تکنولوژی جدید نیست. در قرن هجدهم، زمانی که جان هلمونت، شیمیدان، کشف کرد که کود گازی گازهای قابل اشتعال منتشر می کند، شروع به توسعه کرد.

تحقیقات او توسط الساندرو ولتا و هامفری دیوی که متان را در مخلوط گاز یافتند ادامه یافت. در پایان قرن نوزدهم در انگلستان، بیوگاز حاصل از کود در لامپ های خیابانی استفاده می شد. در اواسط قرن بیستم، باکتری هایی کشف شدند که متان و پیش سازهای آن را تولید می کنند.

واقعیت این است که سه گروه از میکروارگانیسم ها به طور متناوب در کود دامی کار می کنند و از مواد زائد باکتری های قبلی تغذیه می کنند. اولین باکتری هایی که شروع به کار می کنند باکتری های استوژن هستند که کربوهیدرات ها، پروتئین ها و چربی ها را در دوغاب حل می کنند.

پس از پردازش مواد مغذی توسط میکروارگانیسم های بی هوازی، متان، آب و دی اکسید کربن تشکیل می شود. به دلیل وجود آب، بیوگاز در این مرحله قادر به سوختن نیست - نیاز به تصفیه دارد، بنابراین از طریق تاسیسات تصفیه عبور می کند.

بیومتان چیست؟

گازی که در نتیجه تجزیه زیست توده کود به دست می آید یک آنالوگ است گاز طبیعی. تقریبا 2 برابر سبکتر از هوا است، بنابراین همیشه بالا می رود. این فناوری تولید مصنوعی را توضیح می‌دهد: فضای آزاد در بالا باقی می‌ماند تا ماده آزاد شود و جمع شود و سپس برای استفاده برای نیازهای خود از آنجا خارج می‌شود.

متان تا حد زیادی بر اثر گلخانه ای - بسیار بیشتر از دی اکسید کربن - 21 برابر تأثیر می گذارد. بنابراین، فناوری پردازش کود نه تنها یک روش اقتصادی، بلکه یک روش سازگار با محیط زیست برای دفع فضولات حیوانی است.

بیومتان برای نیازهای زیر استفاده می شود:

• آشپزی؛

• در موتورها احتراق داخلیماشین ها؛

• برای گرم کردن یک خانه خصوصی

بیوگاز آزاد می شود تعداد زیادی ازحرارت. 1 متر مکعب معادل سوزاندن 1.5 کیلوگرم زغال سنگ است.

بیومتان چگونه تولید می شود؟

می توان آن را نه تنها از کود، بلکه از جلبک ها، مواد گیاهی، چربی و سایر فضولات حیوانی و بقایای فرآوری مواد خام از فروشگاه های ماهی نیز به دست آورد. بسته به کیفیت ماده منبع و ظرفیت انرژی آن، بازده نهایی مخلوط گاز بستگی دارد.

حداقل گاز به دست آمده 50 متر مکعب در هر تن کود دامی است. حداکثر - 1300 متر مکعب پس از فرآوری چربی حیوانی. محتوای متان تا 90٪ است.

یکی از انواع گازهای بیولوژیکی، گاز محل دفن زباله است. این در هنگام تجزیه زباله در محل های دفن زباله حومه تشکیل می شود. غرب در حال حاضر تجهیزاتی دارد که زباله های مردم را پردازش کرده و به سوخت تبدیل می کند. به عنوان یک نوع کسب و کار، منابع نامحدودی دارد.

پایه مواد اولیه آن شامل:

• صنایع غذایی؛

• دامپروری؛

• پرورش طیور؛

• کارخانه های شیلات و فرآوری؛

• لبنیات؛

• تولید نوشیدنی های الکلی و کم الکل.

هر صنعتی مجبور است زباله های خود را دفع کند - گران و بی سود است. در خانه، با کمک یک نصب کوچک خانگی، می توانید چندین مشکل را به طور همزمان حل کنید: گرمایش رایگان خانه، کود. قطعه زمینمواد مغذی با کیفیت بالا باقی مانده از فرآوری کود، فضا را آزاد می کند و بو را از بین می برد.

فناوری تولید سوخت زیستی

تمام باکتری هایی که در تشکیل بیوگاز شرکت می کنند، بی هوازی هستند، یعنی برای عملکرد به اکسیژن نیاز ندارند. برای این کار ظروف تخمیر کاملاً مهر و موم شده ساخته می شود که لوله های خروجی آنها نیز اجازه عبور هوای بیرون را نمی دهد.

پس از ریختن مایع خام در مخزن و افزایش دما به مقدار لازم، باکتری ها شروع به کار می کنند. متان شروع به آزاد شدن می کند که از سطح دوغاب بالا می آید. به بالش ها یا مخازن مخصوص فرستاده می شود و پس از آن فیلتر شده و در سیلندرهای گاز قرار می گیرد.

ضایعات مایع ناشی از باکتری ها در پایین تجمع می یابد، از آنجا به طور دوره ای پمپ می شود و همچنین برای ذخیره سازی ارسال می شود. پس از این، بخش جدیدی از کود به مخزن پمپ می شود.

رژیم دمایی عملکرد باکتری ها

برای تبدیل کود به بیوگاز، باید شرایط مناسبی برای فعالیت باکتری ها ایجاد کرد. برخی از آنها در دمای بالای 30 درجه فعال می شوند - مزوفیل. در عین حال، روند کندتر است و اولین محصول را می توان پس از 2 هفته به دست آورد.

باکتری های ترموفیل در دمای 50 تا 70 درجه کار می کنند. زمان لازم برای بدست آوردن بیوگاز از کود به 3 روز کاهش می یابد. در این حالت ضایعات لجن تخمیری است که در مزارع به عنوان کود برای محصولات کشاورزی استفاده می شود. هیچ میکروارگانیسم بیماری زا، کرم و علف های هرز در لجن وجود ندارد، زیرا در معرض دمای بالا می میرند.

بخور نوع خاصباکتری های گرمادوست که قادر به زنده ماندن در محیط های گرم تا 90 درجه هستند. آنها برای تسریع فرآیند تخمیر به مواد خام اضافه می شوند.

کاهش دما منجر به کاهش فعالیت باکتری های گرمادوست یا مزوفیل می شود. در خانوارهای خصوصی، مزوفیل ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا نیازی به گرمایش خاصی ندارند و تولید گاز ارزان تر است. پس از آن، هنگامی که اولین دسته گاز دریافت می شود، می توان از آن برای گرم کردن راکتور با میکروارگانیسم های گرما دوست استفاده کرد.

مهم! متانوژن ها تغییرات ناگهانی دما را تحمل نمی کنند، بنابراین در زمستان باید همیشه گرم نگه داشته شوند.

نحوه تهیه مواد اولیه برای ریختن در راکتور

برای تولید بیوگاز از کود، نیازی به وارد کردن میکروارگانیسم‌ها به مایع نیست، زیرا آنها قبلاً در فضولات حیوانات یافت می‌شوند. فقط باید دما را حفظ کنید و به موقع یک محلول کود جدید اضافه کنید. باید درست تهیه شود.

رطوبت محلول باید 90٪ (قوام خامه ترش مایع) باشد.بنابراین، انواع خشک فضولات ابتدا با آب پر می شوند - فضولات خرگوش، فضولات اسب، فضولات گوسفند، فضولات بز.کود خوک به شکل خالص نیازی به رقیق شدن ندارد، زیرا حاوی مقدار زیادی ادرار است.

مرحله بعدی تجزیه مواد جامد کود است. هرچه کسری ریزتر باشد، باکتری ها مخلوط را بهتر پردازش می کنند و گاز بیشتری آزاد می شود. برای این منظور در تاسیسات از همزن استفاده می شود که دائما در حال کار است.خطر تشکیل پوسته سخت روی سطح مایع را کاهش می دهد.

آن دسته از کودهایی که دارای بالاترین اسیدیته هستند برای تولید بیوگاز مناسب هستند. آنها همچنین سرد - گوشت خوک و گاو نامیده می شود. کاهش اسیدیته فعالیت میکروارگانیسم ها را متوقف می کند، بنابراین لازم است در ابتدا نظارت شود که چقدر طول می کشد تا آنها به طور کامل حجم مخزن را پردازش کنند. سپس دوز بعدی را اضافه کنید.

تکنولوژی تصفیه گاز

هنگام پردازش کود به بیوگاز، موارد زیر به دست می آید:

• 70 درصد متان؛

• 30٪ دی اکسید کربن؛

• 1% ناخالصی سولفید هیدروژن و سایر ترکیبات فرار.

برای اینکه بیوگاز برای استفاده در مزرعه مناسب شود، باید از ناخالصی ها پاک شود. برای حذف سولفید هیدروژن از فیلترهای مخصوص استفاده می شود. واقعیت این است که ترکیبات سولفید هیدروژن فرار که در آب حل می شوند اسید را تشکیل می دهند. اگر از فلز ساخته شده باشند باعث ایجاد زنگ زدگی بر روی دیواره لوله ها یا مخازن می شود.

• گاز حاصل تحت فشار 9-11 اتمسفر فشرده می شود.

• به یک مخزن آب وارد می شود، جایی که ناخالصی ها در مایع حل می شوند.

که در مقیاس صنعتیبرای تمیز کردن، از آهک یا کربن فعال و همچنین فیلترهای مخصوص استفاده می شود.

نحوه کاهش رطوبت

راه های مختلفی برای خلاص شدن از شر ناخالصی های آب موجود در گاز وجود دارد. یکی از آنها اصل مهتابی است.لوله سرد گاز را به سمت بالا هدایت می کند. مایع متراکم می شود و به سمت پایین جریان می یابد. برای انجام این کار، لوله در زیر زمین، که در آن درجه حرارت گذاشته شده است به طور طبیعیکاهش می دهد. با بالا رفتن دما نیز افزایش می یابد و گاز خشک شده وارد انبار می شود.

گزینه دوم آب بند است.گاز پس از خروج وارد ظرفی با آب می شود و در آنجا از ناخالصی ها پاک می شود. این روش یک مرحله ای نامیده می شود که بیوگاز بلافاصله با استفاده از آب از تمام مواد فرار و رطوبت پاک می شود.

برای تولید بیوگاز از چه تاسیساتی استفاده می شود؟

اگر قرار است نصب در نزدیکی مزرعه باشد، بهترین گزینه خواهد بود طراحی تاشو، که به راحتی به مکان دیگری منتقل می شود. عنصر اصلی نصب یک بیوراکتور است که مواد اولیه در آن ریخته می شود و فرآیند تخمیر انجام می شود. شرکت های بزرگ از مخازن استفاده می کنند حجم 50 متر مکعب.

در مزارع خصوصی، مخازن زیرزمینی به عنوان بیوراکتور ساخته می شوند. آنها از آجر در یک سوراخ آماده گذاشته شده و با سیمان پوشیده شده اند. بتن ایمنی سازه را افزایش می دهد و از ورود هوا جلوگیری می کند. حجم بستگی به این دارد که چه مقدار مواد خام در روز از حیوانات اهلی به دست می آید.

سیستم های سطحی نیز در خانه محبوب هستند. در صورت تمایل، بر خلاف یک راکتور ثابت زیرزمینی، نصب می تواند جدا شود و به مکان دیگری منتقل شود. بشکه های پلاستیکی، فلزی یا پلی وینیل کلرید به عنوان مخزن استفاده می شود.

بر اساس نوع کنترل عبارتند از:

• ایستگاه های اتوماتیک که در آنها پر کردن و پمپاژ مواد اولیه زباله بدون دخالت انسان انجام می شود.

• مکانیکی، که در آن کل فرآیند به صورت دستی کنترل می شود.

با استفاده از پمپ می توانید تخلیه مخزنی را که زباله های پس از تخمیر در آن می ریزند تسهیل کنید. برخی از صنعتگران از پمپ ها برای پمپاژ گاز از بالشتک ها (به عنوان مثال، لوله های داخلی خودرو) به یک مرکز تصفیه استفاده می کنند.

طرح یک تاسیسات خانگی برای تولید بیوگاز از کود

قبل از ساختن یک نیروگاه بیوگاز در سایت خود، باید با خطرات بالقوه ای که می تواند باعث انفجار راکتور شود آشنا شوید. شرط اصلی عدم وجود اکسیژن است.

متان یک گاز انفجاری است و می تواند مشتعل شود، اما برای این کار باید آن را بالای 500 درجه گرم کرد. اگر بیوگاز با هوا مخلوط شود، فشار بیش از حد ایجاد می شود که باعث پارگی راکتور می شود. بتن ممکن است ترک بخورد و برای استفاده بیشتر مناسب نخواهد بود.

ویدئو: بیوگاز از فضولات پرندگان

برای جلوگیری از پاره شدن فشار درب، از یک وزنه تعادل، یک واشر محافظ بین درب و مخزن استفاده کنید. ظرف کاملاً پر نشده است - حداقل باید وجود داشته باشد 10 درصد حجم برای انتشار گاز.بهتر - 20٪.

بنابراین، برای ساخت یک بیوراکتور با تمام لوازم جانبی موجود در سایت خود، باید:

• خوب است مکانی را انتخاب کنید که دور از مسکن قرار گیرد (هرگز نمی دانید).

• مقدار تخمینی کودی که حیوانات روزانه تولید می کنند را محاسبه کنید. نحوه شمارش - زیر را بخوانید.

• محل قرار دادن لوله های بارگیری و تخلیه و همچنین لوله ای برای متراکم کردن رطوبت در گاز حاصل را تعیین کنید.

• در مورد محل مخزن زباله (کود به طور پیش فرض) تصمیم بگیرید.

• حفر گودال بر اساس محاسبات مقدار مواد اولیه.

• ظرفی را انتخاب کنید که به عنوان مخزن کود باشد و آن را در گودال نصب کنید. اگر یک راکتور بتنی برنامه ریزی شده باشد، کف گودال با بتن پر می شود، دیوارها با آجر اندود شده و با ملات بتون گچ کاری می شوند. پس از این، باید به آن زمان دهید تا خشک شود.

• اتصالات بین راکتور و لوله ها نیز در مرحله چیدن مخزن آب بندی می شود.

• یک دریچه برای بازرسی راکتور تجهیز کنید. یک واشر مهر و موم شده بین آن قرار می گیرد.

اگر آب و هوا سرد است، قبل از بتن ریزی یا نصب مخزن پلاستیکی، راه هایی برای گرم کردن آن در نظر بگیرید. اینها می توانند وسایل گرمایشی یا نوارهای مورد استفاده در فناوری "کف گرم" باشند.

در پایان کار، راکتور را از نظر نشتی بررسی کنید.

محاسبه مقدار گاز

از یک تن کود می توان تقریباً 100 متر مکعب گاز گرفت. سوال: حیوانات خانگی چقدر در روز بستر تولید می کنند؟

• مرغ - 165 گرم در روز؛

• گاو - 35 کیلوگرم؛

• بز - 1 کیلوگرم؛

• اسب - 15 کیلوگرم؛

• گوسفند - 1 کیلوگرم؛

• خوک - 5 کیلوگرم.

این ارقام را در تعداد سرها ضرب کنید و دوز روزانه مدفوع مورد پردازش را دریافت می کنید.

گاز بیشتری از گاوها و خوک ها می آید. اگر گیاهان پر انرژی مانند ذرت، چغندر و ارزن را به مخلوط اضافه کنید، مقدار بیوگاز افزایش می یابد. گیاهان مردابی و جلبک ها پتانسیل بالایی دارند.

بیشترین میزان مربوط به زباله های کارخانه های فرآوری گوشت است. اگر چنین مزارعی در این نزدیکی وجود داشته باشد، ما می توانیم همکاری کنیم و برای همه یک راکتور نصب کنیم. دوره بازگشت سرمایه برای بیوراکتور 1 تا 2 سال است.

ضایعات زیست توده پس از تولید گاز

پس از فرآوری کود در یک راکتور، محصول جانبی لجن زیستی است. در طی پردازش بی هوازی زباله ها، باکتری ها حدود 30 درصد مواد آلی را در خود حل می کنند. بقیه بدون تغییر منتشر می شود.

این ماده مایع نیز محصول جانبی تخمیر متان است و در آن نیز استفاده می شود کشاورزیبرای پانسمان ریشه

دی اکسید کربن بخش زائدی است که تولیدکنندگان بیوگاز در تلاش برای حذف آن هستند. اما اگر آن را در آب حل کنید، این مایع نیز می تواند مفید باشد.

استفاده کامل از محصولات کارخانه بیوگاز

برای استفاده کامل از محصولات به دست آمده پس از فرآوری کود دامی، نگهداری گلخانه ضروری است. اولاً می توان از کود آلی برای کشت سبزیجات در تمام طول سال استفاده کرد که عملکرد آن پایدار خواهد بود.

در مرحله دوم، دی اکسید کربن به عنوان کود - ریشه یا محلول پاشی استفاده می شود و خروجی آن حدود 30٪ است. گیاهان دی اکسید کربن هوا را جذب می کنند و در عین حال بهتر رشد می کنند و توده سبز به دست می آورند.اگر با متخصصان در این زمینه مشورت کنید، آنها به شما در نصب تجهیزاتی کمک می کنند که دی اکسید کربن را از حالت مایع به یک ماده فرار تبدیل می کند.

ویدئو: بیوگاز در 2 روز

واقعیت این است که برای نگهداری از یک دامداری، منابع انرژی به دست آمده می تواند بسیار زیاد باشد، به خصوص در تابستان که نیازی به گرم کردن انبار یا خوک نیست.

بنابراین توصیه می شود یک بار دیگر انجام شود نمای سودآورفعالیت ها - گلخانه ای سازگار با محیط زیست. محصولات باقی مانده را می توان در اتاق های یخچال نگهداری کرد - با استفاده از همان انرژی. یخچال یا هر وسیله دیگری می تواند با برق تولید شده توسط باتری گاز کار کند.

به عنوان کود استفاده کنید

علاوه بر تولید گاز، بیوراکتور مفید است زیرا از زباله به عنوان کود ارزشمندی استفاده می شود که تقریباً تمام نیتروژن و فسفات را در خود نگه می دارد. هنگامی که کود به خاک اضافه می شود، 30 تا 40 درصد نیتروژن به طور جبران ناپذیری از بین می رود.

برای کاهش هدررفت مواد نیتروژن، فضولات تازه به خاک اضافه می شود، اما متان آزاد شده به سیستم ریشه گیاهان آسیب می رساند. پس از فرآوری کود، متان برای نیازهای خود استفاده می شود و تمام مواد مغذی حفظ می شود.

پس از تخمیر، پتاسیم و فسفر به شکل کلات تبدیل می شود که 90٪ توسط گیاهان جذب می شود. اگر به طور کلی به آن نگاه کنید، سپس 1 تن کود تخمیری می تواند جایگزین 70 تا 80 تن فضولات حیوانی معمولی شود.

پردازش بی هوازی تمام نیتروژن موجود در کود را حفظ می کند و آن را به فرم آمونیوم تبدیل می کند که عملکرد هر محصول را تا 20٪ افزایش می دهد.

این ماده برای سیستم ریشه خطرناک نیست و می توان 2 هفته قبل از کاشت محصولات در زمین باز استفاده کرد تا مواد آلی زمان لازم برای پردازش توسط میکروارگانیسم های هوازی خاک را داشته باشند.

قبل از استفاده، کود زیستی با آب رقیق می شود. به نسبت 1:60 هر دو بخش خشک و مایع برای این کار مناسب هستند که پس از تخمیر نیز به مخزن مواد اولیه زباله می روند.

در هر هکتار به 700 تا 1000 کیلوگرم در لیتر کود رقیق نشده نیاز دارید. با توجه به اینکه از یک مترمکعب مساحت راکتور روزانه تا 40 کیلوگرم کود به دست می آید، در یک ماه می توانید با فروش مواد آلی نه تنها زمین خود، بلکه زمین همسایه خود را نیز تهیه کنید.

چه مواد مغذی را می توان پس از فرآوری کود به دست آورد؟

ارزش اصلی کود تخمیری به عنوان یک کود، وجود اسیدهای هیومیک است که مانند یک پوسته، یون های پتاسیم و فسفر را در خود نگه می دارد. اکسیده شدن در هوا در طول ذخیره سازی طولانی مدت، ریز عناصر ویژگی های مفید خود را از دست می دهند، اما در طی پردازش بی هوازی، برعکس، آنها افزایش می یابند.

هومات ها تأثیر مثبتی بر ترکیب فیزیکی و شیمیایی خاک دارند.در نتیجه افزودن مواد آلی، حتی سنگین‌ترین خاک‌ها در برابر رطوبت نفوذپذیرتر می‌شوند. علاوه بر این، مواد آلی غذا برای باکتری های خاک فراهم می کند. آنها باقی مانده هایی را که توسط بی هوازی ها نخورده اند را پردازش می کنند و اسیدهای هیومیک آزاد می کنند. در نتیجه این فرآیند، گیاهان مواد مغذی را دریافت می کنند که به طور کامل جذب می شوند.

علاوه بر موارد اصلی - نیتروژن، پتاسیم و فسفر - کود زیستی حاوی ریز عناصر است.اما مقدار آنها بستگی به ماده منبع - منشا گیاهی یا حیوانی دارد.

روش های ذخیره سازی لجن

بهتر است کود تخمیری را به صورت خشک نگهداری کنید. این باعث می شود بسته بندی و حمل و نقل راحت تر شود. ماده خشک خواص مفید کمتری را از دست می دهد و می تواند در بسته نگهداری شود. اگرچه چنین کودی در طول یک سال به هیچ وجه خراب نمی شود، اما باید در یک کیسه یا ظرف بسته شود.

فرم های مایع باید در ظروف در بسته با درب محکم نگهداری شوند تا از خروج نیتروژن جلوگیری شود.

نحوه ذخیره کود در زمین برای کوددهی باغ: بهترین راه ها

داده شده مبنای نظریتولید گاز متان از زیست توده با هضم بی هوازی.

نقش باکتری ها در تبدیل تدریجی مواد آلی با توضیح توضیح داده شد شرایط لازمبرای فشرده ترین تولید بیوگاز. این مقاله پیاده سازی های عملی نیروگاه های بیوگاز را با شرح برخی از طرح های خانگی ارائه می دهد.

از آنجا که قیمت انرژی در حال افزایش است، و بسیاری از صاحبان املاک دامداری هاو مزارع کوچک مشکلاتی با دفع زباله وجود دارد، در فروش ظاهر شد مجتمع های صنعتیبرای تولید بیوگاز و نیروگاه های بیوگاز کوچک برای خانه های شخصی. با استفاده از موتورهای جستجو، کاربر اینترنت می تواند به راحتی یک راه حل آماده و مقرون به صرفه پیدا کند تا کارخانه بیوگاز و قیمت آن نیازها را برآورده کند، با تامین کنندگان تجهیزات تماس گرفته و در مورد ساخت یک ژنراتور بیوگاز در خانه یا مزرعه به توافق برسد.

مجتمع صنعتی تولید بیوگاز

بیوراکتور - اساس یک کارخانه بیوگاز

ظرفی که در آن تجزیه بی هوازی زیست توده اتفاق می افتد نامیده می شود بیوراکتور، تخمیر یا مخزن متان. بیوراکتورها می توانند کاملاً مهر و موم شوند، با یک گنبد ثابت یا شناور، و دارای طرح زنگ غواصی باشند. بیوراکتورهای روان دوست بل (بدون نیاز به گرمایش) به شکل یک مخزن باز با زیست توده مایع هستند که در آن ظرفی به شکل استوانه یا زنگ غوطه ور می شود و بیوگاز در آن جمع آوری می شود.

بیوگاز جمع آوری شده به سیلندر فشار وارد می کند و باعث بالا آمدن آن از بالای مخزن می شود. بنابراین، زنگ همچنین به عنوان نگهدارنده گاز عمل می کند - یک مرکز ذخیره سازی موقت برای گاز تولید شده.

نقطه ضعف طراحی زنگی راکتور بیوگاز عدم امکان اختلاط بستر و گرم کردن آن در فصول سرد سال است. همچنین یک عامل منفی بوی قوی و شرایط غیربهداشتی ناشی از سطح در معرض قسمتی از بستر است.

علاوه بر این، بخشی از گاز حاصل به اتمسفر فرار کرده و محیط را آلوده می کند. بنابراین، این بیوراکتورها فقط در کارخانه‌های بیوگاز صنایع دستی در کشورهای فقیر با آب و هوای گرم استفاده می‌شوند.

برای جلوگیری از آلودگی محیطو با حذف بوهای نامطبوع، راکتورهای نیروگاه های بیوگاز برای صنایع خانگی و بزرگ دارای طراحی گنبدی ثابت هستند. شکل سازه در فرآیند تشکیل گاز اهمیت چندانی ندارد، اما هنگام استفاده از یک سیلندر با سقف گنبدی شکل، صرفه جویی قابل توجهی حاصل می شود. مصالح ساختمانی. راکتورهای زیستی با گنبد ثابت مجهز به لوله هایی برای افزودن بخش های جدید زیست توده و انتخاب بستر مصرف شده هستند.

انواع اصلی نیروگاه های بیوگاز

از آنجایی که قابل قبول ترین طرح، گنبد ثابت است، اکثر راه حل های آماده بیوراکتور از این نوع هستند. بسته به روش بارگذاری، بیوراکتورها طرح های مختلفی دارند و به دو دسته تقسیم می شوند:

• بر اساس بخش، با بارگیری یکباره از تمام زیست توده و تخلیه کامل بعدی پس از پردازش مواد خام. عیب اصلی این نوع بیوراکتورها، انتشار ناهموار گاز در هنگام پردازش بستر است.
• بارگیری و تخلیه مداوم مواد خام، در نتیجه انتشار یکنواخت بیوگاز حاصل می شود. به لطف طراحی بیوراکتور، در حین بارگیری و تخلیه، تولید بیوگاز متوقف نمی شود و هیچ نشتی رخ نمی دهد، زیرا لوله هایی که از طریق آن زیست توده اضافه و حذف می شود به شکل آب بند ساخته شده اند که از نشت گاز جلوگیری می کند.

راکتورهای بیوگاز دسته ای می توانند هر طرحی داشته باشند که از نشت گاز جلوگیری کند. به عنوان مثال، زمانی در استرالیا، مخازن متان کانالی با سقف بادی الاستیک رایج بودند، که در آن فشار اضافی جزئی در داخل بیوراکتور حباب ساخته شده از پلی پروپیلن بادوام را باد می کرد. هنگامی که یک سطح فشار معین در داخل بیوراکتور به دست آمد، یک کمپرسور روشن شد و بیوگاز تولید شده را پمپاژ کرد.

نوع تخمیر در این کارخانه بیوگاز می تواند مزوفیل (کم حرارت) باشد. با توجه به مساحت بزرگ گنبد باد شونده، بیوراکتورهای کانالی را فقط می توان در اتاق های گرم یا در مناطقی با آب و هوای گرم نصب کرد. مزیت طراحی این است که نیازی به گیرنده میانی نیست، اما عیب بزرگ آن آسیب پذیری گنبد الاستیک در برابر آسیب های مکانیکی است.

که در اخیرابیوراکتورهای دسته ای با تخمیر خشک کود بدون افزودن آب به بستر در حال افزایش محبوبیت هستند. از آنجایی که کود رطوبت مخصوص به خود را دارد، برای حیات موجودات کافی خواهد بود، اگرچه شدت واکنش ها کاهش می یابد.

بیوراکتورهای نوع خشک شبیه یک گاراژ مهر و موم شده با درهای محکم بسته می شوند. زیست توده با استفاده از یک بارگذار جلویی در راکتور بارگیری می شود و تا زمانی که چرخه کامل تشکیل گاز کامل شود (حدود شش ماه) بدون نیاز به افزودن بستر یا مخلوط کردن آن در این حالت باقی می ماند.

کارخانه بیوگاز DIY

لازم به ذکر است که در اکثر بیوراکتورها، به عنوان یک قاعده، فقط منطقه تشکیل گاز آب بندی می شود و زیست توده مایع در ورودی و خروجی تحت فشار اتمسفر است. فشار بیش از حد در داخل بیوراکتور جابجا می کندبخشی از بستر مایع وارد نازل ها می شود، به همین دلیل است که سطح زیست توده در آنها کمی بالاتر از داخل ظرف است.

این طرح‌های بیورآکتورهای خانگی در میان صنعتگران عامیانه محبوب هستند که به طور مستقل با دستان خود کارخانه‌های بیوگاز را برای خانه می‌سازند و امکان بارگیری و تخلیه دستی مکرر بستر را فراهم می‌کنند. هنگام ساخت بیوراکتورها با دست خود، بسیاری از صنعتگران با ظروف کاملاً مهر و موم شده آزمایش می کنند و از چندین لوله لاستیکی از لاستیک های وسایل نقلیه بزرگ به عنوان نگهدارنده گاز استفاده می کنند.

در ویدئوی زیر، یکی از علاقه مندان به تولید بیوگاز خانگی، با استفاده از بشکه های پر از فضولات پرندگان به عنوان مثال، امکان تولید گاز قابل احتراق در خانه را با پردازش زباله های مرغداری به کود مفید اثبات می کند. تنها چیزی که می توان به طرح توضیح داده شده در این ویدئو اضافه کرد این است که باید یک فشار سنج و یک شیر اطمینان را روی بیوراکتور خانگی نصب کنید.

محاسبات بهره وری بیوراکتور

مقدار بیوگاز بر اساس جرم و کیفیت مواد خام مورد استفاده تعیین می شود. در اینترنت می توانید جداولی را بیابید که میزان زباله تولید شده توسط حیوانات مختلف را نشان می دهد، اما برای صاحبانی که باید هر روز کود کود را حذف کنند، این نظریه فایده ای ندارد، زیرا به لطف تمرین خود آنها مقدار و جرم کود را می دانند. بستر آینده بر اساس در دسترس بودن مواد خام قابل تجدید هر روز، می توان حجم مورد نیاز بیوراکتور و روزانه را محاسبه کرد. تولید بیوگاز.

پس از انجام محاسبات و تایید طراحی بیوراکتور، می توان ساخت آن را آغاز کرد. این ماده می تواند یک ظرف بتن مسلح باشد که در زمین ریخته می شود، یا آجرکاری با پوشش خاصی که برای درمان استخرها استفاده می شود، مهر و موم شده است.

همچنین می توان مخزن اصلی یک نیروگاه بیوگاز خانگی را از آهن پوشیده شده با مواد ضد خوردگی ساخت. بیوراکتورهای صنعتی کوچک اغلب از مخازن پلاستیکی با حجم بالا و مقاوم در برابر مواد شیمیایی ساخته می شوند.

در نیروگاه های بیوگاز صنعتی استفاده می کنند سیستم های الکترونیکیکنترل و معرف های مختلف برای اصلاح ترکیب شیمیاییبستر و سطح اسیدی آن و مواد خاصی به زیست توده اضافه می شود - آنزیم ها و ویتامین هایی که تولید مثل و فعالیت میکروارگانیسم ها را در داخل بیوراکتور تحریک می کنند. در فرآیند توسعه میکروبیولوژی، سویه‌های پایدار و مؤثرتری از باکتری‌های متانوژن ایجاد می‌شوند که می‌توان آنها را از شرکت‌های فعال در تولید بیوگاز خریداری کرد.

نیاز به پمپاژ و تصفیه بیوگاز

تولید گاز ثابت در بیوراکتور با هر طرحی منجر به نیاز به پمپاژ بیوگاز می شود. برخی از نیروگاه‌های بیوگاز اولیه می‌توانند گاز حاصل را مستقیماً در مشعل نصب شده در نزدیکی بسوزانند، اما ناپایداری فشار اضافی در بیورآکتور می‌تواند منجر به ناپدید شدن شعله با آزاد شدن بعدی شود. گاز سمی. استفاده از چنین تاسیسات بیوگاز ابتدایی متصل به اجاق گاز به دلیل احتمال مسمومیت توسط اجزای سمی بیوگاز خالص نشده کاملاً غیرقابل قبول است.

بنابراین، تقریباً هر طرح نصب بیوگاز شامل مخازن ذخیره گاز و سیستم تصفیه گاز است. به عنوان یک مجموعه نظافتی خانگی، می توانید از فیلتر آب و ظرف خانگی پر از براده های فلزی استفاده کنید یا سیستم های فیلتراسیون حرفه ای را خریداری کنید. ظرفی برای ذخیره موقت بیوگاز می تواند از لوله های داخلی لاستیک ها ساخته شود، که از آن گاز هر از گاهی توسط یک کمپرسور به سیلندرهای پروپان استاندارد برای ذخیره سازی و استفاده بعدی پمپ می شود.

یک بیوراکتور بهبود یافته با گنبد شناور می تواند به عنوان جایگزینی برای استفاده اجباری از مخزن گاز در نظر گرفته شود. این بهبود شامل افزودن یک پارتیشن متحدالمرکز است که یک جیب آب را تشکیل می‌دهد و مانند آب بند عمل می‌کند و از تماس زیست توده با هوا جلوگیری می‌کند. فشار داخل گنبد شناور به وزن آن بستگی دارد. با عبور گاز از یک سیستم تمیز کننده و یک کاهنده، می توان از آن در اجاق گاز خانگی استفاده کرد و به طور دوره ای آن را از بیوراکتور تخلیه کرد.

آسیاب و مخلوط کردن بستر در یک بیوراکتور

هم زدن زیست توده بخش مهمی از فرآیند تولید بیوگاز است که امکان دسترسی باکتری ها به مواد مغذی را فراهم می کند که ممکن است در انتهای هاضم جمع شوند. برای اینکه ذرات زیست توده بهتر در بیوراکتور مخلوط شوند، باید قبل از بارگیری در مخزن متان، به صورت مکانیکی یا دستی خرد شوند. در حال حاضر در کارخانه های بیوگاز صنعتی و خانگی از سه روش اختلاط بستر استفاده می شود:

1. همزن های مکانیکی که توسط موتور الکتریکی یا دستی هدایت می شوند.
2. اختلاط گردشی با استفاده از پمپ یا پروانهپمپاژ بستر در داخل بیوراکتور؛
3. اختلاط حباب با استفاده از پاکسازی زیست توده مایع با بیوگاز موجود. عیب این روشتشکیل کف روی سطح زیرلایه است.

اختلاط مکانیکی بستر داخل بیوراکتور می تواند به صورت دستی یا خودکار با روشن کردن موتور الکتریکی با استفاده از تایمر الکترونیکی انجام شود. جت آب یا اختلاط حباب‌دار زیست توده تنها با استفاده از موتورهای الکتریکی که به صورت دستی یا با استفاده از یک الگوریتم نرم‌افزاری کنترل می‌شوند قابل انجام است.

این بیوراکتور مجهز به دستگاه اختلاط مکانیکی است.

گرمایش بستر در نیروگاه های بیوگاز مزوفیل و گرمادوست

دمای بهینه برای تشکیل گاز دمای بستر در محدوده 35-50 درجه سانتیگراد است. برای حفظ این دما، انواع مختلف سیستم های گرمایشی- آب، بخار، برق کنترل دما باید با استفاده از ترموستات یا ترموکوپل های متصل به محرکی که گرمایش بیوراکتور را تنظیم می کند، انجام شود.

همچنین باید به یاد داشته باشید که شعله باز دیواره های بیوراکتور را بیش از حد گرم می کند و زیست توده داخل آن می سوزد. یک بستر سوخته انتقال حرارت و کیفیت گرمایش را کاهش می دهد و دیواره داغ بیوراکتور به سرعت فرو می ریزد. یکی از بهترین گزینه هاگرمایش آب از لوله برگشت سیستم گرمایش خانه است. نصب سیستمی از شیرهای برقی ضروری است تا بتوان گرمایش بیوراکتور را خاموش کرد یا در صورت سرد بودن بیش از حد، گرمایش زیرلایه را مستقیماً از دیگ وصل کرد.

گرم کردن بستر در یک بیوراکتور با استفاده از عناصر گرمایشی تنها در صورتی مفید خواهد بود که برق جایگزین در دسترس باشد که از یک ژنراتور بادی یا به دست آمده باشد. پنل های خورشیدی. در این مورد، عناصر گرمایش را می توان مستقیماً به یک ژنراتور یا باتری متصل کرد، که مبدل های ولتاژ گران قیمت را از مدار حذف می کند. برای کاهش تلفات حرارتی و کاهش هزینه گرمایش بستر در بیوراکتور، لازم است تا حد امکان با استفاده از مواد عایق مختلف، آن را عایق بندی کرد.

آزمایش های عملی هنگام ساخت نیروگاه های بیوگاز با دستان خود اجتناب ناپذیر است

صرف نظر از اینکه یک مشتاق تازه کار تولید خود بیوگاز چقدر ادبیات بخواند، و مهم نیست که چقدر ویدیو تماشا می کند، در عمل باید به تنهایی چیزهای زیادی یاد بگیرد، و نتایج، به طور معمول، دور از انتظار خواهد بود. محاسبه شده

بنابراین، بسیاری از صنعتگران مبتدی مسیر آزمایش‌های مستقل را در تولید بیوگاز دنبال می‌کنند و با ظروف کوچک شروع می‌کنند و تعیین می‌کنند که کارخانه کوچک بیوگاز آزمایشی آنها چه مقدار گاز از مواد خام موجود تولید می‌کند. قیمت قطعات، تولید متان و هزینه‌های آتی ساخت یک نیروگاه بیوگاز کامل، سودآوری و امکان‌سنجی آن را تعیین می‌کند.

در ویدیوی بالا، استاد توانایی های نصب بیوگاز خود را نشان می دهد و میزان تولید بیوگاز در یک روز را اندازه گیری می کند. در مورد وی، هنگامی که هشت اتمسفر به گیرنده کمپرسور پمپ می شود، حجم گاز حاصل پس از محاسبه مجدد با در نظر گرفتن حجم ظرف 24 لیتری حدود 0.2 متر مربع خواهد بود.

این حجم بیوگاز به دست آمده از یک بشکه دویست لیتری قابل توجه نیست، اما همانطور که در ویدیوی زیر از این استاد نشان داده شده است، این مقدار گاز برای یک ساعت سوزاندن یک مشعل اجاق گاز (15 دقیقه ضرب در چهار اتمسفر) کافی است. یک سیلندر که دو برابر اندازه گیرنده است).

در ویدئوی دیگر زیر، استاد در مورد تولید بیوگاز و کودهای بیولوژیکی خالص با پردازش زباله های آلی در یک کارخانه بیوگاز صحبت می کند. باید در نظر داشت که ارزش کودهای زیست محیطی ممکن است از هزینه گاز حاصل بیشتر شود و سپس بیوگاز به محصول جانبی مفید فرآیند تولید کودهای با کیفیت تبدیل شود. یکی بیشتر دارایی مفیدمواد خام ارگانیک توانایی نگهداری آنها برای مدت معینی برای استفاده در زمان مناسب است.

شما می توانید منبع ارزان انرژی را خودتان در خانه دریافت کنید - فقط باید یک کارخانه بیوگاز را جمع آوری کنید. اگر اصل عملکرد و ساختار آن را درک کنید، انجام این کار دشوار نیست. مخلوطی که تولید می کند حاوی مقدار زیادی متان است (بسته به ماده خام بارگیری شده - تا 70٪) بنابراین طیف وسیعی از کاربردها را دارد.

پر کردن سیلندرهای خودرو که با گاز به عنوان سوخت دیگ های گرمایش کار می کنند، فهرست کاملی از همه نیست گزینه های ممکناستفاده از محصول نهایی داستان ما در مورد نحوه نصب یک نیروگاه بیوگاز با دستان خود است.

چندین طرح از واحد وجود دارد. هنگام انتخاب یک راه حل مهندسی خاص، باید درک کنید که این نصب چقدر برای شرایط محلی مناسب است. این معیار اصلی برای ارزیابی امکان سنجی نصب است. به علاوه، شما توانایی های خود را دارید، یعنی اینکه از چه نوع مواد اولیه و در چه حجمی می توانید استفاده کنید، چه کارهایی را می توانید با دستان خود انجام دهید.

بیوگاز از تجزیه مواد آلی تولید می شود، اما "بازده" آن (از نظر حجمی)، و در نتیجه کارایی کارخانه بستگی به این دارد که دقیقاً چه چیزی در آن بارگیری می شود. جدول اطلاعات مربوطه (داده های شاخص) را ارائه می دهد که به تعیین انتخاب یک راه حل مهندسی خاص کمک می کند. برخی از گرافیک های توضیحی نیز مفید خواهد بود.

گزینه های طراحی

با بارگیری دستی مواد اولیه، بدون حرارت دادن و هم زدن

برای استفاده خانگی، این مدل راحت ترین در نظر گرفته می شود. با ظرفیت راکتور 1 تا 10 مترمکعب، تقریباً 50 تا 220 کیلوگرم کود روزانه مورد نیاز است. این همان چیزی است که هنگام تصمیم گیری در مورد اندازه ظرف باید از آن پیروی کنید.

نصب در زمین نصب شده است، بنابراین به یک گودال کوچک نیاز دارد. یک مکان در سایت مطابق با ابعاد محاسبه شده آن انتخاب می شود. درک ترکیب و هدف همه عناصر مدار دشوار نیست.

قابلیت نصب

پس از نصب راکتور در محل، لازم است سفتی آن بررسی شود. سپس فلز باید رنگ آمیزی شود (ترجیحاً با ترکیب مقاوم در برابر سرما) و عایق بندی شود.

• حذف ضایعات به طور طبیعی اتفاق می افتد - یا در طول فرآیند اضافه کردن یک بخش جدید، یا زمانی که گاز اضافی در راکتور با دریچه بسته وجود دارد. بنابراین، ظرفیت ظرف جمع آوری زباله نباید کمتر از ظرف کار باشد.
• علیرغم سادگی دستگاه و جذابیت برای مونتاژ خود به خود، به دلیل اینکه اختلاط و گرمایش جرم ارائه نمی شود، این گزینه نصب در مناطقی با آب و هوای معتدل، یعنی عمدتاً توصیه می شود. در جنوب روسیه اگرچه با عایق حرارتی باکیفیت، در شرایطی که لایه های آب زیرزمینی عمیق هستند، این طرح برای منطقه میانی کاملاً مناسب است.

بدون حرارت، اما با هم زدن

تقریباً یکسان است، فقط یک تغییر کوچک که به طور قابل توجهی عملکرد نصب را افزایش می دهد.

چگونه مکانیزم بسازیم؟ مثلاً برای کسی که آن را با دست خود مونتاژ کرده است، این مشکلی ندارد. یک شفت با پره ها باید در راکتور نصب شود. بنابراین، نصب بلبرینگ های پشتیبانی ضروری است. خوب است که از زنجیر به عنوان حلقه انتقال بین شفت و اهرم استفاده کنید.

نیروگاه بیوگاز تقریباً در همه مناطق به استثنای مناطق شمالی قابل بهره برداری است. اما برخلاف مدل قبلی نیاز به نظارت دارد.

هم زدن + حرارت دادن

اثر حرارتی بر روی زیست توده، شدت فرآیندهای تجزیه و تخمیر در آن را افزایش می دهد. واحد بیوگاز در استفاده همه کاره تر است، زیرا می تواند در دو حالت کار کند - مزوفیل و گرما دوست، یعنی در محدوده دمایی (تقریبا) 25 - 65 ºС (نمودارهای بالا را ببینید).

در نمودار بالا، دیگ بر روی گاز حاصل کار می کند، اگرچه این تنها گزینه نیست. گرمایش زیست توده را می توان به روش های مختلفی انجام داد، بسته به اینکه چگونه آن را برای مالک راحت تر سازماندهی کند.

گزینه های خودکار

تفاوت این طرح در اتصال آن به نصب است. این به شما امکان می دهد به جای استفاده فوری از آن برای هدف مورد نظر، ذخایر گاز را جمع آوری کنید. سهولت استفاده نیز به این دلیل است که تقریباً هر رژیم دمایی برای تخمیر فشرده مناسب است.

این نصب حتی سازنده تر است. این دستگاه قادر است تا 1.3 تن مواد خام را در روز با حجم راکتور مشابه فرآوری کند. بارگیری، اختلاط - پنوماتیک مسئول این است. کانال خروجی اجازه می دهد تا زباله ها را یا در یک پناهگاه برای ذخیره سازی کوتاه مدت، یا در ظروف متحرک برای حذف فوری خارج کنید. مثلاً برای کود دهی مزارع.

این گزینه های نیروگاه بیوگاز به سختی برای استفاده خانگی مناسب هستند. نصب آنها، به خصوص با دستان خود، بسیار دشوارتر است. اما برای کوچک مزرعه- تصمیم خوب.

کارخانه بیوگاز مکانیزه

تفاوت با مدل های قبلی در مخزن اضافی است که در آن آماده سازی اولیه توده مواد خام انجام می شود.

بیوگاز فشرده به قیف بارگیری و سپس به راکتور وارد می شود. برای گرمایش نیز استفاده می شود.

تنها چیزی که هنگام مونتاژ هر یک از تاسیسات با دستان خود ضروری است، محاسبات مهندسی دقیق است. ممکن است لازم باشد با یک متخصص مشورت کنید. در غیر این صورت همه چیز بسیار ساده است. اگر حداقل یکی از خوانندگان به یک واحد بیوگاز علاقه مند شود و خودش آن را نصب کند، نویسنده بیهوده روی این مقاله کار نکرده است. موفق باشید!

افزایش مداوم هزینه منابع انرژی سنتی، صنعتگران خانگی را مجبور به ایجاد تجهیزات خانگی می کند که به آنها اجازه می دهد بیوگاز را از زباله با دست خود تولید کنند. با این رویکرد در کشاورزی، نه تنها می توان انرژی ارزان قیمت برای گرم کردن خانه و سایر نیازها به دست آورد، بلکه می توان فرآیند بازیافت زباله های آلی و به دست آوردن کودهای رایگان برای کاربرد بعدی در خاک را نیز ایجاد کرد.

بیوگاز اضافی تولید شده، مانند کودها، می تواند به ارزش بازار به مصرف کنندگان علاقه مند فروخته شود و به پولی تبدیل شود که به معنای واقعی کلمه "زیر پای شما قرار دارد". کشاورزان بزرگ می توانند ایستگاه های تولید بیوگاز آماده را که در کارخانه ها مونتاژ شده اند، خریداری کنند. هزینه چنین تجهیزاتی بسیار بالا است. با این حال، بازده عملیات آن با سرمایه گذاری انجام شده مطابقت دارد. تاسیسات کمتر قدرتمندی که بر اساس یک اصل کار می کنند را می توان به تنهایی از مواد و قطعات موجود مونتاژ کرد.

بیوگاز چیست و چگونه تشکیل می شود؟

در نتیجه پردازش زیست توده، بیوگاز به دست می آید

بیوگاز به عنوان سوخت سازگار با محیط زیست طبقه بندی می شود. با توجه به ویژگی های آن، بیوگاز از بسیاری جهات مشابه گاز طبیعی تولید شده در مقیاس صنعتی است. فناوری تولید بیوگاز را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

• در یک ظرف مخصوص به نام بیوراکتور، فرآیند پردازش زیست توده با مشارکت باکتری های بی هوازی در شرایط تخمیر بدون هوا برای مدت معینی انجام می شود که مدت زمان آن بستگی به حجم مواد خام بارگیری شده دارد.
• در نتیجه، مخلوطی از گازها آزاد می شود که شامل 60٪ متان، 35٪ دی اکسید کربن، 5٪ سایر مواد گازی است که در میان آنها مقدار کمی سولفید هیدروژن وجود دارد.
• گاز حاصل به طور مداوم از بیوراکتور خارج می شود و پس از تصفیه برای استفاده مورد نظر ارسال می شود.
• زباله های فرآوری شده که به کودهای باکیفیت تبدیل شده اند، به صورت دوره ای از بیوراکتور خارج شده و به مزارع منتقل می شوند.

نمودار بصری فرآیند تولید سوخت زیستی

برای ایجاد تولید مداوم بیوگاز در خانه، باید مالکیت یا دسترسی به شرکت های کشاورزی و دامداری داشته باشید. تولید بیوگاز تنها در صورتی سودآور است که منبعی برای عرضه رایگان کود و سایر ضایعات آلی حاصل از دامداری وجود داشته باشد.

گرمایش گازی مطمئن ترین روش گرمایشی است. در مطالب زیر می‌توانید درباره گازسازی مستقل اطلاعات بیشتری کسب کنید:

انواع بیوراکتورها

تاسیسات تولید بیوگاز در نوع بارگیری مواد خام، جمع آوری گاز حاصل، محل قرارگیری راکتور نسبت به سطح زمین و مواد سازنده متفاوت است. بتن، آجر و فولاد مناسب ترین مواد برای ساخت بیوراکتورها هستند.

بر اساس نوع بارگیری، بین تاسیسات زیستی تمایز قائل می‌شود که بخش معینی از مواد اولیه در آن بارگیری می‌شود و یک چرخه پردازش را طی می‌کند و سپس به طور کامل تخلیه می‌شود. تولید گاز در این تاسیسات ناپایدار است، اما هر نوع ماده خامی را می توان در آنها بارگیری کرد. به طور معمول آنها دارند آرایش عمودیو فضای کمی را اشغال کند.

روزانه بخشی از زباله های آلی در سیستم نوع دوم بارگیری می شود و مقدار مساوی از کودهای تخمیری آماده تخلیه می شود. مخلوط کار همیشه در راکتور باقی می ماند. به اصطلاح کارخانه تغذیه مداوم به طور مداوم بیوگاز بیشتری تولید می کند و در بین کشاورزان بسیار محبوب است. اساساً این راکتورها به صورت افقی قرار دارند و در صورت وجود فضای خالی در سایت مناسب هستند.

نوع انتخاب شده مجموعه بیوگاز ویژگی های طراحی راکتور را تعیین می کند.

• سیستم های بالون از یک سیلندر لاستیکی یا پلاستیکی مقاوم در برابر حرارت تشکیل شده اند که در آن یک راکتور و یک نگهدارنده گاز ترکیب شده اند. از مزایای این نوع راکتور می توان به سادگی طراحی، بارگیری و تخلیه مواد اولیه، سهولت در نظافت و حمل و نقل و هزینه کم اشاره کرد. از معایب آن می توان به عمر کوتاه، 2-5 سال و احتمال آسیب در نتیجه تأثیرات خارجی اشاره کرد. راکتورهای بالون همچنین شامل واحدهای کانالی هستند که به طور گسترده در اروپا برای پردازش زباله های مایع و ... استفاده می شود. فاضلاب. این روکش لاستیکی در دمای بالای محیط موثر بوده و خطر آسیب به سیلندر وجود ندارد. طرح گنبد ثابت دارای یک راکتور کاملا محصور و یک مخزن جبران کننده تخلیه دوغاب است. گاز در گنبد انباشته می شود؛ هنگام بارگیری قسمت بعدی مواد خام، جرم پردازش شده به مخزن جبران رانده می شود.
• بیوسیستم‌های دارای گنبد شناور از یک بیوراکتور یکپارچه واقع در زیر زمین و یک نگهدارنده گاز متحرک تشکیل شده‌اند که در یک جیب آب مخصوص یا مستقیماً در ماده خام شناور می‌شود و تحت تأثیر فشار گاز بالا می‌رود. مزیت گنبد شناور سهولت کار و قابلیت تعیین فشار گاز بر اساس ارتفاع گنبد است. این یک راه حل عالی برای یک مزرعه بزرگ است.
• هنگام انتخاب محل نصب زیرزمینی یا بالای سطحی، باید شیب زمین را در نظر بگیرید، که بارگیری و تخلیه مواد خام را آسان تر می کند، عایق حرارتی پیشرفته سازه های زیرزمینی، که زیست توده را از نوسانات دمایی روزانه محافظت می کند و فرآیند تخمیر را پایدارتر می کند.

این طرح را می توان با دستگاه های اضافی برای گرم کردن و مخلوط کردن مواد خام مجهز کرد.

آیا ساخت راکتور و استفاده از بیوگاز سود دارد؟

ساخت نیروگاه بیوگاز دارای اهداف زیر است:

• تولید انرژی ارزان؛
• تولید کودهای زود هضم؛
• صرفه جویی در اتصال به فاضلاب گران قیمت؛
• بازیافت زباله های مزرعه؛
• سود احتمالی از فروش گاز؛
• کاهش شدت بوهای نامطبوع و بهبود وضعیت زیست محیطی در منطقه.

نمودار سودآوری برای تولید و استفاده بیوگاز

برای ارزیابی مزایای ساخت بیوراکتور، یک مالک محتاط باید جنبه های زیر را در نظر بگیرد:

• هزینه یک کارخانه زیستی یک سرمایه گذاری بلند مدت است.
• تجهیزات بیوگاز خانگی و نصب یک راکتور بدون دخالت متخصصان شخص ثالث هزینه بسیار کمتری خواهد داشت، اما راندمان آن نیز کمتر از یک کارخانه گران قیمت است.
• برای حفظ فشار گاز پایدار، کشاورز باید به مقدار کافی و برای مدت طولانی به فضولات دام دسترسی داشته باشد. در صورت قیمت بالای برق و گاز طبیعی یا عدم امکان گازرسانی، استفاده از تاسیسات نه تنها سودآور، بلکه ضروری می شود.
• برای مزارع بزرگ با پایه مواد خام خود، یک راه حل سودآور گنجاندن یک بیوراکتور در سیستم گلخانه ها و مزارع گاو است.
• برای مزارع کوچک، راندمان را می توان با نصب چندین راکتور کوچک و بارگیری مواد خام در بازه های زمانی مختلف افزایش داد. با این کار از قطع شدن گاز به دلیل کمبود مواد اولیه جلوگیری می شود.

چگونه به تنهایی یک بیوراکتور بسازیم

تصمیم برای ساخت گرفته شده است، اکنون باید نصب را طراحی و محاسبه کنیم مواد لازم، ابزار و تجهیزات.

مهم! مقاومت در برابر محیط های اسیدی و قلیایی تهاجمی نیاز اصلی مواد بیوراکتور است.

اگر مخزن فلزی در دسترس باشد، می توان از آن به شرط داشتن پوشش محافظ در برابر خوردگی استفاده کرد. در انتخاب ظرف فلزی به وجود آن توجه کنید جوش می دهدو قدرت آنها

یک گزینه بادوام و راحت یک ظرف پلیمری است. این ماده پوسیده و زنگ نمی زند. یک بشکه با دیواره های سخت ضخیم یا تقویت شده کاملاً بار را تحمل می کند.

ارزان ترین راه این است که یک ظرف ساخته شده از آجر یا سنگ یا بلوک های بتنی قرار دهید. برای افزایش استحکام، دیوارها تقویت شده و از داخل و خارج با یک پوشش ضد آب و ضد گاز چند لایه پوشانده می شوند. گچ باید حاوی مواد افزودنی باشد که خواص مشخص شده را فراهم کند. بهترین شکل برای تحمل تمامی بارهای فشار بیضی یا استوانه ای است.

در پایه این ظرف سوراخی وجود دارد که مواد اولیه ضایعات از آن خارج می شود. این سوراخ باید محکم بسته شود، زیرا سیستم فقط در شرایط آب بندی به طور موثر کار می کند.

محاسبه ابزار و مواد لازم

برای چیدن یک ظرف آجری و نصب کل سیستم، به ابزار و مواد زیر نیاز دارید:

• ظرف برای مخلوط کردن ملات سیمان یا میکسر بتن؛
• مته با پیوست میکسر؛
• سنگ خرد شده و شن و ماسه برای ساخت بالشتک زهکشی.
• بیل، متر نواری، ماله، کاردک؛
• آجر، سیمان، آب، ماسه ریز، تقویت کننده، نرم کننده و سایر مواد افزودنی لازم؛
• دستگاه جوش و اتصال دهنده ها برای نصب لوله ها و قطعات فلزی؛
• یک فیلتر آب و یک ظرف با براده های فلزی برای تصفیه گاز؛
• سیلندرهای لاستیک یا سیلندرهای استاندارد پروپان برای ذخیره گاز.

اندازه مخزن بتنی از میزان زباله های آلی که روزانه در مزرعه یا مزرعه خصوصی ظاهر می شود تعیین می شود. عملکرد کامل بیوراکتور در صورتی امکان پذیر است که تا دو سوم حجم موجود پر شود.

بیایید حجم راکتور را برای یک مزرعه خصوصی کوچک تعیین کنیم: اگر 5 گاو، 10 خوک و 40 مرغ وجود داشته باشد، در هر روز فعالیت زندگی آنها یک بستر 5 × 55 کیلوگرم + 10 × 4.5 کیلوگرم + 40 × 0.17 کیلوگرم است. = 275 کیلوگرم + تشکیل می شود 45 کیلوگرم + 6.8 کیلوگرم = 326.8 کیلوگرم. آوردن مدفوع مرغبرای رسیدن به رطوبت مورد نیاز 85 درصد، 5 لیتر آب اضافه کنید. وزن کل = 331.8 کیلوگرم. برای پردازش در 20 روز شما نیاز دارید: 331.8 کیلوگرم در 20 = 6636 کیلوگرم - حدود 7 متر مکعب فقط برای بستر. این دو سوم حجم مورد نیاز است. برای به دست آوردن نتیجه، به 7x1.5 = 10.5 متر مکعب نیاز دارید. مقدار حاصل حجم مورد نیاز بیوراکتور است.

به یاد داشته باشید که تولید مقادیر زیادی بیوگاز در ظروف کوچک امکان پذیر نخواهد بود. بازده مستقیماً به جرم ضایعات آلی پردازش شده در راکتور بستگی دارد. بنابراین، برای دریافت 100 متر مکعب بیوگاز، باید یک تن زباله آلی را پردازش کنید.

آماده سازی سایت برای بیوراکتور

مخلوط آلی بارگیری شده در راکتور نباید حاوی مواد ضد عفونی کننده باشد. مواد شوینده، مواد شیمیایی که برای زندگی باکتری ها مضر است و تولید بیوگاز را کند می کند.

مهم! بیوگاز قابل اشتعال و انفجار است.

برای عملکرد مناسببیوراکتور باید از همان قوانینی پیروی کند که برای هر تاسیسات گازی وجود دارد. اگر تجهیزات مهر و موم شده و بیوگاز به موقع در مخزن گاز تخلیه شود، هیچ مشکلی وجود نخواهد داشت.

اگر فشار گاز بیش از حد نرمال باشد و یا در صورت شکستن مهر و موم مسموم شود، خطر انفجار وجود دارد، بنابراین توصیه می شود سنسورهای دما و فشار را در راکتور نصب کنید. استنشاق بیوگاز نیز برای سلامت انسان خطرناک است.

نحوه اطمینان از فعالیت زیست توده

شما می توانید با حرارت دادن به فرآیند تخمیر زیست توده آن را تسریع کنید. به عنوان یک قاعده، این مشکل در مناطق جنوبی ایجاد نمی شود. دمای محیط برای فعال شدن طبیعی فرآیندهای تخمیر کافی است. در مناطقی با شرایط آب و هوایی سخت در زمستان، به طور کلی امکان راه اندازی یک کارخانه تولید بیوگاز بدون گرمایش وجود ندارد. از این گذشته، فرآیند تخمیر در دمای بیش از 38 درجه سانتیگراد شروع می شود.

چندین روش برای سازماندهی گرمایش مخزن زیست توده وجود دارد:

• سیم پیچ واقع در زیر راکتور را به سیستم گرمایش وصل کنید.
• نصب عناصر گرمایش الکتریکی در پایه ظرف؛
• گرمایش مستقیم مخزن را با استفاده از وسایل گرمایش الکتریکی فراهم می کند.

باکتری‌هایی که بر تولید متان تأثیر می‌گذارند در خود مواد خام غیرفعال هستند. فعالیت آنها در یک سطح دمایی مشخص افزایش می یابد. نصب روند عادی فرآیند را تضمین می کند سیستم خودکارگرمایش اتوماسیون تجهیزات گرمایشی را هنگامی که دسته سرد بعدی وارد بیورآکتور می شود روشن می کند و سپس هنگامی که زیست توده تا سطح دمای مشخص شده گرم می شود آن را خاموش می کند.

سیستم های کنترل دمای مشابه در دیگهای آب گرم نصب می شوند، بنابراین می توان آنها را در فروشگاه های متخصص در فروش تجهیزات گاز خریداری کرد.

این نمودار کل چرخه را نشان می دهد که از بارگیری مواد خام جامد و مایع شروع می شود و با حذف بیوگاز به مصرف کنندگان پایان می یابد.

مهم است که توجه داشته باشید که می توانید تولید بیوگاز را در خانه با مخلوط کردن زیست توده در یک راکتور فعال کنید. برای این منظور دستگاهی ساخته می شود که از نظر ساختاری شبیه همزن خانگی است. دستگاه را می توان توسط شفتی که از سوراخی که در درب یا دیواره های مخزن قرار دارد، به حرکت در آورد.

چه مجوزهای خاصی برای نصب و استفاده از بیوگاز مورد نیاز است

برای ساخت و راه اندازی بیوراکتور و همچنین استفاده از گاز حاصله، باید مراقب اخذ مجوزهای لازم در مرحله طراحی باشید. هماهنگی باید با خدمات گاز، آتش نشانان و Rostechnadzor تکمیل شود. به طور کلی قوانین نصب و راه اندازی مشابه قوانین استفاده از تجهیزات گاز معمولی است. ساخت و ساز باید به شدت مطابق با SNIP ها انجام شود، تمام خطوط لوله باید زرد و دارای علامت گذاری مناسب باشند. سیستم های آماده تولید شده در کارخانه چندین برابر هزینه بیشتری دارند، اما دارای تمام مدارک همراه هستند و با تمام موارد مطابقت دارند. الزامات فنی. تولید کنندگان تجهیزات را ضمانت می کنند و خدمات نگهداری و تعمیرات محصولات خود را ارائه می دهند.

یک تاسیسات خانگی برای تولید بیوگاز می تواند به شما امکان صرفه جویی در هزینه های انرژی را بدهد که سهم زیادی در تعیین هزینه محصولات کشاورزی دارد. کاهش هزینه های تولید بر افزایش سود دهی مزرعه یا مزرعه خصوصی تأثیر می گذارد. اکنون که می دانید چگونه بیوگاز را از زباله های موجود بدست آورید، تنها چیزی که باقی می ماند این است که این ایده را عملی کنید. بسیاری از کشاورزان مدتهاست که یاد گرفته اند از کودهای دامی درآمد کسب کنند.

در میان اجزای مهم زندگی ما، منابع انرژی از اهمیت بالایی برخوردار است که قیمت آن تقریبا هر ماه در حال افزایش است. هر فصل زمستان در بودجه خانواده ها سوراخ ایجاد می کند و آنها را مجبور به متحمل شدن هزینه های گرمایش و در نتیجه سوخت برای اجاق گاز و دیگ های گرمایش می کند. اما چه باید کرد، بالاخره برق، گاز، زغال سنگ یا هیزم هزینه دارد، و هر چه خانه های ما از بزرگراه های اصلی انرژی دورتر باشد، هزینه گرمایش گران تر خواهد بود... در این میان، گرمایش جایگزین، مستقل از هر تامین کننده و تعرفه ای ، می تواند بر روی بیوگاز ساخته شود که تولید آن نیازی به اکتشاف زمین شناسی، حفاری چاه یا تجهیزات گران قیمت پمپاژ ندارد.

بیوگاز را می توان تقریباً در شرایط خانه به دست آورد، در حالی که هزینه های حداقل و سریع جبران می شود - بیشتر پاسخ ها در مورد این موضوع در این مقاله آمده است.

گرمایش بیوگاز - تاریخچه

علاقه به گازهای قابل اشتعال که در فصل گرم سال در باتلاق ها ایجاد می شود در میان اجداد دور ما ایجاد شد - فرهنگ های پیشرفته هند، چین، ایران و آشور بیش از 3 هزار سال پیش با بیوگاز آزمایش کردند. در همان دوران باستان، در اروپای قبیله ای، سوابی های المانی متوجه شدند که گاز آزاد شده در باتلاق ها به خوبی می سوزد - آنها از آن برای گرم کردن کلبه های خود استفاده می کردند و از طریق لوله های چرمی به آنها گاز می دادند و آنها را در اجاق می سوزاندند. سوابی ها بیوگاز را "نفس اژدها" می دانستند که معتقد بودند در باتلاق ها زندگی می کنند.

قرن ها و هزاره ها بعد، بیوگاز دومین کشف خود را تجربه کرد - در قرن 17 و 18، دو دانشمند اروپایی بلافاصله به آن توجه کردند. شیمیدان معروف زمان خود، یان باپتیستا ون هلمونت، ثابت کرد که تجزیه هر زیست توده گاز قابل اشتعال تولید می کند، و فیزیکدان و شیمیدان معروف الساندرو ولتا رابطه مستقیمی بین مقدار زیست توده ای که فرآیندهای تجزیه در آن انجام می شود و مقدار آن برقرار کرد. بیوگاز آزاد شده در سال 1804 شیمیدان انگلیسی جان دالتون فرمول متان را کشف کرد و چهار سال بعد هامفری دیوی انگلیسی آن را به عنوان بخشی از گاز باتلاق کشف کرد. کاربرد عملیبیوگاز با توسعه روشنایی خیابان های گاز به وجود آمد - در پایان قرن نوزدهم، خیابان های یکی از مناطق شهر انگلیسی اکستر با گاز به دست آمده از یک جمع کننده فاضلاب روشن شد.

در قرن بیستم، تقاضای انرژی ناشی از جنگ جهانی دوم، اروپایی ها را وادار کرد تا به دنبال منابع انرژی جایگزین باشند. کارخانه های بیوگاز، که در آنها گاز از کود تولید می شد، در آلمان و فرانسه و تا حدودی در اروپای شرقی گسترش یافت. با این حال، پس از پیروزی کشورهای ائتلاف ضد هیتلر، بیوگاز فراموش شد - برق، گاز طبیعی و فرآورده های نفتی به طور کامل نیازهای صنایع و جمعیت را پوشش داد.

امروزه، نگرش نسبت به منابع انرژی جایگزین به طور چشمگیری تغییر کرده است - آنها جالب شده اند، زیرا هزینه منابع انرژی معمولی سال به سال افزایش می یابد. در هسته آن بیوگاز است راه واقعیاز تعرفه ها و هزینه های منابع انرژی کلاسیک دور شوید، منبع سوخت خود را برای هر هدفی و به مقدار کافی تهیه کنید.

بیشترین تعداد نیروگاه بیوگاز در چین ایجاد و راه اندازی شده است: 40 میلیون نیروگاه با توان متوسط ​​و کم، حجم متان تولید شده حدود 27 میلیارد متر مکعب در سال است.

بیوگاز - چیست؟

این یک مخلوط گازی است که عمدتاً از متان (محتوای 50 تا 85٪)، دی اکسید کربن (محتوای 15 تا 50٪) و سایر گازها در درصدهای بسیار کمتر تشکیل شده است. بیوگاز توسط تیمی متشکل از سه نوع باکتری که از زیست توده تغذیه می‌کنند - باکتری‌های هیدرولیز تولید می‌شود که برای باکتری‌های اسیدساز غذا تولید می‌کنند، که به نوبه خود غذای باکتری‌های تولیدکننده متان را فراهم می‌کنند که بیوگاز را تشکیل می‌دهند.

تخمیر مواد آلی اصلی (مثلاً کود دامی) که محصول آن بیوگاز خواهد بود، بدون دسترسی به اتمسفر خارجی صورت می گیرد و بی هوازی نامیده می شود. یکی دیگر از محصولات این تخمیر، به نام هوموس کمپوست، برای ساکنان روستایی که از آن برای کود دهی مزارع و باغات سبزیجات استفاده می کنند، به خوبی شناخته شده است، اما بیوگاز تولید شده در توده های کمپوست و انرژی حرارتیمعمولا استفاده نمی شود - و بیهوده!

چه عواملی بازده بیوگاز با محتوای متان بالاتر را تعیین می کند؟

اول از همه، بستگی به دما دارد. هر چه دمای محیط آنها بیشتر باشد، فعالیت باکتری‌ها در تخمیر مواد آلی بیشتر است؛ در دماهای زیر صفر، تخمیر کند می‌شود یا به طور کامل متوقف می‌شود. به همین دلیل، تولید بیوگاز در کشورهای آفریقا و آسیا که در مناطق نیمه گرمسیری و استوایی قرار دارند، رایج‌تر است. در آب و هوای روسیه، تولید بیوگاز و انتقال کامل به آن به عنوان سوخت جایگزین، نیازمند عایق حرارتی بیوراکتور و وارد کردن آب گرم به توده مواد آلی زمانی که دمای اتمسفر خارجی به زیر صفر می‌رسد، خواهد بود. مواد آلی قرار داده شده در بیوراکتور باید زیست تخریب پذیر باشند، لازم است آن را حاوی مقدار قابل توجهی آب - تا 90٪ از جرم مواد آلی - معرفی کنید. یک نکته مهم بی طرفی محیط ارگانیک، عدم وجود اجزایی در ترکیب آن است که از رشد باکتری ها مانند پاک کننده ها و مواد شوینده و هرگونه آنتی بیوتیک جلوگیری می کند. بیوگاز را می توان تقریباً از هر زباله ای با منشاء اقتصادی و گیاهی، فاضلاب، کود و غیره به دست آورد.

فرآیند تخمیر بی هوازی مواد آلی زمانی بهترین کار را انجام می دهد که مقدار pH در محدوده 6.8-8.0 باشد - اسیدیته بالا تشکیل بیوگاز را کند می کند، زیرا باکتری ها مشغول مصرف اسیدها و تولید دی اکسید کربن هستند که اسیدیته را خنثی می کند.

نسبت نیتروژن و کربن در بیوراکتور باید 1 به 30 محاسبه شود - در این صورت، باکتری ها مقدار دی اکسید کربن مورد نیاز خود را دریافت می کنند و محتوای متان در بیوگاز بالاترین خواهد بود.

بهترین بازده بیوگاز با محتوای متان به اندازه کافی بالا در صورتی حاصل می شود که دمای مواد آلی قابل تخمیر در محدوده 32-35 درجه سانتی گراد باشد؛ در دماهای پایین تر و بالاتر، محتوای دی اکسید کربن در بیوگاز افزایش می یابد و کیفیت آن افزایش می یابد. کاهش می دهد. باکتری هایی که متان تولید می کنند به سه گروه تقسیم می شوند: روان دوست، موثر در دمای 5+ تا 20+ درجه سانتی گراد. مزوفیلیک، محدوده دمایی آنها از +30 تا +42 درجه سانتیگراد است. گرمادوست که در حالت از 54+ تا 56+ درجه سانتیگراد کار می کند. برای مصرف‌کنندگان بیوگاز، باکتری‌های مزوفیل و گرما دوست که مواد آلی را با بازده گاز بالاتر تخمیر می‌کنند، بیشترین علاقه را دارند.

تخمیر مزوفیل نسبت به تغییرات دما تا چند درجه نسبت به محدوده دمایی بهینه حساسیت کمتری دارد و برای گرم کردن مواد آلی در بیوراکتور به انرژی کمتری نیاز دارد. معایب آن، در مقایسه با تخمیر گرمادوست، خروجی گاز کمتر، دوره طولانی تر پردازش کامل بستر آلی (حدود 25 روز) و مواد آلی تجزیه شده حاصل ممکن است حاوی فلور مضر باشد، زیرا دمای پایین در بیوراکتور 100% عقیمی را تضمین نمی کند.

افزایش و حفظ دمای داخل راکتور در سطح قابل قبول برای باکتری های گرمادوست، بیشترین بازده بیوگاز را تضمین می کند، تخمیر کامل مواد آلی در 12 روز انجام می شود، محصولات تجزیه بستر آلی کاملاً استریل هستند. ویژگی های منفی: تغییر دما به میزان 2 درجه خارج از محدوده قابل قبول برای باکتری های گرمادوست باعث کاهش تولید گاز می شود. نیاز زیاد به گرمایش، در نتیجه - هزینه های انرژی قابل توجه.

محتویات بیوراکتور باید دو بار در روز هم زده شود، در غیر این صورت پوسته ای روی سطح آن ایجاد می شود و مانعی برای بیوگاز ایجاد می کند. علاوه بر از بین بردن آن، همزدن به شما امکان می دهد درجه حرارت و سطح اسیدیته را در داخل توده آلی یکسان کنید.در بیورآکتورهای چرخه پیوسته، بالاترین بازده بیوگاز با تخلیه همزمان مواد آلی که تحت تخمیر قرار گرفته و بارگذاری حجمی از آن رخ می دهد. ماده آلی جدید به مقداری معادل حجم تخلیه نشده. در بیوراکتورهای با حجم کم، نوعی که معمولاً در مزارع ویلا استفاده می شود، هر روز نیاز به استخراج و معرفی مواد آلی در حجمی تقریباً معادل 5 درصد حجم داخلی محفظه تخمیر است.

بازده بیوگاز مستقیماً به نوع بستر آلی قرار داده شده در بیوراکتور بستگی دارد (میانگین داده ها به ازای هر کیلوگرم وزن بستر خشک در زیر آورده شده است):

1. کود اسب 0.27 متر مکعب بیوگاز تولید می کند، محتوای متان 57٪.
2. کود گاوی 0.3 متر مکعب بیوگاز تولید می کند، محتوای متان 65٪.
3. کود دامی تازه 0.05 متر مکعب بیوگاز با محتوای متان 68 درصد تولید می کند.
4. کود مرغ - 0.5 متر مکعب، محتوای متان در آن 60٪ خواهد بود.
5. کود خوک - 0.57 متر مکعب، سهم متان 70٪ خواهد بود.
6. کود گوسفندی - 0.6 متر مکعب با محتوای متان 70٪؛
7. کاه گندم - 0.27 متر مکعب، با محتوای 58٪ متان؛
8. کاه ذرت - 0.45 متر مکعب، محتوای متان 58٪؛
9. چمن - 0.55 متر مکعب، با 70٪ محتوای متان؛
10. شاخ و برگ چوب - 0.27 متر مکعب، سهم متان 58٪؛
11. چربی - 1.3 متر مکعب، محتوای متان 88٪.

نیروگاه های بیوگاز

این دستگاه ها از عناصر اصلی زیر تشکیل شده اند - یک راکتور، یک قیف بارگیری آلی، یک خروجی بیوگاز و یک قیف تخلیه مواد آلی تخمیر شده.

با توجه به نوع طراحی، نیروگاه های بیوگاز به انواع زیر تقسیم می شوند:

• بدون حرارت دادن و بدون هم زدن مواد آلی تخمیر شده در راکتور.
• بدون حرارت، اما با هم زدن توده آلی؛
• با حرارت دادن و هم زدن؛
• با حرارت دادن، با هم زدن و با وسایلی که به شما امکان می دهد فرآیند تخمیر را کنترل و مدیریت کنید.

اولین نوع کارخانه بیوگاز برای یک مزرعه کوچک مناسب است و برای باکتری های روان دوست طراحی شده است: حجم داخلی بیوراکتور 1-10 متر مکعب است (فرآوری 50-200 کیلوگرم کود در روز)، حداقل تجهیزات، بیوگاز حاصل نمی باشد. ذخیره شده - فوراً به کسانی که آن را مصرف می کنند می رود لوازم خانگی. این نصب فقط در مناطق جنوبی قابل استفاده است، برای دمای داخلی 5-20 درجه سانتیگراد طراحی شده است.

حذف مواد آلی تخمیر شده (تخمیر شده) به طور همزمان با بارگیری یک دسته جدید انجام می شود؛ محموله در ظرفی انجام می شود که حجم آن باید برابر یا بیشتر از حجم داخلی بیوراکتور باشد. محتویات ظرف تا زمانی که به خاک بارور شده وارد شود در آن ذخیره می شود. طراحی نوع دوم نیز برای مزارع کوچک طراحی شده است؛ بهره وری آن کمی بالاتر از نیروگاه های بیوگاز نوع اول است - مجهز به یک دستگاه اختلاط با یک درایو دستی یا مکانیکی است.

نوع سوم نیروگاه های بیوگاز، علاوه بر دستگاه اختلاط، مجهز به گرمایش اجباری بیوراکتور است؛ دیگ آب گرم با سوخت جایگزین تولید شده توسط نیروگاه بیوگاز کار می کند. تولید متان در چنین تاسیساتی توسط باکتری های مزوفیل و ترموفیل بسته به شدت گرمایش و سطح دمای راکتور انجام می شود.

آخرین نوع نیروگاه های بیوگاز پیچیده ترین است و برای چندین مصرف کننده بیوگاز طراحی شده است؛ طراحی نیروگاه ها شامل فشارسنج برقی، شیر اطمینان، دیگ آب گرم، کمپرسور (اختلاط پنوماتیک مواد آلی)، یک گیرنده، یک مخزن گاز، یک کاهنده گاز و یک خروجی برای بارگیری بیوگاز در حمل و نقل. این تاسیسات به طور مداوم کار می کنند، به لطف گرمایش دقیق قابل تنظیم، امکان تنظیم هر یک از سه شرایط دما را فراهم می کنند و انتخاب بیوگاز به طور خودکار انجام می شود.

کارخانه بیوگاز DIY

ارزش حرارتی بیوگاز تولید شده در نیروگاه های بیوگاز تقریباً 5500 کیلو کالری بر متر مکعب است که کمی کمتر از ارزش حرارتی گاز طبیعی (7000 کیلو کالری بر متر مکعب) است. برای گرم کردن 50 متر مربع یک ساختمان مسکونی و استفاده از اجاق گاز چهار شعله به مدت یک ساعت، به طور متوسط ​​4 متر مکعب بیوگاز مورد نیاز است.

در بازار روسیه عرضه می شود تاسیسات صنعتیهزینه تولید بیوگاز از 200000 روبل. - علیرغم هزینه ظاهری بالای آنها، شایان ذکر است که این تاسیسات دقیقاً با توجه به حجم زیرلایه آلی بارگذاری شده محاسبه شده و تحت پوشش ضمانت‌های سازنده قرار می‌گیرند.

اگر ترجیح می دهید خودتان یک کارخانه بیوگاز ایجاد کنید، اطلاعات بیشتر برای شما مناسب است!

فرم بیوراکتور

بهترین شکل برای آن بیضی شکل (تخم مرغی) است، اما ساختن چنین رآکتوری بسیار دشوار است. یک بیوراکتور استوانه ای که قسمت های بالایی و پایینی آن به صورت مخروطی یا نیم دایره ساخته شده است، طراحی آسان تر خواهد بود. راکتورهای مربع یا مستطیل ساخته شده از آجر یا بتن بی اثر خواهند بود زیرا ... با گذشت زمان، ترک هایی در گوشه های آنها ایجاد می شود که ناشی از فشار زیرلایه است؛ قطعات سخت شده مواد آلی در گوشه ها جمع می شوند و در فرآیند تخمیر اختلال ایجاد می کنند. ساختن آنها چندان دشوار نیست. نقطه ضعف آنها مقاومت ضعیف آنها در برابر زنگ زدگی است، آنها نیاز به یک پوشش محافظ، به عنوان مثال، رزین دارند تا روی دیوارهای داخلی اعمال شود. قسمت بیرونی بیوراکتور فولادی باید به طور کامل تمیز و در دو لایه رنگ شود.

ظروف بیوراکتور ساخته شده از بتن، آجر یا سنگ باید به دقت در داخل با لایه ای از رزین پوشانده شوند که بتواند نفوذ ناپذیری موثر آنها در آب و گاز را تضمین کند، دمای حدود 60 درجه سانتیگراد و تهاجم سولفید هیدروژن و اسیدهای آلی را تحمل کند. علاوه بر رزین، برای محافظت از سطوح داخلی راکتور، می توانید از پارافین رقیق شده با روغن موتور 4٪ (جدید) یا نفت سفید استفاده کنید و تا دمای 120-150 درجه سانتیگراد گرم کنید - سطوح بیوراکتور باید با مشعل گرم شوند. قبل از اعمال یک لایه پارافین به آنها.

هنگام ایجاد یک بیوراکتور، می توانید از ظروف پلاستیکی استفاده کنید که مستعد زنگ زدگی نیستند، بلکه فقط از پلاستیک سخت با دیواره های به اندازه کافی محکم استفاده کنید. پلاستیک نرم را فقط در فصل گرم می توان استفاده کرد، زیرا... با شروع هوای سرد، چسباندن عایق به آن دشوار خواهد بود و دیوارهای آن به اندازه کافی محکم نیستند. بیوراکتورهای پلاستیکی را فقط می توان برای تخمیر روان دوست مواد آلی استفاده کرد.

مکان بیوراکتور

قرار دادن آن بسته به فضای موجود در یک سایت معین، فاصله کافی از ساختمان های مسکونی، فاصله از محل دفع زباله، از مکان های قرار دادن حیوانات و غیره برنامه ریزی می شود. برنامه ریزی یک بیوراکتور زمینی، به طور کامل یا جزئی غوطه ور به سطح آب زیرزمینی، راحتی ورود و حذف بستر آلی به مخزن راکتور بستگی دارد. بهینه است که مخزن راکتور را در زیر سطح زمین قرار دهید - صرفه جویی در تجهیزات برای وارد کردن یک بستر آلی به مخزن راکتور به دست می آید، عایق حرارتی به طور قابل توجهی افزایش می یابد، که برای آن می توان از مواد ارزان قیمت (کاه، خاک رس) استفاده کرد.

تجهیزات بیوراکتور

مخزن راکتور باید مجهز به دریچه ای باشد که بتوان از آن برای انجام تعمیرات و کار پیشگیرانه. لازم است یک واشر لاستیکی یا یک لایه درزگیر بین بدنه بیوراکتور و پوشش دریچه قرار دهید. تجهیز بیوراکتور به حسگر دما، فشار داخلی و سطح زیرلایه آلی اختیاری است، اما بسیار راحت است.

عایق حرارتی بیوراکتور

عدم وجود آن اجازه فعالیت نیروگاه بیوگاز را نمی دهد در تمام طول سال، فقط در هوای گرم برای عایق کاری بیوراکتور مدفون یا نیمه مدفون از خاک رس، کاه، کود خشک و سرباره استفاده می شود. عایق در لایه ها گذاشته می شود - هنگام نصب یک راکتور مدفون، گودال با لایه ای از فیلم PVC پوشیده شده است که از تماس مستقیم مواد عایق حرارتی با خاک جلوگیری می کند. قبل از نصب بیوراکتور، کاه را با یک فیلم پی وی سی در کف گودال ریخته می شود، یک لایه خاک رس در بالای آن قرار می گیرد، سپس بیوراکتور قرار می گیرد. پس از این، تمام مناطق آزاد بین مخزن راکتور و گودال پایه که با فیلم پی وی سی پوشانده شده است تقریباً تا انتهای مخزن با کاه پر می شود و یک لایه خاک رس مخلوط با سرباره روی یک لایه 300 میلی متری ریخته می شود.

بارگیری و تخلیه بستر آلی

قطر لوله ها برای بارگیری و تخلیه از بیوراکتور باید حداقل 300 میلی متر باشد، در غیر این صورت گرفتگی می کنند. به منظور حفظ شرایط بی هوازی در داخل راکتور، هر یک از این لوله ها باید مجهز به شیرهای پیچی یا نیمه چرخشی باشند. حجم پناهگاه تامین مواد آلی بسته به نوع نیروگاه بیوگاز باید برابر با حجم روزانه مواد اولیه ورودی باشد. قیف تغذیه باید در سمت آفتابی بیوراکتور قرار گیرد، زیرا این به افزایش دما در بستر آلی معرفی شده کمک می کند و فرآیندهای تخمیر را تسریع می کند. اگر نیروگاه بیوگاز مستقیماً به مزرعه متصل باشد، باید پناهگاه را در زیر ساختار آن قرار داد تا بستر آلی تحت تأثیر گرانش وارد آن شود.

خطوط لوله برای بارگیری و تخلیه بستر آلی باید در طرف مقابل بیوراکتور قرار گیرد - در این حالت، مواد اولیه ورودی به طور مساوی توزیع می شوند و مواد آلی تخمیر شده به راحتی تحت تأثیر نیروهای گرانشی و جرم حذف می شوند. از بستر تازه سوراخ ها و نصب خط لوله بارگیری و تخلیه مواد آلی باید قبل از نصب بیوراکتور در محل نصب و قبل از قرار دادن لایه های عایق حرارتی روی آن انجام شود. تنگی حجم داخلی بیوراکتور با این واقعیت حاصل می شود که ورودی های لوله های بارگیری و تخلیه بستر در یک زاویه حاد قرار دارند، در حالی که سطح مایع داخل راکتور بالاتر از نقاط ورودی لوله است - بلوک های آب بند هیدرولیک. دسترسی به هوا

معرفی و حذف مواد آلی تخمیر شده جدید با استفاده از اصل سرریز آسان‌تر است. افزایش سطح مواد آلی در داخل راکتور هنگامی که یک بخش جدید وارد می شود، بستر را از طریق لوله تخلیه در حجمی برابر با حجم ماده معرفی شده خارج می کند.