Rumah / Konsepsi/ Tumbuhan untuk biogas. Loji biogas dan biogas

Tumbuhan untuk biogas. Loji biogas dan biogas

Biofuel atau biogas ialah campuran pelbagai gas, yang diperolehi hasil daripada aktiviti mikroorganisma khas (bakteria dan archaea) yang memakan pelbagai bahan organik, termasuk baja.

Selepas menerimanya, baja atau sampah ditukar kepada baja berkualiti tinggi yang mengandungi kalium, nitrogen, fosforus dan asid pembentuk tanah.

Kelebihan pemprosesan baja menjadi biofuel adalah jelas:

pengurangan pelepasan gas rumah hijau;
mengurangkan penggunaan bahan api yang tidak boleh diperbaharui;
membersihkan najis dari helminths, serta pelbagai patogen;
kemungkinan mengitar semula sisa dapur.

Kami telah bercakap mengenai kaedah pelupusan dan pemprosesan baja lain dalam artikel itu.

tentang teknologi penghasilan biogas daripada baja;
tentang apa yang mempercepatkan atau memperlahankan proses ini, dan juga mempengaruhi jumlah isipadu bahan api;
apakah langkah keselamatan yang perlu diambil;
bagaimana bahan api tulen digunakan;
Sejauh manakah keuntungan pengeluaran biogas?

Baja, seperti sampah, bukan sahaja najis haiwan, tetapi juga bahan yang sangat kompleks.

Ia dipenuhi dengan pelbagai mikroorganisma, yang terlibat dalam banyak proses kimia dan fizikal.

Semasa di dalam usus, mereka memproses makanan, memusnahkan rantai organik yang kompleks, mengubahnya menjadi bahan mudah yang sesuai untuk penyerapan melalui dinding usus.

Pada masa yang sama, bilangan dan aktiviti mikroorganisma diselaraskan oleh jus gastrik dan bahan yang dirembeskan oleh usus.

Selepas memasuki bioreaktor Sebahagian daripada mereka mula menyerap oksigen secara intensif, melepaskan pelbagai gas dalam proses aktiviti penting mereka. Merekalah yang memecah kompleks sebatian organik, menukarkannya kepada bahan yang sesuai untuk memberi makan kepada mikroorganisma penghasil metana.

ini proses itu dipanggil hidrolisis atau penapaian. Apabila tahap oksigen menurun kepada nilai kritikal, mikroorganisma ini mati dan berhenti mengambil bahagian dalam proses yang berterusan, dan kerja mereka dilakukan oleh archaea anaerobik, iaitu, mereka yang tidak memerlukan oksigen.

Kebanyakan orang berfikir mikroorganisma penghasil metana bakteria, bermakna saiznya kecil, tetapi saintis baru-baru ini (1990) mengklasifikasikannya sebagai metanogen, iaitu archaeobacteria (archaea) yang memakan hidrogen dan karbon monoksida (karbon monoksida).

Mereka berbeza daripada bakteria dalam strukturnya, tetapi saiznya setanding. Oleh itu, banyak pengeluar baja masih memanggil mereka bakteria, kerana pada tahap pengguna purata peranti pengeluaran biofuel, kedua-dua nama adalah sama betul.

Mikroorganisma pembentuk metana memakan bahan organik terurai, mengubahnya menjadi sapropel (enap cemar bawah yang terdiri daripada campuran bahan organik dan bukan organik, di antaranya terdapat asid humik, yang merupakan asas organik tanah) dan air dengan pembebasan metana.

Oleh kerana bukan sahaja mikroorganisma penghasil metana mengambil bahagian dalam proses pereputan, maka Gas yang mereka keluarkan bukan sahaja terdiri daripada metana, tetapi juga termasuk:

karbon dioksida;
hidrogen sulfida;
nitrogen;
penyebaran udara-air.

Kongsi setiap gas bergantung kepada bilangan dan aktiviti mikroorganisma yang berkaitan, yang aktiviti hidupnya dipengaruhi oleh banyak faktor.

Antaranya:

saiz pecahan pepejal kandungan bioreaktor;
peratusan pecahan organik cecair/pepejal;
komposisi awal bahan;
suhu;
nutrien selebihnya sesuai untuk mikroorganisma ini pada masa semasa.

Aktiviti mikroorganisma pembentuk metana

Aktiviti semua mikroorganisma yang terlibat dalam proses pengeluaran biofuel secara langsung bergantung pada suhu persekitaran, walau bagaimanapun, pergantungan paling sedikit adalah pada mikroorganisma reput.

Walaupun sebahagian daripada mereka juga mengeluarkan metana, jumlah keseluruhan gas ini berkurangan apabila suhu menurun, tetapi jumlah gas lain meningkat.

Pada suhu 5-25 darjah, hanya metanogen psikrofilik yang aktif, dicirikan oleh produktiviti yang minimum. Proses yang selebihnya juga perlahan, tetapi bakteria putrefaktif agak aktif, jadi campuran mula reput dengan cepat, selepas itu sukar untuk memulakan proses pengeluaran metana di dalamnya.

Pemanasan kepada suhu 30–42 darjah(proses mesofilik) meningkatkan aktiviti mesofilik metanogen, yang tidak mempunyai produktiviti yang sangat tinggi, dan pesaing utamanya, bakteria reput, berasa agak selesa.

Pada suhu 54–56 darjah(proses termofilik) mula bertindak mikroorganisma termofilik, mempunyai keupayaan maksimum untuk menghasilkan metana, yang menyebabkan bukan sahaja hasil biogas meningkat, tetapi juga bahagian metana di dalamnya meningkat.

Di samping itu, aktiviti pesaing utama mereka - mikroorganisma pembusukan - dikurangkan secara mendadak, dan oleh itu kos bahan organik yang dipecahkan untuk pengeluaran gas dan enap cemar lain dikurangkan.

Selain gas, mana-mana metanogen juga membebaskan tenaga haba, tetapi berkesan Hanya bakteria mesofilik boleh mengekalkan suhu pada tahap yang selesa. Mikroorganisma termofilik melepaskan lebih sedikit tenaga, jadi untuk kewujudan aktif substrat mesti dipanaskan pada suhu optimum.

Bagaimana untuk meningkatkan output?

Oleh kerana pengeluar metana adalah metanogen, untuk meningkatkan hasil gas adalah perlu mewujudkan keadaan yang paling selesa untuk mikroorganisma ini.

Ini hanya boleh dicapai secara menyeluruh, mempengaruhi semua peringkat daripada pengumpulan dan penyediaan baja kepada pembuangan bahan buangan dan kaedah penulenan gas.

Metanogen tidak dapat mencerna serpihan pepejal dengan berkesan, jadi baja/sampah, serta bahan organik lain seperti keratan rumput dan lain-lain adalah perlu untuk mengisar sebanyak mungkin.

Lebih kecil saiz serpihan besar, dan lebih rendah peratusannya, lebih banyak bahan boleh diproses oleh bakteria. Di samping itu, jumlah air yang mencukupi adalah sangat penting, jadi baja atau najis mesti dicairkan dengan air kepada konsistensi tertentu.

Mesti dipatuhi keseimbangan antara metanogen dan bakteria, mengurai bahan organik kepada komponen mudah, terutamanya memecahkan lemak.

Sekiranya terdapat lebihan metanogen, mereka akan cepat menghasilkan nutrien yang tersedia, selepas itu produktiviti mereka akan menurun secara mendadak, tetapi aktiviti mikroorganisma putrefaktif, yang memproses bahan organik menjadi humus dengan cara yang berbeza, akan meningkat.

Sekiranya terdapat lebihan bakteria yang mengurai bahan organik, maka bahagian karbon dioksida dalam biogas akan meningkat secara mendadak, itulah sebabnya selepas penulenan produk siap akan menjadi kurang ketara.

Dalam keadaan pegun, kandungan bioreaktor berstrata mengikut ketumpatan, yang mana hanya sebahagian daripada mikroorganisma penghasil metana menerima jumlah nutrisi yang mencukupi, oleh itu. mesti dikacau secara berkala sampah/kotoran dalam bioreaktor.

Enap cemar yang terhasil mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada larutan baja berair, jadi ia mengendap ke bahagian bawah, dari mana ia mesti dikeluarkan untuk memberi ruang kepada kumpulan najis baru.

Pembersihan produk siap mengurangkan jumlah biogas, tetapi secara mendadak meningkatkan nilai kalorinya. Untuk tidak kehilangan biogas siap, ia mesti muat naik ke storan yang telah disediakan(pemegang gas), yang kemudiannya akan dibekalkan kepada pengguna.

Teknologi dan peralatan pengeluaran

Kitaran teknologi tertutup, membayangkan penggunaan minimum tenaga luaran, termasuk:

pengumpulan dan penyediaan baja;
pemuatan dan penyelenggaraan bioreaktor;
saliran dan pelupusan sisa;
pembersihan gas;
penjanaan tenaga elektrik dan haba.

Pengumpulan dan penyediaan bahan

Najis yang dikumpul dalam bekas baja mengandungi banyak serpihan besar, jadi mereka dihancurkan menggunakan mana-mana pengisar yang sesuai. Selalunya fungsi ini dilakukan oleh pam yang mengepam bahan ke dalam bioreaktor.

Secara manual atau menggunakan sistem automatik, tahap kelembapan produk ditentukan dan, jika perlu, air bersih dan tidak berklorin ditambah kepadanya.

Jika, untuk meningkatkan jumlah biogas, jisim hijau (rumput potong, dsb.) ditambah kepada bahan mentah, maka ia juga digunakan sebelum dihancurkan.

Dicincang dan, jika perlu, diisi dengan bahan hijau substrat ditapis, kemudian dipam ke dalam bekas yang terletak berhampiran bioreaktor.

Ia mengandungi penyelesaian sedia untuk digunakan dipanaskan pada suhu yang diperlukan(bergantung pada mod penapaian) dan selepas mengisi ia dituangkan ke dalam bioreaktor, yang dikelilingi pada semua sisi oleh jaket air.

Kaedah pemanasan ini memastikan suhu yang sama dalam semua lapisan kandungan, dan sebahagian daripada gas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan penyejuk (air) (semasa beban pertama, penyejuk perlu dipanaskan menggunakan sumber tenaga pihak ketiga). Walau bagaimanapun, kaedah lain untuk memanaskan kandungan juga boleh dilakukan.

Kacau kandungan 1-3 kali sehari untuk mengelakkan stratifikasi yang teruk dan meningkatkan kecekapan menukar baja kepada gas.

Gas yang dihasilkan oleh bakteria terkumpul di bahagian atas reaktor, menyebabkan sedikit tekanan positif muncul. Pemilihan gas berlaku dalam tangki gas secara berkala apabila tekanan tertentu dicapai atau secara berterusan, tetapi dalam kes ini jumlah gas yang dikeluarkan diselaraskan untuk mengekalkan tekanan yang diperlukan.

Pelupusan dan pelupusan sisa

Oleh kerana ketumpatannya yang lebih tinggi, bahan reput sepenuhnya mendap ke bahagian bawah reaktor, dan di antaranya dan lapisan paling aktif muncul lapisan cecair sisa. sebab tu sebelum dicampur ia dikeluarkan bersama sebahagian daripada enap cemar, yang kemudiannya dipisahkan.

Kedua-dua jenis sisa adalah baja semulajadi yang kuat— cecair mempercepatkan perkembangan tumbuhan, dan enap cemar meningkatkan struktur/kualiti tanah dan mengandungi bahan humik.

Oleh itu, kedua-dua jenis sisa boleh dijual dan juga digunakan dalam bidang anda sendiri. Jika sisa tidak dirancang untuk segera diasingkan kepada pecahan, maka ia mesti dikacau secara berkala untuk mengelakkan enapcemar daripada padat, jika tidak, ia akan menjadi sukar untuk dikeluarkan semasa mengosongkan bekas.

Pembersihan gas

Beberapa penyelesaian teknikal digunakan untuk membersihkan biogas, setiap satunya bertujuan untuk mengeluarkan bahan tertentu daripada komposisinya. Air dikeluarkan melalui pemeluwapan, yang mana produk pertama kali dipanaskan, kemudian melalui paip sejuk, di dindingnya titisan air mengendap.

Hidrogen sulfida dan karbon dioksida dikeluarkan menggunakan penyerap di tekanan darah tinggi. Talian penulenan yang dibina dengan betul meningkatkan kandungan metana ke tahap 93–98%, yang menukarkan biogas menjadi bahan api yang sangat cekap yang boleh bersaing dengan bahan api gas lain.

Tidak mustahil untuk membuat peralatan pembersihan yang serius di rumah, bagaimanapun, adalah mungkin untuk melewati produk siap melalui air pada tekanan tinggi, yang akan menukar karbon dioksida menjadi karbon dioksida.

Pada masa yang sama, air mesti sentiasa ditukar, kerana keupayaannya untuk menyerap karbon dioksida adalah terhad. Air sisa mesti dipanaskan (karbon dioksida akan dibebaskan), selepas itu ia boleh digunakan semula untuk pembersihan. Tetapi walaupun dengan cara ini produk siap mesti disucikan oleh ahli kimia yang berpengalaman, mampu mengambil suhu yang diperlukan dan tekanan.

Penjanaan tenaga haba dan elektrik

Oleh kerana nilai kalorinya yang tinggi, biogas yang telah dimurnikan adalah baik Sesuai untuk menjana kuasa penjana elektrik dan pelbagai peranti pemanasan.

Ini mengurangkan hasil gas siap, tetapi membolehkan anda melakukan tanpa sumber tenaga tambahan kecuali untuk beberapa hari pertama, sehingga bioreaktor mencapai kapasiti penuh.

Untuk penukaran enjin pembakaran dalaman untuk metana adalah perlu tetapkan sudut pencucuhan yang betul, kerana nombor oktana bahan api ini ialah 105–110 unit. Ini boleh dilakukan sama ada secara mekanikal (dengan memutar pengedar) atau dengan menukar program unit kawalan elektronik.

Jika enjin berjalan hanya pada metana, tanpa menggunakan petrol, maka ia mesti dirangsang dengan meningkatkan nisbah mampatan.

Ini bukan sahaja akan meningkatkan kecekapan enjin, membolehkan anda menggunakan gas dengan lebih berhati-hati, tetapi juga akan menjadikan enjin lebih tahan lama, kerana semakin rendah nisbah mampatan, semakin tinggi suhu dalam kebuk pembakaran, yang bermaksud semakin tinggi kemungkinan piston atau injap terbakar.

Untuk menukar peralatan pemanas, termasuk dandang air panas, kepada biogas, anda perlu memilih jet saiz yang betul supaya jumlah tenaga haba yang dihasilkan sepadan dengan mod operasi. Ini amat penting untuk sistem dengan kawalan automatik beroperasi mengikut program tertentu.

Isipadu bioreaktor

Isipadu bioreaktor dikira berdasarkan kitaran pemprosesan organik lengkap, iaitu untuk:

proses mesofilik 12–30 hari;
proses termofilik 3-10 hari.

Isipadu reaktor tentukan seperti berikut – gandakan hasil harian baja yang dicairkan kepada kandungan lembapan yang diperlukan (90%) dengan bilangan hari maksimum yang diperlukan untuk reput sepenuhnya, kemudian tingkatkan hasil yang terhasil sebanyak 10–30%.

Peningkatan sedemikian adalah perlu untuk mencipta tangki gas pertama di mana gas yang dihasilkan akan terkumpul.

Prestasi

Walaupun fakta bahawa pada mana-mana suhu jumlah hasil gas adalah lebih kurang sama, terdapat perbezaan yang ketara - untuk mendapatkannya dalam 3-5 hari pada produktiviti maksimum atau untuk mengumpulnya dalam masa sebulan.

sebab tu produktiviti hanya boleh ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah bahan yang diproses, dan oleh itu penggunaan bioreaktor yang lebih besar.

Beralih kepada proses termofilik memungkinkan untuk meningkatkan produktiviti walaupun dengan pengurangan jumlah reaktor, tetapi dalam kes ini kos yang berkaitan dengan pemanasan campuran meningkat dengan mendadak.

Parameter anggaran Hasil biogas daripada pelbagai jenis baja/sampah, serta bahan lain, akan dibincangkan di bawah dalam jadual. Untuk menukar nilai yang ditunjukkan kepada tan campuran siap dengan kandungan lembapan 90%, data dari lajur kedua mesti didarabkan dengan 80-120.

Penyebaran ini disebabkan oleh:

tabiat memberi makan haiwan atau burung;
bahan dan ketersediaan peralatan tempat tidur;
kecekapan pengisaran.

Sisa ternakan dan ayam

Jenis bahan mentah	Keluaran gas (m 3 per kg bahan kering)	Kandungan metana (%)
Najis lembu	0,250 — 0,340	65
Najis babi	0,340 — 0,580	65-70
Najis burung	0,310-0,620	60
Najis kuda	0,200 — 0,300	56-60
Najis biri-biri	0,300 — 0,620	70

Sisa isi rumah

tumbuh-tumbuhan

Penilaian keberuntungan

Apabila menilai keuntungan, adalah perlu untuk mengambil kira semua jenis pendapatan dan perbelanjaan, termasuk yang tidak langsung.

Sebagai contoh, penjanaan kuasa untuk keperluan anda sendiri membolehkan anda menolak untuk membelinya, dan dalam beberapa kes juga daripada melabur dalam komunikasi, yang boleh diklasifikasikan sebagai pendapatan tidak langsung.

Salah satu jenis pendapatan tidak langsung ialah tiada tuntutan daripada penduduk tanah bersebelahan disebabkan oleh bau yang kurang menyenangkan, yang membuat bunyi baja dibuang bertimbun-timbun. Lagipun, undang-undang Persekutuan Rusia menjamin seseorang hak untuk menghirup udara bersih, oleh itu, apabila pergi ke mahkamah, plaintif sedemikian mungkin memenangi kes itu dan mewajibkan pengeluar baja untuk menghapuskan bau yang tidak menyenangkan dengan perbelanjaannya sendiri.

Tumpukan baja atau najis ke dalam longgokan bukan sahaja merosakkan udara, tetapi juga menimbulkan ancaman serius kepada tanah dan air bawah tanah. Longgokan bahan organik yang reput secara semula jadi meningkatkan keasidan tanah dan menarik nitrogen daripadanya, jadi walaupun selepas beberapa tahun sukar untuk menanam apa-apa di tempat ini.

Mana-mana najis mengandungi helminths dan patogen pelbagai penyakit, yang, sekali dalam air bawah tanah, boleh menembusi ke dalam bekalan air atau telaga, yang menimbulkan ancaman kepada haiwan dan manusia.

Oleh itu, kemungkinan mengitar semula sisa berbahaya kepada enap cemar dan air proses yang agak selamat boleh dikaitkan dengan pendapatan tidak langsung yang sangat besar.

Kos tidak langsung termasuk penggunaan gas untuk menjana elektrik dan memanaskan penyejuk. Di samping itu, keuntungan dipengaruhi oleh kemungkinan menjual sisa pemprosesan, iaitu enap cemar kering atau basah (enapcemar) dan air proses tulen tepu dengan pelbagai unsur mikro.

Banyak bergantung pada saiz pelaburan modal, kerana anda boleh membeli semua peralatan daripada syarikat terkenal dan pada harga yang berpatutan. harga tinggi, atau anda boleh melakukan sebahagian daripadanya sendiri.

Tidak kurang pentingnya tahap automasi, kerana semakin tinggi, semakin sedikit pekerja yang diperlukan, yang bermakna kurang perbelanjaan untuk gaji dan membayar cukai untuk mereka.

Dengan pilihan peralatan yang tepat dan organisasi keseluruhan proses yang betul, mendapatkan biogas membayar sendiri dalam beberapa tahun walaupun tanpa menjual biogas tulen.

Lagipun pendapatan boleh dikelaskan sebagai:

pengurangan ketara dalam kos yang berkaitan dengan pelupusan najis;
meningkatkan kesuburan tanah dengan membaja dengan air industri dan enap cemar;
mengurangkan kos pembelian sumber tenaga;
mengurangkan kos pembelian baja.

Langkah-langkah keselamatan

Pengeluaran biogas adalah proses yang sangat berbahaya, kerana anda perlu bekerja dengan bahan toksik dan bahan letupan. Oleh itu, langkah keselamatan yang dipertingkatkan mesti diambil pada semua peringkat - daripada pembangunan reka bentuk peralatan kepada pengangkutan gas tulen kepada pengguna akhir dan pelupusan sisa.

Atas sebab ini Adalah lebih baik untuk mempercayakan pembangunan projek bioreaktor dan pembuatannya kepada profesional. Sekiranya anda perlu melakukannya sendiri, maka adalah dinasihatkan untuk mengambil peranti yang dihasilkan secara komersial sebagai asas dan berhati-hati memeriksa pengedapnya.

Malah celah kecil atau retak dalam reaktor atau tangki gas akan membawa kepada kebocoran udara dan tercipta kebarangkalian tinggi pembentukan campuran letupan metana dan oksigen.

selain itu, oksigen yang masuk ke dalam akan menjejaskan aktiviti metanogen secara negatif, yang menyebabkan pengeluaran harian metana akan berkurangan, dan jika terdapat jumlah oksigen yang mencukupi, ia akan berhenti sepenuhnya. Kebocoran metana atau gas yang tidak dirawat ke dalam bilik akan mewujudkan risiko keracunan dan kebarangkalian tinggi letupan.

Organisasi dan pelaksanaan teknikal keseluruhan proses mesti mematuhi sepenuhnya dokumen ini:

Kebaikan dan keburukan berbanding bahan api lain

Untuk membandingkan jenis bahan api yang berbeza antara satu sama lain, dan lebih-lebih lagi jenis yang berbeza tenaga, adalah perlu untuk menentukan parameter yang hendak dibandingkan. Pada masa yang sama, adalah tidak betul untuk membandingkan kos, kerana harga biasa biogas hanya akan menjadi selepas tempoh bayaran balik.

Ia juga tidak betul untuk membandingkan dengan nilai kalori, kerana bahan api dengan nilai kalori yang lebih rendah tidak selalu lebih buruk daripada nilai kalori yang lebih tinggi.

Sebagai contoh, kayu api mempunyai nilai kalori yang lebih rendah daripada bahan api diesel, tetapi dalam banyak kes ia ternyata lebih rupa yang sesuai bahan api.

sebab tu Anda boleh membandingkan pelbagai jenis bahan api dan tenaga menggunakan parameter berikut, Bagaimana:

Kesesuaian untuk digunakan dalam kereta, penjana elektrik dan sistem pemanasan (dalam mata, 1 mata - sesuai untuk semua, 2 mata - untuk sesetengah orang, 3 mata - untuk mana-mana satu).
Keperluan untuk mewujudkan keadaan khas untuk penyimpanan (1 mata - mungkin dalam sebarang keadaan, 2 mata - bekas khas diperlukan, 3 mata - sebagai tambahan kepada bekas khas, peralatan tambahan diperlukan, 4 mata - penyimpanan adalah mustahil).
Kesukaran menukar peralatan kepada bahan api atau tenaga lain (1 mata – perubahan minimum yang boleh dilakukan oleh seseorang tanpa pengalaman; 2 – perubahan yang boleh diakses oleh amatur yang lebih atau kurang berpengetahuan dan tidak memerlukan sebarang peralatan yang sangat khusus; 3 mata – utama perubahan diperlukan).
Kesan negatif terhadap alam sekitar (dalam mata, 1 – paling sedikit, 2 mata – purata, 3 mata – maksimum);
Adakah bahan api atau tenaga boleh diperbaharui (dalam mata, 1 mata – sepenuhnya (contohnya, angin atau cahaya matahari); 2 mata – bersyarat, iaitu, dalam keadaan tertentu, atau selepas beberapa tindakan, 3 mata – tidak).
Adakah ia bergantung pada rupa bumi, masa tahun dan cuaca (dalam mata, 1 mata - tiada, 2 mata - sebahagiannya, 3 mata - bergantung pada segala-galanya).

Nama bahan api atau tenaga	Parameter untuk perbandingan
Nama bahan api atau tenaga	Kemungkinan penggunaan	Penyimpanan	peralatan	Kesan kepada alam sekitar	Kebolehbaharui	Kebergantungan kepada faktor luaran
Biogas tulen (kandungan metana 95-99%)	1	3	1–2	1	1	1
propana	1	2–3	1–2	2	3	1
Petrol	1	2	2	3	3	1
Minyak bahan api	3	2	3	3	3	1
Bahan api diesel	2	2	3	3	3	1
Kayu api	3	1	3	2	1	2
arang batu	3	1	3	2	3	2
Elektrik	1	4	3	1	2	1
Tenaga angin	2	4	3	1–2	1	3
Tenaga suria	2	4	3	1	1	3
Tenaga pergerakan air (sungai)	2	4	3	1–2	1	3

Mendapat kebenaran

Walaupun pada hakikatnya baja tergolong dalam kelas bahaya ketiga, iaitu sisa sederhana berbahaya, untuk dilupuskan perlu mendapatkan lesen.

Tetapi ini hanya terpakai kepada kes apabila biogas atau elektrik yang diperoleh daripadanya akan dijual.

Di samping itu, pelesenan diperlukan jika pencerna akan beroperasi pada bahan mentah yang dibeli. Jika biogas yang terhasil akan digunakan hanya untuk keperluan orang yang menghasilkannya, maka tidak perlu mendapatkan lesen.

Di samping itu, ia adalah perlu mendapatkan permit pembinaan, dan juga menyelaraskan projek dengan jabatan berikut:

Rostechnadzor;
Inspektorat Kebakaran;
Perkhidmatan gas.

Kadang-kadang pemilik ladang kecil dan tidak terlalu kecil mengabaikan kelulusan dan permit, kerana mereka membina segala-galanya di atas tanah mereka sendiri dan tidak menjual produk yang diproses kepada sesiapa.

Kedudukan ini penuh dengan denda yang serius, kerana loji biogas diklasifikasikan sebagai industri berbahaya, jadi mereka mesti dimasukkan ke dalam daftar negeri kemudahan pengeluaran berbahaya Rostechnadzor.

Di samping itu, objek tersebut perlu menginsuranskan sekiranya berlaku kemalangan, dan sebelum pelancaran mereka mesti diperiksa oleh pakar dari jabatan yang berkaitan.

Walau bagaimanapun, pemilik pemasangan rumah kecil mengabaikan pendaftaran kerana kos permit menafikan faedah kaedah pelupusan baja ini.

Walau bagaimanapun, mereka melakukan ini atas risiko dan risiko mereka sendiri, kerana sekiranya berlaku sebarang kecemasan, mereka bukan sahaja perlu membayar denda kerana kekurangan maklumat dalam pendaftaran, tetapi juga bertanggungjawab untuk semua akibatnya.

Forum

Kami telah sediakan senarai forum dalam talian, di mana pengguna membincangkan pelbagai isu yang berkaitan dengan pengeluaran biogas daripada baja dan peralatan yang diperlukan untuk ini:

Video mengenai topik

Video menunjukkan semua peringkat proses pemprosesan baja menjadi biogas:

Kesimpulan

Biogas ialah produk pemprosesan baja dan sampah, serta alternatif yang baik kepada jenis bahan api lain. Walaupun memerlukan pelaburan modal yang serius, serta pelaksanaan banyak permit dan kelulusan, pengeluarannya akan membolehkan pelupusan berfaedah sisa haiwan dan burung.

Salah satu masalah yang perlu diselesaikan pertanian- pelupusan baja dan sisa tumbuhan. Dan ini adalah masalah yang agak serius yang memerlukan perhatian berterusan. Kitar semula bukan sahaja memerlukan masa dan usaha, tetapi juga jumlah yang besar. Hari ini terdapat sekurang-kurangnya satu cara untuk membenarkan ini sakit kepala bertukar menjadi sumber pendapatan: memproses baja menjadi biogas. Teknologi ini berdasarkan proses semula jadi penguraian baja dan sisa tumbuhan disebabkan oleh bakteria yang terkandung di dalamnya. Seluruh tugas adalah untuk mewujudkan keadaan khas untuk penguraian yang paling lengkap. Keadaan ini adalah ketiadaan akses oksigen dan suhu optimum (40-50 o C).

Semua orang tahu bagaimana baja paling kerap dibuang: mereka meletakkannya dalam timbunan, kemudian, selepas penapaian, mereka membawanya ke ladang. Dalam kes ini, gas yang terhasil dilepaskan ke atmosfera, dan 40% nitrogen terkandung dalam bahan awal dan kebanyakan fosforus juga melarikan diri ke sana. Baja yang terhasil adalah jauh dari ideal.

Untuk mendapatkan biogas, adalah perlu bahawa proses penguraian baja berlaku tanpa akses kepada oksigen, dalam jumlah tertutup. Dalam kes ini, kedua-dua nitrogen dan fosforus kekal dalam produk sisa, dan gas terkumpul di bahagian atas bekas, dari mana ia boleh dipam keluar dengan mudah. Terdapat dua sumber keuntungan: gas itu sendiri dan baja berkesan. Selain itu, baja adalah kualiti tertinggi dan 99% selamat: kebanyakan mikroorganisma patogen dan telur helminth mati, dan benih rumpai yang terkandung dalam baja kehilangan daya majunya. Malah terdapat garisan untuk membungkus sisa ini.

Prasyarat kedua untuk proses pemprosesan baja menjadi biogas ialah mengekalkan suhu optimum. Bakteria yang terkandung dalam biojisim tidak aktif pada suhu rendah. Mereka mula bertindak pada suhu ambien +30 o C. Selain itu, baja mengandungi dua jenis bakteria:

Tumbuhan termofilik dengan suhu dari +43 o C hingga +52 o C adalah yang paling berkesan: di dalamnya, baja diproses selama 3 hari, dan keluaran dari 1 liter kawasan bioreaktor berguna adalah sehingga 4.5 liter biogas (ini adalah keluaran maksimum). Tetapi mengekalkan suhu +50 o C memerlukan perbelanjaan tenaga yang ketara, yang tidak menguntungkan dalam setiap iklim. Oleh itu, loji biogas selalunya beroperasi pada suhu mesofilik. Dalam kes ini, masa pemprosesan boleh menjadi 12-30 hari, hasil adalah kira-kira 2 liter biogas setiap 1 liter isipadu bioreaktor.

Komposisi gas berbeza-beza bergantung kepada bahan mentah dan keadaan pemprosesan, tetapi kira-kira seperti berikut: metana - 50-70%, karbon dioksida - 30-50%, dan juga mengandungi sejumlah kecil hidrogen sulfida (kurang daripada 1 %) dan sejumlah kecil ammonia, hidrogen dan sebatian nitrogen. Bergantung pada reka bentuk loji, biogas mungkin mengandungi sejumlah besar wap air, yang memerlukan pengeringan (jika tidak, ia tidak akan terbakar). Rupa pemasangan industri ditunjukkan dalam video.

Ini boleh dikatakan sebagai keseluruhan loji pengeluaran gas. Tetapi untuk ladang swasta atau ladang kecil jumlah seperti itu tidak berguna. Loji biogas yang paling ringkas mudah dibuat dengan tangan anda sendiri. Tetapi persoalannya ialah: "Di manakah biogas harus dihantar seterusnya?" Haba pembakaran gas yang terhasil adalah dari 5340 kcal/m3 hingga 6230 kcal/m3 (6.21 - 7.24 kWj/m3). Oleh itu, ia boleh dibekalkan kepada dandang gas untuk menjana haba (pemanasan dan air panas), atau kepada pemasangan penjanaan elektrik, ke dapur gas, dsb. Beginilah cara Vladimir Rashin, pereka loji biogas, menggunakan baja dari ladang puyuhnya.

Ternyata jika anda mempunyai sekurang-kurangnya jumlah ternakan dan ayam yang mencukupi, anda boleh memenuhi sepenuhnya keperluan ladang anda untuk haba, gas dan elektrik. Dan jika anda memasang pemasangan gas pada kereta, maka ia juga akan menyediakan bahan api untuk armada. Memandangkan bahagian tenaga dalam kos pengeluaran adalah 70-80%, anda hanya boleh menjimatkan bioreaktor, dan kemudian mendapat banyak wang. Di bawah ialah tangkapan skrin pengiraan ekonomi bagi keuntungan loji biogas untuk ladang kecil (sehingga September 2014). Ladang itu tidak boleh dipanggil kecil, tetapi ia pasti tidak besar juga. Kami memohon maaf atas istilah - ini adalah gaya pengarang.

Ini adalah anggaran pecahan kos yang diperlukan dan kemungkinan pendapatan Skim loji biogas buatan sendiri

Skim loji biogas buatan sendiri

Skim paling mudah loji biogas ialah bekas tertutup - bioreaktor, di mana buburan yang disediakan dituangkan. Sehubungan itu, terdapat palka untuk memuatkan baja dan palka untuk memunggah bahan mentah yang diproses.

Skim paling mudah loji biogas tanpa sebarang loceng dan wisel

Bekas tidak diisi sepenuhnya dengan substrat: 10-15% daripada isipadu harus kekal bebas untuk mengumpul gas. Paip keluar gas dibina ke dalam penutup tangki. Oleh kerana gas yang terhasil mengandungi jumlah wap air yang agak besar, ia tidak akan terbakar dalam bentuk ini. Oleh itu, adalah perlu untuk melepasinya melalui pengedap air untuk mengeringkannya. Dalam peranti mudah ini, kebanyakan wap air akan terkondensasi, dan gas akan terbakar dengan baik. Kemudian adalah dinasihatkan untuk membersihkan gas daripada hidrogen sulfida yang tidak mudah terbakar dan barulah ia boleh dibekalkan kepada pemegang gas - bekas untuk mengumpul gas. Dan dari sana ia boleh diedarkan kepada pengguna: disuap ke dandang atau ketuhar gas. Tonton video untuk melihat cara membuat penapis untuk loji biogas dengan tangan anda sendiri.

Pemasangan industri besar diletakkan di permukaan. Dan ini, pada dasarnya, boleh difahami - jumlah kerja tanah terlalu besar. Tetapi di ladang-ladang kecil mangkuk bunker itu tertimbus di dalam tanah. Ini, pertama, membolehkan anda mengurangkan kos mengekalkan suhu yang diperlukan, dan kedua, di halaman belakang peribadi sudah ada cukup semua jenis peranti.

Bekas boleh diambil siap, atau diperbuat daripada bata, konkrit, dan lain-lain dalam lubang yang digali. Tetapi dalam kes ini, anda perlu menjaga ketat dan kebolehtelapan udara: prosesnya adalah anaerobik - tanpa akses udara, oleh itu perlu untuk membuat lapisan yang tidak dapat ditembusi oleh oksigen. Strukturnya ternyata berbilang lapisan dan pengeluaran bunker sedemikian adalah proses yang panjang dan mahal. Oleh itu, adalah lebih murah dan lebih mudah untuk mengebumikan bekas yang sudah siap. Sebelum ini, ini semestinya tong logam, selalunya diperbuat daripada keluli tahan karat. Hari ini, dengan kemunculan bekas PVC di pasaran, anda boleh menggunakannya. Mereka neutral secara kimia, mempunyai kekonduksian terma yang rendah, hayat perkhidmatan yang panjang, dan beberapa kali lebih murah daripada keluli tahan karat.

Tetapi loji biogas yang diterangkan di atas akan mempunyai produktiviti yang rendah. Untuk mengaktifkan proses pemprosesan, pencampuran aktif jisim yang terletak di corong adalah perlu. Jika tidak, kerak terbentuk di permukaan atau dalam ketebalan substrat, yang melambatkan proses penguraian, dan kurang gas dihasilkan di alur keluar. Pencampuran dilakukan dengan cara yang ada. Sebagai contoh, seperti yang ditunjukkan dalam video. Dalam kes ini, sebarang pemacu boleh dibuat.

Terdapat satu lagi cara untuk mencampurkan lapisan, tetapi ia bukan mekanikal - barbitation: gas yang dihasilkan disuap di bawah tekanan ke bahagian bawah bekas dengan baja. Naik ke atas, gelembung gas akan memecahkan kerak. Oleh kerana biogas yang sama dibekalkan, tidak akan ada perubahan dalam keadaan pemprosesan. Juga, gas ini tidak boleh dianggap sebagai penggunaan - ia sekali lagi akan berakhir di dalam tangki gas.

Seperti yang dinyatakan di atas, prestasi yang baik memerlukan suhu tinggi. Untuk tidak membelanjakan terlalu banyak wang untuk mengekalkan suhu ini, anda perlu menjaga penebat. Apakah jenis penebat haba untuk dipilih, sudah tentu, terpulang kepada anda, tetapi hari ini yang paling optimum ialah busa polistirena. Ia tidak takut air, tidak terjejas oleh kulat dan tikus, mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang dan prestasi penebat haba yang sangat baik.

Bentuk bioreaktor boleh berbeza, tetapi yang paling biasa adalah silinder. Ia tidak sesuai dari sudut pandangan kerumitan pencampuran substrat, tetapi ia digunakan lebih kerap kerana orang telah mengumpul banyak pengalaman dalam membina bekas tersebut. Dan jika silinder sedemikian dibahagikan dengan partition, maka ia boleh digunakan sebagai dua takungan berasingan di mana prosesnya dialihkan dalam masa. Dalam kes ini, elemen pemanasan boleh dibina ke dalam partition, dengan itu menyelesaikan masalah mengekalkan suhu dalam dua ruang sekaligus.

Dalam sangat versi mudah Loji biogas buatan sendiri adalah lubang segi empat tepat, dindingnya diperbuat daripada konkrit, dan untuk ketat mereka dirawat dengan lapisan gentian kaca dan resin poliester. Bekas ini dilengkapi dengan penutup. Ia amat menyusahkan untuk digunakan: sukar untuk memanaskan, mencampur dan mengeluarkan jisim yang ditapai, untuk mencapai pemprosesan yang lengkap dan kecekapan tinggi mustahil.

Keadaan lebih baik sedikit dengan loji pemprosesan baja biogas parit. Mereka mempunyai tepi serong, menjadikannya lebih mudah untuk memuatkan baja segar. Jika anda membuat bahagian bawah pada cerun, maka jisim yang ditapai akan beralih ke satu sisi mengikut graviti dan lebih mudah untuk memilihnya. Dalam pemasangan sedemikian, perlu menyediakan penebat haba bukan sahaja untuk dinding, tetapi juga untuk penutup. Tidak sukar untuk melaksanakan loji biogas sedemikian dengan tangan anda sendiri. Tetapi pemprosesan lengkap dan jumlah maksimum gas tidak dapat dicapai di dalamnya. Walaupun dengan pemanasan.

Isu teknikal asas telah ditangani, dan anda kini mengetahui beberapa cara untuk membina loji untuk menghasilkan biogas daripada baja. Masih terdapat nuansa teknologi.

Apa yang boleh dikitar semula dan bagaimana untuk mencapai hasil yang baik

Baja mana-mana haiwan mengandungi organisma yang diperlukan untuk pemprosesannya. Telah didapati bahawa lebih daripada seribu mikroorganisma berbeza terlibat dalam proses penapaian dan pengeluaran gas. Bahan pembentuk metana memainkan peranan yang paling penting. Juga dipercayai bahawa semua mikroorganisma ini terdapat dalam perkadaran optimum dalam najis lembu. Walau apa pun, apabila memproses sisa jenis ini dalam kombinasi dengan bahan tumbuhan, jumlah terbesar biogas dilepaskan. Jadual menunjukkan data purata untuk jenis sisa pertanian yang paling biasa. Sila ambil perhatian bahawa jumlah keluaran gas ini boleh diperoleh dalam keadaan yang ideal.

Untuk produktiviti yang baik, adalah perlu untuk mengekalkan kelembapan substrat tertentu: 85-90%. Tetapi air mesti digunakan yang tidak mengandungi bahan kimia asing. Pelarut, antibiotik, detergen, dsb. mempunyai kesan negatif terhadap proses. Juga, untuk proses berjalan seperti biasa, cecair tidak boleh mengandungi serpihan besar. Saiz serpihan maksimum: 1*2 cm, yang lebih kecil adalah lebih baik. Oleh itu, jika anda bercadang untuk menambah ramuan herba, maka anda perlu mengisarnya.

Adalah penting untuk pemprosesan normal dalam substrat untuk mengekalkan tahap pH optimum: dalam 6.7-7.6. Biasanya persekitaran mempunyai keasidan biasa, dan hanya kadang-kadang bakteria pembentuk asid berkembang lebih cepat daripada bakteria pembentuk metana. Kemudian persekitaran menjadi berasid, pengeluaran gas berkurangan. Untuk mencapai nilai optimum, tambah kapur biasa atau soda ke substrat.

Sekarang sedikit tentang masa yang diperlukan untuk memproses baja. Secara umum, masa bergantung pada keadaan yang dicipta, tetapi gas pertama boleh mula mengalir pada hari ketiga selepas permulaan penapaian. Pembentukan gas paling aktif berlaku apabila baja terurai sebanyak 30-33%. Untuk memberi anda rasa masa, katakan selepas dua minggu substrat terurai sebanyak 20-25%. Iaitu, secara optimum pemprosesan perlu bertahan sebulan. Dalam kes ini, baja adalah berkualiti tinggi.

Pengiraan isipadu tong untuk pemprosesan

Untuk ladang kecil, pemasangan optimum adalah tetap - ini adalah apabila baja segar dibekalkan dalam bahagian kecil setiap hari dan dikeluarkan dalam bahagian yang sama. Agar proses tidak terganggu, bahagian beban harian tidak boleh melebihi 5% daripada jumlah yang diproses.

Pemasangan buatan sendiri untuk memproses baja menjadi biogas bukanlah puncak kesempurnaan, tetapi agak berkesan

Berdasarkan ini, anda boleh dengan mudah menentukan jumlah tangki yang diperlukan untuk loji biogas buatan sendiri. Anda perlu mendarabkan jumlah harian baja dari ladang anda (sudah dalam keadaan cair dengan kelembapan 85-90%) sebanyak 20 (ini untuk suhu mesofilik, untuk suhu termofilik anda perlu mendarab sebanyak 30). Kepada angka yang dihasilkan, anda perlu menambah 15-20% lagi - ruang kosong untuk mengumpul biogas di bawah kubah. Anda tahu parameter utama. Semua kos lanjut dan parameter sistem bergantung pada skim loji biogas yang dipilih untuk pelaksanaan dan bagaimana anda akan melakukan segala-galanya. Ia agak mungkin untuk dibuat dengan bahan buatan sendiri, atau anda boleh memesan pemasangan turnkey. Pembangunan kilang akan menelan kos daripada 1.5 juta euro, pemasangan dari Kulibins akan lebih murah.

Pendaftaran undang-undang

Pemasangan itu perlu diselaraskan dengan SES, inspektorat gas dan bomba. Anda akan memerlukan:

Gambar rajah teknologi pemasangan.
Pelan susun atur untuk peralatan dan komponen dengan merujuk kepada pemasangan itu sendiri, lokasi pemasangan unit terma, lokasi saluran paip dan sesalur tenaga, dan sambungan pam. Rajah hendaklah menunjukkan penangkal petir dan jalan masuk.
Sekiranya pemasangan akan ditempatkan di dalam rumah, maka pelan pengudaraan juga diperlukan, yang akan menyediakan sekurang-kurangnya pertukaran lapan kali ganda dari semua udara di dalam bilik.

Seperti yang kita lihat, kita tidak boleh melakukannya tanpa birokrasi di sini.

Akhir sekali, sedikit tentang prestasi pemasangan. Secara purata, setiap hari loji biogas menghasilkan isipadu gas dua kali ganda isipadu takungan yang berguna. Iaitu, 40 m 3 buburan akan menghasilkan 80 m 3 gas setiap hari. Kira-kira 30% akan dibelanjakan untuk memastikan proses itu sendiri (item perbelanjaan utama ialah pemanasan). Itu. pada output anda akan menerima 56 m 3 biogas setiap hari. Menurut statistik, untuk menampung keperluan keluarga tiga orang dan untuk memanaskan rumah bersaiz purata, 10 m 3 diperlukan. Dalam baki bersih anda mempunyai 46 m3 sehari. Dan ini adalah dengan pemasangan kecil.

Keputusan

Dengan melabur sejumlah wang dalam menubuhkan loji biogas (sama ada dengan tangan anda sendiri atau secara turnkey), anda bukan sahaja akan memenuhi keperluan dan keperluan anda sendiri untuk haba dan gas, tetapi juga akan dapat menjual gas, serta baja berkualiti tinggi hasil daripada pemprosesan.

Memandangkan teknologi kini telah berkembang pesat, pelbagai jenis sisa organik boleh menjadi bahan mentah untuk menghasilkan biogas. Penunjuk hasil biogas daripada pelbagai jenis bahan mentah organik diberikan di bawah.

Jadual 1. Hasil biogas daripada bahan mentah organik

Kategori bahan mentah	Hasil biogas (m3) daripada 1 tan bahan mentah asas
tahi lembu	39-51
Najis lembu dicampur dengan jerami	70
Najis babi	51-87
Najis biri-biri	70
Najis burung	46-93
Tisu adiposa	1290
Sisa rumah sembelih	240-510
MSW	180-200
Najis dan air buangan	70
Pegun selepas alkohol	45-95
Sisa biologi daripada pengeluaran gula	115
Silaj	210-410
Bahagian atas kentang	280-490
Pulpa bit	29-41
Bahagian atas bit	75-200
Sisa sayur	330-500
jagung	390-490
rumput	290-490
Gliserol	390-595
Bijirin bir	39-59
Sisa terhasil semasa penuaian rai	165
Rami dan rami	360
straw oat	310
Semanggi	430-490
whey	50
Silaj jagung	250
Tepung, roti	539
Sisa ikan	300

Najis lembu

Di seluruh dunia, yang paling popular adalah yang melibatkan penggunaan najis lembu sebagai bahan mentah asas. Memelihara satu ekor lembu membolehkan anda menyediakan 6.6–35 tan baja cecair setahun. Isipadu bahan mentah ini boleh diproses menjadi 257–1785 m 3 biogas. Dari segi nilai kalori, penunjuk yang ditunjukkan sepadan dengan: 193–1339 meter padu gas asli, 157–1089 kg petrol, 185–1285 kg minyak bahan api, 380–2642 kg kayu api.

Salah satu kelebihan utama menggunakan baja lembu untuk pengeluaran biogas ialah kehadiran bijirin kasar dalam saluran gastrousus. lembu koloni bakteria yang menghasilkan metana. Ini bermakna tidak perlu memasukkan mikroorganisma tambahan ke dalam substrat, dan oleh itu tidak ada keperluan untuk pelaburan tambahan. Pada masa yang sama, struktur homogen baja membuat penggunaan yang mungkin jenis bahan mentah ini dalam peranti kitaran berterusan. Pengeluaran biogas akan menjadi lebih berkesan apabila air kencing lembu ditambah kepada biojisim yang boleh ditapai.

Najis babi dan biri-biri

Tidak seperti lembu, haiwan kumpulan ini disimpan di dalam premis tanpa lantai konkrit, jadi proses pengeluaran biogas di sini agak rumit. Penggunaan baja babi dan biri-biri dalam peranti kitaran berterusan adalah mustahil; Bersama dengan jenis bahan mentah ini, sisa tumbuhan sering memasuki bioreaktor, yang boleh meningkatkan tempoh pemprosesannya dengan ketara.

Najis burung

Untuk menggunakan najis burung dengan berkesan untuk menghasilkan biogas, adalah disyorkan untuk melengkapkan sangkar burung dengan hinggap, kerana ini akan membolehkan pengumpulan najis dalam jumlah yang besar. Untuk mendapatkan sejumlah besar biogas, baja ayam harus dicampur dengan baja lembu, yang akan menghapuskan pelepasan ammonia yang berlebihan dari substrat. Satu keistimewaan penggunaan najis ayam dalam penghasilan biogas ialah keperluan untuk memperkenalkan teknologi 2 peringkat menggunakan reaktor hidrolisis. Ini diperlukan untuk mengawal tahap keasidan, jika tidak bakteria dalam substrat boleh mati.

najis

Untuk memproses najis dengan berkesan, adalah perlu untuk meminimumkan jumlah air setiap lekapan kebersihan: ia tidak boleh melebihi 1 liter pada satu masa.

Melalui penyelidikan saintifik beberapa tahun kebelakangan ini Adalah mungkin untuk membuktikan bahawa biogas, apabila najis digunakan untuk pengeluarannya, bersama-sama dengan unsur-unsur utama (khususnya, metana), mengandungi banyak sebatian berbahaya yang menyumbang kepada pencemaran alam sekitar. Contohnya, semasa penapaian metana bahan mentah tersebut di suhu tinggi Dalam hampir semua sampel fasa gas, kira-kira 90 µg/m3 arsenik, 80 µg/m3 antimoni, 10 µg/m3 merkuri, 500 µg/m3 telurium, 900 µg/m3 timah, 700 µg/m 3 plumbum. Unsur-unsur yang disebutkan diwakili oleh ciri-ciri sebatian tetra dan dimetilasi proses autolisis. Penunjuk yang dikenal pasti secara serius melebihi kepekatan maksimum yang dibenarkan unsur-unsur ini, yang menunjukkan keperluan untuk pendekatan yang lebih teliti terhadap masalah pemprosesan najis menjadi biogas.

Tanaman tenaga

Sebahagian besar tumbuhan hijau memberikan hasil biogas yang sangat tinggi. Ramai Eropah loji biogas beroperasi pada silaj jagung. Ini agak wajar, kerana silaj jagung yang diperoleh dari 1 hektar membolehkan pengeluaran 7800–9100 m3 biogas, yang sepadan dengan: 5850–6825 m3 gas asli, 4758–5551 kg petrol, 5616–6552 kg minyak bahan api, 11544–13468 kg kayu api.

Kira-kira 290–490 m 3 biogas dihasilkan oleh satu tan pelbagai rumput, dengan semanggi mempunyai hasil yang sangat tinggi: 430–490 m 3 . Satu tan puncak kentang bahan mentah berkualiti tinggi juga boleh menyediakan sehingga 490 m3, satu tan puncak bit - dari 75 hingga 200 m3, satu tan sisa yang diperoleh semasa penuaian rai - 165 m3, satu tan rami dan rami - 360 m3, satu tan jerami oat - 310 m 3.

Perlu diingatkan bahawa dalam kes penanaman tanaman tenaga yang disasarkan untuk pengeluaran biogas, terdapat keperluan untuk melabur wang dalam menyemai dan menuai mereka. Dengan cara ini, tanaman sedemikian berbeza dengan ketara daripada sumber bahan mentah lain untuk bioreaktor. Tidak perlu menyuburkan tanaman sedemikian. Bagi sisa daripada penanaman sayur-sayuran dan pengeluaran bijirin, pemprosesannya menjadi biogas mempunyai kecekapan ekonomi yang sangat tinggi.

"Gas tapak pelupusan"

Daripada satu tan sisa pepejal kering, sehingga 200 m 3 biogas boleh diperolehi, lebih 50% daripada isipadunya adalah metana. Dari segi aktiviti pelepasan metana, tapak pelupusan adalah jauh lebih baik daripada mana-mana sumber lain. Penggunaan sisa pepejal dalam pengeluaran biogas bukan sahaja akan memberikan yang signifikan kesan ekonomi, tetapi juga akan mengurangkan aliran sebatian pencemar ke atmosfera.

Ciri kualitatif bahan mentah untuk pengeluaran biogas

Penunjuk yang mencirikan hasil biogas dan kepekatan metana di dalamnya bergantung, antara lain, pada kelembapan bahan mentah asas. Adalah disyorkan untuk mengekalkannya pada 91% pada musim panas dan 86% pada musim sejuk.

Adalah mungkin untuk mendapatkan jumlah maksimum biogas daripada jisim yang boleh ditapai dengan memastikan aktiviti mikroorganisma yang cukup tinggi. Tugas ini boleh direalisasikan hanya dengan kelikatan substrat yang diperlukan. Proses penapaian metana menjadi perlahan jika unsur-unsur kering, besar dan pepejal terdapat dalam bahan mentah. Di samping itu, dengan kehadiran unsur-unsur tersebut, pembentukan kerak diperhatikan, yang membawa kepada pemisahan substrat dan pemberhentian pengeluaran biogas. Untuk mengecualikan fenomena sedemikian, sebelum memuatkan jisim bahan mentah ke dalam bioreaktor, ia dihancurkan dan dicampur dengan teliti.

Nilai pH optimum bahan mentah adalah parameter dalam julat 6.6–8.5. Pelaksanaan praktikal untuk meningkatkan pH ke tahap yang diperlukan dipastikan dengan pengenalan berdos bagi komposisi yang diperbuat daripada marmar dihancurkan ke dalam substrat.

Bagi memastikan hasil biogas maksimum, kebanyakan pelbagai jenis bahan mentah boleh dicampur dengan jenis lain melalui pemprosesan peronggaan substrat. Dalam kes ini, nisbah optimum karbon dioksida dan nitrogen dicapai: dalam biojisim yang diproses mereka harus disediakan dalam nisbah 16 hingga 10.

Oleh itu, apabila memilih bahan mentah untuk loji biogas Adalah masuk akal untuk memberi perhatian kepada ciri kualitatifnya.

Ekologi penggunaan Estet: Adakah menguntungkan untuk menghasilkan biofuel di rumah dalam kuantiti yang kecil di plot swasta? Jika anda mempunyai beberapa tong logam dan sampah besi lain, serta banyak masa lapang dan anda tidak tahu bagaimana untuk menguruskannya - ya.

Katakan tiada gas asli di kampung anda dan tidak akan ada. Dan walaupun ada, ia memerlukan wang. Walaupun ia adalah susunan magnitud yang lebih murah daripada pemanasan mahal dengan elektrik dan bahan api cecair. Bengkel pengeluaran pelet terdekat terletak beberapa ratus kilometer jauhnya, dan pengangkutan adalah mahal. Ia menjadi lebih dan lebih sukar untuk membeli kayu api setiap tahun, dan ia juga menyusahkan untuk membakar dengannya. Dengan latar belakang ini, idea untuk mendapatkan biogas percuma di halaman rumah anda sendiri daripada rumpai, najis ayam, baja dari babi kegemaran anda atau kandungan rumah pemilik kelihatan sangat menggoda. Anda hanya perlu membuat bioreaktor! Di TV mereka bercakap tentang bagaimana petani Jerman berjimat cermat menjaga diri mereka hangat dengan sumber "tanah" dan kini mereka tidak memerlukan sebarang Gazprom. Di sinilah benarnya pepatah "membuang filem dari najis". Internet penuh dengan artikel dan video mengenai topik "biogas daripada biojisim" dan "loji biogas buat sendiri." Tetapi kita tahu sedikit tentang aplikasi praktikal teknologi: setiap orang yang tidak terlalu malas bercakap tentang pengeluaran biogas di rumah, tetapi contoh khusus di kampung, sama seperti Yo-Mobile yang legenda di jalan raya, hanya sedikit orang yang melihatnya hidup-hidup. Mari cuba fikirkan mengapa ini berlaku dan apakah prospek untuk teknologi biotenaga progresif di kawasan luar bandar.

Apa itu biogas + sejarah sikit

Biogas terbentuk hasil daripada penguraian tiga peringkat berturut-turut (hidrolisis, pembentukan asid dan metana) biojisim oleh pelbagai jenis bakteria. Komponen mudah terbakar yang berguna ialah metana, dan hidrogen juga mungkin ada.

Proses penguraian bakteria yang menghasilkan metana mudah terbakar

Pada tahap yang lebih besar atau lebih kecil, gas mudah terbakar terbentuk semasa penguraian mana-mana sisa asal haiwan dan tumbuhan.

Anggaran komposisi biogas, bahagian khusus komponen bergantung pada bahan mentah dan teknologi yang digunakan

Orang ramai telah lama cuba menggunakan jenis ini bahan api semulajadi, kronik zaman pertengahan mengandungi rujukan kepada fakta bahawa penduduk di kawasan rendah yang kini dikenali sebagai Jerman seribu tahun yang lalu menerima biogas daripada tumbuh-tumbuhan yang reput dengan merendam bulu kulit dalam buburan paya. Pada Zaman Pertengahan yang gelap dan juga abad yang tercerahkan, meteoris yang paling berbakat, yang, terima kasih kepada diet yang dipilih khas, dapat melepaskan dan segera menyalakan kembung metana yang banyak, membangkitkan kegembiraan berterusan orang ramai pada persembahan adil yang ceria. Loji biogas industri mula dibina dengan tahap kejayaan yang berbeza-beza pada pertengahan abad ke-19. Di USSR pada tahun 80-an abad yang lalu, program negara untuk pembangunan industri telah diterima pakai, tetapi tidak dilaksanakan, walaupun sedozen kemudahan pengeluaran dilancarkan. Di luar negara, teknologi untuk menghasilkan biogas sedang dipertingkatkan dan dipromosikan secara relatifnya secara aktif jumlah pemasangan adalah dalam puluhan ribu. DALAM negara maju(EEC, Amerika Syarikat, Kanada, Australia) ini sangat automatik kompleks besar, dalam membangun (China, India) - loji biogas separa kraftangan untuk rumah dan ladang kecil.

Peratusan bilangan loji biogas di Kesatuan Eropah. Jelas kelihatan bahawa teknologi itu sedang giat membangun hanya di Jerman, sebabnya adalah subsidi kerajaan yang kukuh dan insentif cukai

Apakah kegunaan biogas?

Ia adalah jelas bahawa ia digunakan sebagai bahan api, kerana ia terbakar. Pemanasan bangunan perindustrian dan kediaman, penjanaan elektrik, memasak. Walau bagaimanapun, tidak semuanya semudah yang ditunjukkan dalam video yang tersebar di YouTube. Biogas mesti terbakar secara stabil dalam pemasangan yang menjana haba. Untuk melakukan ini, parameter persekitaran gasnya mesti dibawa ke piawaian yang agak ketat. Kandungan metana hendaklah sekurang-kurangnya 65% (optimum 90-95%), hidrogen harus tiada, wap air harus dikeluarkan, karbon dioksida harus dikeluarkan, komponen yang tinggal tidak lengai pada suhu tinggi.

Adalah mustahil untuk menggunakan biogas dari asal "kotoran haiwan", tidak dibebaskan daripada kekotoran busuk, di dalam bangunan kediaman.

Tekanan normal ialah 12.5 bar; jika nilainya kurang daripada 8-10 bar, automasi dalam model moden peralatan pemanasan dan peralatan dapur menghentikan bekalan gas. Adalah sangat penting bahawa ciri-ciri gas yang memasuki penjana haba adalah stabil. Jika tekanan melonjak melebihi had biasa, injap akan beroperasi dan anda perlu menghidupkannya semula secara manual. Adalah buruk jika anda menggunakan peralatan gas usang yang tidak dilengkapi dengan sistem kawalan gas. Paling baik, penunu dandang mungkin gagal. Senario terburuk ialah gas akan keluar, tetapi alirannya tidak akan berhenti. Dan ini sudah penuh dengan tragedi. Mari kita ringkaskan apa yang telah diperkatakan: ciri-ciri biogas mesti dibawa ke parameter yang diperlukan, dan langkah berjaga-jaga keselamatan mesti dipatuhi dengan ketat. Rangkaian teknologi yang dipermudahkan untuk pengeluaran biogas. Peringkat penting ialah pengasingan dan pengasingan gas

Apakah bahan mentah yang digunakan untuk menghasilkan biogas

Bahan mentah tumbuhan dan haiwan

Bahan mentah tumbuhan sangat baik untuk pengeluaran biogas: dari rumput segar anda boleh mendapatkan hasil bahan api maksimum - sehingga 250 m3 setiap tan bahan mentah, kandungan metana sehingga 70%. Agak kurang, sehingga 220 m3 boleh diperolehi dari silaj jagung, sehingga 180 m3 dari puncak bit. Mana-mana tumbuhan hijau adalah sesuai, alga dan jerami adalah baik (100 m3 setiap tan), tetapi masuk akal untuk menggunakan suapan berharga untuk bahan api hanya jika terdapat lebihan yang jelas. Hasil metana daripada pulpa yang terbentuk semasa pengeluaran jus, minyak dan biodiesel adalah rendah, tetapi bahannya juga bebas. Kekurangan bahan mentah tumbuhan adalah kitaran pengeluaran yang panjang, 1.5-2 bulan. Adalah mungkin untuk mendapatkan biogas daripada selulosa dan sisa tumbuhan lain yang mereput perlahan-lahan, tetapi kecekapannya sangat rendah, sedikit metana dihasilkan, dan kitaran pengeluaran sangat panjang. Sebagai kesimpulan, kami mengatakan bahawa bahan mentah tumbuhan mesti dicincang halus.
Bahan mentah asal haiwan: tanduk dan kuku tradisional, sisa tenusu, rumah penyembelihan dan kilang pemprosesan juga sesuai dan juga dalam bentuk hancur. "Bijih" terkaya adalah lemak haiwan; hasil biogas berkualiti tinggi dengan kepekatan metana sehingga 87% mencapai 1500 m3 setiap tan. Walau bagaimanapun, bahan mentah haiwan kekurangan bekalan dan, sebagai peraturan, kegunaan lain didapati untuk mereka.

Gas mudah terbakar daripada najis

Baja adalah murah dan boleh didapati dengan banyaknya di banyak ladang, tetapi hasil dan kualiti biogas jauh lebih rendah daripada jenis lain. Tepuk lembu dan epal kuda boleh digunakan dalam bentuk tulennya, penapaian bermula serta-merta, hasil biogas adalah 60 m2 setiap tan bahan mentah dengan kandungan metana yang rendah (sehingga 60%). Kitaran pengeluaran adalah pendek, 10-15 hari. Najis babi dan najis ayam adalah toksik - supaya bakteria bermanfaat boleh berkembang, ia dicampur dengan sisa tumbuhan dan silaj. Masalah besar diwakili oleh komposisi detergen dan surfaktan, yang digunakan semasa membersihkan bangunan ternakan. Bersama-sama dengan antibiotik, yang memasuki baja dalam kuantiti yang banyak, mereka menghalang persekitaran bakteria dan menghalang pembentukan metana. Adalah mustahil untuk tidak menggunakan pembasmi kuman, dan perusahaan pertanian yang telah melabur dalam pengeluaran gas daripada baja terpaksa mencari kompromi antara kebersihan dan kawalan ke atas penyakit haiwan, di satu pihak, dan mengekalkan produktiviti bioreaktor, pada lain.
Najis manusia, bebas sepenuhnya, juga sesuai. Tetapi menggunakan kumbahan kumbahan biasa adalah tidak menguntungkan, kepekatan najis terlalu rendah dan kepekatan disinfektan dan surfaktan adalah tinggi. Pakar teknologi mendakwa bahawa ia boleh digunakan hanya jika "produk" mengalir ke dalam sistem pembetung hanya dari tandas, dengan syarat mangkuk itu disiram dengan hanya satu liter air (standard 4/8 l). Dan tanpa detergen, sudah tentu.

Keperluan tambahan untuk bahan mentah

Masalah serius yang dihadapi oleh ladang-ladang yang telah memasang peralatan moden untuk menghasilkan biogas ialah bahan mentah tidak boleh mengandungi kemasukan pepejal, batu, kacang, sekeping wayar atau papan yang secara tidak sengaja masuk ke dalam jisim akan menyumbat saluran paip dan melumpuhkan najis yang mahal; pam atau pengadun. Ia mesti dikatakan bahawa data yang diberikan mengenai hasil gas maksimum dari bahan mentah sepadan dengan keadaan makmal yang ideal. Untuk mendekati angka-angka ini dalam pengeluaran sebenar, beberapa syarat mesti dipenuhi: mengekalkan suhu yang diperlukan, secara berkala kacau bahan mentah yang dikisar halus, tambah bahan tambahan yang mengaktifkan penapaian, dsb. Dalam pemasangan sementara, dipasang mengikut cadangan artikel mengenai "menghasilkan biogas dengan tangan anda sendiri," hampir tidak mungkin untuk mencapai 20% tahap maksimum, manakala pemasangan berteknologi tinggi membolehkan anda mencapai nilai 60- 95%.

Data yang agak objektif mengenai hasil biogas maksimum untuk pelbagai jenis bahan mentah

Reka bentuk loji biogas

Adakah menguntungkan untuk menghasilkan biogas?

Kami telah menyebut bahawa di negara maju pemasangan industri besar dibina, manakala di negara membangun mereka terutamanya membina yang kecil untuk ladang kecil. Mari jelaskan mengapa ini berlaku:

Adakah masuk akal untuk menghasilkan biofuel di rumah?

Adakah menguntungkan untuk menghasilkan biofuel di rumah dalam kuantiti yang kecil di plot peribadi? Jika anda mempunyai beberapa tong logam dan sampah besi lain, serta banyak masa lapang dan anda tidak tahu bagaimana untuk menguruskannya - ya. Tetapi penjimatan, sayangnya, adalah sedikit. Dan melabur dalam peralatan berteknologi tinggi dengan jumlah kecil bahan mentah dan pengeluaran metana tidak masuk akal dalam apa jua keadaan.

Satu lagi video dari Kulibin domestik

LANGGAN saluran YouTube KAMI Ekonet.ru, yang membolehkan anda menonton dalam talian, memuat turun video percuma dari YouTube tentang kesihatan manusia dan peremajaan.

Sila LIKE dan kongsi dengan RAKAN-RAKAN anda!

https://www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Tanpa mencampurkan bahan mentah dan mengaktifkan proses penapaian, hasil metana akan menjadi tidak lebih daripada 20% daripada yang mungkin. Ini bermakna, dalam kes terbaik, dengan 100 kg (pemuatan corong) rumput terpilih anda boleh mendapatkan 5 m3 gas tanpa mengambil kira pemampatan. Dan ia akan menjadi baik jika kandungan metana melebihi 50% dan ia bukan fakta bahawa ia akan terbakar dalam penjana haba. Menurut penulis, bahan mentah dimuatkan setiap hari, iaitu kitaran pengeluarannya sehari. Malah, masa yang diperlukan ialah 60 hari. Jumlah biogas yang diperoleh oleh pencipta, yang terkandung dalam silinder 50 liter, yang berjaya diisinya, dalam cuaca membeku untuk dandang pemanasan dengan kuasa 15 kW (bangunan kediaman kira-kira 150 m2) cukup selama 2 minit.

Mereka yang berminat dengan kemungkinan menghasilkan biogas dinasihatkan untuk mengkaji dengan teliti masalah itu, terutamanya dari sudut pandangan kewangan, dan menghubungi pakar yang berpengalaman dalam kerja tersebut dengan soalan teknikal. Maklumat praktikal yang diperoleh daripada ladang-ladang di mana teknologi biotenaga telah digunakan untuk beberapa waktu akan menjadi sangat berharga. diterbitkan

Ekologi penggunaan. Estet: Ladang setiap tahun menghadapi masalah pembuangan baja. Dana yang banyak diperlukan untuk mengatur pemindahan dan pengebumian menjadi sia-sia. Tetapi ada cara yang membolehkan anda bukan sahaja menjimatkan wang anda, tetapi juga untuk menjadikan produk semulajadi ini memberi manfaat kepada anda.

Petani setiap tahun menghadapi masalah pembuangan baja. Dana yang banyak diperlukan untuk mengatur pemindahan dan pengebumian menjadi sia-sia. Tetapi ada cara yang membolehkan anda bukan sahaja menjimatkan wang anda, tetapi juga untuk menjadikan produk semulajadi ini memberi manfaat kepada anda. Pemilik berjimat cermat telah lama mempraktikkan teknologi eko yang memungkinkan untuk mendapatkan biogas daripada baja dan menggunakan hasilnya sebagai bahan api.

Mengenai faedah menggunakan bioteknologi

Teknologi untuk menghasilkan biogas daripada pelbagai sumber semula jadi bukan baru. Penyelidikan di kawasan ini bermula pada akhir abad ke-18 dan berkembang dengan jayanya pada abad ke-19. Di Kesatuan Soviet, loji biotenaga pertama dicipta pada empat puluhan abad yang lalu.

Teknologi untuk memproses baja menjadi biogas memungkinkan untuk mengurangkan jumlah pelepasan metana yang berbahaya ke atmosfera dan memperoleh sumber tambahan tenaga haba

Bioteknologi telah lama digunakan di banyak negara, tetapi hari ini ia semakin penting. Oleh kerana keadaan alam sekitar yang semakin merosot di planet ini dan kos tenaga yang tinggi, ramai yang mengalihkan perhatian mereka kepada sumber tenaga dan haba alternatif.

Sudah tentu, baja adalah baja yang sangat berharga, dan jika terdapat dua ekor lembu di ladang, maka tidak ada masalah dengan penggunaannya. Ia adalah perkara yang berbeza apabila ia datang kepada ladang dengan ternakan bersaiz besar dan sederhana, di mana banyak bahan biologi yang berbau busuk dan reput dihasilkan setiap tahun.

Agar baja menjadi baja berkualiti tinggi, kawasan dengan rejim suhu tertentu diperlukan, dan ini adalah perbelanjaan tambahan. Oleh itu, ramai petani menyimpannya di mana-mana sahaja dan kemudian membawanya ke ladang.

Sekiranya keadaan penyimpanan tidak dipenuhi, sehingga 40% nitrogen dan sebahagian besar fosforus tersejat daripada baja, yang secara ketara memburukkan penunjuk kualitinya. Di samping itu, gas metana dilepaskan ke atmosfera, yang mempunyai kesan negatif terhadap keadaan alam sekitar planet ini.

Bergantung pada jumlah bahan mentah yang dihasilkan setiap hari, dimensi pemasangan dan tahap automasinya harus dipilih

Bioteknologi moden membolehkan bukan sahaja untuk meneutralkan kesan berbahaya metana ke atas alam sekitar, tetapi juga untuk menjadikannya memberi manfaat kepada orang ramai, sambil meraih manfaat ekonomi yang besar. Hasil daripada pemprosesan baja, biogas terbentuk, yang daripadanya beribu-ribu kW tenaga boleh diperolehi, dan sisa pengeluaran mewakili baja anaerobik yang sangat berharga.

Apa itu biogas

Biogas ialah bahan meruap tanpa warna atau sebarang bau, yang mengandungi sehingga 70% metana. Dari segi penunjuk kualitinya, ia mendekati jenis bahan api tradisional - gas asli. Ia mempunyai nilai kalori yang baik; 1 m3 biogas mengeluarkan haba sebanyak yang diperoleh daripada pembakaran satu setengah kilogram arang batu.

Kami bertanggungjawab untuk pembentukan biogas bakteria anaerobik yang secara aktif mengusahakan penguraian bahan mentah organik, yang termasuk baja haiwan ladang, najis burung, dan sebarang sisa tumbuhan.

Dalam pengeluaran sendiri biogas, najis burung dan bahan buangan ternakan kecil dan besar boleh digunakan. Bahan mentah boleh digunakan dalam bentuk tulen atau dalam bentuk campuran termasuk rumput, dedaunan, kertas lama

Untuk mengaktifkan proses itu, adalah perlu untuk mewujudkan keadaan yang menggalakkan untuk kehidupan bakteria. Mereka harus sama dengan mikroorganisma yang berkembang di dalam takungan semula jadi - di dalam perut haiwan, di mana ia hangat dan tiada oksigen. Sebenarnya, ini adalah dua syarat utama yang menyumbang kepada transformasi ajaib baja reput kepada bahan api mesra alam dan baja berharga.

Mekanisme pembentukan gas daripada bahan mentah organik

Untuk menghasilkan biogas, anda memerlukan reaktor tertutup tanpa akses kepada udara, di mana proses penapaian baja dan penguraiannya menjadi komponen akan berlaku:

Metana (sehingga 70%).
Karbon dioksida (kira-kira 30%).
Bahan gas lain (1-2%).

Gas yang terhasil naik ke bahagian atas bekas, dari mana ia kemudian dipam keluar, dan sisa produk mendap - baja organik berkualiti tinggi, yang, sebagai hasil pemprosesan, telah mengekalkan semua bahan berharga yang terdapat dalam baja. - nitrogen dan fosforus, dan telah kehilangan sebahagian besar mikroorganisma patogen.

Reaktor untuk menghasilkan biogas mestilah mempunyai reka bentuk yang tertutup sepenuhnya di mana tiada oksigen, jika tidak, proses penguraian baja akan menjadi sangat perlahan.

Syarat penting kedua untuk penguraian baja yang berkesan dan pembentukan biogas ialah pematuhan dengan rejim suhu. Bakteria yang mengambil bahagian dalam proses itu diaktifkan pada suhu dari +30 darjah. Selain itu, baja mengandungi dua jenis bakteria:

Mesofilik. Aktiviti hidup mereka berlaku pada suhu +30 – +40 darjah;
Termofilik. Untuk menghasilkan semula mereka, perlu mengekalkan rejim suhu +50 (+60) darjah.

Masa pemprosesan bahan mentah dalam pemasangan jenis pertama bergantung pada komposisi campuran dan berkisar antara 12 hingga 30 hari. Pada masa yang sama, 1 liter kawasan reaktor berguna menghasilkan 2 liter biofuel. Apabila menggunakan pemasangan jenis kedua, masa pengeluaran produk akhir dikurangkan kepada tiga hari, dan jumlah biogas meningkat kepada 4.5 liter.

Kecekapan tumbuhan termofilik dapat dilihat dengan mata kasar, bagaimanapun, kos penyelenggaraannya sangat tinggi, jadi sebelum memilih satu atau kaedah lain untuk menghasilkan biogas, anda perlu mengira semuanya dengan teliti (klik untuk membesarkan)

Walaupun fakta bahawa kecekapan tumbuhan termofilik adalah berpuluh-puluh kali lebih tinggi, ia digunakan lebih kurang kerap, kerana mengekalkan suhu tinggi dalam reaktor dikaitkan dengan kos yang tinggi. Penyelenggaraan dan penyelenggaraan loji jenis mesofilik adalah lebih murah, jadi kebanyakan ladang menggunakannya untuk menghasilkan biogas.

Dari segi potensi tenaga, biogas adalah lebih rendah sedikit daripada bahan api gas konvensional. Walau bagaimanapun, ia mengandungi asap asid sulfurik, kehadirannya harus diambil kira apabila memilih bahan untuk pembinaan pemasangan

Pengiraan kecekapan penggunaan biogas

Pengiraan mudah akan membantu anda menilai semua faedah menggunakan biofuel alternatif. Seekor lembu seberat 500 kg menghasilkan lebih kurang 35-40 kg baja setiap hari. Jumlah ini cukup untuk menghasilkan kira-kira 1.5 m3 biogas, yang mana 3 kW/j tenaga elektrik boleh dijana.

Menggunakan data dari jadual, adalah mudah untuk mengira berapa m3 biogas yang boleh diperolehi pada output mengikut bilangan ternakan yang terdapat di ladang.

Untuk mendapatkan biofuel, anda boleh menggunakan sama ada satu jenis bahan mentah organik atau campuran beberapa komponen dengan kelembapan 85-90%. Adalah penting bahawa ia tidak mengandungi kekotoran kimia asing yang menjejaskan proses pemprosesan secara negatif.

Resipi paling mudah untuk campuran itu dicipta pada tahun 2000 oleh seorang lelaki Rusia dari wilayah Lipetsk, yang membina dengan tangannya sendiri pemasangan mudah untuk menghasilkan biogas. Dia mencampurkan 1,500 kg baja lembu dengan 3,500 kg pelbagai sisa tumbuhan, menambah air (kira-kira 65% daripada berat semua bahan) dan memanaskan campuran hingga 35 darjah.

Dalam dua minggu, bahan api percuma sudah siap. Pemasangan kecil ini menghasilkan 40 m3 gas setiap hari, yang cukup untuk memanaskan rumah dan bangunan luar selama enam bulan.

Pilihan untuk kilang pembuatan untuk pengeluaran biofuel

Selepas membuat pengiraan, anda perlu memutuskan cara membuat pemasangan bagi mendapatkan biogas mengikut keperluan ladang anda. Sekiranya populasi ternakan kecil, maka pemasangan mudah akan dilakukan, yang boleh dibuat dengan mudah dengan tangan anda sendiri dari bahan yang tersedia.

Bagi ladang besar yang mempunyai sumber bahan mentah dalam kuantiti yang banyak, adalah dinasihatkan untuk membina sistem biogas automatik industri. Dalam kes ini, tidak mungkin dilakukan tanpa penglibatan pakar yang akan membangunkan projek dan memasang pemasangan di peringkat profesional.

Gambar rajah menunjukkan dengan jelas bagaimana kompleks automatik industri untuk menghasilkan biogas berfungsi. Pembinaan skala sedemikian boleh dianjurkan untuk beberapa ladang yang terletak berdekatan

Hari ini terdapat berpuluh-puluh syarikat yang boleh menawarkan banyak pilihan: daripada penyelesaian siap sedia kepada pembangunan projek individu. Untuk mengurangkan kos pembinaan, anda boleh bekerjasama dengan ladang jiran (jika ada berdekatan) dan membina satu pemasangan untuk menghasilkan biogas untuk kesemuanya.

Perlu diingatkan bahawa untuk membina walaupun pemasangan kecil, perlu menyediakan dokumen yang berkaitan, membuat gambar rajah teknologi, rancangan untuk penempatan peralatan dan pengudaraan (jika peralatan dipasang di dalam rumah), dan melalui prosedur kelulusan dengan SES, pemeriksaan kebakaran dan gas.

Ciri reka bentuk sistem biogas

Loji biogas yang lengkap ialah sistem kompleks yang terdiri daripada:

Bioreaktor, di mana proses penguraian baja berlaku;
Sistem bekalan sisa organik automatik;
Peranti pencampuran biojisim;
Peralatan untuk mengekalkan keadaan suhu optimum;
Tangki gas – tangki simpanan gas;
Penerima untuk sisa pepejal sisa.

Semua elemen di atas dipasang dalam pemasangan industri yang beroperasi dalam mod automatik. Reaktor isi rumah, sebagai peraturan, mempunyai reka bentuk yang lebih mudah.

Rajah menunjukkan komponen utama sistem biogas automatik. Isipadu reaktor bergantung kepada pengambilan harian bahan mentah organik. Untuk pemasangan berfungsi sepenuhnya, reaktor mesti diisi hingga dua pertiga daripada isipadunya.

Prinsip operasi dan reka bentuk loji pengeluaran biogas

Elemen utama sistem ialah bioreaktor. Terdapat beberapa pilihan untuk pelaksanaannya, perkara utama adalah untuk memastikan ketat struktur dan mencegah kemasukan oksigen. Ia boleh dibuat dalam bentuk bekas logam pelbagai bentuk(biasanya silinder) terletak di permukaan. Selalunya tangki bahan api kosong 50 cc digunakan untuk tujuan ini.

Anda boleh membeli bekas boleh lipat siap pakai. Kelebihan mereka ialah keupayaan untuk membuka dengan cepat dan, jika perlu, mengangkut ke lokasi lain. Adalah dinasihatkan untuk menggunakan pemasangan permukaan industri di ladang besar di mana terdapat kemasukan berterusan bahan mentah organik dalam kuantiti yang banyak.

Untuk ladang kecil, pilihan penempatan tangki bawah tanah adalah lebih sesuai. Bunker bawah tanah dibina daripada bata atau konkrit. Anda boleh menanam bekas siap pakai di dalam tanah, contohnya, tong yang diperbuat daripada logam, keluli tahan karat atau PVC. Ia juga mungkin untuk meletakkannya secara cetek di jalan atau di dalam bilik yang ditetapkan khas dengan pengudaraan yang baik.

Untuk mengeluarkan kilang pengeluaran biogas, anda boleh membeli bekas PVC siap pakai dan memasangnya di dalam bilik yang dilengkapi dengan sistem pengudaraan

Tidak kira di mana dan bagaimana reaktor itu terletak, ia dilengkapi dengan bunker untuk memuatkan baja. Sebelum memuatkan bahan mentah, ia mesti menjalani penyediaan awal: ia dihancurkan menjadi pecahan tidak lebih besar daripada 0.7 mm dan dicairkan dengan air. Sebaik-baiknya, kelembapan substrat hendaklah kira-kira 90%.

Pemasangan jenis industri automatik dilengkapi dengan sistem bekalan bahan mentah, termasuk penerima di mana campuran dibawa ke tahap kelembapan yang diperlukan, saluran paip bekalan air dan unit pengepaman untuk mengepam jisim ke dalam bioreaktor.

Dalam pemasangan rumah untuk menyediakan substrat, bekas berasingan digunakan di mana sisa dihancurkan dan dicampur dengan air. Kemudian jisim dimuatkan ke dalam petak penerima. Dalam reaktor yang terletak di bawah tanah, corong untuk menerima substrat dibawa keluar, dan campuran yang disediakan mengalir melalui graviti melalui saluran paip ke dalam ruang penapaian.

Jika reaktor terletak di atas tanah atau di dalam rumah, paip masuk dengan peranti penerima boleh terletak di bahagian bawah tangki. Ia juga mungkin untuk membawa paip ke bahagian atas dan meletakkan soket di lehernya. Dalam kes ini, biojisim perlu dibekalkan menggunakan pam.

Ia juga perlu menyediakan lubang keluar dalam bioreaktor, yang dibuat hampir di bahagian bawah bekas di bahagian bertentangan dari corong input. Apabila diletakkan di bawah tanah, paip alur keluar dipasang secara serong ke atas dan membawa kepada bekas sisa, berbentuk seperti kotak segi empat tepat. Bahagian atasnya hendaklah berada di bawah paras salur masuk.

Paip masuk dan alur keluar terletak serong ke atas pada sisi tangki yang berbeza, manakala tangki pampasan di mana sisa masuk mestilah berada di bawah corong penerima.

Prosesnya berjalan seperti berikut: corong masuk menerima kumpulan substrat baru, yang mengalir ke dalam reaktor, pada masa yang sama jumlah enapcemar sisa yang sama naik melalui paip ke dalam penerima sisa, dari mana ia kemudiannya dicedok dan digunakan. sebagai baja bio berkualiti tinggi.

Biogas disimpan dalam tangki gas. Selalunya ia terletak terus di atas bumbung reaktor dan mempunyai bentuk kubah atau kon. Ia diperbuat daripada besi bumbung, dan kemudian, untuk mengelakkan proses kakisan, ia dicat dengan beberapa lapisan cat minyak. Dalam pemasangan industri yang direka untuk menghasilkan kuantiti gas yang banyak, tangki gas selalunya dibina dalam bentuk tangki berasingan yang disambungkan ke reaktor melalui saluran paip.

Gas yang dihasilkan melalui penapaian tidak sesuai digunakan kerana ia mengandungi sejumlah besar wap air dan tidak akan terbakar dalam bentuk ini. Untuk membersihkannya daripada pecahan air, gas tersebut disalurkan melalui kedap air. Untuk melakukan ini, paip dikeluarkan dari tangki gas, di mana biogas memasuki bekas dengan air, dan dari sana ia dibekalkan kepada pengguna melalui paip plastik atau logam.

Skim pemasangan terletak di bawah tanah. Bukaan masuk dan keluar hendaklah terletak pada sisi bertentangan bekas. Terdapat pengedap air di atas reaktor yang melaluinya gas yang terhasil disalurkan untuk kering.

Dalam sesetengah kes, beg pemegang gas khas yang diperbuat daripada polivinil klorida digunakan untuk menyimpan gas. Beg diletakkan di sebelah pemasangan dan secara beransur-ansur diisi dengan gas. Apabila ia diisi, bahan elastik membengkak dan isipadu beg bertambah, membolehkan anda menyimpan lebih banyak produk akhir buat sementara waktu jika perlu.

Syarat untuk pengendalian bioreaktor yang cekap

Untuk operasi pemasangan yang cekap dan pelepasan intensif biogas, penapaian seragam substrat organik adalah perlu. Campuran mestilah dalam gerakan berterusan. Jika tidak, kerak terbentuk di atasnya, proses penguraian menjadi perlahan, dan akibatnya, kurang gas dihasilkan daripada yang dikira pada mulanya.

Untuk memastikan pencampuran aktif biojisim, pembancuh tenggelam atau condong yang dilengkapi dengan pemacu elektrik dipasang di bahagian atas atau sisi reaktor biasa. Dalam pemasangan buatan sendiri, pencampuran dilakukan secara mekanikal menggunakan peranti yang menyerupai pengadun isi rumah. Ia boleh dikawal secara manual atau dilengkapi dengan pemacu elektrik.

Apabila reaktor diletakkan secara menegak, pemegang pengaduk terletak di bahagian atas pemasangan. Jika bekas dipasang secara mendatar, gerimit juga terletak dalam satah mendatar, dan pemegangnya terletak di sisi bioreaktor

Salah satu syarat terpenting untuk menghasilkan biogas ialah mengekalkan suhu yang diperlukan dalam reaktor. Pemanasan boleh dilakukan dalam beberapa cara. Dalam pemasangan pegun, sistem pemanasan automatik digunakan, yang dihidupkan apabila suhu turun di bawah paras yang telah ditetapkan, dan dimatikan apabila suhu yang diperlukan dicapai.

Untuk pemanasan, anda boleh menggunakan dandang gas, pemanasan terus dengan peranti pemanasan elektrik, atau membina elemen pemanasan ke dalam dasar bekas. Untuk mengurangkan kehilangan haba, disyorkan untuk membina bingkai kecil di sekeliling reaktor dengan lapisan bulu kaca atau menutup pemasangan dengan penebat haba. Polistirena yang dikembangkan mempunyai sifat penebat haba yang baik.

Untuk menyediakan sistem pemanasan biojisim, anda boleh menjalankan saluran paip dari sistem pemanasan rumah, yang dikuasakan oleh reaktor

Bagaimana untuk menentukan isipadu reaktor yang diperlukan

Isipadu reaktor ditentukan berdasarkan jumlah harian baja yang dihasilkan di ladang. Ia juga perlu mengambil kira jenis bahan mentah, suhu dan masa penapaian. Untuk pemasangan berfungsi sepenuhnya, bekas diisi hingga 85-90% daripada isipadu, sekurang-kurangnya 10% mesti kekal bebas untuk gas keluar.

Proses penguraian bahan organik dalam pemasangan mesofilik pada suhu purata 35 darjah berlangsung dari 12 hari, selepas itu sisa yang ditapai dikeluarkan dan reaktor diisi dengan bahagian baru substrat. Oleh kerana sisa dicairkan dengan air sehingga 90% sebelum dihantar ke reaktor, jumlah cecair juga mesti diambil kira semasa menentukan beban harian.

Berdasarkan penunjuk yang diberikan, isipadu reaktor akan sama dengan jumlah harian substrat yang disediakan (baja dengan air) didarab dengan 12 (masa yang diperlukan untuk penguraian biojisim) dan meningkat sebanyak 10% (isipadu bebas bekas).

Pembinaan loji pengeluaran biogas bawah tanah

Sekarang mari kita bercakap tentang pemasangan paling mudah yang membolehkan anda mendapatkan biogas di rumah dengan kos yang paling rendah. Pertimbangkan pembinaan pemasangan bawah tanah. Untuk membuatnya, anda perlu menggali lubang, pangkalan dan dindingnya dipenuhi dengan konkrit tanah liat yang diperkuatkan. Bukaan masuk dan keluar terletak pada bahagian bertentangan ruang, di mana paip condong dipasang untuk membekalkan substrat dan mengepam keluar enapcemar sisa.

Paip alur keluar dengan diameter kira-kira 7 cm harus terletak hampir di bahagian paling bawah bunker; Saluran paip untuk membekalkan substrat terletak kira-kira 50 cm dari bahagian bawah dan mempunyai diameter 25-35 cm. Bahagian atas paip memasuki petak untuk menerima bahan mentah.

Reaktor mesti ditutup sepenuhnya. Untuk mengecualikan kemungkinan kemasukan udara, bekas mesti ditutup dengan lapisan kalis air bitumen

Bahagian atas bunker - pemegang gas - mempunyai bentuk kubah atau kon. Ia diperbuat daripada kepingan logam atau besi bumbung. Anda juga boleh melengkapkan struktur dengan kerja bata, yang kemudiannya ditutup dengan jejaring keluli dan ditampal. Anda perlu membuat penetasan tertutup di atas tangki gas, keluarkan paip gas yang melalui pengedap air dan pasang injap untuk melegakan tekanan gas.

Untuk mencampurkan substrat, pemasangan boleh dilengkapi dengan sistem saliran yang beroperasi pada prinsip menggelegak. Untuk melakukan ini, selamatkan secara menegak di dalam struktur paip plastik supaya pinggir atasnya berada di atas lapisan substrat. Buat banyak lubang di dalamnya. Gas di bawah tekanan akan jatuh ke bawah, dan naik ke atas, gelembung gas akan mencampurkan biojisim di dalam bekas.

Jika anda tidak mahu membina bunker konkrit, anda boleh membeli bekas PVC siap pakai. Untuk mengekalkan haba, ia mesti dikelilingi oleh lapisan penebat haba - busa polistirena. Bahagian bawah lubang diisi dengan lapisan konkrit bertetulang 10 cm Tangki yang diperbuat daripada polivinil klorida boleh digunakan jika isipadu reaktor tidak melebihi 3 m3.

Video tentang menghasilkan biogas daripada baja

Anda boleh melihat bagaimana pembinaan reaktor bawah tanah berlaku dalam video:

Pemasangan untuk menghasilkan biogas daripada baja akan membolehkan anda menjimatkan kos haba dan elektrik dengan ketara, dan menggunakan bahan organik, yang terdapat dengan banyak di setiap ladang, untuk tujuan yang baik. Sebelum memulakan pembinaan, semuanya mesti dikira dan disediakan dengan teliti.

Reaktor paling mudah boleh dibuat dalam beberapa hari dengan tangan anda sendiri, menggunakan bahan yang tersedia. Sekiranya ladang itu besar, maka sebaiknya membeli pemasangan siap pakai atau hubungi pakar. diterbitkan