Cum să faci biocombustibil cu propriile mâini din gunoi de grajd acasă

Tehnologiile moderne de prelucrare a tuturor tipurilor de materii prime deschid perspectiva rezolvării cu succes a problemei obținerii de biocombustibili din gunoi de grajd direct acasă. Mai mult, făcând biocombustibil cu propriile mâini acasă, grație noilor principii de procesare a deșeurilor, puteți produce simultan îngrășăminte pentru culturile agricole.

Ce este necesar pentru aceasta și cum să facem corect un bioreactor - vom lua în considerare aceste probleme în detaliu în articolul nostru. Vom oferi recomandări cu privire la alegerea celor mai bune materii prime pentru producerea biogazului și vom analiza caracteristicile utilizării combustibilului rezultat pentru nevoile casnice.

Desigur, cel mai simplu mod este să achiziționați instalații industriale gata făcute. Cu toate acestea, costul lor ridicat ne obligă să luăm în considerare opțiunile de realizare a sistemelor de producție.

Pe scurt despre definiția biogazului

Conform definițiilor științifice, biogazul este un produs obținut ca urmare a procesului de fermentare a unei mase de deșeuri biologice. În acest caz, produsul de fermentație este metanul sau hidrogenul.

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

• hidrolitic;
• formatoare de acid;
• formând metan.

Un produs de fermentație de înaltă calitate este considerat a fi compoziția unui amestec de gaze, al cărui conținut este distribuit în raport: 50-85% metan, 15-50% dioxid de carbon și mai puțin de 5% hidrogen sulfurat.

Cam așa arată diagrama bloc a producției de energie alternativă. În acest caz, se folosesc surse casnice tradiționale de materii prime, care sunt potrivite pentru producerea de energie alternativă - biocombustibili

Acest amestec de gaz este trecut prin filtre pentru a elimina prezența CO² si H²S, după care rămâne metanul biologic pur. Un astfel de gaz nu este diferit de gazul natural utilizat în aplicații casnice și industriale.

Materiile prime pentru obținerea unui amestec de gaze biologic de înaltă calitate sunt de obicei:

• gunoi de grajd și excremente de păsări;
• deșeuri de producție de alcool (stillaj);
• surplus de producție de bere (boabe de bere);
• materii fecale și deșeuri de pește;
• pulpă de sfeclă, deșeuri menajere, iarbă etc.

Aceasta este doar o parte din toate materiile prime permise pentru utilizare. Dar chiar și această listă arată cât de diversă este lista de materii prime pentru a putea stabili producția de biogaz în mod continuu.

O instalație de producție de biocombustibili personalizată pentru nevoile uneia dintre numeroasele ferme existente. Stația are un volum mic, dar răspunde pe deplin nevoilor agriculturii private

Randamentul volumetric al amestecului de gaze depinde direct de tipul de materii prime utilizate și de conținutul de substanțe uscate din acesta. Deci, dacă folosiți gunoi de grajd în afaceri, puteți obține de fapt 50-60 m dintr-o tonă de gunoi de grajd.³ biocombustibili, care conțin până la 60% metan.

Se crede că cele mai bune materii prime sunt deșeurile cu un conținut ridicat de grăsimi. Procesarea unei tone de deșeuri grăsimi printr-o instalație clasică de producție de biocombustibili poate produce până la 1300 m3³ amestec gazos, unde conținutul de metan ajunge la 90%.

Cum se face un modul de prelucrare a agriculturii?

Pentru a realiza un sistem de procesare a deșeurilor în biocombustibil, trebuie să cunoașteți cel puțin principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive, precum și să înțelegeți circuitele.

Schema instalatiei bioreactorului: 1 – bioreactor; 2 – agitator; 3 – încălzitor; 4 – pompa; 5 – element filtrant; 6 – compresor de gaz; 7 – rezervor de gaz; 8 – colector de gunoi de grajd; 9 – randamentul îngrășămintelor (nămol); 10 – panou de control al încălzirii

Să luăm în considerare ambele, dar trebuie remarcat: construcția unei instalații cu drepturi depline este destul de supărătoare și costisitoare. Acasă, de regulă, puteți face doar ceva similar cu stațiile de reciclare. Cu toate acestea, unele încercări au succes.

Principiul de funcționare al bioinstalației

Tehnologia de producție a biocombustibililor sprijină, în general, următoarea abordare a sistemelor:

1. Bioreactorul (containerul) este încărcat cu gunoi de grajd.
2. Pentru un anumit timp, în interiorul reactorului are loc un proces de fermentare.
3. Se formează un mediu gazos.
4. Gazele sunt îndepărtate din reactor.
5. Amestecul de gaz este purificat și trimis pentru utilizare ca combustibil.

Compoziția amestecului de gaz rezultat se caracterizează printr-o saturație destul de mare a diferitelor substanțe. Cea mai mare componentă procentuală este metanul (60%), dioxidul de carbon (35%) și alte substanțe, inclusiv hidrogenul sulfurat (5%).

Așa arată diagrama de distribuție a amestecului de gaze: 1 – conținutul de metan este de aproximativ 63-65%; 2 – conținut de dioxid de carbon aproximativ 30-33%; 3 – conținut de hidrogen sulfurat aproximativ 2%; 4 – conținut de amoniac aproximativ 1%; 5 – conținut de hidrogen aproximativ 1%

Între timp, pentru funcționarea eficientă a unei stații de formare a gazelor de producție la domiciliu, sunt necesare rezerve semnificative de deșeuri de la reprezentanții lumii animale.

Prin urmare, primul lucru la care ar trebui să acordați atenție în rezolvarea problemei obținerii de biocombustibil la domiciliu (țara) este disponibilitatea surselor de materii prime pentru instalația de procesare.

Realizarea unui bioreactor cu propriile mâini

După ce te-ai hotărât asupra surselor de materii prime, în continuare trebuie să te decizi cu privire la locația bioreactorului de acasă (sau a țării). Reactorul în sine este un vas etanș, destul de durabil, cu un volum bazat pe aportul zilnic de materii prime gunoi de grajd pentru prelucrare (de referință: pentru a obține 100 m³ amestecul de gaze necesită aproximativ 1 tonă de gunoi de grajd).

Tabel cu relația dintre tipul de gunoi de grajd și cantitatea de biogaz produsă

Un tabel care arată eficiența unui anumit tip de deșeu biologic în ceea ce privește volumul de gaz produs. După cum se poate observa din tabel, cel mai eficient este gunoiul de porc, care poate produce cea mai mare cantitate de biocombustibil

Un astfel de container va trebui instalat pe o fundație puternică, echipat cu supape de închidere și alte accesorii tehnice conform schemei clasice. Este recomandabil să faceți partea superioară a vasului detașabilă, cu elemente de fixare cu șuruburi și o garnitură de etanșare.

Pentru a asigura continuitatea ciclului, rezervorul de stocare trebuie să fie echipat cu un modul de încălzire artificială. Dacă vara eficiența fermentării gunoiului de grajd și viteza de formare a gazelor sunt pe deplin asigurate de condițiile de temperatură externă, iarna situația se schimbă.

Pentru funcționarea de iarnă a bioreactorului, este necesară încălzirea artificială, având în vedere încetarea activității bacteriilor de fermentație deja la 4-10 ° C peste zero. În consecință, containerul trebuie să aibă izolație termică de înaltă calitate. Metoda clasică de izolare cu vată minerală este potrivită pentru aceasta.

Un bun exemplu de izolare a unui bioreactor pentru funcționarea sa de iarnă. Vata minerala a fost folosita ca material izolant. Stratul superior de vată este acoperit cu material folie

Există mai multe opțiuni pentru organizarea încălzirii. De exemplu, utilizarea încălzitoarelor electrice sau a unui sistem de încălzire a apei (jachetă de apă).

Puterea circuitului de încălzire trebuie calculată pe baza temperaturii optime din interiorul reactorului de 25-40 ° C, necesară pentru realizarea unui proces eficient de fermentare a biomasei.

Pe lângă încălzitoare, activitatea de fermentație a biomasei este influențată de gradul de stagnare a acesteia. În esență, în interiorul rezervorului, materialul dejecțiilor trebuie să fie în permanență în mișcare. Mișcarea biomasei îmbunătățește procesul de fermentație și reduce timpul de obținere a componentei gazoase.

Opțiune pentru o instalație de vară pentru procesarea gunoiului de grajd și producerea de biocombustibil. În acest caz, încălzirea se face sub forma unei băi de apă din beton în care este scufundat rezervorul reactorului. Cu toate acestea, această instalație nu poate fi folosită iarna.

Problema organizării mișcării este rezolvată prin introducerea unui agitator mecanic special în proiectarea bioreactorului. Arborele acestui dispozitiv este conectat la arborele unui motor de viteză mică, care efectuează acțiunea de rotație. Pornirea și oprirea procesului de amestecare se poate face manual sau automat.

Avem un alt articol pe site-ul nostru care oferă instructiuni de instalare pentru a obține biogaz pentru nevoile unei locuințe private.

Procesul de producere a biogazului și a îngrășămintelor

Proiectarea sistemului de producere a biocombustibilului la domiciliu presupune tehnologic încărcarea vasului cu gunoi de grajd la aproximativ 1/3 din capacitate. Pentru încărcarea gunoiului de grajd se realizează o trapă de încărcare cu ușă închisă ermetic. Zona superioară liberă rămasă a bioreactorului este utilizată pentru acumularea gazelor eliberate.

Un bioreactor miniatural de casă realizat pe baza unui butoi obișnuit de 200 de litri. În principiu, pentru a satisface nevoile modeste de combustibil biologic, este destul de potrivit pentru utilizarea în gospodării private. Acesta este același design care poate fi realizat acasă pentru a produce biocombustibil

Găurile de ieșire trebuie făcute la nivelul superior și inferior al vasului. În partea de sus există un orificiu de evacuare a gazului, în partea de jos există o ieșire pentru scurgerea gunoiului de grajd tratat (îngrășăminte). De asemenea, este recomandabil să montați o fereastră de observare în zona zonei superioare a vasului pentru a monitoriza procesul.

Conducta de evacuare a amestecului de gaze este conectată printr-o conductă etanșă la un dispozitiv care îndeplinește simultan funcțiile de separator și de etanșare cu apă. Pentru comunicare se folosește o țeavă (metală sau polietilenă) de diametru mic (25-32 mm).

Separatorul în sine este un vas de capacitate relativ mică umplut cu apă. Gazul care trece prin coloana de apă este purificat și evacuat în suport de gaz și apoi servit consumatorilor.

Un exemplu de proiectare a separatorului în două etape - o supapă hidraulică pentru alimentarea unui amestec de gaz provenit dintr-un bioreactor. Această opțiune de filtrare vă permite să obțineți un produs purificat de înaltă calitate.

Este recomandabil să faceți conducta inferioară de pe reactor (pentru evacuarea gunoiului de grajd rezidual - nămol) cât mai mare în diametru. O supapă de închidere (supapă) este conectată la acesta și se realizează o scurgere într-un rezervor pentru colectarea nămolului. Masa cheltuită în fermă poate fi folosită cu succes ca îngrășământ.

Am analizat informații detaliate despre determinarea volumului necesar al containerului, precum și despre calcularea eficienței bioreactorului și fezabilitatea utilizării biogazului în articolul urmator.

Care ar trebui să fie compoziția masei de gunoi de grajd?

Masa de gunoi de grajd încărcată în bioreactor nu trebuie considerată pur și simplu ca o materie primă potrivită în orice calitate. Componenta substanței este de o importanță fundamentală pentru procesul de fermentație. În practică, s-a observat că o reducere a particulelor de substrat este însoțită de o eficiență mai bună a procesului.

Fibrozitatea pronunțată a substratului și o creștere a zonei de interacțiune a bacteriilor sunt principalele criterii care contribuie la descompunerea rapidă a masei de gunoi de grajd. În această stare, materia primă a gunoiului de grajd, atunci când este încălzită și amestecată, nu formează sedimente sau pelicule la suprafață, ceea ce simplifică foarte mult filtrarea amestecului de gaze.

Pregătirea masei de gunoi de grajd pentru încărcarea în reactor. Această procedură nu primește mai puțină atenție decât orice altceva dacă există dorința de a obține o cantitate semnificativă de biocombustibil într-o perioadă scurtă de timp

Gradul de măcinare a materiei prime determină durata fermentației, care la rândul său afectează volumul de gaz produs. Astfel, pentru a reduce timpul de fermentare, este necesară măcinarea bine a materiilor prime: cu cât calitatea măcinarii este mai bună, cu atât perioada de fermentare este mai scurtă.

Caracteristici ale utilizării biogazului pentru nevoile casnice

Domeniul de aplicare al acestui tip de resursă energetică este destul de extins. Prin utilizarea biogazului ca combustibil, se produce energie electrică, se produce apă caldă sau abur. Există numeroase exemple din practică în care biocombustibilul este utilizat pentru alimentarea vehiculelor.

Dar pentru a evita problemele în fermă atunci când se utilizează un astfel de combustibil, este extrem de important să se amenajeze o unitate de depozitare a biogazului rezultat, alocând locul potrivit pentru rezervorul de benzină Locația activată.

Instalațiile de biogaz de acest tip sunt echipamente care deschid posibilitatea de a crea producție fără deșeuri. În acest sens, țările individuale din Europa de Vest oferă un bun exemplu.

De exemplu, în Danemarca, producția acestui tip de combustibil a ajuns la aproape 20% din resursele totale de energie ale țării. În regiuni mari ale lumii - India și China - numărul de instalații de biogaz ajunge la sute de mii.

Instalații industriale puternice pentru producția de biocombustibili. Astfel de structuri sunt capabile să furnizeze pe deplin structurile agricole mari cu biocombustibil. Există un număr mare de sisteme similare utilizate în întreaga lume. Și creșterea cantitativă continuă în mod activ

Nu degeaba a existat o creștere semnificativă a interesului în întreaga lume pentru procesele de producție de biogaz.

Aceasta este una dintre acele opțiuni de energie care este clasificată ca sursă alternativă și pentru care ei văd viitorul, astfel încât fermierii și managerii de locuințe și servicii comunale, proprietarii de ferme private și întreprinderile mici monitorizează îndeaproape dezvoltarea tehnologiei.

Concluzii și video util pe această temă

Revizuirea unei unități pentru producția de biogaz, în fabricarea căreia se folosește un rezervor de plastic de 127 litri. Caracteristicile dispozitivului și sfaturi de utilizare.

Un interes deosebit în utilizarea instalațiilor se manifestă în rândul proprietarilor din sfera restaurantului și gastronomiei, unde tema procesării deșeurilor alimentare rămâne relevantă. Pe această bază există o bună oportunitate de a crea reciclare ieftină a deșeurilor organice în beneficiul fermelor. În cele din urmă, tehnologia de producere a biocombustibililor înseamnă conservarea reală a mediului, ceea ce nu se poate spune despre producerea altor băuturi energizante.

Sunteți interesat de producția de biocombustibili și doriți să clarificați câteva puncte? Puneți întrebări controversate în comentarii - experții noștri vor încerca să clarifice astfel de puncte.

Sau poate sunteți familiarizat cu fabricarea unui bioreactor și procesul de producere a biogazului direct? Împărtășește-ți cunoștințele practice și părerea despre această problemă în articolul nostru - mulți directori de afaceri vor fi interesați de experiența și recomandările tale.