Kasvav populaarsus alternatiivsete meetodite saamiseks termilise ja elektrienergia on viinud paljude maamajade ja suvilate omanike soovini saada teatud autonoomia välistelt energiatarnijatelt. Pealegi näitab “ostetud” energia pidevat hinnatõusu tendentsi ning maatalu ülalpidamine läheb iga päevaga aina kallimaks. Biogaasi tootmisjaam on suurepärane alternatiiv väliste energiaallikate jaoks. Vähemalt suudab see anda majale ahju jaoks süttiva gaasi ning võimsuse suurenedes (kui enda või ostetud jäätmeid jätkub) saab nii maja kui ka kogu majapidamise kütte ja elektri.

Kes vajab biogaasijaamu

Biogaasijaamu kasutatakse põlevate gaaside tootmiseks bioloogilisest toorainest. Seega on neid vaja kõikjal, kus vajatakse tuleohtlikke gaase. See tähendab soojus- ja elektrienergia saamiseks.
Eelkõige on biogaasijaamad vajalikud nendele taludele, kus on palju toorainet bioloogiliste jäätmete näol. Nii on võimalik tootmist mitte ainult jäätmevabaks muuta, vaid ka selle kasumlikkust oluliselt tõsta - tänu iseseisvale energiatootmisele ning kulude puudumisele nii soojus- kui ka elektrienergia ostmiseks.

Biogaasijaama projekteerija ja Permi talunik Vladimir Rashin on oma kogemusest tõestanud, et põllumajandustootmine, mis kõrvaldab jäätmed iseseisvalt sobiva seadme abil, rahuldab täielikult oma vajadused soojus- ja elektrienergia ning põlevgaasi järele. . Tema vutifarmis kasutatakse biogaasi ruumide (nii elamu-, kommunaal- kui tööstusruumide) kütmiseks, elektri tootmiseks, köögipliitides ja ka sõidukite tankimiseks - kõik Rashini farmi autod töötavad biogaasil. Sel juhul on biogaasijaama põhitooraineks vuti väljaheited. Väljundist toodetakse lisaks biogaasile ka orgaanilist väetist, mis toob talule ka lisatulu.

Sellised biogaasijaamad nagu Vladimir Rashini omad võivad märkimisväärselt tõsta iga põllumajandusliku tootmise kasumlikkust. Biogaasi tootmise toorainena saab kasutada mitte ainult sõnnikut, vaid ka erinevaid puidutöötlemistööstuse jäätmeid (koor, saepuru jne) ning peaaegu kõiki orgaanilisi aineid.

Lisaks saab biogaasijaamu kasutada maamajades ja suvilates isegi siis, kui sellistel taludel ei ole põllumajanduslikku fookust. Iga farmi olmejäätmetest piisab üksiku biogaasijaama tooraine hankimiseks ja kui talu ei ole täielikult varustatud soojus- ja elektrienergiaga, siis vähendage vähemalt sellise energia ostmise kulusid. Lisaks olmejäätmetele sisaldab iga maatalu ka krundilt pärit jäätmeid (umbrohi, oksaraie jne). Noh, võite isegi köögipliidi varustada tuleohtliku gaasiga, kasutades maamaja mini-biogaasi paigaldust.

Biogaasi tootmise põhimõte

Biogaasi toodetakse biomassi anaeroobsel (st ilma hapnikuta) kääritamisel, mille tagavad spetsiaalsed bakterid. Protsessis osalevad kolme tüüpi bakterid: hüdrolüütilised, hapet moodustavad ja metaani moodustavad.

Biogaasijaam koosneb mitmest osast (mahutitest). Esiteks siseneb tooraine eelanumasse, kus see segatakse põhjalikult ja purustatakse (tahke fraktsiooni puhul) homogeenseks massiks. Seejärel siseneb purustatud tooraine reaktorisse (konteiner, kus biomassi otse kääritatakse).

Reaktor on tavaliselt valmistatud raudbetoonist, mis on happekindel. See konteiner on täielikult suletud. Käärimisprotsessi kiirendamiseks kuumutatakse anumas olevat vedelikku ja segatakse. Kõige sagedamini kasutatakse reaktori kütmiseks koostootmisseadet - sellises paigaldises on vaja jahutada soojus- ja elektrigeneraatorit ning eemaldatud soojus siseneb reaktorisse. Soojust võib saada ka spetsiaalsest soojaveeboilerist.

Pärast käärimisprotsessi lõppu siseneb reaktorist toodetud gaas gaasimahutisse, kus rõhk ühtlustub ning seejärel siseneb biogaas soojus- ja elektrigeneraatorisse (gaas või diisel-gaas), mille tulemusena soojus- või elektrienergia. energiat toodetakse.

Lisaks biogaasile settib reaktorisse ka tahke fraktsioon – orgaanilised väetised, mida saab seejärel põldudel kasutada. Pärast gaasi vabanemist saadakse reaktorist ka vedelväetisi. Nii vedelad kui ka tahked väetised on kontsentreeritud ja neid kasutatakse aktiivselt põllumajanduses.

Tööstuslikel biogaasijaamadel on automaatjuhtimine. Automatiseerimine vastutab toormaterjalide voolu eest paigaldusse ja segamise eest, kontrollib temperatuuri, generaatori tööd jne. Samuti on sellised paigaldised varustatud avariivalgustusseadmetega - kui mootor seiskub, põletatakse gaas lihtsalt ära. Lisaks on tööstuslikud biogaasijaamad sageli varustatud vedelväetiste pakendamise liiniga, sel juhul villitakse väetised väikestesse (kuni 1-liitristesse) pudelitesse.

Individuaalne biogaasijaam

Üksiku biogaasijaama tööpõhimõte on sama, mis tööstuslikul. Tõsi, minipaigaldised on harva varustatud automaatsete seadmetega substraadi segamiseks ja muuks automaatikaks - kuna selliste seadmetega majapidamispaigaldis on oluliselt kallinenud. Enamasti on nendes paigaldistes ainult temperatuuri, generaatori töö jms reguleerimise seadmed ning kogu mini-biogaasijaama hooldus toimub käsitsi.

Kodumajapidamises kasutatavaid biogaasijaamu kasutatakse peamiselt köögitarbeks põlevgaasi tootmiseks, kui talus ei ole looma- või taimekasvatust. Üha enam on aga levinud minipaigaldiste kasutamine, et varustada maamajad ja suvilad tervikliku energiakompleksiga ehk mitte ainult “köögigaasiga”, vaid ka soojus- ja elektrienergiaga. Pealegi ei sõltu see enam suurte või väikeste kariloomade olemasolust talus, kodumaiste biogaasijaamade tooraine ostetakse lihtsalt lähimast talust. See võib olla kas sõnnik või puidutöötlemistööstuse jäätmed.

DIY biogaasijaam

Biogaasijaamade, ka minijaamade ehitamine kodumaisteks vajadusteks ei ole odav. Ja kuigi selliste seadmete tasuvusaeg on suhteliselt lühike (5-7 aastat), ei ole iga omanik valmis ega oma võimalust investeerida. nõutav summa. Jah, eelised on ilmselged: lühikese ajaga saate mini-biogaasijaama abil omandada peaaegu täieliku autonoomia ostetud energiaallikatest, viia oma talu isemajandamisele ja saada lisaboonustena isegi tasuta väetisi. Raha tuleb aga maksta juba täna ja kasu ilmneb alles mõne aasta pärast. Seetõttu mõtlevad paljud maamajade ja suvilate omanikud: kuidas ise biogaasijaama teha?

Mini-biogaasijaam pole nii keeruline ja selle ehitamine on üsna juhitav. See säästab märkimisväärse summa. Lisaks on projektid biogaasijaamadele, kus kasutatakse improviseeritud vahendeid ja materjale (näiteks kellureaktoriga ja kell võib olla kummist jne). See tähendab, et omatehtud rajatised biogaasi tootmiseks tähendavad soovitud boonuste hankimist minimaalse raha eest.

Biogaasijaama ehitamisel on vaja teha täpne arvutus, milline peaks olema selle tootlikkus. Selleks tuleks arvestada kõigi soovitud biogaasi tarbijatega (näiteks pliit, autotehnika jne). Kui biogaasi plaanitakse kasutada elektri- ja/või soojusenergia tootmiseks, siis peab arvestusse kaasama kõik energiatarbijad. Arvutuse põhjal koostatakse biogaasijaama projekt.

Kodused biogaasi tootmisjaamad on Internetis laialdaselt kättesaadavad. Siit leiate näidisarvutused, seadme joonise ja Täpsem kirjeldus. Suur valik seadmeid võimaldab teil toota mõlemat kompleksne paigaldus mitme kambriga ja lihtsustatud versioon (näiteks selline lihtne seade nagu kummikellaga kaetud prügikast, millel on seade gaasi väljalaskmiseks). Igaüks saab valida omatehtud paigaldus vastavalt teie soovidele, võimalustele ja oskustele. Eriti kasulikud on sel juhul lisatud kirjeldused samm-sammult fotod või video.

Oma kätega biogaasijaama valmistamine võimaldab säästa kuni 50% seadme maksumusest, mis kiirendab oluliselt seadmete tasuvust. Lisaks võimaldab alustades kõige lihtsama paigaldusega hinnata vajadust selliste seadmete järele majapidamises ning investeerida raha järk-järgult, mis on paljude jaoks palju lihtsam kui kogu vajaliku summa korraga tasumine.

Kuidas biogaasijaam töötab?

Meie elu oluliste komponentide hulgas on suur tähtsus energiaressurssidel, mille hinnad tõusevad peaaegu iga kuu. Iga talvehooaeg lööb pere eelarvesse augu, sundides neid tegema küttekulusid ning seega ka ahjude ja küttekatelde kütust. Aga mis teha, elekter, gaas, kivisüsi või küttepuud maksavad ju raha ja mida kaugemal on meie kodud suurtest energiamagistraalidest, seda kallimaks läheb küte... Vahepeal alternatiivküte, sõltumata tarnijatest ja tariifidest. , saab ehitada biogaasile, mille ammutamine ei nõua geoloogilist uuringut, kaevude puurimist ega kalleid pumpamisseadmeid.

Biogaasi saab hankida peaaegu kodustes tingimustes, tehes samal ajal minimaalseid ja kiiresti taastuvaid kulusid – enamik selle küsimuse vastuseid on selles artiklis.

Biogaasiküte – ajalugu

Huvi soojal aastaajal soodes tekkinud tuleohtlike gaaside vastu tekkis meie kaugete esivanemate seas – India, Hiina, Pärsia ja Assüüria arenenud kultuurid katsetasid biogaasiga üle 3 tuhande aasta tagasi. Samal iidsel ajal hõimu-Euroopas märkasid alemann-švaablased, et soodesse eralduv gaas põles hästi - nad kütsid sellega oma onnid, varustasid neid nahktorude kaudu gaasiga ja põletasid neid kolletes. Švaablased pidasid biogaasi "draakonite hingeõhuks", mis nende arvates elas soodes.

Sajandeid ja aastatuhandeid hiljem koges biogaas oma teist avastust – 17. ja 18. sajandil pöörasid sellele kohe tähelepanu kaks Euroopa teadlast. Oma aja kuulus keemik Jan Baptista van Helmont tegi kindlaks, et igasuguse biomassi lagunemisel tekib tuleohtlik gaas ning kuulus füüsik ja keemik Alessandro Volta tuvastas otsese seose biomassi koguse, milles toimuvad lagunemisprotsessid, ja koguse vahel. vabanenud biogaasist. 1804. aastal avastas inglise keemik John Dalton metaani valemi ja neli aastat hiljem avastas inglane Humphry Davy selle osana rabagaasist. praktilise rakendamise biogaas tekkis gaasitänavavalgustuse arenguga - 19. sajandi lõpus valgustati Inglismaa Exeteri linna ühe linnaosa tänavaid reoveekollektorist saadud gaasiga.

20. sajandil sundis II maailmasõjast tingitud energiavajadus eurooplasi otsima alternatiivseid energiaallikaid. Biogaasijaamad, milles sõnnikust gaasi toodeti, levisid Saksamaal ja Prantsusmaal ning osaliselt ka Ida-Euroopas. Kuid pärast Hitleri-vastase koalitsiooni riikide võitu unustati biogaas - elekter, maagaas ja naftatooted katsid täielikult tööstuse ja elanikkonna vajadused.

Tänapäeval on suhtumine alternatiivsetesse energiaallikatesse dramaatiliselt muutunud – need on muutunud huvitavaks, kuna tavapäraste energiaressursside maksumus kasvab aasta-aastalt. Selle tuumaks on biogaas tõeline viis vabaneda klassikaliste energiaressursside tariifidest ja kuludest, hankida oma kütuseallikas, mis tahes eesmärgil ja piisavas koguses.

Kõige rohkem biogaasijaamu on loodud ja tegutsenud Hiinas: 40 miljonit keskmise ja väikese võimsusega tehast, toodetava metaani maht on ca 27 miljardit m3 aastas.

Biogaas - mis see on

See on gaasisegu, mis koosneb peamiselt metaanist (sisaldus 50–85%), süsinikdioksiidist (sisaldus 15–50%) ja muudest gaasidest palju väiksemates protsentides. Biogaasi toodab kolme tüüpi bakteritest koosnev meeskond, mis toitub biomassist – hüdrolüüsibakterid, mis toodavad toitu hapet moodustavatele bakteritele, mis omakorda annavad toitu metaani tootvatele bakteritele, mis moodustavad biogaasi.

Algse orgaanilise materjali (näiteks sõnniku) kääritamine, mille produkt on biogaas, toimub ilma juurdepääsuta välisele atmosfäärile ja seda nimetatakse anaeroobseks. Maaelanikele, kes kasutavad seda põldude ja juurviljaaedade väetamiseks, on hästi tuntud ka teine ​​sellise kääritamise toode, kompostihuumus, kuid kompostihunnikutes tekkiv biogaas ja soojusenergia tavaliselt ei kasutata – ja asjata!

Millised tegurid määravad suurema metaanisisaldusega biogaasi saagise?

Esiteks sõltub see temperatuurist. Mida kõrgem on nende keskkonna temperatuur, seda suurem on orgaanilist ainet käärivate bakterite aktiivsus, miinustemperatuuridel käärimine aeglustub või peatub täielikult. Sel põhjusel on biogaasi tootmine kõige levinum Aafrika ja Aasia riikides, mis asuvad subtroopikas ja troopikas. Venemaa kliimas eeldab biogaasi tootmine ja sellele alternatiivkütusena täielik üleminek bioreaktori soojusisolatsiooni ja sooja vee lisamist orgaanilise aine massi, kui välisõhu temperatuur langeb alla nulli. Bioreaktorisse paigutatud orgaaniline materjal peab olema biolagunev, selle sisseviimine peab sisaldama märkimisväärses koguses vett - kuni 90% orgaanilise aine massist. Oluline punkt on orgaanilise keskkonna neutraalsus, bakterite arengut takistavate komponentide, näiteks puhastus- ja pesuvahendid ning antibiootikumide puudumine selle koostises. Biogaasi saab peaaegu kõigist majanduslikku ja taimset päritolu jäätmetest, Reovesi, sõnnik jne.

Orgaanilise aine anaeroobse kääritamise protsess toimib kõige paremini, kui pH väärtus on vahemikus 6,8-8,0 – kõrge happesus aeglustab biogaasi teket, sest bakterid on hõivatud hapete tarbimisega ja süsihappegaasi tootmisega, mis neutraliseerib happesuse.

Lämmastiku ja süsiniku suhe bioreaktoris tuleb arvutada 1:30 - sel juhul saavad bakterid vajaliku koguse süsihappegaasi ning metaani sisaldus biogaasis on suurim.

Piisavalt kõrge metaanisisaldusega biogaasi parim saagis saavutatakse, kui temperatuur käärivas orgaanilises aines on vahemikus 32-35 °C, madalamatel ja kõrgematel temperatuuridel suureneb biogaasi süsihappegaasi sisaldus ja selle kvaliteet. väheneb. Metaani tootvad bakterid jagunevad kolme rühma: psührofiilsed, efektiivsed temperatuuril +5 kuni +20 °C; mesofiilsed, nende temperatuurivahemik on +30 kuni +42 °C; termofiilne, töötab režiimis +54 kuni +56 °C. Biogaasi tarbija jaoks pakuvad suurimat huvi mesofiilsed ja termofiilsed bakterid, mis fermenteerivad orgaanilist ainet suurema gaasisaagiga.

Mesofiilne fermentatsioon on vähem tundlik temperatuurimuutustele paari kraadi võrra optimaalsest temperatuurivahemikust ja vajab vähem energiat orgaanilise materjali soojendamiseks bioreaktoris. Selle puuduseks võrreldes termofiilse kääritamisega on väiksem gaasiväljund, pikem orgaanilise substraadi täieliku töötlemise periood (umbes 25 päeva) ning sellest tulenev lagunenud orgaaniline materjal võib sisaldada kahjulikku taimestikku, sest madal temperatuur bioreaktoris ei taga 100% steriilsust.

Reaktorisisese temperatuuri tõstmine ja hoidmine termofiilsetele bakteritele vastuvõetaval tasemel tagab suurima biogaasi saagi, orgaanilise aine täielik käärimine toimub 12 päevaga, orgaanilise substraadi lagunemissaadused on täiesti steriilsed. Negatiivsed omadused: temperatuurimuutus 2 kraadi võrra väljaspool termofiilsete bakterite jaoks vastuvõetavat vahemikku vähendab gaasi saagist; suur küttevajadus, mille tagajärjel - märkimisväärsed energiakulud.

Bioreaktori sisu tuleb segada kaks korda päevas, vastasel juhul tekib selle pinnale koorik, mis tekitab biogaasile barjääri. Lisaks elimineerimisele võimaldab segamine ühtlustada temperatuuri ja happesuse taset orgaanilise massi sees.Pideva tsükliga bioreaktorites tekib suurim biogaasi saagis käärimise läbinud orgaanilise aine samaaegsel mahalaadimisel ja mahu laadimisel. uut orgaanilist ainet koguses, mis on võrdne mahalaaditava mahuga. Väikesemahulistes bioreaktorites, mida tavaliselt kasutatakse suvilafarmides, on iga päev vaja ekstraheerida ja sisestada orgaanilist ainet mahus, mis on ligikaudu 5% käärituskambri sisemisest mahust.

Biogaasi saagis sõltub otseselt bioreaktorisse paigutatud orgaanilise substraadi tüübist (keskmised andmed kuiva substraadi massi kg kohta on toodud allpool):

1. hobusesõnnikust saadakse 0,27 m3 biogaasi, metaanisisaldus 57%;
2. veisesõnnik toodab 0,3 m3 biogaasi, metaanisisaldus 65%;
3. värskest veisesõnnikust saadakse 0,05 m3 68% metaanisisaldusega biogaasi;
4. kana väljaheited- 0,5 m3, metaani sisaldus selles on 60%;
5. sea ​​sõnnik - 0,57 m3, metaani osakaal on 70%;
6. lambasõnnik - 0,6 m3 metaanisisaldusega 70%;
7. nisu põhk - 0,27 m3, metaanisisaldusega 58%;
8. maisi põhk - 0,45 m3, metaanisisaldus 58%;
9. muru - 0,55 m3, metaanisisaldusega 70%;
10. puitlehestik - 0,27 m3, metaani osakaal 58%;
11. rasv - 1,3 m3, metaanisisaldus 88%.

Biogaasijaamad

Need seadmed koosnevad järgmistest põhielementidest - reaktor, orgaanilise laadimispunker, biogaasi väljalaskeava ja kääritatud orgaanilise aine tühjenduspunker.

Vastavalt projekti tüübile on biogaasijaamad järgmist tüüpi:

• ilma kuumutamata ja reaktoris kääritatud orgaanilist ainet segamata;
• ilma kuumutamata, kuid orgaanilise massi segamisega;
• kuumutamise ja segamisega;
• kuumutamisega, segamisega ja seadmetega, mis võimaldavad kontrollida ja juhtida käärimisprotsessi.

Esimest tüüpi biogaasijaam sobib väiketalu ja on mõeldud psührofiilsetele bakteritele: bioreaktori sisemaht on 1-10 m3 (töötleb 50-200 kg sõnnikut ööpäevas), minimaalsed seadmed, tekkiv biogaas ei ole salvestatud - see läheb kohe tarbijatele kodumasinad. Seda paigaldust saab kasutada ainult lõunapoolsetes piirkondades, see on ette nähtud sisetemperatuurile 5-20 ° C.

Kääritatud (kääritatud) orgaanilise aine eemaldamine toimub samaaegselt uue partii laadimisega, vedu toimub konteinerisse, mille maht peab olema võrdne või suurem bioreaktori sisemahuga. Mahuti sisu hoitakse selles kuni väetatud pinnasesse viimiseni. Teise tüübi disain on mõeldud ka väiketaludele, selle tootlikkus on veidi kõrgem kui esimest tüüpi biogaasijaamadel - see on varustatud käsitsi või mehaanilise ajamiga segamisseadmega.

Kolmandat tüüpi biogaasijaamad on lisaks segamisseadmele varustatud bioreaktori sundküttega, soojaveeboiler töötab biogaasijaamas toodetud alternatiivkütusel. Metaani toodavad sellistes seadmetes mesofiilsed ja termofiilsed bakterid, olenevalt kuumutamise intensiivsusest ja temperatuuritasemest reaktoris.

Viimane biogaasijaamade tüüp on kõige keerulisem ja mõeldud mitmele biogaasi tarbijale, jaamade konstruktsioon sisaldab elektrilist kontaktmanomeetrit, kaitseklappi, kuumaveeboilerit, kompressorit (orgaanilise aine pneumaatiline segamine), vastuvõtja, gaasipaak, gaasireduktor ja väljalaskeava biogaasi laadimiseks transporti. Need paigaldised töötavad pidevalt, võimaldavad tänu täpselt reguleeritavale küttele seadistada mis tahes kolmest temperatuuritingimusest ning biogaasi valik toimub automaatselt.

DIY biogaasijaam

Biogaasijaamades toodetava biogaasi kütteväärtus on ligikaudu 5500 kcal/m3, mis on veidi madalam maagaasi kütteväärtusest (7000 kcal/m3). 50 m2 elamu kütmiseks ja nelja põletiga gaasipliidi tunniks kasutamiseks kulub keskmiselt 4 m3 biogaasi.

Pakutakse Venemaa turul tööstusrajatised biogaasi tootmise maksumus alates 200 000 rubla. - vaatamata nende näiliselt kõrgele hinnale tasub märkida, et need paigaldused on täpselt arvutatud laaditud orgaanilise substraadi mahu järgi ja neile kehtib tootja garantii.

Kui eelistate ise biogaasijaama luua, siis lisateave on teie jaoks!

Bioreaktori vorm

Parim kuju oleks selle jaoks ovaalne (munakujuline), kuid sellise reaktori ehitamine on äärmiselt keeruline. Silindrilist bioreaktorit, mille ülemine ja alumine osa on valmistatud koonuse või poolringi kujul, on lihtsam kujundada. Tellistest või betoonist ruudukujulised või ristkülikukujulised reaktorid on ebaefektiivsed, kuna... Aja jooksul tekivad nendesse aluspinna survest tingitud nurkadesse praod, nurkadesse kogunevad kivistunud orgaanilise aine killud, mis segavad käärimisprotsessi Bioreaktorite teraspaagid on õhutihedad, vastupidavad kõrgele rõhule ja neid pole nii raske ehitada. Nende puuduseks on halb roostekindlus, nende siseseintele tuleb kanda kaitsekiht, näiteks vaik. Terasest bioreaktori väliskülg tuleb põhjalikult puhastada ja värvida kahes kihis.

Betoonist, tellistest või kivist bioreaktori mahutid tuleb seest hoolikalt katta vaigukihiga, mis tagab nende tõhusa vee- ja gaasiläbilaskvuse, talub umbes 60 °C temperatuuri ning vesiniksulfiidi ja orgaaniliste hapete agressiivsust. Lisaks vaigule võite reaktori sisepindade kaitsmiseks kasutada parafiini, mis on lahjendatud 4% mootoriõliga (uus) või petrooleumiga ja kuumutatud temperatuurini 120-150 ° C - bioreaktori pindu tuleb kuumutada põletiga. enne neile parafiinikihi kandmist.

Bioreaktori loomisel saab kasutada roostetundlikke plastmahuteid, vaid piisavalt tugevate seintega kõva plastikut. Pehmet plastikut saab kasutada ainult soojal aastaajal, sest... Külma ilmaga on sellele raske isolatsiooni kinnitada ja selle seinad pole piisavalt tugevad. Plastikust bioreaktoreid saab kasutada ainult orgaanilise aine psührofiilseks kääritamiseks.

Bioreaktori asukoht

Selle paigutamine on planeeritud sõltuvalt vabast pinnast antud platsil, piisavast kaugusest elamutest, kaugusest jäätmekäitluskohast, loomade paigutamise kohtadest jne. Maapealse, täielikult või osaliselt sukeldatud bioreaktori planeerimine sõltub põhjavee tasemest, orgaanilise substraadi reaktori mahutisse viimise ja eemaldamise mugavusest. Optimaalne oleks paigutada reaktori anum maapinnast madalamale - säästetakse reaktori mahutisse orgaanilise substraadi sisestamise seadmeid, suureneb oluliselt soojusisolatsioon, mille jaoks saab kasutada odavaid materjale (õled, savi).

Bioreaktori seadmed

Reaktori paak peab olema varustatud luugiga, mille abil saab teostada remondi- ja ennetav töö. Bioreaktori korpuse ja luugikaane vahele on vaja asetada kummist tihend või hermeetiku kiht. Valikuline, kuid äärmiselt mugav on varustada bioreaktor temperatuuri, siserõhu ja orgaanilise substraadi taseme anduriga.

Bioreaktori soojusisolatsioon

Selle puudumine ei võimalda biogaasijaama tööd aasta läbi, ainult sooja ilmaga. Maetud või poolmaetud bioreaktori isoleerimiseks kasutatakse savi, põhku, kuivsõnnikut ja räbu. Isolatsioon paigaldatakse kihtidena - maetud reaktori paigaldamisel kaetakse süvend PVC-kile kihiga, mis takistab soojusisolatsioonimaterjali otsest kokkupuudet pinnasega. Enne bioreaktori paigaldamist valatakse PVC-kilega kaevu põhja põhk, selle peale asetatakse savikiht, seejärel asetatakse bioreaktor. Pärast seda täidetakse kõik vabad alad reaktori mahuti ja PVC-kilega vooderdatud vundamendi süvendi vahel peaaegu paagi lõpuni põhuga ning 300 mm kihi peale valatakse räbuga segatud savikiht.

Orgaanilise substraadi peale- ja mahalaadimine

Bioreaktorisse laadimise ja sealt mahalaadimise torude läbimõõt peab olema vähemalt 300 mm, muidu need ummistuvad. Reaktoris anaeroobsete tingimuste säilitamiseks peaksid kõik need torud olema varustatud kruvi- või poolpöördeventiilidega. Orgaanilise ainega varustamise punkri maht peaks olenevalt biogaasijaama tüübist olema võrdne sisendtooraine päevase mahuga. Toitepunker peaks asuma bioreaktori päikesepoolsel küljel, sest see aitab tõsta sisestatud orgaanilise substraadi temperatuuri, kiirendades fermentatsiooniprotsesse. Kui biogaasijaam on otse farmiga ühendatud, tuleks punker paigutada selle konstruktsiooni alla nii, et orgaaniline substraat satuks sinna gravitatsiooni mõjul.

Orgaanilise substraadi laadimise ja mahalaadimise torujuhtmed peaksid asuma bioreaktori vastaskülgedel - sel juhul jaotuvad sisendtoorained ühtlaselt ning kääritatud orgaaniline aine on gravitatsioonijõudude ja massi mõjul kergesti eemaldatav. värskest substraadist. Orgaanilise aine peale- ja mahalaadimiseks mõeldud torustiku augud ja paigaldamine tuleks lõpetada enne bioreaktori paigaldamist paigalduskohta ja enne sellele soojusisolatsioonikihtide paigaldamist. Bioreaktori sisemahu tihedus saavutatakse sellega, et substraadi laadimis- ja tühjendustorude sisendid asuvad terava nurga all, samas kui vedeliku tase reaktoris on torude sisenemiskohtadest kõrgem - hüdrotihend blokeerub. õhu juurdepääs.

Kõige lihtsam on juurutada uut ja eemaldada käärinud orgaanilist materjali ülevoolu põhimõttel, s.o. orgaanilise aine taseme tõus reaktoris uue portsjoni sisestamisel eemaldab substraadi läbi tühjendustoru mahus, mis on võrdne sisestatud materjali mahuga.

Igaüks võib ise biogaasi luua. See ei nõua eriteadmisi ega erioskusi taastuvate energiaallikate vallas. Kui iga inimene mõtleb ümbritsevale maailmale, paraneb keskkonna olukord Maal oluliselt.

Sõnnikugaas on reaalsus. Seda saab tegelikult sõnnikust, mis kuidagi maad väetab. Kuid võite selle ringlusse lasta ja saada tõelist gaasi.

Sõnnikust oma kätega gaasi saamiseks kodus kasutatakse farmi biogaasiseadet. Maagaasi saate toota otse talus kääriti abil. Nii toodavad paljud põllumehed. Selleks ei pea te spetsiaalset kütust ostma. Piisavalt looduslikust toorainest.

Bioreaktor peaks sisaldama 1 kuni 8-10 kuupmeetrit. eratootmisjäätmed, kanasõnnik. Tooraine tootmine ja töötlemine sellise mahuga seadmes suudab töödelda rohkem kui 50 kg sõnnikut. Biogaasipaigaldise tegemiseks tuleks välja otsida joonised, mille järgi seadmed on valmistatud ning vaja on ka skeemi.

Paigaldamine toimub mitmes etapis:

Omatehtud paigaldus võimaldab teil sõnnikust aja jooksul gaasi hankida. Saate selle ise kokku panna, kasutades diagramme ja jooniseid. Soojusgeneraatoriks saab valida vee soojendamiseks boilerid. Gaasi kogumiseks kohapeal on vajalik gaasipaak. See kogub ja säilitab gaasi.

Pidage meeles, et paagis olevaid lisandeid ja prahti tuleb aeg-ajalt puhastada.

Sõnnikust saad gaasi biogaasijaama abil. Saate selle ise kujundada. Määrake töödeldava tooraine maht, valige sobiv konteiner, milles toorainet töödeldakse ja segatakse - nii tekib biokütuses metaaniga küllastunud gaas.

Biogaasi valmistamine kodus

On stereotüüp, et biogaasi saab hankida ainult spetsialiseeritud tööstusharudes ja farmides. Siiski ei ole. Täna saab biogaasi kodus valmistada.

Biogaas on kombinatsioon erinevatest gaasidest, mis tekivad orgaaniliste ainete lagunemisel. Tasub teada, et biogaas on tuleohtlik. See süttib kergesti puhta leegiga.

Märgime ära koduse biogaasipaigaldise eelised:

1. Biogaasi tootmine ilma kallite seadmeteta;
2. Kasutades oma ;
3. Looduslikud ja vabad toorained sõnniku või taimede kujul;
4. Keskkonna eest hoolitsemine.

Kodus biogaasipaigaldise omamine on suvila omanikule tulus äri. Sellise paigalduse tegemiseks on vaja väikest summat: kaks 200-liitrist tünni, 50-liitrine tünn, kanalisatsioonitorud, gaasivoolik ja kraan.

Nagu näete, ei pea te ise installimiseks isegi lisatööriistu ostma. Tünnid, kraanid, voolikud ja torud võib peaaegu alati leida suvilate omanike taludest. Gaasigeneraator on mure keskkonna pärast, aga ka teie võimalus kasutada alternatiivset energia- ja kütuseallikat.

Miks on vaja põlluharimiseks biogaasijaama?

Mõned põllumehed, suvitajad ja eramajade omanikud ei näe vajadust biogaasipaigaldise ehitamiseks. Esmapilgul on see tõsi. Kuid siis, kui omanikud näevad kõiki eeliseid, kaob küsimus sellise paigalduse vajaduse kohta.

Esimene ilmne põhjus talusse biogaasijaama paigaldamiseks on elektri ja kütte hankimine, mis võimaldab elektri eest vähem maksta.

Enda energia kasutamine maksab vähem kui talu varustamine.

Teine installatsiooni loomise vajaduse peamine põhjus on täieliku jäätmevaba tootmistsükli korraldamine. Seadme toorainena kasutame sõnnikut või allapanu. Pärast töötlemist saame uue gaasi.

Kolmas põhjus biogaasijaama kasuks on selle tõhus töötlemine ja keskkonnamõju.

Biogaasijaama 3 eelist:

• Energia tootmine peretalu käigushoidmiseks;
• Täieliku tsükli korraldamine;
• Tõhus tooraine kasutamine.

Installatsioon teie talus näitab teie tõhusust ja muret keskkonna pärast. Biogeneraatorid säästavad raha suur summa raha, jäätmevaba tootmise rakendamine, ressursside ja tooraine efektiivne jaotamine, aga ka teie täielik isemajandamine.

Soojuspumpa on lihtne vanast oma kätega kokku panna kodutehnika. Kogu protsessi kirjeldatakse järgmises artiklis:

Tõhusa põllumajanduse küsimus: kuidas saada õigesti metaani

Metaan on biogaasi põhikomponent. Biogaas ise on erinevate gaaside segu. Nende hulgas on metaan kõige olulisem.

Toome välja tegurid, mis mõjutavad metaani tootmist:

• Keskkond;
• Kvaliteetsed toorained;
• Toorainete segamise sagedus paigalduspaagis.

Anumas olevaid tooraineid tuleks kahvliga segada vähemalt kord päevas, ideaaljuhul kuus korda.

Metaani tootmine on otseselt seotud biogaasi tootmisega. Mida paremini töötlete biogaasi tootmisprotsessi, seda parema kvaliteediga biogaasi saate väljundis. Selleks peate kasutama ainult kvaliteetseid tooraineid, jälgima paigalduskoha asukohta ja segama paagi sisu. Siis saad metaani õigesti kätte.

DIY biogaasijaam (video)

Looduskaitsjad keskkond algsel kujul muutub see suuremaks. Ei mingeid heitmeid ega reostust. Biogaasijaamad lahendavad selle probleemi. Lisaks saab biogaasijaama omanik isiklikult selle kasutamisest otsest rahalist kasu.

Kaasaegne ühiskond üritab üha enam kasutada alternatiivseid elektrienergia allikaid, mis aitab toime tulla ressursside säästmise probleemiga maailmas ja võimaldab meil ka minimeerida selle või seda tüüpi tööde kulusid. Eesmärkide saavutamiseks on inimesed kohanenud kasutama looduslike elementide: vee, tuule, pinnase, päikese energiat ning lisaks kasutama ebastandardseid kütuseliike, mis asendavad kergesti traditsioonilisi.

Kodu biogaasijaam võimaldab toodetud energiaallika – biogaasi – hankida ise. See kütus leiab oma rakenduse iga inimese igapäevaelus. Mõelgem välja, millised on selle disaini peamised eelised, millistel eesmärkidel seda saab kasutada ja kuidas oma kätega lihtsat biogaasijaama teha.

Kasutusala

Milleks sellist seadet kasutatakse? Keskkonnakütuse, biogaasi tootmiseks, mida saab ka sisse kasutada põlluharimine, nii igapäevaelus kui ka ettevõtetes.

Biogaasi saab kasutada soojuse, elektri tootmiseks ja autokütusena. Paigalduse konfiguratsioonil ja sisul on palju variatsioone, olenevalt iga konkreetse juhtumi jaoks vajalikust võimsusest, kasutatud esmase tooraine tüübist ja saadavast lõpptootest. Internetis saab õppida erinevaid fotosid biogaasijaamad, mis erinevad üksteisest teatud parameetrite poolest.

Biogaasijaama tööpõhimõte on äärmiselt selge, seega on selle kasutamine lubatud alati ja kõikjal. Peamine tegur, mis mõjutab seadme teatud asukohta paigaldamise vajadust ja teostatavust, on piisava koguse orgaanilise tooraine tagamine tööks, mida protsessis vaja läheb.

Kuidas see töötab

Tööpõhimõtte mõistmiseks on vaja mõista biogaasijaama struktuuri. Standardseade sisaldab järgmisi komponente, osi ja osi:

• mahuti esmase orgaanilise tooraine jaoks;
• liiga jämeda materjali purustid (erinevad segistid, veskid), mis võimaldavad saada väiksemaid toorainefraktsioone;
• gaasihoidik – anum, kuhu kogutakse toodetud biogaas;
• reservuaar, konteiner, reaktor, kus toimub kütuse tootmisprotsess;
• torud, mille kaudu tarnitakse esmane tooraine biokütuse tootmismahutisse;
• süsteem, mis võimaldab viia biogaasi reservuaarist gaasimahutisse ja töötlemise järgmistesse etappidesse;
• automatiseeritud süsteemid, turva- ja protsessijuhtimissüsteemid.

Seadme ülesehitusega lähemalt tutvumiseks võite uurida biogaasijaamade skeeme ja jooniseid, millel on selgelt kuvatud kõik seadme komponendid ja komponendid.

Tööpõhimõte põhineb käitise bioreaktoris kääritamisel ja sellele järgneval algtooraine (milleks võivad olla mitmesugused põllumajandus- või tööstusjäätmed, näiteks sõnnik, metsasaadused) kääritamine ja sellele järgnev lagundamine. See protsess toimub spetsiaalsete bakterite mõjul.

Veehoidlas läbiviidavate protsesside tulemusena tekib biogaas, mis koosneb metaanist, vesiniksulfiidist, CO2-st, ammoniaagist, N-st jne.

Seadmes toimuvate protsesside peamised etapid:

• orgaanilise tooraine tarnimine konteinerites;
• laaditud jäätmete jahvatamine ja edasine transport reaktorisse, samaaegne biomassi kuumutamine;
• lagunemisprotsessi algus suletud bioreaktoris, ideaalne temperatuur selle tööks: + 40 kraadi Celsiuse järgi;
• biogaasi (gaasihoidikus) ja bioväetise (spetsiaalses eraldiseisvas reaktori mahutis) moodustamine;
• biogaasi sisenemine puhastussüsteemi ja selle edasine sihipärane kasutamine inimeste poolt (olmetarbimiseks, soojuse või elektri tootmiseks);
• reaktorist pärineva bioväetise sihtotstarbeline kasutamine.

Kuidas seda ise teha

Põllumajanduses või majapidamises kasutatava biogaasijaama saab teha isik, kellel on vajalik tööriist, torutööde tundmine ja põhioskused keevitamisega töötamisel.

Tehtavate toimingute jada on järgmine:

• bioreaktori korpuse valmistamine, mida kasutatakse kääritamiseks (anum võib olla metallist või betoonist);
• kaante paigaldamine paagi peale, külgseintes avad, mis on vajalikud tooraine laadimiseks ja vastavalt ka mahalaadimiseks;
• gaasipaagi paigaldamine;
• torujuhtme ehitamine gaasipaagist lõpptoote tarbimiskohta (see konstruktsioon peab sisaldama ventiile ja kaitseelemente - erinevaid ventiile, ventiile jne).

Biogaasijaama paigaldamine suvilasse, maamajja, talusse või tootmisse võimaldab teil saada mitte ainult majanduslikku kasu, vaid saavutada ka muid positiivseid tulemusi, nimelt keskkonna- ja energiaaspektides.

Sellist seadet kasutades ei saa tarbija mitte ainult keskkonnasõbralikku kütust, mitut tüüpi energiat ja bioloogilist väetist, vaid vähendab oluliselt ka alternatiivkulusid, mis oleks võinud tekkida sellise agregaadi puudumisel.

Foto biogaasijaamast

Tõusvad energiahinnad panevad meid mõtlema võimalusele end ise nendega varustada. Üks võimalus on biogaasijaam. Selle abil saadakse sõnnikust, väljaheidetest ja taimejääkidest biogaasi, mida saab pärast puhastamist kasutada gaasiseadmetes (pliidid, boilerid), pumbata balloonidesse ja kasutada autode või elektrigeneraatorite kütusena. Üldiselt võib sõnniku biogaasiks töötlemine rahuldada kogu kodu või talu energiavajaduse.

Biogaasijaama ehitamine on võimalus iseseisvalt energiaressursse pakkuda

Üldised põhimõtted

Biogaas on produkt, mis saadakse orgaaniliste ainete lagunemisel. Mädanemise/käärimise käigus eralduvad gaasid, mille kogumisel saate rahuldada oma majapidamise vajadused. Seadmeid, milles see protsess toimub, nimetatakse "biogaasijaamaks".

Biogaasi moodustumise protsess toimub jäätmetes endas sisalduvate mitmesuguste bakterite elulise aktiivsuse tõttu. Kuid selleks, et nad saaksid aktiivselt "töötada", peavad nad looma teatud tingimused: niiskus ja temperatuur. Nende loomiseks ehitatakse biogaasijaam. See on seadmete kompleks, mille aluseks on bioreaktor, milles toimub jäätmete lagunemine, millega kaasneb gaasi moodustumine.

Sõnniku biogaasiks töötlemiseks on kolm režiimi:

• Psühhofiilne režiim. Temperatuur biogaasijaamas on +5°C kuni +20°C. Sellistes tingimustes on lagunemisprotsess aeglane, tekib palju gaasi ja selle kvaliteet on madal.
• Mesofiilne. Seade lülitub sellesse režiimi temperatuuridel +30°C kuni +40°C. Sel juhul paljunevad mesofiilsed bakterid aktiivselt. Sel juhul moodustub rohkem gaasi, töötlemisprotsess võtab vähem aega - 10 kuni 20 päeva.
• Termofiilne. Need bakterid paljunevad temperatuuril alates +50°C. Protsess on kiireim (3-5 päeva), gaasi väljund on suurim (koos ideaalsed tingimused alates 1 kg tarnet saate kuni 4,5 liitrit gaasi). Enamik töötlemisel saadava gaasi saagise võrdlustabeleid on antud spetsiaalselt selle režiimi jaoks, nii et teiste režiimide kasutamisel tasub teha väiksem reguleerimine.

Biogaasijaamades on kõige keerulisem rakendada termofiilset režiimi. Selleks on vaja biogaasijaama kvaliteetset soojusisolatsiooni, kütet ja temperatuuri reguleerimise süsteemi. Kuid väljundis saame maksimaalselt biogaasi. Termofiilse töötlemise teine ​​omadus on täiendava laadimise võimatus. Ülejäänud kaks režiimi - psühhofiilne ja mesofiilne - võimaldavad teil iga päev lisada värske portsjoni valmistatud toorainet. Kuid termofiilsel režiimil võimaldab lühike töötlemisaeg jagada bioreaktori tsoonideks, kus töödeldakse nende osa toorainest erinevate laadimisaegadega.

Biogaasijaama diagramm

Biogaasijaama aluseks on bioreaktor ehk punker. Selles toimub käärimisprotsess ja tekkiv gaas koguneb sellesse. Samuti on peale- ja mahalaadimispunker, tekkiv gaas juhitakse välja ülemisse ossa sisestatud toru kaudu. Edasi tuleb gaasitöötlussüsteem – selle puhastamine ja rõhu tõstmine gaasitorustikus töörõhuni.

Mesofiilsete ja termofiilsete režiimide puhul on vajalike režiimide saavutamiseks vajalik ka bioreaktori küttesüsteem. Sel eesmärgil kasutatakse neid tavaliselt gaasikatel toodetud kütusel töötamine. Sellest läheb torusüsteem bioreaktorisse. Tavaliselt on need polümeertorud, kuna need peavad kõige paremini vastu agressiivses keskkonnas.

Biogaasijaam vajab ka aine segamise süsteemi. Käärimise käigus moodustub ülaossa kõva koorik ja rasked osakesed settivad maha. Kõik see kokku halvendab gaasi moodustumise protsessi. Segistid on vajalikud töödeldud massi homogeense oleku säilitamiseks. Need võivad olla mehaanilised või isegi käsitsi. Neid saab käivitada taimeriga või käsitsi. Kõik oleneb sellest, kuidas biogaasijaam on tehtud. Automatiseeritud süsteem paigaldamine on kallim, kuid nõuab töö ajal minimaalset tähelepanu.

Vastavalt asukoha tüübile võib biogaasijaam olla:

• Maapealne.
• Poolsüvistatav.
• Süvistatud.

Süvistatavad on kallimad paigaldada – vaja on palju kaevetöid. Kuid meie tingimustes on need paremad - soojustust on lihtsam korraldada ja küttekulud on väiksemad.

Mida saab taaskasutada

Biogaasijaam on oma olemuselt kõigesööja – töödelda saab igasugust orgaanilist ainet. Sobib igasugune sõnnik ja uriin, taimejäänused. Detergendid, antibiootikumid ja kemikaalid mõjutavad protsessi negatiivselt. Soovitatav on nende tarbimist minimeerida, kuna need tapavad neid töötleva taimestiku.

Veisõnnikut peetakse ideaalseks, kuna see sisaldab mikroorganisme suured hulgad. Kui farmis lehmi ei ole, on bioreaktori laadimisel soovitav lisada sõnnikut, et asustada substraat vajaliku mikroflooraga. Taimejäägid eelnevalt purustatakse ja lahjendatakse veega. Taimsed materjalid ja väljaheited segatakse bioreaktoris. Selle “täidise” töötlemine võtab kauem aega, kuid päeva lõpuks on õigel režiimil toote saagis kõrgeim.

Asukoha määramine

Protsessi korraldamise kulude minimeerimiseks on mõttekas paigutada biogaasijaam jäätmeallika lähedusse – kodulindude või loomade pidamiseks mõeldud hoonete lähedusse. Soovitav on konstruktsioon välja töötada nii, et laadimine toimuks raskusjõu mõjul. Laudast või sealaudast saate nõlvale paigaldada torujuhtme, mille kaudu sõnnik raskusjõu mõjul punkrisse voolab. See lihtsustab oluliselt reaktori hooldamist ja ka sõnniku eemaldamist.

Kõige soovitavam on biogaasijaam paigutada nii, et farmi jäätmed saaksid gravitatsioonijõul voolata

Tavaliselt asuvad loomadega hooned elamust mõnel kaugusel. Seetõttu tuleb toodetud gaas tarbijatele üle anda. Kuid ühe gaasitoru paigaldamine on odavam ja lihtsam kui sõnniku transpordi- ja laadimisliini korraldamine.

Bioreaktor

Sõnnikutöötlemismahutitele kehtivad üsna ranged nõuded:

Kõik need nõuded biogaasijaama rajamisel peavad olema täidetud, kuna need tagavad ohutuse ja loovad normaalsed tingimused sõnniku töötlemiseks biogaasiks.

Millistest materjalidest saab seda valmistada?

Materjalidele, millest mahuteid saab valmistada, on põhinõue vastupidavus agressiivsele keskkonnale. Bioreaktori substraat võib olla happeline või aluseline. Sellest lähtuvalt peab materjal, millest konteiner on valmistatud, hästi taluma erinevaid keskkondi.

Paljud materjalid ei vasta nendele nõudmistele. Esimene asi, mis meelde tuleb, on metall. See on vastupidav ja sellest saab valmistada mis tahes kujuga anumaid. Hea on see, et saab kasutada valmis anumat – mõnda vana paaki. Sel juhul võtab biogaasijaama ehitamine väga vähe aega. Metalli puuduseks on see, et see reageerib keemiliselt aktiivsete ainetega ja hakkab kokku kukkuma. Neutraliseerimiseks see miinus metall on kaetud kaitsekattega.

Suurepärane võimalus on polümeerist valmistatud bioreaktori konteiner. Plastik on keemiliselt neutraalne, ei mädane, ei roosteta. Peate lihtsalt valima materjalide hulgast, mis taluvad külmumist ja üsna kõrge temperatuurini kuumutamist. Reaktori seinad peaksid olema paksud, eelistatavalt klaaskiuga tugevdatud. Sellised konteinerid ei ole odavad, kuid kestavad kaua.

Odavam variant on tellistest, betoonplokkidest või kivist konteineriga biogaasijaam. Selleks, et müüritis taluks suuri koormusi, on vaja müüritist armeerida (iga 3-5 rea, olenevalt seina paksusest ja materjalist). Pärast seina ehitusprotsessi lõpetamist on vee- ja gaasi mitteläbilaskvuse tagamiseks vajalik seinte hilisem mitmekihiline töötlemine nii seest kui väljast. Seinad on krohvitud tsemendi-liiva koostisega koos lisanditega (lisanditega), mis tagavad vajalikud omadused.

Reaktori suuruse määramine

Reaktori maht sõltub sõnniku biogaasiks töötlemiseks valitud temperatuurist. Kõige sagedamini valitakse mesofiilne - seda on lihtsam hooldada ja see võimaldab reaktorit igapäevaselt laadida. Biogaasi tootmine pärast normaalrežiimi saavutamist (umbes 2 päeva) on stabiilne, ilma tõusude ja langusteta (loomisel normaalsetes tingimustes). Sel juhul on mõttekas arvutada biogaasijaama maht sõltuvalt farmis päevas tekkiva sõnniku kogusest. Keskmiste statistiliste andmete põhjal on kõik lihtne välja arvutada.

Sõnniku lagunemine mesofiilsetel temperatuuridel võtab aega 10 kuni 20 päeva. Vastavalt sellele arvutatakse maht, korrutades 10 või 20-ga. Arvutamisel tuleb arvestada veekogusega, mis on vajalik substraadi ideaalsesse olekusse viimiseks - selle niiskus peaks olema 85-90%. Leitud mahtu suurendatakse 50%, kuna maksimaalne koormus ei tohiks ületada 2/3 paagi mahust - gaas peaks kogunema lae alla.

Näiteks talus on 5 lehma, 10 siga ja 40 kana. Tulemuseks on 5 * 55 kg + 10 * 4,5 kg + 40 * 0,17 kg = 275 kg + 45 kg + 6,8 kg = 326,8 kg. Kanasõnniku õhuniiskuseks 85% viimiseks peate lisama veidi rohkem kui 5 liitrit vett (see on veel 5 kg). Kogukaal 331,8 kg. 20 päeva jooksul töötlemiseks vajate: 331,8 kg * 20 = 6636 kg - ainult substraadi jaoks umbes 7 kuupmeetrit. Leitud arvu korrutame 1,5-ga (kasv 50%), saame 10,5 kuupmeetrit. See on biogaasijaama reaktori mahu arvutatud väärtus.

Laadimis- ja mahalaadimisluugid viivad otse bioreaktori paaki. Selleks, et aluspind oleks ühtlaselt jaotunud kogu ala ulatuses, tehakse need konteineri vastasotstes.

Biogaasijaama süvitsi paigaldamisel lähenevad peale- ja mahalaadimistorud kerele terava nurga all. Veelgi enam, toru alumine ots peaks olema allpool vedeliku taset reaktoris. See hoiab ära õhu sisenemise mahutisse. Samuti paigaldatakse torudele pöörd- või sulgeventiilid, mis on tavaasendis suletud. Need avanevad ainult peale- või mahalaadimise ajal.

Kuna sõnnik võib sisaldada suuri tükke (pesakonnaelemendid, muru varred jne), ummistuvad väikese läbimõõduga torud sageli. Seetõttu peavad peale- ja mahalaadimiseks olema need 20-30 cm läbimõõduga, need tuleb paigaldada enne biogaasijaama isolatsioonitööde algust, kuid pärast konteineri paigaldamist.

Biogaasijaama kõige mugavam töörežiim on regulaarne substraadi peale- ja mahalaadimine. Seda operatsiooni saab teha üks kord päevas või üks kord kahe päeva jooksul. Sõnnik ja muud komponendid kogutakse eelnevalt hoiupaaki, kus need viiakse nõutavasse olekusse - purustatakse, vajadusel niisutatakse ja segatakse. Mugavuse huvides võib sellel konteineril olla mehaaniline segaja. Valmistatud substraat valatakse vastuvõtuluuki. Kui asetate vastuvõtuanuma päikese kätte, soojendatakse aluspinda eelsoojendusega, mis vähendab vajaliku temperatuuri hoidmise kulusid.

Soovitav on arvutada vastuvõtupunkri paigaldussügavus nii, et jäätmed voolaksid sinna raskusjõu mõjul. Sama kehtib ka bioreaktorisse mahalaadimise kohta. Parim on see, kui ettevalmistatud substraat liigub raskusjõu mõjul. Ja katik piirab selle ettevalmistamise ajal ära.

Biogaasijaama tiheduse tagamiseks peavad vastuvõtupunkril ja mahalaadimisalal olevad luugid olema varustatud kummitihendiga. Mida vähem õhku mahutis on, seda puhtam on gaas väljalaskeavas.

Biogaasi kogumine ja äravedu

Biogaas eemaldatakse reaktorist toru kaudu, mille üks ots on katuse all, teine ​​lastakse tavaliselt vesisulgurisse. See on veega anum, kuhu juhitakse tekkiv biogaas. Vesitihendis on teine ​​toru - see asub vedeliku taseme kohal. Sisse tuleb puhtam biogaas. Nende bioreaktori väljalaskeavasse on paigaldatud gaasisulgur. Parim variant- sfääriline.

Milliseid materjale saab kasutada gaasiülekandesüsteemi jaoks? HDPE-st või PPR-st valmistatud galvaniseeritud metalltorud ja gaasitorud. Need peavad tagama tiheduse, õmblusi ja liitekohti kontrollitakse seebivahuga. Kogu torujuhe on kokku pandud sama läbimõõduga torudest ja liitmikest. Ei mingeid kokkutõmbeid ega laienemisi.

Puhastamine lisanditest

Saadud biogaasi ligikaudne koostis on:

• metaan - kuni 60%;
• süsinikdioksiid - 35%;
• muud gaasilised ained (sh vesiniksulfiid, mis annab gaasile ebameeldiva lõhna) - 5%.

Selleks, et biogaas oleks lõhnatu ja põleks hästi, on vaja sellest eemaldada süsihappegaas, vesiniksulfiid, veeaur. Süsinikdioksiid eemaldatakse vesisulguris, kui paigaldise põhja lisatakse kustutatud lubi. Sellist järjehoidjat tuleb perioodiliselt muuta (niipea, kui gaas hakkab halvemini põlema, on aeg seda muuta).

Gaasi kuivatamist saab teha kahel viisil - tehes gaasitorustikus vesitihendeid - sisestades vesitihendite alla torusse kumerad lõigud, millesse koguneb kondensaat. Selle meetodi puuduseks on vajadus regulaarselt tühjendada vesitihendit - kui kogutud vett on palju, võib see blokeerida gaasi läbipääsu.

Teine võimalus on paigaldada silikageeliga filter. Põhimõte on sama, mis vesitihendil – gaas juhitakse silikageelile ja kuivatatakse kaane alt ära. Selle biogaasi kuivatamise meetodiga tuleb silikageeli perioodiliselt kuivatada. Selleks peate seda mõnda aega mikrolaineahjus soojendama. See kuumeneb ja niiskus aurustub. Saate selle täita ja uuesti kasutada.

Vesiniksulfiidi eemaldamiseks kasutatakse metallilaastudega täidetud filtrit. Konteinerisse saate laadida vanu metallist küürimisvahendeid. Puhastamine toimub täpselt samamoodi: gaas juhitakse metalliga täidetud anuma alumisse ossa. Läbimisel puhastatakse see vesiniksulfiidist, mis koguneb filtri ülemisse vabasse ossa, kust see teise toru/vooliku kaudu välja lastakse.

Gaasipaak ja kompressor

Puhastatud biogaas siseneb mahutisse - gaasihoidikusse. See võib olla suletud kilekott või plastmahuti. Peamine tingimus on gaasitihedus, kuju ja materjal ei oma tähtsust. Gaasihoidikus hoitakse biogaasi varu. Sellest juhitakse kompressori abil tarbijale teatud rõhu all (kompressori poolt seatud) gaas - gaasipliidile või katlale. Seda gaasi saab kasutada ka elektri tootmiseks generaatori abil.

Süsteemis pärast kompressorit stabiilse rõhu loomiseks on soovitatav paigaldada vastuvõtja - väike seade rõhutõusude tasandamiseks.

Segamisseadmed

Biogaasijaama normaalseks tööks on vaja vedelikku regulaarselt segada bioreaktoris. See lihtne protsess lahendab palju probleeme:

• segab värske osa koormast bakterikolooniaga;
• soodustab toodetud gaasi vabanemist;
• ühtlustab vedeliku temperatuuri, välistades soojemad ja külmemad alad;
• säilitab substraadi homogeensuse, takistades mõne komponendi settimist või hõljumist.

Tavaliselt on väikesel omatehtud biogaasijaamal mehaanilised segistid, mida juhib lihasjõud. Suuremahulistes süsteemides saab segajaid käitada taimeriga aktiveeritavate mootoritega.

Teine meetod on vedeliku segamine, juhtides sellest läbi osa tekkinud gaasist. Selleks paigaldatakse pärast metatankist väljumist tee ja osa gaasist voolab reaktori alumisse ossa, kust see väljub läbi aukudega toru. Seda osa gaasist ei saa pidada tarbimiseks, kuna see siseneb ikkagi uuesti süsteemi ja selle tulemusena jõuab gaasipaaki.

Kolmas segamisviis on kasutamine fekaalipumbad pumbake substraat alt, valage see ülevalt. Selle meetodi puuduseks on selle sõltuvus elektri olemasolust.

Küttesüsteem ja soojusisolatsioon

Ilma töödeldud vedelikku kuumutamata paljunevad psühhofiilsed bakterid. Töötlemisprotsess võtab sel juhul 30 päeva ja gaasi väljund on väike. Suvel on soojusisolatsiooni ja koormuse eelsoojenduse korral võimalik saavutada temperatuur kuni 40 kraadini, kui algab mesofiilsete bakterite areng, talvel aga selline paigaldus praktiliselt ei tööta - protsessid kulgevad väga loiult. . Temperatuuril alla +5°C nad praktiliselt jäätuvad.

Mida soojendada ja kuhu see panna

Saamise eest parimad tulemused kasutada kütet. Kõige ratsionaalsem on vee soojendamine boilerist. Katel võib töötada elektri-, tahke- või vedelkütusel, samuti saab töötada toodetud biogaasil. Maksimaalne temperatuur, milleni vett tuleb soojendada, on +60°C. Kuumemad torud võivad põhjustada osakeste pinnale kleepumist, mis vähendab kütte efektiivsust.

Võite kasutada ka otsekütet - sisestage kütteelemendid, kuid esiteks on segamist keeruline korraldada, teiseks kleepub aluspind pinna külge, vähendades soojusülekannet, kütteelemendid põlevad kiiresti läbi

Biogaasijaama saab kütta tavaliste kütteradiaatorite, lihtsalt spiraali keeratud torude või keevitatud registritega. Parem on kasutada polümeertorusid - metallplastist või polüpropüleenist. Sobivad ka gofreeritud roostevabast terasest torud, mida on lihtsam paigaldada, eriti silindrilistes vertikaalsetes bioreaktorites, kuid gofreeritud pind kutsub esile sette kleepumise, mis ei ole soojusülekandeks kuigi hea.

Et vähendada võimalust, et osakesed sadestuvad kütteelementidele, asuvad need segisti piirkonnas. Ainult sel juhul peab kõik olema konstrueeritud nii, et segisti ei saaks torusid puudutada. Sageli tundub, et küttekehad on parem paigutada põhja, kuid praktika on näidanud, et põhjas olevate setete tõttu on selline küte ebaefektiivne. Seega on ratsionaalsem paigutada küttekehad biogaasijaama metapaagi seintele.

Vee soojendamise meetodid

Sõltuvalt torude paigutuse meetodist võib küte olla välimine või sisemine. Sisemisel paigaldamisel on küte tõhus, kuid küttekehade remont ja hooldus on võimatu ilma süsteemi peatamise ja väljapumpamiseta. Seetõttu pööratakse erilist tähelepanu materjalide valikule ja ühenduste kvaliteedile.

Kütmine tõstab biogaasijaama tootlikkust ja vähendab tooraine töötlemise aega

Kui küttekehad asuvad väljas, on vaja rohkem soojust (biogaasijaama sisu kütmise maksumus on palju suurem), kuna palju soojust kulub seinte soojendamiseks. Kuid süsteem on alati remondiks saadaval ja küte on ühtlasem, kuna keskkonda soojendatakse seintest. Selle lahenduse eeliseks on ka see, et segistid ei saa küttesüsteemi kahjustada.

Kuidas isoleerida

Esmalt valatakse kaevu põhja tasanduskiht liiva, seejärel soojusisolatsioonikiht. See võib olla põhuga segatud savi ja paisutatud savi, räbu. Kõiki neid komponente saab segada ja valada eraldi kihtidena. Need tasandatakse silmapiirini ja paigaldatakse biogaasijaama võimsus.

Bioreaktori külgi saab soojustada kaasaegsete materjalidega või klassikaliste vanaaegsete meetoditega. Üks vanamoodsaid meetodeid on savi ja põhuga katmine. Kandke mitme kihina.

Kaasaegsed materjalid hõlmavad suure tihedusega pressitud vahtpolüstürooli, madala tihedusega poorbetoonplokke jne. Tehnoloogiliselt kõige arenenum on sel juhul polüuretaanvaht (PPU), kuid selle rakendusteenused pole odavad. Kuid tulemuseks on õmblusteta soojusisolatsioon, mis vähendab küttekulusid. On veel üks soojusisolatsioonimaterjal - vahtklaas. See on plaatidena väga kallis, kuid selle laastud või puru maksavad väga vähe ja omaduste poolest on see peaaegu ideaalne: see ei ima niiskust, ei karda külmumist, talub hästi staatilist koormust ja on madala soojusjuhtivusega.