Uzina staționară de biogaz este proiectată pentru eliminarea eficientă a deșeurilor, obținând materii prime și energie cu costuri reduse. Puteți asambla un astfel de echipament cu propriile mâini și puteți utiliza gazul generat pentru încălzirea camerei, gătit și alte nevoi. Înainte de construcție, este util să aflați despre principiul funcționării instalației, tipurile de materii prime adecvate pentru aceasta, specificul producției de gaz biologic și toate etapele instalării.
Determinarea biogazului
Biogazul de tip standard este un combustibil natural produs ca urmare a fermentației substraturilor biologice. Se descompune sub influența hidrolizei, precum și a organismelor bacteriene formatoare de acid și metan. Amestecul rezultat are proprietăți combustibile datorită conținutului ridicat de metan, datorită caracteristicilor sale aproape că nu diferă de materiile prime obișnuite naturale utilizate în scopuri interne și industriale. Biogazul este o substanță ecologică, tehnologia sa de producție, de asemenea, nu are un impact negativ asupra mediului. Ca o componentă de materie primă, pentru aceasta sunt utilizate produse reziduale, care trebuie eliminate.
O fabrică de biogaz va fi benefică pentru proprietarii clădirilor private cu acces la deșeurile de la fermele de animale. În acest caz, construcția mai multor uzine de biogaz va fi cea mai bună opțiune.
Principiul funcționării unei fabrici de biogaz
Acest dispozitiv poate avea o configurație diferită, care depinde de puterea sa, de tipul de materii prime utilizate și de produsul rezultat. Instalarea unui tip standard include instalarea unui rezervor de depozitare, mori și mixere, un suport de gaz pentru acumularea gazelor produse, un reactor și un sistem de furnizare a deșeurilor, sisteme de transfer de componente, procesare, automatizare, control și protecție a proceselor de producție. Stația de biogaz funcționează conform principiului standard:
- Biomasa este turnată într-un recipient etanș, care este diluat cu apă, unde începe să fermenteze și să elibereze o substanță gazoasă.
- Conținutul rezervorului este actualizat prin drenarea deșeurilor și adăugarea de produse proaspete.
- Gazul acumulat în partea superioară a rezervorului trece prin tub la colectorul de gaze și apoi la aparatele electrocasnice conectate.
Principalul avantaj al acestei surse alternative de energie este reducerea emisiilor de metan. După o astfel de prelucrare și procesul său pe etape, se formează îngrășăminte eficiente care sunt adecvate ideal pentru câmpuri și grădini, precum și care nu conțin impurități periculoase.
Ce materii prime sunt potrivite pentru instalare
Orice instalație de biogaz funcționează cel mai bine pe o componentă organică proaspătă - gunoi de grajd pentru animale sau păsări de curte, care ar trebui reînnoit în fiecare zi. Puteți adăuga iarbă toacă, blaturi sau frunziș la reactor, inclusiv deșeuri menajere, cum ar fi curățarea legumelor. Eficiența stației depinde de tipul de materii prime utilizate. Cea mai mare cantitate de gaz biologic este obținută dintr-un amestec de excremente de porc și gunoi de curcan. Combinația de deșeuri de vaci și de însilozare vă permite să obțineți mult mai puțin gaz la o sarcină similară.
Unii factori pot reduce activitatea bacteriilor anaerobe și chiar opresc complet producerea de biogaz natural. Materiile prime care conțin antibiotice, mucegai, componente sintetice de tip detergent și rășini nu trebuie să intre în rezervor. Nu este necesar să folosiți gunoi de grajd putrezit, în instalație pot fi încărcate doar deșeuri proaspete sau uscate. În plus, materiile prime nu trebuie adăugate în apă, o cifră de 95% este considerată critică.
Pentru a facilita încărcarea masei biologice și pentru a accelera procesele de fermentare, este necesar să adăugați puțină apă purificată la deșeuri și să o diluați la o consistență normală.
Specificul producției de biogaz
Biogazul produs acasă este prelucrat într-un reactor biologic pe mai multe etape. De ceva timp, bacteriile acționează asupra biomasei, momentul exact al fermentației va depinde de volumul materiilor prime. Datorită activității bacteriilor, se formează un amestec de gaze combustibile care conține metan, dioxid de carbon și o serie de alte substanțe, inclusiv hidrogen sulfurat. Apoi, amestecul trece de la reactor la suportul de gaz, unde este păstrat până la începutul utilizării preconizate, gazul de acolo poate fi folosit și pentru întreținerea aparatelor de uz casnic, proprietățile sale nu sunt inferioare celor naturale. Masa descompusă trebuie eliminată din fermentator în timp util pentru a primi în cele din urmă îngrășământ de înaltă calitate.
Calculul rentabilității unei fabrici de biogaz
Producția de biogaz este posibilă, deoarece un metru cub din acest combustibil oferă aceeași cantitate de energie ca 3,5 kg de lemne de foc, 1-2 kg de cărbune sau 9-10 kW de energie electrică. Dacă știți greutatea aproximativă a deșeurilor disponibile și cantitatea de energie necesară, puteți calcula posibilele beneficii și dezavantaje ale unei astfel de stații.
Un exemplu este calculul unui substrat preparat din 1,5 componente de gunoi, 3,5 tone de deșeuri organice și apă încălzită într-o cantitate egală cu 65-75% din volumul standard de materie organică. Această materie primă este proiectată pentru șase luni de utilizare moderată a gazelor. Procesul de fermentare dă rezultatul dorit după 10-15 zile, gazul va începe să fie produs într-o cantitate minimă și să umple rezervorul. Treizeci de zile mai târziu, combustibilul va fi complet dezvoltat. În lipsa problemelor și a funcționării corecte a stației, volumul crește treptat până când substratul este putrezit complet.
Productivitatea unei instalații de biogaz va depinde de rata de fermentare a materiei prime, care este asociată cu un nivel crescut de umiditate și temperatura substratului.
Etapele de construcție DIY
Gazul biologic Do-it-yourself este complet accesibil tuturor proprietarilor unei clădiri private, care pot face în mod independent cea mai simplă și mai fiabilă instalare. Instalarea sa se realizează conform desenelor și constă în mai multe etape.
Pregătirea groapelor
Deoarece instalația de biogaz este situată sub pământ, eficacitatea funcționării sale va depinde de cât de bine a fost efectuată pregătirea și decorarea gropii speciale. Întăriți-i pereții cu inele din plastic, beton sau polimer, care trebuie să fie echipate cu un fund gol. Acestea vor costa mai mult decât materialele improvizate, dar nu vor necesita sigilant suplimentar. Componentele polimerice nu se tem de apă și de componentele chimice, dar sunt sensibile la stres mecanic, dacă este necesar, pot fi înlocuite întotdeauna.
Sistem de evacuare a gazelor
Obținerea biogazului natural se realizează cu ajutorul unei conducte, care este instalată în elementul superior al butoiului. Substanța intră în capcana de apă printr-un tub conectat, apoi trece în acționare și se deplasează la aparatele de uz casnic.Nu departe de ieșirea de gaz, este instalată o supapă de declanșare, în caz de exces de presiune în rezervor, acesta va elibera substanțe în exces.
Sistem de alimentare și descărcare
Pentru a produce constant un amestec de gaz într-un generator de biogaz, bacteriile din interiorul substratului trebuie să fie furnizate constant cu gunoi și materie organică proaspătă. Deșeurile de materii prime sunt eliminate din buncăr, astfel încât să nu ocupe un spațiu inutil. Găurile sunt făcute în butoi pentru descărcare și încărcare, în care sunt sudate conducte cu un diametru de cel puțin 300 mm. Conducta de tip de încărcare trebuie orientată în sus, completată cu o pâlnie, iar partea de scurgere trebuie să fie construită astfel încât să fie convenabil să colecteze deșeurile după prelucrare în timpul funcționării.
Sistem de incalzire
Dacă stația este amplasată în curte sau într-o cameră neîncălzită, va trebui să asigure o izolare termică optimă și o încălzire stabilă. În acest scop, puteți introduce instalarea tubului de-a lungul căruia se deplasează apa din sistemul de încălzire și să le instalați de-a lungul pereților barilului. De asemenea, un reactor umplut cu apă încălzită de elemente de încălzire electrică este plasat în reactor, prima opțiune este considerată mai economică. Pentru ca instalația să fie stabilă, temperatura conținutului acesteia nu trebuie să scadă sub 38 și să crească peste 55 de grade.
Sistem de amestecare
Un mixer manual suplimentar cu orice design poate crește semnificativ eficiența stației. Pentru a o crea, axa cu lamele sudate la ea este scoasă prin capacul butoiului. Apoi au pus poarta de mâner și sigilează complet gaura.
Montarea cupolei și conductele
În stadiul final, va trebui să faceți un rezervor de gaz cu propriile mâini pentru stația de biogaz și să instalați cupola elementului său superior. În cel mai înalt punct al cupolei, o conductă de evacuare a gazului este plasată și trasă către suportul de gaz.
Spațiul liber din interiorul reactorului funcționează ca un depozit de gaz, dar acest lucru nu este suficient pentru funcționarea complet sigură a instalației. Pentru a evita explozia de la presiune ridicată sub cupolă, gazul trebuie utilizat continuu. Pentru a preveni amestecarea metanului biologic cu aerul, este instalată o capcană de apă, care este de asemenea concepută pentru a purifica gazul.
Avantajele și dezavantajele unei fabrici de biogaz
Lista beneficiilor include:
- posibilitatea eliminării în siguranță a deșeurilor;
- obținerea de stocuri regenerabile de materii prime ecologice;
- eliberarea unei cantități minime de dioxid de carbon și sulf în comparație cu instalațiile convenționale de gaz;
- stabilitatea deplină a stației;
- capacitatea de a utiliza mai multe plante simultan pentru a reduce costurile și a preveni deteriorarea;
- beneficii maxime pentru agricultură.
Pe lângă toate aceste avantaje, o uzină de biogaz are dezavantajele sale. Un astfel de gaz este un combustibil relativ curat, dar este încă capabil să polueze mediul înconjurător. De asemenea, proprietarii unor astfel de stații pot avea dificultăți în ceea ce privește furnizarea de biomasă, dacă nu au grijă de acest lucru în avans.
