Какво може да се направи от оборския тор до външния свят. Биогаз от оборски тор

Технология за производство на биогаз... Съвременните животновъдни комплекси осигуряват високи нива на производство. Прилаганите технологични решения дават възможност за пълно спазване на изискванията на действащите санитарно-хигиенни стандарти в помещенията на самите комплекси.

Големите количества течен тор обаче, концентрирани на едно място, създават значителни проблеми за екологията на прилежащите към комплекса територии. Например пресният свински тор и изпражненията са класифицирани като отпадъци от клас 3 на опасност. Екологичните въпроси са под контрола на надзорните органи; законодателните изисквания по тези въпроси непрекъснато се затягат.

Biocomplex предлага цялостно решение за обезвреждане на течен оборски тор, което включва ускорена обработка в съвременните инсталации за биогаз (BGU). В процеса на обработка, в ускорен режим, протичат естествени процеси на разлагане на органични вещества с отделяне на газ, включително: метан, CO2, сяра и др. Само произведеният газ не се изпуска в атмосферата, причинявайки парников ефект, а се изпраща към специални газогенериращи (когенерационни) инсталации, които генерират електрическа и топлинна енергия.

Биогазът е горим газ, образуван по време на анаеробна метанова ферментация на биомаса и състоящ се главно от метан (55-75%), въглероден диоксид (25-45%) и примеси на сероводород, амоняк, азотни оксиди и други (по-малко от 1%).

Разграждането на биомасата се случва в резултат на химико-физични процеси и симбиотична активност на 3 основни групи бактерии, докато метаболитните продукти на някои групи бактерии са хранителни продукти на други групи, в определена последователност.

Първата група са хидролитични бактерии, втората е киселинно образуваща, а третата е метанообразуваща.

Като суровини за производство на биогаз те могат да се използват като органични агропромишлени или битови отпадъции растителни суровини.

Най-често срещаните видове селскостопански отпадъци, използвани за производство на биогаз, са:

тор от свине и говеда, птичи тор;
останки от фуражната маса на комплекси за добитък;
върхове на зеленчукови култури;
некачествена реколта от зърнени култури и зеленчуци, захарно цвекло, царевица;
целулоза и меласа;
брашно, отработено зърно, фино зърно, ембриони;
бирени зърна, малцови кълнове, протеинова утайка;
отпадъци от производството на нишесте и сироп;
плодове и зеленчукови кюспе;
серум;
и т.н.

Източник на суровини	Вид суровина	Количеството суровини за година, м3 (тн.)	Количество биогаз, m3
1 крава в брой	Течен оборски тор без отпадъци
1 угоено прасе	Течен оборски тор без отпадъци
1 гобичка за угояване	Отпадъци твърд тор
1 кон	Отпадъци твърд тор
100 пилета	Сухи изпражнения
1 ха обработваема земя	Пресен царевичен силаж
1 ха обработваема земя	Захарно цвекло
1 ха обработваема земя	Силос от прясно зърно
1 ха обработваема земя	Силаж от прясна трева

Броят на субстратите (видове отпадъци), използвани за производството на биогаз в рамките на една инсталация за биогаз (BGU), може да варира от един до десет или повече.

Проекти за биогаз в агроиндустриалния сектор могат да бъдат създадени съгласно една от следните опции:

производство на биогаз от отпадъци на отделно предприятие (например оборски тор от животновъдна ферма, целулоза от захарна фабрика, стила от дестилерия);
производство на биогаз въз основа на отпадъци от различни предприятия, като проектът е свързан с отделно предприятие или отделно разположена централизирана централа за биогаз;
производство на биогаз с преобладаващо използване на енергийни инсталации в отделни инсталации за биогаз.

Най-често срещаният начин за използване на биогаз за енергия е изгарянето в газобутални двигатели като част от мини-ТЕЦ, с производство на електричество и топлина.

Съществува различни варианти за технологични схеми на станции за биогаз - в зависимост от видовете и броя на използваните видове субстрати. Използването на предварителна подготовка, в някои случаи, позволява да се постигне увеличаване на скоростта и степента на разлагане на суровините в биореакторите и, следователно, увеличаване на общия добив на биогаз. В случай на използване на няколко основи с различни свойства, например течност и твърди отпадъци, тяхното натрупване, предварителна подготовка (разделяне на фракции, смилане, нагряване, хомогенизиране, биохимично или биологично третиране и др.) се извършва отделно, след което те или се смесват преди подаване към биореакторите, или се подават в отделни потоци.

Основните градивни елементи на типична биогазова централа са:

система за получаване и предварителна подготовка на основи;
система за транспортиране на субстрати в рамките на завода;
биореактори (ферментатори) със смесителна система;
система за отопление на биореактор;
система за отстраняване и пречистване на биогаз от примеси на сероводород и влага;
резервоари за съхранение на ферментирала маса и биогаз;
система за програмно управление и автоматизация на технологичните процеси.

Технологичните схеми на инсталациите за биогаз варират в зависимост от вида и броя на обработваните субстрати, от вида и качеството на крайните целеви продукти, от конкретното ноу-хау, използвано от доставчика на технологичното решение, и от редица други фактори. Най-често срещаните днес са схеми с едноетапна ферментация на няколко вида субстрати, един от които обикновено е тор.

С развитието на технологиите за биогаз прилаганите технически решения се усложняват към двустепенни схеми, което в някои случаи се оправдава от технологичната необходимост от ефективна обработка на определени видове субстрати и увеличаване на общата ефективност на използване на работния обем на биореакторите.

Характеристика на производството на биогаз е, че може да се произвежда от метанови бактерии само от абсолютно суха органична материя. Следователно, задачата на първия етап на производство е да се създаде смес от субстрат, която има високо съдържание на органични вещества и в същото време може да се изпомпва. Това е субстрат със съдържание на сухо вещество 10-12%. Решението се постига чрез отделяне на излишната влага с помощта на шнекови сепаратори.

Течният тор идва от производствените помещения в резервоара, хомогенизира се с помощта на потопяем смесител и чрез потопяема помпа се подава в сепарационния цех към винтовите сепаратори. Течната фракция се събира в отделен резервоар. Твърдата фракция се зарежда в устройство за твърдо подаване.

В съответствие с графика за зареждане на субстрата във ферментатора, съгласно разработената програма, помпата периодично се включва, захранвайки течната фракция във ферментатора и в същото време се включва зареждачът на твърди суровини. Като алтернатива течната фракция може да се подава в зареждач на твърди суровини със смесителна функция и след това готовата смес се подава във ферментатора съгласно разработената програма за зареждане. Включенията са краткотрайни. Това се прави, за да се предотврати прекомерен поток на органичен субстрат във ферментатора, тъй като това може да наруши баланса на веществата и да причини дестабилизация на процеса във ферментатора. В същото време помпите също се включват, като изпомпват дигестата от ферментатора към резервата за ферментация и от резервата за ферментатор към акумулатора на дигестата (лагуната), за да се предотврати препълването на ферментатора и след ферментатора.

Масите на храносмилането, разположени във ферментатора и ферментатора, се смесват, за да осигурят равномерно разпределение на бактериите в целия обем на контейнерите. За смесване се използват бавни бъркалки със специален дизайн.

Докато субстратът е във ферментатора, бактериите отделят до 80% от целия биогаз, произведен от BGU. Останалата част от биогаза се отделя във вторичния дигест.

Важна роля за осигуряването на стабилно количество излъчен биогаз играе температурата на течността във ферментатора и резервоара за след ферментация. По правило процесът протича в мезофилен режим с температура 41-43ᴼС. Поддържането на стабилна температура се постига чрез използване на специални тръбни нагреватели във ферментаторите и след ферментаторите, както и чрез надеждна топлоизолация на стени и тръбопроводи. Биогазът, напускащ дигестата, има по-високо съдържание на сяра. Биогазът се пречиства от сяра с помощта на специални бактерии, които населяват повърхността на изолацията, положена върху свода от дървена греда във ферментаторите и след ферментаторите.

Натрупването на биогаз се извършва в газодържател, който се образува между повърхността на уреда и еластичен високоякостен материал, който покрива горната част на ферментатора и последваща обработка. Материалът има способността да се разтяга силно (без да намалява якостта), което значително увеличава капацитета на газодържателя чрез натрупване на биогаз. За да се предотврати препълване на резервоара за газ и спукване на материал, има предпазен клапан.

По-нататък биогазът се подава към когенерационно устройство. Когенерационна единица (CGU) е единица, в която електрическата енергия се генерира от генератори, задвижвани от газови бутални двигатели, задвижвани от биогаз. Когенераторите за биогаз имат структурни различия от конвенционалните двигатели с генератор на газ, тъй като биогазът е силно изтощено гориво. Електрическата енергия, генерирана от генераторите, осигурява захранване на електрическото оборудване на самата инсталация за биогаз и всичко в допълнение се доставя на близките потребители. Енергията на течността, използвана за охлаждане на когенераторите, е генерираната топлинна енергия минус загубите в котелните устройства. Генерираната топлинна енергия се използва частично за отопление на ферментатори и ферментатори, а останалата част също се насочва към близките потребители. отива

Възможно е да се инсталира допълнително оборудване за пречистване на биогаз до нивото на природен газ, но това е скъпо оборудване и се използва само ако целта на биогаза не е производството на топлинна и електрическа енергия, а производството на гориво за газови бутални двигатели. Доказаните и най-често използвани технологии за пречистване на биогаз са абсорбцията на вода, адсорбцията върху среда под налягане, химическото утаяване и мембранното отделяне.

Енергийната ефективност на работата на инсталацията за биогаз до голяма степен зависи от избраната технология, материали и конструкция на основните конструкции, както и от климатичните условия в района на тяхното местоположение. Средно потребление на топлинна енергия за отопление на биореактори при умерено климатична зона равна на 15-30% от енергията, генерирана от когенератори (бруто).

Общата енергийна ефективност на биогазов комплекс с когенерация на биогаз е средно 75-80%. В ситуация, при която цялата топлина, получена от когенерационна инсталация по време на производството на електроенергия, не може да бъде консумирана (често срещана ситуация поради липсата на външни консуматори на топлина), тя се изхвърля в атмосферата. В този случай енергийната ефективност на ТЕЦ на биогаз е само 35% от общата енергия на биогаз.

Основните показатели за ефективност на инсталациите за биогаз могат да варират значително, което до голяма степен се определя от използваните субстрати, приетите технологични регламенти, експлоатационните практики и задачите, изпълнявани от всеки отделен завод.

Обработката на оборски тор отнема не повече от 40 дни. Полученият в резултат на преработката остатък без мирис е отличен органичен тор, при който се постига най-висока степен на минерализация хранителни веществаасимилирани от растенията.

Дигестатът обикновено се разделя на течна и твърда фракция с помощта на винтови сепаратори. Течната фракция се изпраща в лагуните, където се натрупва до периода на нанасяне в почвата. Твърдата фракция се използва и като тор. Ако приложим допълнително сушене, гранулиране и опаковане на твърдата фракция, тогава тя ще бъде подходяща за дългосрочно съхранение и транспортиране на големи разстояния.

Производство на биогаз и използване на енергия има редица добре обосновани и доказани предимства от световната практика, а именно:

Възобновяем енергиен източник (ВЕИ). Възобновяемата биомаса се използва за производство на биогаз.
Широката гама от суровини, използвани за производство на биогаз, позволява изграждането на инсталации за биогаз практически навсякъде в райони, където е съсредоточено селскостопанско производство и свързани с технологията индустрии.
Универсалността на методите за енергийно използване на биогаз както за производство на електрическа и / или топлинна енергия на мястото на неговото генериране, така и във всяко съоръжение, свързано с газопреносната мрежа (в случай на доставка на пречистен биогаз към тази мрежа), както и като моторно гориво за автомобили.
Стабилността на производството на електроенергия от биогаз през цялата година дава възможност за покриване на пикови натоварвания в мрежата, включително в случай на използване на нестабилни възобновяеми енергийни източници, например слънчеви и вятърни електроцентрали.
Създаване на работни места чрез формиране на пазарна верига от доставчици на биомаса до работещия персонал на енергийни съоръжения.
Намаляване на отрицателното въздействие върху околната среда чрез преработка и обезвреждане на отпадъци чрез контролирано разлагане в реактори за биогаз. Технологиите за биогаз са един от основните и най-рационални начини за неутрализиране на органичните отпадъци. Проектите за биогаз намаляват емисиите на парникови газове в атмосферата.
Агротехническият ефект от използването на масата, ферментирала в биогазови реактори в земеделските полета, се проявява в подобряване на структурата на почвите, регенерация и увеличаване на тяхното плодородие поради въвеждането на органични хранителни вещества. Развитието на пазара на органични торове, включително от масово преработените в реактори за биогаз, в бъдеще ще допринесе за развитието на пазара на екологично чисти селскостопански продукти и ще повиши неговата конкурентоспособност.

Очаквани инвестиционни разходи за единица

BGU 75 kWe. ~ 9.000 € / kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 € / kWel.

BGU 250 kWe. ~ 6.000 € / kWel.

BGU до 500 kWe. ~ 4.500 € / kWel.

BGU 1 MWe. ~ 3.500 € / kWel.

Генерираната електрическа и топлинна енергия може да осигури не само нуждите на комплекса, но и прилежащата инфраструктура. Освен това суровините за инсталацията за биогаз са безплатни, което осигурява висока икономическа ефективност след края на периода на изплащане (4-7 години). Разходната цена на енергията, генерирана в инсталацията за биогаз, не расте с времето, а, напротив, намалява.

Увеличението на цените на енергията принуждава да се търсят алтернативни възможности за отопление. Добри резултати могат да бъдат постигнати чрез самостоятелно производство на биогаз от налични органични суровини. В тази статия ще говорим за производствения цикъл, дизайна на биореактора и свързаното оборудване.

При спазване на основните експлоатационни правила, газовият реактор е напълно безопасен и способен да осигури гориво и електричество дори на малка къща, дори на цял агропромишлен комплекс. Резултатът от работата на биореактора е не само газ, но и един от най-ценните видове торове, основният компонент на естествения хумус.

Как се получава биогаз

За да се получи биогаз, органичните суровини се поставят в условия, благоприятни за развитието на няколко вида бактерии, които отделят метан по време на своята жизнена дейност. Биомасата преминава през три цикъла на трансформация и на всеки етап участват различни щамове анаеробни организми. Кислородът не е необходим за живота им, но го има голямо значение състава на суровината и нейната консистенция, както и температурата и вътрешното налягане. Условия с температура 40-60 ° C при налягане до 0,05 атм се считат за оптимални. Заредената суровина започва да произвежда газ след продължително активиране, което отнема от няколко седмици до шест месеца.

Началото на отделянето на газ в изчисления обем показва, че бактериалните колонии вече са доста многобройни, поради което след 1-2 седмици в реактора се дозират пресни суровини, които се активират почти веднага и навлизат в производствения цикъл.

За да се поддържат оптимални условия, суровините периодично се смесват, като се използва част от топлината от газовото отопление, за да се поддържа температурата. Полученият газ съдържа от 30 до 80% метан, 15-50% въглероден диоксид, малки примеси на азот, водород и сероводород. За използване в домакинството газът се обогатява чрез отстраняване на въглероден диоксид от него, след което горивото може да се използва в широк спектър от енергийни съоръжения: от двигатели на електроцентрали до отоплителни котли.

Какви суровини са подходящи за производство

Противно на общоприетото схващане, оборският тор не е най-добрата суровина за производството на биогаз. Производителността на гориво от един тон чист тор е само 50-70 m 3 с концентрация 28-30%. Въпреки това именно в животинските отпадъци се откриват повечето необходими бактерии за бързо стартиране и поддържане на ефективна работа на реактора.

Поради тази причина оборският тор се смесва с отпадъци от растителна и хранителна промишленост в съотношение 1: 3. Като растителни суровини се използват:

Суровините не могат просто да се изсипят в реактора, необходима е някаква подготовка. Оригиналният субстрат се натрошава до фракция от 0,4-0,7 mm и се разрежда с вода в количество около 25-30% от сухото тегло. При големи обеми сместа изисква по-задълбочено смесване в хомогенизиращи устройства, след което е готова за зареждане в реактора.

Конструкция на биореактор

Изискванията за условията за поставяне на реактора са същите като за пасивна септична яма. Основната част на биореактора е смилателят - контейнер, в който протича целият процес на ферментация. За да се намалят разходите за нагряване на масата, реакторът се вкопава в земята. По този начин температурата на средата не пада под 12-16 ° C и изтичането на топлина, генерирана по време на реакцията, остава минимално.

Диаграма на инсталация за биогаз: 1 - бункер за зареждане на суровини; 2 - биогаз; 3 - биомаса; 4 - компенсатор на резервоара; 5 - люк за извличане на отпадъци; 6 - предпазен клапан; 7 - газова тръба; 8 - воден печат; 9 - за потребителите

За дигестори до 3 m 3 е позволено да се използват найлонови контейнери. Тъй като дебелината и материалът на стените им не възпрепятстват изтичането на топлина, контейнерите са покрити със слоеве експандиран полистирол или устойчива на влага минерална вата. Дъното на ямата е бетонирано със замазка 7-10 см с армировка, за да се предотврати изтласкването на реактора от земята.

Най-подходящият материал за изграждането на големи реактори е армиран бетон от керамзит. Той има достатъчна якост, ниска топлопроводимост и дълъг експлоатационен живот. Преди изливането на стените на камерата е необходимо да се монтира наклонена тръба за подаване на сместа в реактора. Диаметърът му е 200-350 мм, долният край трябва да е на 20-30 см от дъното.

В горната част на дигенератора има резервоар за газ - купол или конична конструкция, която концентрира газ в горната точка. Резервоарът за газ може да бъде направен от ламарина, обаче, малки инсталации сводът е направен с тухлена зидария, след което е тапициран със стоманена мрежа и измазан. При изграждането на резервоар за газ е необходимо да се осигури в горната му част запечатан проход от две тръби: за всмукване на газ и монтаж на предпазен клапан за налягане. Поставена е друга тръба с диаметър 50-70 мм, за да се изпомпва отпадъчната маса.

Капацитетът на реактора трябва да бъде затворен и да издържа на налягане от 0,1 атм. За това вътрешната повърхност на дигенератора е покрита с непрекъснат слой битумна хидроизолация с покритие и в горната част на резервоара за газ е монтиран запечатан люк.

Отстраняване и обогатяване на газове

Изпод купола на газодържателя газът се отклонява през тръбопровод в контейнер с водно уплътнение. Дебелината на водния слой над изхода на тръбата определя работното налягане в реактора и обикновено е 250-400 mm.

След водното уплътнение газът може да се използва в отоплително оборудване и за готвене. Двигателите с вътрешно горене обаче изискват по-високо съдържание на метан, за да работят, така че газът се обогатява.

Първият етап на обогатяване е да се намали концентрацията на въглероден диоксид в газа. За това можете да използвате специално оборудване, което работи на принципа на химическата абсорбция или върху полупропускливи мембрани. В домашни условия обогатяването е възможно и чрез преминаване на газ през водния стълб, в който се разтварят до половината CO 2. Газът се пръска на малки мехурчета през тръбни аератори, газираната вода трябва периодично да се отстранява и пръска при нормални атмосферни условия. В комплексите за растениевъдство такава вода се използва успешно в хидропонни системи.

На втория етап на обогатяване съдържанието на влага в газа се намалява. Тази функция се среща в повечето от фабрично направените превръзки. Домашните изсушители се предлагат под формата на Z-тръба, пълна със силикагел.

Използване на биогаз: специфики и оборудване

Повечето съвременни модели отоплителни съоръжения са предназначени за работа с биогаз. Остарелите котли могат да бъдат сравнително лесно преоборудвани чрез подмяна на горелката и устройството за подготовка на въздух-газ.

За получаване на газ под работно налягане се използва конвенционален бутален компресор с приемник, настроен да работи при налягане 1,2 пъти над проектното налягане. Налягането се нормализира от регулатор на газа, това помага да се избегнат падания и да се поддържа равномерен пламък.

Ефективността на биореактора трябва да бъде поне 50% по-висока от консумацията. При производството не се генерира излишен газ: когато налягането надвишава 0,05-0,065 атм, реакцията е почти напълно забавена и се възстановява само след изхвърляне на част от газа.

Всеки може да създава биогаз самостоятелно. Това не изисква специални знания и специални умения в областта на възобновяемите енергийни източници. Ако всеки мисли за света около себе си, ситуацията с околната среда на Земята ще се подобри значително.

Газовият тор е реалност. Наистина може да се получи от оборски тор, който по някакъв начин опложда земята. Но можете да го пуснете в обращение и да получите истински газ.

За да получите газ от оборски тор със собствените си ръце у дома, се използва ферма за биогаз. Можете да добивате природен газ с помощта на дигестер директно във фермата. Много фермери добиват по този начин. За това не е необходимо да купувате специално гориво. Достатъчно естествени суровини.

Биореакторът трябва да съдържа от 1 до 8-10 кубически метра. отпадъци от частно производство, пилешки тор. Производството и преработката на суровини върху устройство с такъв обем ще може да преработи повече от 50 кг оборски тор. За да направите инсталация за биогаз, трябва да намерите чертежите за изработка на оборудването, а също така ви е необходима и схема.

Инсталацията се извършва на няколко етапа:

Смесване на суровини;

Отопление;

Извличане на биогаз.

Самостоятелно направената инсталация ще ви позволи да получите газ от оборски тор за броени времена. Можете да го сглобите сами, като имате схеми и чертежи. За топлинен генератор можете да изберете котли за отопление на вода. За събиране на газ на обекта е необходим държач на газ. Той събира и съхранява газ.

Не забравяйте от време на време да почиствате примесите и отломките в резервоара.

Можете да получите газ от оборски тор, използвайки инсталация за биогаз. Можете да го проектирате сами. Определете обема на преработените суровини, изберете подходящ контейнер, в който суровините ще бъдат обработени и смесени - така се извършва производството на газ, наситен с метан в биогоривото.

Приготвяне на биогаз у дома

Съществува стереотип, че биогаз може да се получава само в специализирани индустрии и ферми. Това обаче не е така. Днес можете да правите биогаз у дома.

Биогазът е колекция от различни газове, които се създават при разлагането на органичните вещества. Струва си да се знае, че биогазът е запалим. Запалва се лесно с чист пламък.

Нека отбележим предимствата на инсталацията за биогаз у дома:

Производство на биогаз без скъпо оборудване;
Използване на своя собствена;
Естествени и безплатни суровини под формата на оборски тор или растения;
Грижа за околната среда.

Да имате завод за биогаз у дома е печеливш бизнес за собственика на лятна вила. За да се направи такава инсталация, са необходими малко средства: две цеви от 200 литра, цев от 50 литра, канализационни тръби, газов маркуч и кран.

Както можете да видите, за да направите инсталацията сами, дори не е необходимо да купувате допълнителни инструменти. Почти винаги във фермата на летните вили могат да бъдат намерени бъчви, кранове, маркучи и тръби. Газовият генератор е грижа за околната среда, както и възможността ви да използвате алтернативен източник на енергия и гориво.

Защо се нуждаете от инсталация за биогаз за ферма

Някои фермери, летни жители, собственици на частни къщи не виждат необходимостта от изграждане на инсталация за биогаз. На пръв поглед е така. Но след това, когато собствениците видят всички предимства, въпросът за необходимостта от такава инсталация изчезва.

Първата очевидна причина да направите инсталация за биогаз във ферма е да получите електричество, отопление, което ще ви позволи да плащате по-малко за електричество.

Използването на собствена енергия е по-евтино от плащането, за да я занесете във фермата.

Друга основна причина за необходимостта от създаване на завод е организирането на пълен цикъл на производство без отпадъци. Използваме оборски тор или тор като суровина за устройството. След обработката получаваме нов газ.

Третата причина в полза на инсталация за биогаз е ефективна обработка и въздействието върху околната среда.

3 предимства на инсталация за биогаз:

Получаване на енергия за поддържане на работа на семейната ферма;
Организиране на пълен цикъл;
Ефективно използване на суровините.

Наличието на инсталация във ферма е показател за вашата ефективност и грижа за света около вас. Биогенераторите спестяват страхотна сума пари, извършване на производство без отпадъци, ефективно разпределение на ресурси и суровини, но и пълната ви самодостатъчност.

Термопомпата е лесна за сглобяване със собствените си ръце от старо домакинско оборудване. Целият процес е описан в следната статия:

Въпросът за ефективна икономика: как правилно да се получи метан

Метанът е основният компонент на биогаза. Самият биогаз е смес от различни газове. Метанът е най-важният сред тях.

Нека да подчертаем факторите, които влияят върху производството на метан:

Заобикаляща среда;
Качествени суровини;
Честотата на смесване на суровини в резервоара на инсталацията.

Смесете суровините в контейнера с вили и поне веднъж на ден, в идеалния случай шест пъти.

Производството на метан е пряко свързано с производството на биогаз. Колкото по-добре се отнасяте към процеса на производство на биогаз, толкова по-качествен биогаз ще получите на изхода. За да направите това, трябва да използвате само висококачествени суровини, да наблюдавате мястото, където се намира инсталацията, и да смесите съдържанието на резервоара. Тогава вие правите метана правилно.

Направи си сам инсталация за производство на биогаз (видео)

Все повече са привържениците на опазването на околната среда в първоначалния й вид. Без емисии и замърсяване. Биогазовите инсталации решават този проблем. Освен това собственикът на инсталацията за биогаз лично получава директни парични ползи от нейното използване.

Постоянното нарастване на цената на традиционните енергийни източници тласка домашните майстори да създават домашно оборудване, което им позволява да получават биогаз от отпадъци със собствените си ръце. С този подход към земеделието е възможно не само да се получи евтина енергия за отопление на къщата и други нужди, но и да се организира процесът на оползотворяване на органични отпадъци и получаване на безплатни торове за последващо нанасяне в почвата.

Излишъкът от произведен биогаз, както и торове, могат да се продават на пазарна стойност на заинтересованите потребители, превръщайки се в пари, които буквално „лежат под краката“. Големите фермери могат да си позволят да купят предварително сглобени предварително сглобени инсталации за биогаз. Цената на такова оборудване е доста висока. Възвръщаемостта от нейното функциониране обаче съответства на направената инвестиция. По-малко мощни инсталации, работещи на същия принцип, могат да бъдат сглобени самостоятелно от налични материали и части.

Какво е биогаз и как се генерира

Преработката на биомаса произвежда биогаз

Биогазът се класифицира като екологично гориво. По своите характеристики биогазът е до голяма степен подобен на природния газ, произведен в промишлени мащаби. Технологията за производство на биогаз може да бъде представена по следния начин:

в специален контейнер, наречен биореактор, биомасата се преработва с участието на анаеробни бактерии в условия на безвъздушна ферментация за определен период, чиято продължителност зависи от обема на заредените суровини;
в резултат се отделя смес от газове, състояща се от 60% метан, 35% въглероден диоксид, 5% други газообразни вещества, сред които има малко количество сероводород;
полученият газ постоянно се отстранява от биореактора и след почистване се изпраща за употреба по предназначение;
рециклираните отпадъци, превърнали се в висококачествени торове, периодично се извеждат от биореактора и се транспортират до полетата.

Визуална схема на процеса на производство на биогорива

За да се установи производството на биогаз у дома в непрекъснат режим, човек трябва да притежава или да има достъп до земеделски и животновъдни предприятия. Икономически изгодно е да се занимаваш с производство на биогаз само ако има източник на безплатно снабдяване с оборски тор и други органични животински отпадъци.

Отоплението с газ все още е най-надеждният метод за отопление. Можете да научите повече за автономната газификация в следната статия:

Видове биореактори

Инсталациите за производство на биогаз се различават по вида на зареждане на суровината, събирането на произведения газ, разположението на реактора спрямо земната повърхност и материала на производството. Бетонът, тухлите и стоманата са най-подходящите материали за изграждане на биореактор.

По вид натоварване се разграничават биологични растения, в които се зарежда дадена порция суровини и преминава цикъл на преработка и след това се разтоварва напълно. Производството на газ в тези заводи е нестабилно, но в тях може да се зарежда всякакъв вид суровина. Те обикновено са вертикални и заемат малко място.

Една част органични отпадъци се зареждат ежедневно в системата от втория тип и една част от готовите ферментирали торове, еднакви по обем, се разтоварват. Работната смес винаги остава в реактора. Така наречената инсталация за непрекъснато зареждане постоянно произвежда повече биогаз и е много популярна сред фермерите. По принцип тези реактори са разположени хоризонтално и са удобни, ако свободно пространство Местоположение включено.

Избраният тип събиране на биогаз определя конструктивните характеристики на реактора.

балонните системи се състоят от гумен или пластмасов топлоустойчив балон, в който са комбинирани реактор и държач за газ. Предимствата на този тип реактори са простота на проектиране, товарене и разтоварване на суровини, лекота на почистване и транспортиране и ниска цена. Недостатъците включват кратък експлоатационен живот, 2-5 години, възможност за повреда в резултат на външни влияния. Резервоарите-резервоари включват и инсталации от тип канал, които се използват широко в Европа за преработка на течни отпадъци и отпадъчни води. Този гумен плот е ефективен при високи температури на околната среда и няма риск от повреда на цилиндъра. Фиксираната куполна конструкция има напълно затворен реактор и компенсиращ съд за изхвърляне на суспензия. В купола се натрупва газ, когато следващата порция суровини се зарежда, преработената маса се изтласква в компенсационния резервоар.
Биосистемите с плаващ купол се състоят от монолитен биореактор, разположен под земята и подвижен газодържател, който плава в специален воден джоб или директно в захранването и се издига под действието на налягането на газа. Предимството на плаващия купол е лекотата на работа и възможността за определяне на налягането на газа по височината на издигането на купола. Това е чудесно решение за голяма ферма.
При избора на подземно или местоположение на инсталацията над повърхността е необходимо да се вземе предвид наклонът на релефа, който улеснява товаренето и разтоварването на суровините, подсилената топлоизолация на подземните конструкции, която предпазва биомасата от ежедневни температурни колебания и прави процеса на ферментация по-стабилен.

Конструкцията може да бъде оборудвана с допълнителни устройства за нагряване и смесване на суровини.

Изгодно ли е да се изгради реактор и да се използва биогаз

Изграждането на инсталация за биогаз има следните цели:

евтино производство на енергия;
производство на лесно смилаеми торове;
спестяване при свързване към скъпа канализационна система;
преработка на селскостопански отпадъци;
възможна печалба от продажби на газ;
намаляване на интензивността на неприятната миризма и подобряване на екологичната обстановка на територията.

Диаграма на доходността на биогаз

За да оцени ползите от изграждането на биореактор, внимателният собственик трябва да вземе предвид следните аспекти:

цената на биоинсталация е дългосрочна инвестиция;
домашно оборудване за биогаз и инсталиране на реактор без участието на външни специалисти ще бъде много по-евтино, но ефективността му също е по-ниска от тази на скъпа централа;
за да поддържа стабилно налягане на газ, фермерът трябва да има достъп до достатъчно количество животински отпадъци за дълго време. В случай на високи цени на електроенергия и природен газ или липса на газификация, използването на инсталацията става не само изгодно, но и необходимо;
за големи ферми със собствена суровинна база печелившо решение би било включването на биореактор в системата на оранжерии и ферми за добитък;
за малки ферми ефективността може да се подобри чрез инсталиране на няколко малки реактора и зареждане на суровини по различно време. Това ще избегне прекъсвания в доставката на газ при липса на суровина.

Как да изградите биореактор сами

Решението за строителство е взето, сега е необходимо да се проектира инсталацията и да се изчислят необходимите материали, инструменти и оборудване.

Важно! Устойчивостта на агресивни киселинни и алкални среди е основното изискване за биореакторния материал.

Ако има наличен метален резервоар, той може да се използва при условие, че е защитен от корозия. Когато избирате метален контейнер, обърнете внимание на наличието на заварени шевове и тяхната здравина.

Траен и удобен вариант е полимерен контейнер. Този материал не гние или ръжда. Цев с дебели твърди стени или подсилена перфектно ще издържи натоварването.

Най-евтиният начин е да се изложи контейнер, изработен от тухли или камък, бетонни блокове. За да се увеличи здравината, стените са подсилени и покрити отвътре и отвън с многослойна хидроизолация и газонепропускливо покритие. Мазилката трябва да съдържа добавки, които осигуряват посочените свойства. Най-добрата форма за издържане на всички натоварвания под налягане е овална или цилиндрична.

В основата на този контейнер е предвиден отвор, през който ще бъдат отстранени отработените суровини. Тази дупка трябва да бъде плътно затворена, тъй като системата работи ефективно само в запечатани условия.

Изчисляване на необходимите инструменти и материали

За да разположите тухлен контейнер и устройството на цялата система, ще ви трябват следните инструменти и материали:

контейнер за смесване на циментов разтвор или бетонобъркачка;
бормашина с приставка за миксер;
трошен камък и пясък за устройството на дренажна възглавница;
лопата, рулетка, мистрия, шпатула;
тухла, цимент, вода, фин пясък, армировка, пластификатор и други необходими добавки;
заваръчна машина и крепежни елементи за монтаж на метални тръби и аксесоари;
филтър за вода и контейнер с метални стърготини за почистване на газ;
бутилки за гуми или стандартни бутилки за съхранение на пропан газ.

Размерът на бетонен резервоар се определя от количеството органични отпадъци, които се появяват ежедневно в частен двор или ферма. Пълната работа на биореактора е възможна, ако той се запълни с две трети от наличния обем.

Нека определим обема на реактора за малка частна ферма: ако има 5 крави, 10 прасета и 40 пилета, то през деня на тяхната жизнена дейност, постеля от 5 х 55 кг + 10 х 4,5 кг + 40 х 0,17 кг \u003d 275 кг + 45 кг + 6,8 кг \u003d 326,8 кг. За да приведете пилешки тор до необходимото съдържание на влага от 85%, е необходимо да добавите 5 литра вода. Общо тегло \u003d 331,8 кг. За обработка за 20 дни са ви необходими: 331,8 кг х 20 \u003d 6636 кг - около 7 кубчета само за субстрата. Това са две трети от необходимия обем. За да получите резултата, ви трябват 7x1,5 \u003d 10,5 кубически метра. Получената стойност е необходимият обем на биореактора.

Не забравяйте, че не е възможно да се извлече голямо количество биогаз в малки контейнери. Добивът директно зависи от масата на органичните отпадъци, преработени в реактора. Така че, за да получите 100 кубически метра биогаз, трябва да преработите тон органични отпадъци.

Подготовка на сайт за устройство за биореактор

Органичната смес, подавана в реактора, не трябва да съдържа антисептици, детергенти, химикали, които са вредни за живота на бактериите и забавят производството на биогаз.

Важно! Биогазът е запалим и взривоопасен.

За правилната работа на биореактора трябва да се спазват същите правила, както при всякакви газови инсталации. Ако оборудването е херметично затворено, биогазът се изхвърля в резервоара за газ своевременно, тогава няма да има проблеми.

Ако налягането на газа надвишава нормата или ще отрови, ако плътността е нарушена, съществува риск от експлозия, поради което се препоръчва да се монтират сензори за температура и налягане в реактора. Вдишването на биогаз също е опасно за човешкото здраве.

Как да се гарантира активността на биомасата

Ферментацията на биомаса може да се ускори чрез нагряване. По правило този проблем не възниква в южните райони. Температурата на околната среда е достатъчна за естественото активиране на ферментационните процеси. В региони със сурови климатични условия през зимата без отопление обикновено е невъзможно да се работи с инсталация за биогаз. В крайна сметка процесът на ферментация започва при температура над 38 градуса по Целзий.

Има няколко начина за организиране на отоплението на резервоара за биомаса:

свържете намотката, разположена под реактора, към отоплителната система;
инсталирайте електрически нагревателни елементи в основата на резервоара;
осигурете директно нагряване на резервоара с помощта на електрически нагреватели.

Бактериите, които влияят на производството на метан, са в латентно състояние в самия фураж. Тяхната активност се увеличава при определено температурно ниво. Инсталирането на автоматизирана отоплителна система ще осигури нормалния ход на процеса. Автоматизацията ще включи отоплителното оборудване, когато следващата студена порция влезе в биореактора, и след това ще го изключи, когато биомасата се загрее до зададеното ниво на температура.

Такива системи за контрол на температурата са инсталирани в котли за гореща вода, така че те могат да бъдат закупени в магазини, специализирани в продажбата на газово оборудване.

Диаграмата показва целия цикъл, от зареждането на твърди и течни суровини и завършва с отстраняване на биогаз до потребителите.

Важно е да се отбележи, че е възможно да се активира производството на биогаз у дома чрез смесване на биомасата в реактора. За това е направено устройство, което е структурно подобно на домакински миксер. Устройството може да се приведе в движение чрез вал, който се отстранява през отвор, разположен в капака или стените на резервоара.

Какви специални разрешителни са необходими за инсталирането и използването на биогаз

За да се изгради и експлоатира биореактор, както и да се използва полученият газ, е необходимо да се получат необходимите разрешения на етапа на проектиране. Трябва да се извърши координация с газовата служба, пожарникарите и Ростехнадзор. Като цяло правилата за инсталиране и експлоатация са подобни на тези за използване на конвенционално газово оборудване. Строителството трябва да се извършва стриктно в съответствие със SNIPs, всички тръбопроводи трябва да бъдат жълти и да бъдат маркирани съответно. Готовите системи, произведени в завода, са в пъти по-скъпи, но имат всички придружаващи документи и отговарят на всички технически изисквания. Производителите дават гаранция за оборудването и извършват поддръжка и ремонт на своите продукти.

Самоизработената инсталация за производство на биогаз може да спести от енергийни разходи, които заемат голям дял при определяне на себестойността на селскостопанските продукти. Намаляването на производствените разходи ще повлияе на увеличаването на рентабилността на фермата или частния двор. След като знаете как да извлечете биогаз от наличните отпадъци, просто трябва да приложите идеята на практика. Много фермери отдавна са се научили да правят пари от тор.

Днешната тема е посветена на получаването на „зелена“ енергия от оборския тор. Ще започна с цитат: „Големите птицеферми и животновъдни комплекси продължават да бъдат най-вредните замърсители на околната среда. Например, само един свиневъден комплекс с около 100 хиляди глави произвежда от 600 до 1000 тона (при условията на използване на водно измиване) оборски тор на ден, което е еквивалентно на замърсяването, което се произвежда от град с население от 500 хиляди души. "

На снимката: Икономиката е обърната. Биогазова станция "Лучки" в Белгородска област... Цената на 1 kW * h електроенергия е 7 рубли. За преработка на селскостопански отпадъци в региона ще са необходими 130 такива станции. Колкото повече станции, толкова повече загуби.

В статии, посветени на решаването на този проблем, най-често се предлага оборският тор да се използва като суровина за производството на биогаз. Четем привличащи заглавия: „Получаване на ток от оборски тор“, „Биогаз в селски двор“, „Електроцентрала за голям тор“ и др. Разгледах много сайтове, посветени на биогаза, проучих мненията на много експерти и не намерих нито една убедителна причина, която да ме убеди в необходимостта да развивам тази посока на алтернативна енергия, прилагана към еко-фермите.

Не вярвам в перспективата за биогаз, получен от оборски тор, и считам, че тази посока на производство на енергия е задънена улица, вредна за предприемаческите инициативи и нерентабилна за инвеститорите. Осъзнавайки, че казаното е само лично мнение, готов съм за по-задълбочен разговор по тази тема... Дискусията за перспективата за биогаз е важна за предприемачите, природозащитниците, инвеститорите и тези, които са изправени пред проблема с преработката на оборски тор (както и на тор и други суровини).

Разбира се, идеята за биогаз се популяризира от производителите на скъпо оборудване за биогаз, които просто няма да се откажат. Те не се интересуват от загуби за потребителите, тъй като производството на оборудване за биогаз е много печеливш бизнес.

Ето моите аргументи и факти:

1. Производството на биогаз е нерентабилно, т.е. колкото повече е произведен, толкова повече дълг. Това трябва да бъде покрито от тарифа, която трябва да бъде три пъти по-висока от пазарната цена на електроенергията. Възвръщаемостта дори за субсидирани проекти за биогаз варира от 7 години до безкрайност. Просто няма толкова дълги пари на пазара . Като се вземе предвид реалността на цената на парите дори при 15% годишно, подобни инвестиции никога няма да се изплатят.

2. Тъй като производството на биогаз е нерентабилно, то изисква пряка държавна подкрепа, т.е. административен ресурс и бюджетно финансиране. Тоест пазарните механизми не функционират в тази област. Това е територията на длъжностните лица, където винаги има корупционен компонент. Това означава, че правилата на играта за нормален, конкурентен, независим бизнес не са приемливи.

3. Биогазът е взривоопасен (основният компонент е метан), производството трябва да бъде лицензирано, и това също е корупционен компонент ... Никаква полза не може да оправдае риска за живота на работниците.

4. Производството на биогаз изисква висококвалифицирани работници. В условия провинция това е почти невъзможно състояние, и изпълнението му носи допълнителни разходи.

5. Вземаме референтни данни. 1 тон оборски тор дава до 65 кубически метра биогаз. Калорична стойност 1 cu. м. биогаз е 2 kWh. Преди да умножим тези цифри, нека вземем предвид потреблението на биогаз за поддържане на технологичния процес на инсталация за биогаз - 50% .Общо 1 тон свински тор дава 65 kW * h топлинна енергия.

6. След получаване на биогаз се изисква по-нататъшно скъпо изхвърляне на останалото. И тъй като биогазът се получава с помощта на анаеробни бактерии, бульонът, останал след ферментация, има силна неприятна миризма. Отново разходи.

7. Използването на този бульон чрез прилагането му върху почвата като тор многократно е довело до масивно замърсяване на почвата, реките и храните, тъй като този бульон е идеална среда за патогенни микроорганизми.

Заключение: Производството на биогаз е животозастрашаващо, икономически безсмислено и екологично неоправдано направление на преработката на оборски тор.

Но оборският тор трябва да бъде обработен!

1. Целият висококачествен тор (предимно говеда, кози, овце, заешки тор) с помощта на земни червеи "Старател" за преработка в биохумус. Цената на 1 тон вермикомпост, при условие че се закупи оборски тор от 300 рубли на тон, ще бъде около 3 хиляди. Пазарна цена - от 10 хиляди, което гарантира висока рентабилност. Производството на вермикомпост е без отпадъци, безопасно и не изисква висококвалифицирана работна ръка.

2. Всички некачествени тор и тор (например, свински тор след измиване с вода и др.) Да бъдат преработени в твърдо гориво, т.е. горивни брикети.

1 тон оборски тор - около 0,5 тона брикети, калоричността на 1 кг от които е около 3,2 kW * h, т.е. тон оборски тор дава 1600 kWh. топлинна енергия (а не 65 kWh, както от биогаз). Тоест енергията е 25 пъти повече, а разходите са същите по-малко.

Горивните брикети от оборски тор са отлично решение за отопление на слънчеви био-вегетарианци, в студени и облачни дни. топлинна енергия както за поддържане на микроклимата в оранжериите, така и за генериране на електричество с помощта на двигатели на Стърлинг например.

Освен това винаги ще имаме пепел - ценен източник на микроелементи и минерали за отглеждане на полезни растения.

Говоренето за енергийната стойност на оборския тор и други селскостопански отпадъци също е важно от гледна точка, че еко-фермерите се нуждаят от прости, икономични и безопасни решения в областта на „зелената“ енергия. Например трябва да се реши задачата за осигуряване на енергийна автономност и самодостатъчност на фермата, включително слънчевата био-вегетарианска.

Тъй като не винаги можем да използваме слънчева или вятърна енергия, е необходимо да имаме достатъчно резерви от резервни енергийни източници. И в това отношение брикетите за гориво, включително от оборски тор, могат да бъдат добро решение. Много по-лесно е да се натрупва "зелена" енергия в горивните брикети, отколкото биогазът в газовите резервоари.