя продължителността на ферментацията, което от своя страна се отразява на обема на произвеждания газ. По този начин, за да се намали времето за ферментация, е необходимо да се смила добре суровините: колкото по-добро е качеството на смилане, толкова по-кратък е периодът на ферментация.
Характеристики на използването на биогаз за битови нужди
Обхватът на този вид енергия е доста обширен. Благодарение на използването на биогаз като гориво, те произвеждат електрическа енергия, получават гореща вода или пара. Има много примери от практиката, при които автомобилният транспорт се използва за гориво от биогорива.
Но, за да няма проблеми в икономиката при използване на такова гориво, е изключително важно да се оборудва хранилището за получения биогаз, като се разпредели подходящото място за резервоара за газ на площадката.
Биогазовите инсталации от този тип са оборудването, което отваря възможността за създаване на производствени мощности без отпадъци. В тази връзка добър пример се демонстрира от отделни страни от Западна Европа.
Например в Дания производството на този вид гориво е достигнало нивото от почти 20% от общата маса на енергийните ресурси в страната. В големи региони на света - Индия и Китай - разходите за инсталации за биогаз отиват до стотици хиляди.
Мощни промишлени инсталации за производство на биогорива. Подобни проекти са в състояние напълно да осигурят на големи земеделски структури биогориво. Огромен брой такива системи се използват по целия свят. А количественият растеж продължава активно
Не само така, има значителен ръст на световния интерес към процесите на производство на биогаз.
Това е един от онези варианти за енергия, които се приписват на алтернативни източници и за които те виждат бъдещето, затова земеделските стопани и ръководителите на жилищни и комунални услуги, собственици на частни домакинства и малки предприятия внимателно следят развитието на технологиите.
Преглед на инсталацията за биогаз, при производството на която е използван пластмасов резервоар от 127 литра. Функции на устройството и съвети за работа.
Особен интерес представлява използването на инсталациите сред собствениците на ресторантьорската и гастрономичната сфера, където темата за обработката на хранителните отпадъци остава актуална. На тази основа има добра възможност за създаване на евтино рециклиране на органични отпадъци в полза на стопанствата. И накрая, технологията за производство на биогорива е истинско опазване на околната среда, което не може да се каже за производството на други енергийни инженери.
Интересувате ли се от производството на биогорива и искате да изясните някои моменти? Задавайте спорни въпроси в коментарите - нашите експерти ще се опитат да изяснят подобни точки.
Или може би не сте запознати с производството на биореактор и процеса на производство на биогаз? Споделете практически знания и вашето мнение по този въпрос в нашата статия - много бизнес ръководители ще се интересуват от вашия опит и препоръки.