Jak zrobić biopaliwo własnymi rękami z obornika w domu

Nowoczesne technologie przetwarzania wszelkiego rodzaju surowców otwierają perspektywę skutecznego rozwiązania problemu pozyskiwania biopaliw z obornika bezpośrednio w domu. Co więcej, wytwarzając biopaliwo własnymi rękami w domu dzięki nowym zasadom przetwarzania odpadów, możesz jednocześnie produkować nawozy na plantacje rolnicze.

I co jest do tego potrzebne i jak prawidłowo wykonać bioreaktor - omówimy te kwestie szczegółowo w naszym artykule. Podamy zalecenia dotyczące wyboru najlepszych surowców do produkcji biogazu, przeanalizujemy cechy wykorzystania powstałego paliwa na potrzeby gospodarstw domowych.

Oczywiście najprostszym sposobem jest zakup gotowych zakładów przemysłowych. Jednak ich wysoki koszt sprawia, że ​​zastanawiają się nad opcją wytwarzania systemów produkcyjnych własnymi rękami.

Krótko o definicji biogazu

Zgodnie z definicjami naukowymi biogaz jest produktem uzyskiwanym w wyniku procesu fermentacji masy odpadów biologicznych. W tym przypadku produktem fermentacji jest metan lub wodór.

Powstawanie metanu (lub wodoru) następuje w wyniku działania trzech rodzajów bakterii:

• hydroliza;
• tworzenie kwasu;
• tworząc metan.

Jakość produktu fermentacji stanowi skład mieszaniny gazowej, której zawartość rozkłada się w proporcji: 50–85% metanu, 15–50% dwutlenku węgla i mniej niż 5% siarkowodoru.

Schemat strukturalny alternatywnej produkcji energii wygląda mniej więcej tak. Jednocześnie z powodzeniem wykorzystywane są źródła surowców, tradycyjne w życiu codziennym, które nadają się do pozyskiwania alternatywnej energii - biopaliwa

Tę mieszaninę gazów przepuszcza się przez filtry w celu usunięcia CO.² i H.²S, po którym pozostaje czysty biologiczny metan. Taki gaz nie różni się od gazu ziemnego wykorzystywanego w sektorze domowym i przemysłowym.

Surowcami do uzyskania wysokiej jakości biologicznej mieszaniny gazów są zwykle:

• odchody obornikowe i ptasie;
• odpady z produkcji alkoholu (bard);
• nadwyżki przemysłu piwowarskiego (ziarna piwowarskie);
• masa kałowa i odpady rybne;
• pulpa buraczana, odpady komunalne, trawa i inne.

To tylko część wszystkich dopuszczalnych surowców do użycia. Ale nawet ta lista pokazuje: jak różnorodna jest lista surowców, aby móc na bieżąco ustalać produkcję biogazu.

Jednostka produkująca biopaliwa wyprodukowana na potrzeby jednego z wielu istniejących gospodarstw. Mała stacja, ale w pełni zaspokajająca potrzeby prywatnego gospodarstwa

Wskaźniki wolumetryczne produkcji mieszanki gazowej zależą bezpośrednio od rodzaju użytych surowców i zawartości suchej masy. Tak więc, jeśli zastosujemy obornik bydlęcy, możemy faktycznie uzyskać 50-60 m z jednej tony nawozu³ biopaliwozawierający do 60% metanu.

Uważa się, że najlepszymi surowcami są odpady o wysokiej zawartości tłuszczu. Przetwarzanie jednej tony odpadów tłuszczowych w klasycznej wytwórni biopaliw może wyprodukować do 1300 m³ mieszanka gazowa, w której zawartość metanu sięga 90%.

Jak zrobić moduł farmy przetwórczej?

Aby stworzyć system przetwarzania odpadów na biopaliwa, musisz przynajmniej znać zasadę działania takich urządzeń, a także mieć pomysł na układ elektryczny.

Schemat instalacji bioreaktora: 1 - bioreaktor; 2 - mikser; 3 - grzejnik; 4 - pompa; 5 - element filtrujący; 6 - sprężarka gazu; 7 - uchwyt gazu; 8 - zbiór obornika; 9 - produkcja nawozów (szlam); 10 - panel sterowania ogrzewaniem

Rozważ oba, ale należy zauważyć: budowa pełnoprawnej instalacji jest dość kłopotliwym i kosztownym przedsięwzięciem. Z reguły w domu można zrobić tylko coś podobnego do stacji przetwarzania. Jednak niektóre próby są udane.

Zasada biostacji

Technologia produkcji biopaliw z reguły wspiera następujące systematyczne podejście:

1. Bioreaktor (zbiornik) jest obciążony obornikiem.
2. Przez pewien czas w reaktorze zachodzi proces fermentacji.
3. Powstaje ośrodek gazowy.
4. Wyjście gazów z reaktora.
5. Mieszanina gazów jest czyszczona i wysyłana do wykorzystania jako paliwo.

Skład powstałej mieszaniny gazów charakteryzuje się wystarczająco wysokim nasyceniem różnymi substancjami. Przede wszystkim w składniku procentowym jest metan (60%), dwutlenek węgla (35%) i inne substancje, w tym siarkowodór (5%).

Tak wygląda schemat dystrybucji gazu w mieszaninie: 1 - zawartość metanu około 63-65%; 2 - zawartość dwutlenku węgla około 30–33%; 3 - zawartość siarkowodoru około 2%; 4 - zawartość amoniaku około 1%; 5 - zawartość wodoru około 1%

Tymczasem do skutecznego działania stacji wytwarzającej gaz z produkcji domowej potrzebne są znaczne rezerwy odpadów zwierzęcych.

Dlatego pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy rozwiązywaniu problemu pozyskiwania biopaliwa w warunkach domowych (chałupniczych), jest dostępność źródeł surowców dla zakładu przetwórczego.

Produkcja bioreaktorów DIY

Decydując się na źródła surowców, musisz określić lokalizację bioreaktora domowego (lub kraju). Sam reaktor jest szczelnie zamkniętym naczyniem, wystarczająco mocnym, o objętości opartej na codziennej dostawie obornika do przetworzenia (dla odniesienia: aby uzyskać 100 m³ mieszanina gazów wymaga około 1 tony nawozu).

Tabela stosunku rodzaju obornika do ilości wyprodukowanego biogazu

Tabela pokazująca skuteczność danego rodzaju odpadów biologicznych pod względem ilości wytwarzanego gazu. Jak widać z tabeli, najbardziej skuteczny jest obornik świński, który może wytwarzać największą ilość biopaliwa

Taki pojemnik będzie musiał być zainstalowany na mocnym fundamencie, wyposażonym w zawory odcinające i inne atrybuty techniczne zgodnie z klasycznym schematem. Górna część naczynia jest najlepiej zdejmowana, z łącznikami śrubowymi i uszczelką.

Aby zapewnić ciągłość cyklu, zasobnik musi być wyposażony w sztuczny moduł grzewczy. Jeżeli w okresie letnim wydajność fermentacji obornika i szybkość produkcji gazu są w pełni zapewnione przez zewnętrzne warunki temperaturowe, zimą sytuacja się zmienia.

Do zimowego działania bioreaktora zdecydowanie konieczne jest sztuczne ogrzewanie, biorąc pod uwagę zaprzestanie aktywności bakterii fermentacyjnych już w temperaturze 4–10 ° C powyżej zera. W związku z tym zbiornik musi mieć dobrze wykonaną izolację termiczną. W tym celu dobrze nadaje się klasyczna metoda izolacji wełną mineralną.

Dobry przykład izolacji bioreaktora na zimową eksploatację. Zastosowano tu wełnę mineralną jako materiał izolacyjny. Górna warstwa bawełny pokryta jest materiałem foliowym.

Istnieje kilka opcji organizacji ogrzewania. Na przykład zastosowanie grzejników elektrycznych lub systemu grzewczego na chłodzącym wodzie (płaszczu wodnym).

Moc obwodu grzewczego należy obliczyć na podstawie optymalnej normy temperatury wewnątrz reaktora wynoszącej 25–40 ° C, niezbędnej do osiągnięcia skutecznego procesu fermentacji biomasy.

Oprócz grzejników stopień stagnacji wpływa również na aktywność fermentacji biomasy. W rzeczywistości obornik zawsze musi być w ruchu. Ruch biomasy usprawnia proces fermentacji i skraca czas na uzyskanie składnika gazowego.

Wariant letniej instalacji do przetwarzania obornika i biopaliw. W tym przypadku ogrzewanie odbywa się w postaci betonowej kąpieli wodnej, w której zanurzony jest zbiornik reaktora. Jednak tej instalacji nie można eksploatować w okresie zimowym.

Problem organizacji ruchu rozwiązuje się poprzez wprowadzenie specjalnego miksera mechanicznego do konstrukcji bioreaktora. Wał tego urządzenia jest połączony z wałem silnika o niskiej prędkości, który wykonuje działanie obrotowe. Włączanie i wyłączanie procesu mieszania można wykonać ręcznie lub automatycznie.

Mamy inny artykuł na stronie, który zawiera instrukcje instalacji na biogaz na potrzeby prywatnego domu.

Proces pozyskiwania biogazu i nawozów

Projektowanie systemu produkcji biopaliw w domu wymaga technologicznego załadowania naczynia gnojowicą w ilości około 1/3 pojemności. Do załadunku obornika wykonuje się luk ładunkowy z hermetycznie zamykanymi drzwiami. Pozostały górny obszar bioreaktora służy do gromadzenia emitowanych gazów.

Domowy miniaturowy bioreaktor wykonany na bazie tradycyjnej 200-litrowej beczki. Zasadniczo, aby zaspokoić skromne potrzeby w zakresie biopaliw, jest on odpowiedni do zastosowania w sektorze prywatnym. Jest to projekt, który można faktycznie wykonać w domu w celu uzyskania biopaliw.

Na górnym i dolnym poziomie statku musisz wykonać otwory wylotowe. Na górze znajduje się wylot gazu, na dole znajduje się wylot do usuwania obornika (nawozów). Również w obszarze górnego obszaru naczynia pożądane jest zamontowanie okna podglądu w celu monitorowania procesu.

Rura wyjściowa mieszaniny gazów jest połączona szczelną rurą z urządzeniem, które jednocześnie pełni funkcje separatora i uszczelnienia wodnego. Do komunikacji używana jest rura (metalowa lub polietylenowa) o małej średnicy (25-32 mm).

Sam separator jest naczyniem o stosunkowo małej pojemności, wypełnionym wodą. Gaz przechodzący przez kolumnę wody jest oczyszczany, odprowadzany do zbiornik gazu a następnie podawane konsumentom.

Przykład dwustopniowego urządzenia separującego - żaluzji hydraulicznej do zasilania mieszaniny gazów pochodzącej z bioreaktora. Ta opcja filtracji pozwala uzyskać wysokiej jakości oczyszczony produkt.

Dolna rura na reaktorze (do usuwania zużytego obornika - szlamu) jest pożądana, aby uzyskać możliwie największą średnicę. Zawory odcinające (zawory) są do niego podłączone, a do zbiornika wykonuje się kran do zbierania osadu. Masę odpadów w gospodarstwie można z powodzeniem wykorzystać jako nawóz.

Przeanalizowaliśmy szczegółowe informacje na temat określenia wymaganej pojemności, a także obliczeń wydajności bioreaktora i zasadności zastosowania biogazu następny artykuł.

Jaki powinien być skład masy odchodów?

Masa załadunku obornika wewnątrz bioreaktora nie powinna być traktowana po prostu jako surowiec odpowiedni do dowolnej jakości. Składnik ma podstawowe znaczenie dla procesu fermentacji. W praktyce zauważono, że zmniejszeniu cząstek substratu towarzyszy lepsza wydajność procesu.

Wyraźna włóknista natura podłoża i wzrost obszaru interakcji bakterii to główne kryteria, które przyczyniają się do szybkiego rozkładu obornika. W tym stanie po podgrzaniu i zmieszaniu obornik nie tworzy osadu ani filmu na powierzchni, co znacznie upraszcza filtrację mieszaniny gazowej.

Przygotowanie obornika do załadowania do reaktora. Nie mniejszą uwagę przywiązuje się do tej procedury niż do wszystkiego innego, jeśli istnieje potrzeba uzyskania znacznej ilości biopaliwa w krótkim czasie.

Stopień zmielenia surowców determinuje czas trwania fermentacji, co z kolei wpływa na objętość wytwarzanego gazu. Zatem, aby skrócić czas fermentacji, konieczne jest dobre zmielenie surowców: im lepsza jakość mielenia, tym krótszy okres fermentacji.

Cechy wykorzystania biogazu na potrzeby gospodarstwa domowego

Zakres tego rodzaju energii jest dość szeroki. Dzięki wykorzystaniu biogazu jako paliwa wytwarzają energię elektryczną, wytwarzają gorącą wodę lub parę. Istnieje wiele przykładów z praktyki, w których transport samochodowy napędza biopaliwo.

Aby jednak nie było problemów w gospodarce przy stosowaniu takiego paliwa, niezwykle ważne jest wyposażenie magazynu w otrzymany biogaz, podkreślając właściwe miejsce pod uchwytem na gaz na stronie.

Biogazownie tego typu są urządzeniami, które otwierają możliwość stworzenia bezodpadowych instalacji produkcyjnych. Pod tym względem dobrym przykładem są poszczególne kraje Europy Zachodniej.

Na przykład w Danii produkcja tego rodzaju paliwa osiągnęła poziom prawie 20% całkowitych zasobów energetycznych kraju. W dużych regionach świata - Indiach i Chinach - koszty biogazowni sięgają setek tysięcy.

Potężne przemysłowe zakłady produkcji biopaliw. Takie struktury są w stanie w pełni zapewnić duże struktury rolnicze biopaliwem. Ogromna liczba takich systemów jest używana na całym świecie. Wzrost ilościowy trwa aktywnie

Nie tylko nastąpił znaczny wzrost światowego zainteresowania procesami produkcji biogazu.

Jest to jedna z tych opcji energetycznych, które są przypisywane alternatywnym źródłom i dla których widzą przyszłość, więc rolnicy i zarządcy mieszkań i usług komunalnych, właściciele prywatnych gospodarstw domowych i małych przedsiębiorstw ściśle monitorują rozwój technologii.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Przegląd biogazowni, w której produkcji zastosowano plastikowy zbiornik o pojemności 127 litrów. Funkcje urządzenia i wskazówki dotyczące obsługi.

Szczególnie interesujące jest zastosowanie instalacji wśród właścicieli sektora restauracyjnego i gastronomicznego, gdzie temat przetwarzania odpadów spożywczych pozostaje aktualny. Na tej podstawie istnieje dobra możliwość stworzenia taniego recyklingu odpadów organicznych z korzyścią dla gospodarstw.Wreszcie technologia produkcji biopaliw to prawdziwa ochrona środowiska, czego nie można powiedzieć o produkcji innych inżynierów energetycznych.

Czy jesteś zainteresowany produkcją biopaliw i chcesz wyjaśnić niektóre kwestie? W komentarzach zadawaj kontrowersyjne pytania - nasi eksperci postarają się wyjaśnić te kwestie.

A może nie jesteś zaznajomiony z produkcją bioreaktora i procesem produkcji biogazu? Podziel się praktyczną wiedzą i swoją opinią na ten temat w naszym artykule - wielu biznesmenów będzie zainteresowanych Twoimi doświadczeniami i rekomendacjami.