محبوبیت روزافزون روش های جایگزین برای به دست آوردن حرارتی و انرژی الکتریکیبه تمایل بسیاری از صاحبان خانه های روستایی و کلبه ها برای به دست آوردن استقلال خاصی از تامین کنندگان انرژی خارجی منجر شده است. علاوه بر این، انرژی "خریداری شده" تمایل دائمی به افزایش قیمت ها را نشان می دهد و نگهداری از یک مزرعه روستایی هر روز گران تر می شود. کارخانه تولید بیوگاز است یک جایگزین عالیبرای منابع انرژی خارجی حداقل می تواند گاز قابل اشتعال برای اجاق گاز را برای خانه فراهم کند و وقتی برق افزایش می یابد (اگر زباله های خودتان یا خریداری شده به اندازه کافی وجود داشته باشد) می تواند هم گرمایش و هم برق خانه و کل خانه را تامین کند.

چه کسانی به نیروگاه های بیوگاز نیاز دارند

نیروگاه های بیوگاز برای تولید گازهای قابل احتراق از مواد خام بیولوژیکی استفاده می شود. بنابراین هر جا که گازهای قابل اشتعال لازم باشد به آنها نیاز است. یعنی به دست آوردن انرژی حرارتی و الکتریکی.
اول از همه، نیروگاه های بیوگاز برای آن دسته از مزارع ضروری است که در آن مواد خام زیادی به شکل زباله های بیولوژیکی وجود دارد. به این ترتیب، نه تنها می توان تولید را بدون ضایعات ساخت، بلکه به دلیل تولید مستقل انرژی و عدم وجود هزینه برای خرید انرژی حرارتی و الکتریکی، سودآوری آن را نیز به میزان قابل توجهی افزایش داد.

ولادیمیر راشین، طراح یک کارخانه بیوگاز و کشاورز اهل پرم، از تجربه خود ثابت کرده است که تولیدات کشاورزی که به طور مستقل زباله ها را با استفاده از یک دستگاه مناسب دفع می کند، به طور کامل نیاز آن به انرژی حرارتی و الکتریکی و همچنین گاز قابل احتراق را برآورده می کند. . در مزرعه بلدرچین او، بیوگاز برای گرم کردن اماکن (اعم از مسکونی، صنعتی و صنعتی)، برای تولید برق، در اجاق‌های آشپزخانه و همچنین برای سوخت‌گیری وسایل نقلیه استفاده می‌شود - همه ماشین‌های مزرعه راشین با بیوگاز کار می‌کنند. در این حالت ماده اولیه اصلی کارخانه بیوگاز فضولات بلدرچین است. این خروجی علاوه بر بیوگاز، کود آلی نیز تولید می کند که درآمد اضافی را نیز برای مزرعه به ارمغان می آورد.

کارخانه های بیوگاز مانند ولادیمیر راشین می توانند سودآوری هر تولید کشاورزی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. نه تنها کود، بلکه ضایعات مختلف صنایع فرآوری چوب (پوست، خاک اره و غیره) و تقریباً از هر ماده آلی می توان به عنوان ماده اولیه برای تولید بیوگاز استفاده کرد.

علاوه بر این، گیاهان بیوگاز را می توان در خانه های روستایی و کلبه ها استفاده کرد، حتی اگر چنین مزارعی تمرکز کشاورزی نداشته باشند. زباله های خانگی هر مزرعه ای برای تامین مواد اولیه برای یک نیروگاه بیوگاز به اندازه کافی خواهد بود و اگر مزرعه به طور کامل از انرژی حرارتی و الکتریکی برخوردار نیست، حداقل هزینه خرید چنین انرژی را کاهش دهید. علاوه بر این، علاوه بر زباله های خانگی، هر مزرعه روستایی حاوی ضایعات زمین (علف های هرز، قلمه شاخه ها و غیره) نیز می باشد. خوب، شما حتی می توانید یک اجاق گاز آشپزخانه را با گاز قابل اشتعال با استفاده از نصب مینی بیوگاز در یک خانه روستایی تهیه کنید.

اصل تولید بیوگاز

بیوگاز از طریق تخمیر بی هوازی (یعنی بدون اکسیژن) زیست توده تولید می شود که توسط باکتری های خاص تامین می شود. سه نوع باکتری در این فرآیند نقش دارند: هیدرولیتیک، اسیدساز و متان ساز.

یک نیروگاه بیوگاز از چندین بخش (ظروف) تشکیل شده است. ابتدا مواد خام وارد یک ظرف اولیه می شود و در آنجا کاملاً مخلوط شده و خرد می شود (در مورد کسر جامد) به یک توده همگن تبدیل می شود. سپس مواد خام خرد شده وارد راکتور (محفظه ای که زیست توده مستقیماً در آن تخمیر می شود) می شود.

راکتور معمولاً از بتن مسلح ساخته می شود که در برابر اسید مقاوم است. این ظرف کاملا مهر و موم شده است. به منظور سرعت بخشیدن به فرآیند تخمیر، مایع موجود در ظرف را حرارت داده و هم می زنند. اغلب از یک واحد تولید همزمان برای گرم کردن راکتور استفاده می شود - در چنین نصبی لازم است ژنراتور گرما و نیرو خنک شود و گرمای حذف شده وارد راکتور می شود. گرما همچنین می تواند از یک دیگ آب گرم مخصوص تامین شود.

پس از اتمام فرآیند تخمیر، گاز تولید شده از راکتور وارد نگهدارنده گاز می شود، جایی که فشار یکسان می شود و سپس بیوگاز وارد مولد حرارت و برق (گاز یا گازوئیل-گاز) می شود که در نتیجه حرارت یا الکتریکی انرژی تولید می شود.

علاوه بر بیوگاز، بخش جامد - کودهای آلی - در راکتور ته نشین می شود که می توان از آن در مزارع استفاده کرد. کودهای مایع نیز پس از آزاد شدن گاز از راکتور به دست می آیند. کودهای مایع و جامد هر دو غلیظ هستند و به طور فعال در کشاورزی استفاده می شوند.

نیروگاه های بیوگاز صنعتی دارند کنترل خودکار. اتوماسیون وظیفه جریان مواد اولیه به داخل تاسیسات را بر عهده دارد و برای اختلاط، دما، عملکرد ژنراتور و غیره را کنترل می کند. همچنین، چنین تاسیساتی مجهز به دستگاه های شعله ور اضطراری هستند - در صورت توقف موتور، گاز به سادگی سوزانده می شود. علاوه بر این، کارخانه‌های بیوگاز صنعتی اغلب مجهز به خط بسته‌بندی کودهای مایع هستند؛ در این حالت، کودها در بطری‌های کوچک (حداکثر 1 لیتر) بطری می‌شوند.

کارخانه بیوگاز انفرادی

اصل کار یک نیروگاه بیوگاز فردی مانند یک کارخانه صنعتی است. درست است، نصب های کوچک به ندرت مجهز به دستگاه های خودکار برای مخلوط کردن بستر و سایر اتوماسیون ها هستند - به دلیل افزایش قابل توجه هزینه نصب خانگی با چنین تجهیزاتی. در اغلب موارد، این تاسیسات فقط دارای دستگاه هایی برای کنترل دما، عملکرد ژنراتور و غیره هستند و کلیه تعمیرات کارخانه مینی بیوگاز به صورت دستی انجام می شود.

اگر مزرعه تولید دام یا محصول نداشته باشد، از نیروگاه های بیوگاز خانگی عمدتاً برای تولید گاز قابل احتراق برای نیازهای آشپزخانه استفاده می شود. با این حال، تمایل فزاینده ای به استفاده از تاسیسات کوچک برای ارائه خانه ها و کلبه های روستایی با یک مجموعه انرژی کامل وجود دارد، یعنی نه تنها گاز "آشپزخانه"، بلکه انرژی حرارتی و الکتریکی. علاوه بر این، این دیگر به حضور دام های بزرگ یا کوچک در مزرعه بستگی ندارد، مواد خام برای نیروگاه های بیوگاز خانگی به سادگی از نزدیک ترین مزرعه خریداری می شود. این می تواند کود یا ضایعات صنایع فرآوری چوب باشد.

کارخانه بیوگاز DIY

ساخت نیروگاه های بیوگاز، حتی مینی، برای نیازهای داخلی، ارزان نیست. و اگرچه دوره بازپرداخت چنین تجهیزاتی نسبتاً کوتاه است (5-7 سال) ، اما هر مالکی آماده نیست یا فرصت سرمایه گذاری ندارد. مقدار مورد نیاز. بله، مزایا واضح است: در مدت زمان کوتاهی، با کمک یک کارخانه کوچک بیوگاز، می توانید تقریباً استقلال کامل از منابع انرژی خریداری شده به دست آورید، مزرعه خود را به خودکفایی منتقل کنید و حتی کودهای رایگان به عنوان پاداش اضافی داشته باشید. با این حال، امروز باید پول بپردازید، و مزایای آن تنها در چند سال ظاهر می شود. بنابراین، بسیاری از صاحبان خانه های روستایی و کلبه ها تعجب می کنند: چگونه خودتان یک کارخانه بیوگاز بسازید؟

یک مینی نیروگاه بیوگاز چندان پیچیده نیست و ساخت آن کاملاً قابل مدیریت است. این باعث صرفه جویی قابل توجهی می شود. علاوه بر این، پروژه‌هایی برای نیروگاه‌های بیوگاز وجود دارد که از وسایل و مواد بداهه استفاده می‌کنند (به عنوان مثال، با یک راکتور زنگ، و زنگ را می‌توان از لاستیک ساخت و غیره). یعنی تاسیسات خانگی برای تولید بیوگاز به معنای به دست آوردن پاداش های مورد نظر با حداقل پول است.

هنگام ساخت یک نیروگاه بیوگاز، لازم است محاسبه دقیقی از میزان بهره وری آن انجام شود. برای انجام این کار، شما باید تمام مصرف کنندگان مورد نظر بیوگاز (به عنوان مثال، اجاق گاز، تجهیزات خودرو و غیره) را در نظر بگیرید. اگر قرار است از بیوگاز برای تولید انرژی الکتریکی و/یا حرارتی استفاده شود، محاسبه باید شامل تمام مصرف کنندگان انرژی باشد. بر اساس محاسبات، یک پروژه نیروگاه بیوگاز ایجاد می شود.

کارخانه های تولید بیوگاز خانگی به طور گسترده در اینترنت در دسترس هستند. می توانید محاسبات نمونه، نقشه دستگاه و توصیف همراه با جزئیات. مجموعه عظیمی از دستگاه ها به شما امکان می دهد هر دو را بسازید نصب پیچیدهبا چندین محفظه و یک نسخه ساده شده (به عنوان مثال، یک دستگاه ساده مانند یک حوضچه که با یک زنگ لاستیکی پوشیده شده است با یک دستگاه برای تخلیه گاز). همه می توانند انتخاب کنند نصب خانگیمطابق با خواسته ها، توانایی ها و مهارت های شما. به ویژه در این مورد مفید توضیحات همراه با عکس های مرحله به مرحلهیا ویدیو

ساخت کارخانه بیوگاز با دستان خود به شما امکان می دهد تا 50٪ از هزینه دستگاه را صرفه جویی کنید که به طور قابل توجهی سرعت بازپرداخت تجهیزات را افزایش می دهد. علاوه بر این، ایجاد ساده ترین نصب برای شروع به شما امکان می دهد نیاز به چنین تجهیزاتی را در خانه ارزیابی کنید، و همچنین پول را به تدریج سرمایه گذاری کنید، که برای بسیاری بسیار آسان تر از پرداخت کل مبلغ مورد نیاز است.

نیروگاه بیوگاز چگونه کار می کند؟

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 طبیعیو فرآورده های نفتی به طور کامل نیازهای صنایع و جمعیت را پوشش می 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 به دست آورد. فاضلاب، کود و غیره

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. مدفوع 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.

هر کسی می تواند به تنهایی بیوگاز ایجاد کند. این امر به دانش یا مهارت خاصی در زمینه منابع انرژی تجدیدپذیر نیاز ندارد. اگر هر فردی به دنیای اطراف خود فکر کند، وضعیت محیطی روی زمین به طور قابل توجهی بهبود خواهد یافت.

گاز کود یک واقعیت است. در واقع می توان آن را از کود دامی به دست آورد که به نوعی زمین را بارور می کند. اما می توانید آن را در گردش قرار دهید و گاز واقعی دریافت کنید.

برای به دست آوردن گاز از کود با دستان خود در خانه، از تاسیسات بیوگاز مزرعه استفاده می شود. شما می توانید گاز طبیعی را با استفاده از هاضم درست در مزرعه تولید کنید. این همان چیزی است که کشاورزان تولید می کنند. برای این کار نیازی به خرید سوخت خاصی ندارید. مواد اولیه طبیعی به اندازه کافی

بیوراکتور باید از 1 تا 8-10 متر مکعب باشد. ضایعات تولید خصوصی، کود مرغ. تولید و فرآوری مواد اولیه روی دستگاهی با چنین حجمی قادر به فرآوری بیش از 50 کیلوگرم کود دامی خواهد بود. برای ایجاد یک نصب بیوگاز، باید نقشه هایی را که بر اساس آن تجهیزات ساخته شده است، پیدا کنید و همچنین به یک نمودار نیاز دارید.

نصب در چند مرحله انجام می شود:

نصب خانگی به شما این امکان را می دهد که در مدت زمان معینی از کود گاز بگیرید. با داشتن نمودارها و نقشه ها می توانید آن را خودتان مونتاژ کنید. برای مولد حرارت، می توانید دیگ های گرمایش آب را انتخاب کنید. برای جمع آوری گاز در محل، یک مخزن گاز مورد نیاز است. گاز را جمع آوری و ذخیره می کند.

به یاد داشته باشید که ناخالصی ها و زباله های موجود در مخزن باید هر از چند گاهی تمیز شوند.

با استفاده از یک کارخانه بیوگاز می توانید گاز را از کود به دست آورید. شما می توانید آن را خودتان طراحی کنید. حجم مواد خام مورد پردازش را تعیین کنید، ظرف مناسبی را انتخاب کنید که در آن مواد خام پردازش و مخلوط شوند - اینگونه گاز اشباع شده با متان در سوخت زیستی تولید می شود.

ساخت بیوگاز در خانه

این کلیشه وجود دارد که بیوگاز را فقط می توان در صنایع و مزارع تخصصی به دست آورد. با این حال، اینطور نیست. امروز می توانید بیوگاز را در خانه بسازید.

بیوگاز ترکیبی از گازهای مختلف است که از تجزیه مواد آلی ایجاد می شود. شایان ذکر است که بیوگاز قابل اشتعال است. با شعله تمیز به راحتی مشتعل می شود.

بیایید به مزایای نصب بیوگاز در خانه توجه کنیم:

1. تولید بیوگاز بدون تجهیزات گران قیمت؛
2. با استفاده از شما؛
3. مواد خام طبیعی و رایگان به شکل کود یا گیاه؛
4. مراقبت از محیط زیست.

داشتن تاسیسات بیوگاز در خانه یک تجارت سودآور برای صاحب یک کلبه تابستانی است. برای انجام چنین نصبی به مقدار کمی پول نیاز دارید: دو بشکه 200 لیتری، یک بشکه 50 لیتری، لوله های فاضلاب، شیلنگ گاز و شیر.

همانطور که می بینید، برای انجام نصب خودتان، حتی نیازی به خرید ابزار اضافی ندارید. بشکه ها، شیرها، شیلنگ ها و لوله ها تقریباً همیشه در مزارع صاحبان ویلا یافت می شوند. یک ژنراتور گاز یک نگرانی برای محیط زیست و همچنین فرصت شما برای استفاده از منبع جایگزین انرژی و سوخت است.

چرا برای کشاورزی به نیروگاه بیوگاز نیاز دارید؟

برخی از کشاورزان، ساکنان تابستانی و صاحبان خانه های شخصی نیازی به ساخت تاسیسات بیوگاز نمی بینند. در نگاه اول این درست است. اما پس از آن، هنگامی که صاحبان تمام مزایا را می بینند، سوال در مورد نیاز به چنین نصبی ناپدید می شود.

اولین دلیل واضح برای نصب نیروگاه بیوگاز در مزرعه، تامین برق و گرمایش است که به شما امکان می دهد هزینه کمتری برای برق بپردازید.

هزینه استفاده از انرژی شخصی شما کمتر از هزینه تامین آن در مزرعه است.

یکی دیگر از دلایل اصلی نیاز به ایجاد یک تاسیسات، سازماندهی یک چرخه کامل تولید بدون زباله است. ما از کود یا بستر به عنوان ماده اولیه دستگاه استفاده می کنیم. پس از پردازش، گاز جدیدی دریافت می کنیم.

دلیل سوم به نفع یک نیروگاه بیوگاز، پردازش کارآمد و تأثیر زیست محیطی آن است.

3 مزیت نیروگاه بیوگاز:

• تولید انرژی برای فعال نگه داشتن مزرعه خانوادگی؛
• سازماندهی یک چرخه کامل؛
• استفاده بهینه از مواد اولیه.

نصب در مزرعه شما نشانگر کارایی و توجه شما به محیط زیست است. بیوژنراتورها در هزینه صرفه جویی می کنند مقدار زیادیپول، اجرای تولید بدون ضایعات، توزیع کارآمد منابع و مواد اولیه، بلکه خودکفایی کامل شماست.

مونتاژ یک پمپ حرارتی با دستان خود از یک پمپ قدیمی آسان است تجهیزات منزل. کل فرآیند در مقاله زیر توضیح داده شده است:

سوال برای کشاورزی کارآمد: چگونه متان را به درستی دریافت کنیم؟

متان جزء اصلی بیوگاز است. بیوگاز خود مخلوطی از گازهای مختلف است. در این میان متان از همه مهمتر است.

اجازه دهید عوامل موثر بر تولید متان را برجسته کنیم:

• محیط؛
• مواد اولیه با کیفیت بالا؛
• دفعات اختلاط مواد اولیه در مخزن نصب.

مواد خام موجود در ظرف را باید حداقل یک بار در روز و در حالت ایده آل شش بار با چنگال مخلوط کرد.

تولید متان ارتباط مستقیمی با تولید بیوگاز دارد. هرچه فرآیند تولید بیوگاز را بهتر انجام دهید، کیفیت بهتری از بیوگاز در خروجی دریافت خواهید کرد. برای انجام این کار، شما باید فقط از مواد اولیه با کیفیت بالا استفاده کنید، محل نصب را کنترل کنید و محتویات مخزن را مخلوط کنید. سپس متان را به درستی دریافت خواهید کرد.

کارخانه بیوگاز DIY (فیلم)

حافظان محیط زیست محیطدر شکل اصلی خود بزرگتر می شود. بدون انتشار یا آلودگی. نیروگاه های بیوگاز این مشکل را حل می کنند. علاوه بر این، مالک نیروگاه بیوگاز شخصاً از استفاده از آن منافع پولی مستقیم دریافت می کند.

جامعه مدرن به طور فزاینده ای در تلاش است تا از منابع جایگزین انرژی الکتریکی استفاده کند، این به مقابله با مشکل حفاظت از منابع در جهان کمک می کند و همچنین به ما امکان می دهد هزینه های این یا آن نوع کار را به حداقل برسانیم. مردم برای رسیدن به اهداف خود با استفاده از انرژی عناصر طبیعی مانند آب، باد، خاک، خورشید و علاوه بر استفاده از انواع غیر استاندارد سوخت که به راحتی جایگزین سوخت های سنتی می شوند، سازگار شده اند.

یک نیروگاه بیوگاز برای خانه شما به شما این امکان را می دهد که منبع انرژی تولید شده - بیوگاز - را به تنهایی به دست آورید. این سوخت کاربرد خود را در زندگی روزمره هر شخصی پیدا می کند. بیایید دریابیم که مزایای اصلی این طرح چیست، برای چه اهدافی می توان از آن استفاده کرد و چگونه می توان یک کارخانه ساده بیوگاز را با دستان خود ساخت.

منطقه برنامه

چنین وسیله ای برای چه استفاده می شود؟ برای تولید سوخت زیست محیطی، بیوگاز، که می تواند در کشاورزی، هم در زندگی روزمره و هم در شرکت ها.

بیوگاز می تواند برای تولید گرما، برق و به عنوان سوخت خودرو استفاده شود. پیکربندی و محتوای نصب بسته به توان مورد نیاز برای هر مورد خاص، نوع مواد اولیه اولیه مورد استفاده و محصول نهایی به دست آمده، دارای تغییرات زیادی است. می توانید در اینترنت مطالعه کنید عکس های مختلفنیروگاه های بیوگاز که در پارامترهای خاصی با یکدیگر متفاوت هستند.

اصل کار یک نیروگاه بیوگاز بسیار واضح است، بنابراین استفاده از آن همیشه و در همه جا مجاز است. عامل اصلی مؤثر بر نیاز و امکان سنجی راه اندازی واحد در یک مکان مشخص، تأمین حجم کافی از مواد اولیه آلی برای کار است که در این فرآیند مورد نیاز خواهد بود.

چگونه کار می کند

به منظور درک اصل عملکرد، درک ساختار یک نیروگاه بیوگاز ضروری است. یک واحد استاندارد شامل اجزا، قطعات و قطعات زیر است:

• ظرف برای مواد اولیه آلی اولیه؛
• سنگ شکن های مواد خیلی درشت (مخلوط کننده های مختلف، آسیاب ها) که امکان به دست آوردن بخش های کوچکتری از مواد خام را فراهم می کند.
• نگهدارنده گاز - ظرفی که بیوگاز تولید شده در آن انباشته می شود.
• مخزن، ظرف، راکتوری که در آن فرآیند تولید سوخت انجام می شود.
• لوله هایی که از طریق آنها مواد اولیه اولیه به مخزن تولید سوخت زیستی تحویل داده می شود.
• سیستمی که به شما امکان می دهد بیوگاز را از مخزن به مخزن گاز و به مراحل بعدی پردازش انتقال دهید.
• سیستم های خودکار، سیستم های امنیتی و کنترل فرآیند.

برای آشنایی بیشتر با ساختار واحد می توانید نمودارها و نقشه های نیروگاه های بیوگاز را مطالعه کنید که تمامی اجزا و اجزای تجهیزات را به وضوح نمایش می دهد.

اصل کار بر اساس تخمیر و تجزیه بعدی مواد اولیه اولیه (که می تواند ضایعات مختلف کشاورزی یا صنعتی مانند کود دامی، محصولات جنگلی باشد) در بیوراکتور تاسیسات است. این فرآیند تحت تأثیر باکتری های خاص رخ می دهد.

در نتیجه فرآیندهای انجام شده در مخزن، بیوگاز متشکل از متان، سولفید هیدروژن، CO2، آمونیاک، نیتروژن و غیره تولید می شود.

مراحل اصلی فرآیندهای رخ داده در دستگاه:

• تامین مواد اولیه ارگانیک در ظروف؛
• سنگ زنی و حمل و نقل بیشتر زباله های بارگیری شده به راکتور، گرم کردن همزمان زیست توده.
• آغاز فرآیند تجزیه در یک بیوراکتور مهر و موم شده، دمای ایده آل برای عملکرد آن: + 40 درجه سانتیگراد.
• تشکیل بیوگاز (در نگهدارنده گاز) و کود زیستی (در یک مخزن راکتور جداگانه).
• ورود بیوگاز به سیستم تصفیه و استفاده بیشتر از آن توسط انسان (برای مصارف خانگی، تولید گرما یا برق).
• استفاده از کود زیستی از راکتور برای هدف مورد نظر.

چگونه خودتان آن را انجام دهید

یک نیروگاه بیوگاز برای کشاورزی یا مصارف خانگی می تواند توسط شخصی ساخته شود ابزار لازم، دانش لوله کشی و مهارت های اولیه در کار با جوشکاری.

ترتیب اقدامات انجام شده به شرح زیر خواهد بود:

• ساخت بدنه بیوراکتور که برای انجام تخمیر استفاده می شود (ظرف می تواند از فلز یا بتن ساخته شود).
• نصب روکش ها در بالای مخزن، سوراخ هایی در دیواره های جانبی لازم برای بارگیری و بر این اساس تخلیه مواد خام.
• نصب مخزن گاز؛
• ساخت خط لوله از مخزن گاز تا محل مصرف محصول نهایی (این طرح باید شامل دریچه ها و عناصر محافظ - شیرهای مختلف، شیرها و غیره باشد).

نصب یک نیروگاه بیوگاز در ویلا، در یک خانه روستایی، در مزرعه یا در تولید به شما امکان می دهد نه تنها مزایای اقتصادی دریافت کنید، بلکه به نتایج مثبت دیگری نیز برسید، یعنی در جنبه های زیست محیطی و انرژی.

مصرف کننده با استفاده از چنین وسیله ای نه تنها سوخت سازگار با محیط زیست، چندین نوع انرژی و کود بیولوژیکی دریافت می کند، بلکه هزینه های فرصتی را که در نبود چنین واحدی ممکن است متحمل شود، به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

عکس کارخانه بیوگاز

افزایش قیمت انرژی ما را به فکر این می‌اندازد که بتوانیم خودمان آن را تامین کنیم. یکی از گزینه ها یک نیروگاه بیوگاز است. با کمک آن، بیوگاز از کود، فضولات و بقایای گیاهی به دست می آید که پس از تصفیه، می توان از آن برای وسایل گاز (اجاق گاز، دیگ بخار) استفاده کرد، به سیلندرها پمپ کرد و به عنوان سوخت خودروها یا ژنراتورهای الکتریکی استفاده کرد. به طور کلی، پردازش کود به بیوگاز می تواند تمام نیازهای انرژی یک خانه یا مزرعه را برآورده کند.

ساخت نیروگاه بیوگاز راهی برای تامین مستقل منابع انرژی است

اصول کلی

بیوگاز محصولی است که از تجزیه مواد آلی به دست می آید. در طی فرآیند پوسیدگی/تخمیر، گازهایی آزاد می‌شوند که با جمع‌آوری آن‌ها می‌توانید نیازهای خانوار خود را برآورده کنید. تجهیزاتی که این فرآیند در آنها اتفاق می افتد، "کارخانه بیوگاز" نامیده می شود.

فرآیند تشکیل بیوگاز به دلیل فعالیت حیاتی انواع مختلفی از باکتری‌هایی است که در خود زباله وجود دارد. اما برای اینکه آنها فعالانه "کار کنند" باید ایجاد کنند شرایط خاص: رطوبت و دما برای ایجاد آنها، یک نیروگاه بیوگاز در حال ساخت است. این مجموعه ای از دستگاه ها است که اساس آن یک بیوراکتور است که در آن تجزیه زباله رخ می دهد که با تشکیل گاز همراه است.

سه حالت برای تبدیل کود به بیوگاز وجود دارد:

• حالت روان دوستی دما در نیروگاه بیوگاز از 5+ تا 20+ درجه سانتی گراد است. در چنین شرایطی، فرآیند تجزیه کند است، گاز زیادی تشکیل می شود و کیفیت آن پایین است.
• مزوفیلیک. دستگاه در دمای 30+ تا 40+ درجه سانتی گراد وارد این حالت می شود. در این مورد، باکتری های مزوفیل به طور فعال تکثیر می شوند. در این مورد، گاز بیشتری تشکیل می شود، فرآیند پردازش زمان کمتری می برد - از 10 تا 20 روز.
• گرما دوست. این باکتری ها در دمای 50+ درجه سانتی گراد تکثیر می شوند. این فرآیند سریعترین است (3-5 روز)، خروجی گاز بزرگترین است (با شرایط ایده آلاز 1 کیلوگرم تحویل می توانید تا 4.5 لیتر بنزین دریافت کنید). بیشتر جداول مرجع برای بازده گاز از پردازش به طور خاص برای این حالت ارائه شده است، بنابراین هنگام استفاده از حالت های دیگر ارزش تنظیم کمتری را دارد.

سخت ترین چیز برای پیاده سازی در نیروگاه های بیوگاز حالت گرمادوست است. این امر به عایق حرارتی باکیفیت نیروگاه بیوگاز، گرمایش و سیستم کنترل دما نیاز دارد. اما در خروجی حداکثر مقدار بیوگاز را دریافت می کنیم. یکی دیگر از ویژگی های پردازش ترموفیل عدم امکان بارگذاری اضافی است. دو حالت باقی مانده - روان دوست و مزوفیلیک - به شما امکان می دهد روزانه یک بخش تازه از مواد خام آماده شده را اضافه کنید. اما در حالت گرمادوست، زمان پردازش کوتاه امکان تقسیم بیوراکتور را به مناطقی فراهم می‌کند که در آن سهم مواد خام با زمان‌های بارگذاری متفاوت پردازش می‌شود.

نمودار نیروگاه بیوگاز

اساس یک نیروگاه بیوگاز یک بیوراکتور یا پناهگاه است. فرآیند تخمیر در آن اتفاق می افتد و گاز حاصل در آن تجمع می یابد. همچنین یک قیف بارگیری و تخلیه وجود دارد؛ گاز تولید شده از طریق لوله ای که به قسمت بالایی وارد شده است تخلیه می شود. بعد سیستم تصفیه گاز می آید - تمیز کردن آن و افزایش فشار در خط لوله گاز تا فشار کاری.

برای حالت های مزوفیل و گرما دوست، یک سیستم گرمایش بیوراکتور نیز برای رسیدن به حالت های مورد نیاز مورد نیاز است. برای این منظور معمولا از آنها استفاده می شود دیگ های گازکار بر روی سوخت تولید شده از آن، یک سیستم خط لوله به بیوراکتور می رود. معمولاً این لوله‌های پلیمری هستند، زیرا در محیط‌های تهاجمی بهترین مقاومت را دارند.

یک کارخانه بیوگاز نیز به سیستمی برای اختلاط مواد نیاز دارد. در طی تخمیر، یک پوسته سخت در قسمت بالایی تشکیل می شود و ذرات سنگین ته نشین می شوند. همه اینها با هم روند تشکیل گاز را بدتر می کند. میکسرها برای حفظ حالت همگن توده فرآوری شده مورد نیاز هستند. آنها می توانند مکانیکی یا حتی دستی باشند. آنها را می توان با تایمر یا دستی شروع کرد. همه چیز به نحوه ساخت نیروگاه بیوگاز بستگی دارد. سیستم خودکارنصب گران تر است، اما در حین کار به حداقل توجه نیاز دارد.

با توجه به نوع مکان، یک نیروگاه بیوگاز می تواند:

• روی زمین.
• نیمه فرورفته.
• فرورفته.

نصب آنها گرانتر است - مقدار زیادی کار حفاری مورد نیاز است. اما هنگامی که در شرایط ما استفاده می شود، آنها بهتر هستند - سازماندهی عایق راحت تر است و هزینه های گرمایش کمتر است.

چه چیزی قابل بازیافت است

یک کارخانه بیوگاز اساساً همه چیزخوار است - هر ماده آلی را می توان پردازش کرد. هر گونه کود و ادرار، بقایای گیاهی مناسب است. شوینده ها، آنتی بیوتیک ها و مواد شیمیایی بر روند تاثیر منفی می گذارند. توصیه می شود مصرف آنها را به حداقل برسانید، زیرا آنها فلور را که آنها را پردازش می کند از بین می برند.

کود گاوی ایده آل در نظر گرفته می شود، زیرا حاوی میکروارگانیسم ها است مقادیر زیاد. اگر گاو در مزرعه وجود ندارد، هنگام بارگیری بیوراکتور، توصیه می شود مقداری از کود دامی اضافه شود تا بستر با میکرو فلور مورد نیاز پر شود. بقایای گیاهی از قبل خرد شده و با آب رقیق می شوند. مواد گیاهی و فضولات در یک بیوراکتور مخلوط می شوند. پردازش این "پر کردن" بیشتر طول می کشد، اما در پایان روز، در حالت صحیح، بالاترین بازده محصول را داریم.

تعیین مکان

برای به حداقل رساندن هزینه های سازماندهی فرآیند، منطقی است که کارخانه بیوگاز را در نزدیکی منبع ضایعات قرار دهید - نزدیک ساختمان هایی که طیور یا حیوانات در آن نگهداری می شوند. توصیه می شود طرح را به گونه ای توسعه دهید که بارگذاری توسط گرانش اتفاق بیفتد. از یک انبار یا خوک‌خانه، می‌توانید خط لوله‌ای را در یک شیب ایجاد کنید که از طریق آن کود توسط نیروی جاذبه به داخل پناهگاه جریان می‌یابد. این امر کار نگهداری راکتور و همچنین حذف کود را بسیار ساده می کند.

بسیار توصیه می شود که کارخانه بیوگاز را به گونه ای قرار دهید که زباله های مزرعه بتوانند توسط گرانش جریان پیدا کنند

به طور معمول، ساختمان های دارای حیوانات در فاصله ای از یک ساختمان مسکونی قرار دارند. بنابراین، گاز تولید شده باید به مصرف کنندگان منتقل شود. اما گذاشتن یک لوله گاز ارزان تر و راحت تر از سازماندهی یک خط برای حمل و بارگیری کود است.

بیوراکتور

الزامات کاملاً سختگیرانه ای برای مخازن پردازش کود وجود دارد:

تمام این الزامات برای ساخت یک کارخانه بیوگاز باید برآورده شود، زیرا آنها ایمنی را تضمین می کنند و شرایط عادی را برای پردازش کود به بیوگاز ایجاد می کنند.

از چه موادی می توان آن را ساخت؟

مقاومت در برابر محیط های تهاجمی نیاز اصلی موادی است که می توان از آنها ظروف ساخت. بستر موجود در بیوراکتور می تواند اسیدی یا قلیایی باشد. بر این اساس، ماده ای که ظرف از آن ساخته شده است باید محیط های مختلف را به خوبی تحمل کند.

مواد زیادی این درخواست ها را برآورده نمی کند. اولین چیزی که به ذهن می رسد فلز است. بادوام است و می توان از آن برای ساخت ظروف با هر شکلی استفاده کرد. خوبی این است که می توانید از یک ظرف آماده استفاده کنید - مقداری مخزن قدیمی. در این صورت، ساخت نیروگاه بیوگاز زمان بسیار کمی می برد. عیب فلز این است که با مواد شیمیایی فعال واکنش داده و شروع به فروپاشی می کند. خنثی کردن این منهایفلز با یک پوشش محافظ پوشانده شده است.

یک گزینه عالی یک ظرف بیوراکتور ساخته شده از پلیمر است. پلاستیک از نظر شیمیایی خنثی است، پوسیده نمی شود، زنگ نمی زند. شما فقط باید از بین موادی انتخاب کنید که می توانند در برابر انجماد و گرم شدن تا دمای نسبتاً بالا مقاومت کنند. دیواره های راکتور باید ضخیم باشد و ترجیحاً با الیاف شیشه تقویت شده باشد. چنین ظروفی ارزان نیستند، اما عمر طولانی دارند.

یک گزینه ارزان تر، یک کارخانه بیوگاز با ظرف ساخته شده از آجر، بلوک های بتنی یا سنگ است. برای اینکه سنگ تراشی بتواند بارهای زیادی را تحمل کند، لازم است سنگ تراشی را (در هر 3-5 ردیف بسته به ضخامت دیوار و متریال) تقویت کرد. پس از تکمیل فرآیند ساخت دیوار، برای اطمینان از نفوذ ناپذیری آب و گاز، عملیات چند لایه بعدی دیوارها در داخل و خارج ضروری است. دیوارها با ترکیب سیمان-شن و ماسه با مواد افزودنی (افزودنی) اندود شده اند که خواص مورد نیاز را فراهم می کنند.

اندازه راکتور

حجم راکتور به دمای انتخاب شده برای پردازش کود به بیوگاز بستگی دارد. اغلب، مزوفیلیک انتخاب می شود - نگهداری آن آسان تر است و امکان بارگیری مجدد روزانه راکتور را فراهم می کند. تولید بیوگاز پس از رسیدن به حالت عادی (حدود 2 روز) پایدار است، بدون افزایش یا افت (هنگام ایجاد) شرایط عادی). در این مورد منطقی است که حجم کارخانه بیوگاز را بسته به مقدار کود تولید شده در مزرعه در روز محاسبه کنیم. همه چیز به راحتی بر اساس داده های آماری متوسط ​​محاسبه می شود.

تجزیه کود در دمای مزوفیل از 10 تا 20 روز طول می کشد. بر این اساس، حجم با ضرب در 10 یا 20 محاسبه می شود. هنگام محاسبه، لازم است مقدار آبی را که برای رساندن بستر به حالت ایده آل لازم است در نظر بگیرید - رطوبت آن باید 85-90٪ باشد. حجم یافت شده 50٪ افزایش می یابد زیرا حداکثر بار نباید از 2/3 حجم مخزن تجاوز کند - گاز باید در زیر سقف جمع شود.

به عنوان مثال، در یک مزرعه 5 گاو، 10 خوک و 40 مرغ وجود دارد. اساساً 5 * 55 کیلوگرم + 10 * 4.5 کیلوگرم + 40 * 0.17 کیلوگرم = 275 کیلوگرم + 45 کیلوگرم + 6.8 کیلوگرم = 326.8 کیلوگرم. برای رساندن کود مرغی به رطوبت 85 درصد، باید کمی بیشتر از 5 لیتر آب اضافه کنید (یعنی 5 کیلوگرم دیگر). وزن کل 331.8 کیلوگرم است. برای پردازش در 20 روز شما نیاز دارید: 331.8 کیلوگرم * 20 = 6636 کیلوگرم - حدود 7 متر مکعب فقط برای بستر. رقم پیدا شده را در 1.5 ضرب می کنیم (50٪ افزایش می یابد)، به 10.5 متر مکعب می رسیم. این مقدار محاسبه شده حجم راکتور نیروگاه بیوگاز خواهد بود.

دریچه های بارگیری و تخلیه مستقیماً به مخزن بیوراکتور منتهی می شوند. برای اینکه بستر به طور مساوی در کل منطقه توزیع شود، آنها در انتهای مخالف ظرف ساخته می شوند.

هنگام نصب نیروگاه بیوگاز در عمق، لوله های بارگیری و تخلیه با زاویه شدید به بدنه نزدیک می شوند. علاوه بر این، انتهای پایین لوله باید زیر سطح مایع در راکتور باشد. این کار از ورود هوا به داخل ظرف جلوگیری می کند. همچنین روی لوله ها شیرهای دوار یا قطع کننده تعبیه شده که در حالت عادی بسته می شوند. آنها فقط در هنگام بارگیری یا تخلیه باز می شوند.

از آنجایی که کود ممکن است حاوی قطعات بزرگ باشد (عناصر بستر، ساقه چمن، و غیره)، لوله های با قطر کوچک اغلب مسدود می شوند. بنابراین برای بارگیری و تخلیه باید 20-30 سانتی متر قطر داشته باشند که باید قبل از شروع کار عایق کاری نیروگاه بیوگاز نصب شوند اما پس از نصب کانتینر در محل.

راحت ترین حالت کار یک نیروگاه بیوگاز با بارگیری و تخلیه منظم زیرلایه است. این عمل را می توان یک بار در روز یا هر دو روز یک بار انجام داد. کود و سایر اجزاء به طور مقدماتی در یک مخزن ذخیره سازی جمع آوری می شوند، جایی که آنها را به حالت مورد نیاز می آورند - خرد شده، در صورت لزوم، مرطوب و مخلوط می شوند. برای راحتی، این ظرف ممکن است یک همزن مکانیکی داشته باشد. بستر آماده شده در دریچه گیرنده ریخته می شود. اگر ظرف گیرنده را در زیر نور خورشید قرار دهید، بستر از قبل گرم می شود که هزینه حفظ دمای مورد نیاز را کاهش می دهد.

توصیه می شود عمق نصب قیف گیرنده را محاسبه کنید تا زباله ها توسط گرانش به داخل آن بریزند. همین امر در مورد تخلیه در بیوراکتور نیز صدق می کند. بهترین حالت این است که بستر آماده شده توسط گرانش حرکت کند. و یک کرکره آن را در حین آماده سازی حصار می کشد.

برای اطمینان از سفتی نیروگاه بیوگاز، دریچه های روی قیف گیرنده و در ناحیه تخلیه باید دارای مهر و موم لاستیکی آب بند باشند. هرچه هوای داخل ظرف کمتر باشد، گاز در خروجی تمیزتر خواهد بود.

جمع آوری و حذف بیوگاز

بیوگاز از طریق لوله ای از راکتور خارج می شود که یک سر آن زیر سقف قرار دارد و سر دیگر آن معمولاً در آب بند آب فرو می رود. این ظرف حاوی آب است که بیوگاز حاصل در آن تخلیه می شود. یک لوله دوم در مهر و موم آب وجود دارد - بالای سطح مایع قرار دارد. بیوگاز تمیزتر به داخل آن خارج می شود. یک شیر قطع کننده گاز در خروجی بیوراکتور آنها نصب شده است. بهترین گزینه- کروی.

از چه موادی می توان برای سیستم انتقال گاز استفاده کرد؟ لوله های فلزی گالوانیزه و لوله های گاز ساخته شده از HDPE یا PPR. آنها باید از محکم بودن اطمینان حاصل کنند؛ درزها و اتصالات با استفاده از کف صابون بررسی می شوند. کل خط لوله از لوله ها و اتصالات با همان قطر مونتاژ می شود. بدون انقباض و انبساط.

پاکسازی از ناخالصی ها

ترکیب تقریبی بیوگاز حاصل به شرح زیر است:

• متان - تا 60٪؛
• دی اکسید کربن - 35٪؛
• سایر مواد گازی (از جمله سولفید هیدروژن، که بوی نامطبوع به گاز می دهد) - 5٪.

برای اینکه بیوگاز بی بو باشد و به خوبی بسوزد، باید دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن و بخار آب را از آن جدا کرد. در صورتی که آهک ژولیده به ته تاسیسات اضافه شود، دی اکسید کربن در آب بند حذف می شود. چنین نشانکی باید به طور دوره ای تغییر کند (به محض اینکه گاز بدتر شروع به سوختن کرد، زمان تغییر آن فرا رسیده است).

خشک کردن گاز را می توان به دو صورت انجام داد - با ایجاد آب بند در خط لوله گاز - با وارد کردن بخش های منحنی در لوله زیر آب بند آب که در آن میعانات تجمع می یابد. عیب این روش نیاز به تخلیه منظم آب بند است - اگر مقدار زیادی آب جمع شده باشد، می تواند عبور گاز را مسدود کند.

راه دوم نصب فیلتر با ژل سیلیکا است. اصل مانند آب بند است - گاز به سیلیکا ژل عرضه می شود و از زیر درب خشک می شود. با این روش خشک کردن بیوگاز، سیلیکا ژل باید به صورت دوره ای خشک شود. برای این کار باید مدتی آن را در مایکروویو گرم کنید. گرم می شود و رطوبت تبخیر می شود. می توانید آن را پر کنید و دوباره از آن استفاده کنید.

برای حذف سولفید هیدروژن، از یک فیلتر پر شده با براده های فلزی استفاده می شود. می توانید آبشکن های فلزی قدیمی را در ظرف قرار دهید. تصفیه دقیقاً به همین ترتیب انجام می شود: گاز به قسمت پایین ظرف پر از فلز می رسد. با عبور، از سولفید هیدروژن پاک می‌شود، که در قسمت آزاد بالای فیلتر جمع‌آوری شده و از آنجا از طریق لوله/شلنگ دیگری تخلیه می‌شود.

مخزن گاز و کمپرسور

بیوگاز تصفیه شده وارد یک مخزن ذخیره - یک نگهدارنده گاز می شود. این می تواند یک کیسه پلاستیکی مهر و موم شده یا ظرف پلاستیکی باشد. شرط اصلی سفتی گاز است؛ شکل و جنس مهم نیست. نگهدارنده گاز یک منبع بیوگاز را ذخیره می کند. از آن، با کمک یک کمپرسور، گاز تحت فشار معین (تنظیم شده توسط کمپرسور) به مصرف کننده - به اجاق گاز یا دیگ بخار عرضه می شود. همچنین می توان از این گاز برای تولید برق با استفاده از ژنراتور استفاده کرد.

برای ایجاد فشار پایدار در سیستم پس از کمپرسور، توصیه می شود یک گیرنده نصب کنید - یک دستگاه کوچک برای تراز کردن نوسانات فشار.

دستگاه های اختلاط

برای اینکه نیروگاه بیوگاز به طور عادی کار کند، لازم است به طور منظم مایع موجود در بیوراکتور مخلوط شود. این فرآیند ساده بسیاری از مشکلات را حل می کند:

• بخش تازه ای از بار را با کلنی باکتری مخلوط می کند.
• انتشار گاز تولید شده را ترویج می کند.
• دمای مایع را به استثنای مناطق گرمتر و سردتر یکسان می کند.
• یکنواختی بستر را حفظ می کند و از ته نشین شدن یا شناور شدن برخی از اجزاء جلوگیری می کند.

به طور معمول، یک کارخانه بیوگاز خانگی کوچک دارای همزن های مکانیکی است که توسط نیروی ماهیچه ای هدایت می شود. در سیستم‌های با حجم زیاد، همزن‌ها را می‌توان توسط موتورهایی که توسط تایمر فعال می‌شوند به حرکت درآورد.

روش دوم هم زدن مایع با عبور مقداری از گاز تولید شده از آن است. برای انجام این کار، پس از خروج از متاتانک، یک سه راهی نصب می شود و بخشی از گاز به قسمت پایینی راکتور جریان می یابد و از طریق یک لوله دارای سوراخ خارج می شود. این قسمت از گاز را نمی توان مصرفی در نظر گرفت، زیرا باز هم دوباره وارد سیستم می شود و در نتیجه به مخزن گاز می رسد.

روش سوم اختلاط استفاده است پمپ های مدفوعبستر را از پایین پمپ کنید، آن را در بالا بریزید. نقطه ضعف این روش وابستگی آن به در دسترس بودن برق است.

سیستم گرمایش و عایق حرارتی

بدون حرارت دادن مایع فرآوری شده، باکتری های روان دوست تکثیر می شوند. فرآیند پردازش در این مورد 30 روز طول می کشد و خروجی گاز کم خواهد بود. در تابستان، در صورت وجود عایق حرارتی و پیش گرم کردن بار، می توان به دمای 40 درجه رسید، زمانی که رشد باکتری های مزوفیل شروع می شود، اما در زمستان چنین نصبی عملاً غیرفعال است - فرآیندها بسیار کند پیش می روند. . در دمای کمتر از 5+ درجه سانتیگراد عملا یخ می زنند.

چه چیزی را گرم کنیم و در کجا قرار دهیم

برای گرفتن بهترین نتایجاز گرمایش استفاده کنید منطقی ترین آنها گرم کردن آب از دیگ بخار است. دیگ می تواند با برق، سوخت جامد یا مایع کار کند و همچنین می توانید آن را روی بیوگاز تولید شده کار کنید. حداکثر دمایی که آب باید در آن گرم شود +60 درجه سانتیگراد است. لوله های داغتر می توانند باعث چسبیدن ذرات به سطح شوند و راندمان گرمایش را کاهش دهند.

شما همچنین می توانید از گرمایش مستقیم استفاده کنید - عناصر گرمایش را وارد کنید، اما اولا، سازماندهی اختلاط دشوار است، ثانیا، بستر به سطح می چسبد، انتقال حرارت را کاهش می دهد، عناصر گرمایش به سرعت می سوزند.

یک نیروگاه بیوگاز را می توان با استفاده از رادیاتورهای گرمایش استاندارد، لوله هایی که به شکل یک سیم پیچ پیچ خورده اند، یا رجیسترهای جوش داده شده گرم کرد. بهتر است از لوله های پلیمری - فلزی پلاستیکی یا پلی پروپیلن استفاده کنید. لوله های فولادی زنگ نزن راه راه نیز مناسب هستند؛ نصب آنها به ویژه در بیوراکتورهای عمودی استوانه ای آسان تر است، اما سطح موج دار باعث چسبیدن رسوب می شود که برای انتقال حرارت خیلی خوب نیست.

برای کاهش احتمال ته نشین شدن ذرات بر روی المنت های حرارتی، آنها را در ناحیه همزن قرار می دهند. فقط در این مورد همه چیز باید طوری طراحی شود که میکسر نتواند لوله ها را لمس کند. اغلب به نظر می رسد که بهتر است بخاری ها را در پایین قرار دهید، اما تمرین نشان داده است که به دلیل رسوب در قسمت پایین، چنین گرمایی بی اثر است. بنابراین منطقی تر است که بخاری ها را روی دیواره های متاتانک یک نیروگاه بیوگاز قرار دهیم.

روش های گرمایش آب

بسته به روش چیدمان لوله، گرمایش می تواند خارجی یا داخلی باشد. در صورت نصب داخلی، گرمایش موثر است، اما تعمیر و نگهداری بخاری ها بدون توقف و پمپاژ سیستم غیرممکن است. بنابراین توجه ویژه ای به انتخاب مواد و کیفیت اتصالات می شود.

گرمایش بهره وری نیروگاه بیوگاز را افزایش می دهد و زمان پردازش مواد خام را کاهش می دهد

هنگامی که بخاری ها در خارج قرار می گیرند، گرمای بیشتری مورد نیاز است (هزینه گرم کردن محتویات یک نیروگاه بیوگاز بسیار بالاتر است)، زیرا گرمای زیادی برای گرم کردن دیوارها صرف می شود. اما این سیستم همیشه برای تعمیر در دسترس است و گرمایش یکنواخت تر است، زیرا محیط از دیوارها گرم می شود. مزیت دیگر این محلول این است که همزن ها نمی توانند به سیستم گرمایش آسیب بزنند.

نحوه عایق کاری

ابتدا یک لایه تسطیح شن و ماسه در کف گودال ریخته می شود و سپس یک لایه عایق حرارتی. این می تواند خاک رس مخلوط با کاه و خاک رس منبسط شده، سرباره باشد. همه این اجزا را می توان مخلوط کرد و در لایه های جداگانه ریخت. آنها تا افق تسطیح شده و ظرفیت نیروگاه بیوگاز نصب می شود.

کناره های بیوراکتور را می توان با مواد مدرن یا با روش های قدیمی کلاسیک عایق بندی کرد. یکی از روش های قدیمی، پوشش با خاک رس و کاه است. در چند لایه اعمال کنید.

مواد مدرن شامل فوم پلی استایرن اکسترود شده با چگالی بالا، بلوک های بتنی هوادهی کم چگالی و غیره است. پیشرفته ترین فن آوری در این مورد فوم پلی اورتان (PPU) است، اما خدمات برای کاربرد آن ارزان نیست. اما نتیجه یک عایق حرارتی بدون درز است که هزینه های گرمایش را به حداقل می رساند. یکی دیگر از مواد عایق حرارتی وجود دارد - شیشه فوم. در اسلب بسیار گران است، اما تراشه ها یا خرده های آن بسیار کم است، و از نظر ویژگی ها تقریبا ایده آل است: رطوبت را جذب نمی کند، از انجماد نمی ترسد، بارهای ساکن را به خوبی تحمل می کند و رسانایی حرارتی پایینی دارد.