مصنع الغاز الحيوي لمنزل خاص: توصيات لترتيب محلي الصنع

يحلم المالك الذكي بالطاقة الرخيصة والإدارة الفعالة للنفايات والأسمدة. نبات الغاز الحيوي المنزلي افعل ذلك بنفسك هو وسيلة غير مكلفة لتحقيق أحلامك.

سيكلف التجميع الذاتي لهذه المعدات سعرًا معقولًا ، وسيكون الغاز المنتج مساعدة جيدة في المنزل: يمكن استخدامه في الطهي وتدفئة المنزل والاحتياجات الأخرى.

دعونا نحاول أن نفهم تفاصيل هذه المعدات ومزاياها وعيوبها. وكذلك ما إذا كان من الممكن بناء مصنع للغاز الحيوي بشكل مستقل وما إذا كان سيكون فعالًا.

تفاصيل إنتاج الغاز الحيوي

يتكون الغاز الحيوي نتيجة تخمر الركيزة البيولوجية. يتحلل بواسطة التحلل المائي ، والبكتيريا التي تشكل حمض الميثان. مزيج من الغازات التي تنتجها البكتيريا قابل للاشتعال ، لأنه يحتوي على نسبة كبيرة من الميثان.

في خصائصه ، لا يختلف عمليا عن الغاز الطبيعي المستخدم في الاحتياجات الصناعية والمنزلية.

إذا رغبت في ذلك ، يمكن لكل مالك منزل شراء مصنع للغاز الحيوي للإنتاج الصناعي ، ولكنه مكلف ، ويستثمر الاستثمار في غضون 7-10 سنوات. لذلك ، من المنطقي بذل الجهود وصنع مفاعل حيوي بيديك

يعتبر الغاز الحيوي وقودًا صديقًا للبيئة ، ولا يكون لتكنولوجيا إنتاجه تأثير خاص على البيئة. علاوة على ذلك ، يتم استخدام النفايات التي يجب التخلص منها كمواد خام للغاز الحيوي.

يتم وضعها في مفاعل حيوي ، حيث تتم المعالجة:

• تعرضت الكتلة الحيوية للبكتيريا لبعض الوقت. تعتمد فترة التخمير على حجم المواد الخام.
• نتيجة لنشاط البكتيريا اللاهوائية ، يتم إطلاق مزيج قابل للاحتراق من الغازات ، والذي يشمل غاز الميثان (60٪) وثاني أكسيد الكربون (35٪) وبعض الغازات الأخرى (5٪). أيضًا ، أثناء التخمير بكميات صغيرة ، يتم إطلاق كبريتيد الهيدروجين الذي يحتمل أن يكون خطرًا.إنه سام ، لذلك من غير المرغوب فيه للغاية أن يتعرض له الناس ؛
• يتم تنظيف خليط الغازات من المفاعل الحيوي ويدخل إلى خزان الغاز ، حيث يتم تخزينه حتى الاستخدام المقصود ؛
• يمكن استخدام الغاز من خزان الغاز بنفس طريقة استخدام الغاز الطبيعي. يذهب إلى الأجهزة المنزلية - مواقد الغاز ، غلايات التدفئة ، وما إلى ذلك ؛
• يجب إزالة الكتلة الحيوية المتحللة بانتظام من جهاز التخمير. هذا عمل إضافي ، لكن الجهد يؤتي ثماره. بعد التخمير ، تتحول المواد الخام إلى سماد عالي الجودة يستخدم في الحقول والحدائق.

مصنع الغاز الحيوي مفيد لصاحب منزل خاص فقط إذا كان لديه وصول مستمر إلى النفايات من مزارع الماشية. في المتوسط ​​من 1 متر مكعب. يمكن الحصول على الركيزة 70-80 متر مكعب. الغاز الحيوي ، ولكن إنتاج الغاز غير متكافئ ويعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك درجة حرارة الكتلة الحيوية. هذا يعقد الحسابات.

تعتبر مصانع الغاز الحيوي مثالية للمزارعين. يمكن أن توفر نفايات الحيوانات ما يكفي من الغاز للتدفئة المناسبة للمباني السكنية والمباني الزراعية

من أجل أن تكون عملية إنتاج الغاز مستقرة ومستمرة ، فمن الأفضل بناء العديد من مصانع الغاز الحيوي ، ووضع الركيزة في أجهزة التخمير مع فارق زمني. تعمل هذه المصانع بالتوازي ، ويتم تحميل المواد الخام بالتتابع.

وهذا يضمن إنتاجًا ثابتًا للغاز ، بحيث يمكن توفيره باستمرار للأجهزة المنزلية.

من الناحية المثالية ، يجب تسخين المفاعل الحيوي. كل 10 درجات حرارة تضاعف إنتاج الغاز. على الرغم من أن ترتيب التدفئة يتطلب الاستثمار ، إلا أنه يؤتي ثماره بكفاءة أكبر للتصميم

محلية الصنع معدات الغاز الحيوي، التي تم تجميعها من المواد المرتجلة ، أرخص بكثير من مصانع الإنتاج الصناعي. فعاليته أقل ، لكنها تتسق مع الأموال المستثمرة. إذا كان لديك إمكانية الوصول إلى السماد الطبيعي ورغبة في بذل جهودك الخاصة لتجميع الهيكل وصيانته ، فهذا مفيد جدًا.

مزايا وعيوب النظام

تتمتع مصانع الغاز الحيوي بالعديد من المزايا ، ولكن هناك أوجه قصور كافية ، لذلك قبل البدء في التصميم والبناء ، يجب وزن كل شيء:

• التخلص من النفايات. بفضل مصنع الغاز الحيوي ، يمكنك الحصول على أقصى فائدة من القمامة ، والتي لا يزال يتعين التخلص منها. هذا التخلص أقل خطورة على البيئة من المكب.
• قابلية تجديد المواد الخام. الكتلة الحيوية ليست الفحم ولا الغاز الطبيعي ، الذي يؤدي استخراجه إلى استنفاد احتياطيات الموارد. عند الزراعة ، تظهر المواد الخام باستمرار.
• كمية صغيرة نسبيًا من ثاني أكسيد الكربون. عند استقبال الغاز ، لا تتلوث البيئة ، ولكن عند استخدامه ، يتم إطلاق كمية صغيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. إنه ليس خطيرًا وغير قادر على تغيير البيئة بشكل حاسم ، لأنه تمتصه النباتات أثناء النمو.
• إطلاق معتدل للكبريت. عند حرق الغاز الحيوي ، تدخل كمية صغيرة من الكبريت إلى الغلاف الجوي. هذه ظاهرة سلبية ، لكن نطاقها معروف بالمقارنة: عند حرق الغاز الطبيعي ، يكون التلوث البيئي بأكاسيد الكبريت أكبر بكثير.
• عمل مستقر. إنتاج الغاز الحيوي أكثر استقرارًا من العمل الألواح الشمسية أو طواحين الهواء. إذا كان لا يمكن التحكم في طاقة الشمس والرياح ، فإن نباتات الغاز الحيوي تعتمد على النشاط البشري.
• يمكنك استخدام عدة إعدادات. الغاز خطر دائمًا. لتقليل الضرر المحتمل في حالة وقوع حادث ، يمكن تفريق العديد من مصانع الغاز الحيوي في جميع أنحاء الموقع. إذا قمت بتصميم وتجميع نظام للعديد من أجهزة التخمير بشكل صحيح ، فسيعمل بشكل أكثر استقرارًا من مفاعل حيوي كبير.
• فوائد للزراعة. للحصول على الكتلة الحيوية ، تزرع أنواع معينة من النباتات. يمكنك اختيار تلك التي تحسن حالة التربة.على سبيل المثال ، يقلل الذرة من تآكل التربة ، ويحسن جودتها.

الغاز الحيوي له عيوبه. على الرغم من أنه وقود نظيف نسبيًا ، إلا أنه لا يزال يلوث الغلاف الجوي. قد تكون هناك أيضًا مشاكل في توريد الكتلة الحيوية النباتية.

غالبًا ما يقوم أصحاب النباتات غير المسؤولين بشراءها بطريقة تجعلهم يستنزفون الأرض ويخلون بالتوازن البيئي.

حساب ربحية التثبيت

وعادة ما يستخدم روث البقر كمواد خام لإنتاج الغاز الحيوي. بقرة واحدة يمكن أن تعطيه ما يكفي لتوفير 1.5 متر مكعب. وقود خنزير - 0.2 متر مكعب ؛ الدجاج أو الزحف (اعتمادًا على وزن الجسم) - 0.01-0.02 متر مكعب. لفهم ما إذا كان كثيرًا أو قليلًا ، يمكن للمرء مقارنته بأنواع أكثر شيوعًا من الموارد.

1 متر مكعب توفر الغاز الحيوي نفس كمية الطاقة الحرارية مثل:

• الحطب - 3.5 كجم ؛
• الفحم - 1-2 كجم ؛
• الكهرباء - 9-10 كيلو واط / ساعة.

إذا كنت تعرف الوزن التقريبي للنفايات الزراعية التي ستكون متاحة في السنوات القادمة ، وكمية الطاقة اللازمة ، يمكنك حساب ربحية مصنع للغاز الحيوي.

إحدى العيوب الرئيسية لإنتاج الغاز الحيوي هي الرائحة. تعتبر إمكانية استخدام أكوام السماد الصغيرة ميزة كبيرة ، ولكن سيتعين عليك تحمل الإزعاج والتحكم في العملية بعناية حتى لا تثير انتشار مسببات الأمراض

لوضعه في المفاعل الحيوي ، يتم تحضير الركيزة ، والتي تشمل العديد من المكونات في النسب التالية:

• سماد (أفضل بقرة أو لحم خنزير) - 1.5 طن ؛
• النفايات العضوية (يمكن أن تكون أوراقًا فاسدة أو مكونات أخرى من أصل نباتي) - 3.5 طن ؛
• يسخن إلى 35 درجة ماء (يتم حساب كمية الماء الدافئ بحيث تكون كتلته 65-75٪ من إجمالي كمية المواد العضوية).

يتم حساب الركيزة لإشارة مرجعية واحدة لمدة ستة أشهر ، بناءً على استهلاك الغاز المعتدل. بعد حوالي 10-15 يومًا ، ستعطي عملية التخمير النتائج الأولى: سيظهر الغاز بكميات صغيرة وسيبدأ في ملء التخزين. بعد 30 يومًا ، يمكنك توقع إنتاج الوقود بالكامل.

معدات إنتاج الغاز الحيوي ليست شائعة بشكل خاص في بلدنا. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى ضعف وعي الناس بفوائد وميزات أنظمة الغاز الحيوي. في الصين والهند ، تم تجهيز العديد من المزارع الصغيرة بالحرف اليدوية لتوفير وقود نظيف إضافي.

إذا كان التثبيت يعمل بشكل صحيح ، فإن حجم الغاز الحيوي سيزداد تدريجيًا حتى تتحلل الركيزة.تعتمد إنتاجية التصميم بشكل مباشر على معدل تخمير الكتلة الحيوية ، والذي يرتبط بدوره بدرجة حرارة ورطوبة الركيزة.

تعليمات بناء الذات

إذا لم تكن هناك خبرة في تجميع الأنظمة المعقدة ، فمن المنطقي اختيار الشبكة أو تطوير أبسط رسم لمصنع غاز حيوي لمنزل خاص.

كلما كان التصميم أبسط ، كلما كان أكثر موثوقية ومتانة. لاحقًا ، عندما تكون هناك مهارات في بناء النظام ومعالجته ، سيكون من الممكن إعادة تصنيع المعدات أو تركيب تثبيت إضافي.

في التصاميم المكلفة للإنتاج الصناعي ، يتم توفير أنظمة خلط الكتلة الحيوية ، والتدفئة الأوتوماتيكية ، وتنقية الغاز ، وما إلى ذلك. الأجهزة المنزلية ليست معقدة للغاية. من الأفضل تجميع تثبيت بسيط ، ثم إضافة العناصر التي تحتاجها

عند حساب حجم المخمر ، يجدر التركيز على 5 أمتار مكعبة. يتيح لك هذا التثبيت الحصول على كمية الغاز اللازمة لتسخين منزل خاص بمساحة 50 مترًا مربعًا ، إذا تم استخدام غلاية أو موقد غاز كمصدر للحرارة.

هذا مؤشر متوسط ​​، مثل عادة لا تزيد القيمة الحرارية للغاز الحيوي عن 6000 كيلو كالوري / م 3.

من أجل المضي قدما في عملية التخمير أكثر أو أقل بثبات ، من الضروري تحقيق نظام درجة الحرارة الصحيح. للقيام بذلك ، يتم تثبيت المفاعل الحيوي في حفرة ترابية أو عزل حراري موثوق. يمكن ضمان التسخين المستمر للركيزة إذا تم وضع أنبوب تسخين المياه تحت قاعدة جهاز التخمير

يمكن تقسيم بناء مصنع الغاز الحيوي إلى عدة مراحل.

المرحلة 1 - تحضير الحفرة للمفاعل الحيوي

ما يقرب من مصنع الغاز الحيوي بأكمله تحت الأرض ، لذلك يعتمد الكثير على كيفية حفر الحفرة وإنهائها. هناك العديد من الخيارات لتقوية الجدران وإغلاق الحفرة - الحلقات البلاستيكية والخرسانية والبوليمر.

الحل الأفضل هو شراء حلقات بوليمر جاهزة بقاع فارغ. سوف تكلف أكثر من المواد المرتجلة ، ولكن لن تكون هناك حاجة إلى ختم إضافي. البوليمرات حساسة للإجهاد الميكانيكي ، ولكنها لا تخاف من الرطوبة والمواد العدوانية كيميائيًا. لا يمكن إصلاحها ، ولكن إذا لزم الأمر سيتم استبدالها بسهولة.

تعتمد شدة تخمير الركيزة ومخرج الغاز على إعداد الجدران وأسفل المفاعل الحيوي ، لذلك يتم تقوية الحفرة وعزلها وإغلاقها بعناية. هذه هي أصعب مرحلة في العمل وتستغرق وقتًا طويلاً

المرحلة 2 - تصريف الغاز

شراء وتركيب خلاطات خاصة لمصانع الغاز الحيوي متعة باهظة الثمن. يمكن تخفيض تكلفة النظام عن طريق ترتيب تصريف الغاز. إنه بوليمر مركب عموديا أنابيب الصرف الصحيحيث تم عمل العديد من الثقوب.

عند حساب طول أنابيب الصرف ، يجب على المرء أن يسترشد بالعمق المخطط لملء المفاعل الحيوي. يجب أن تكون الأجزاء العليا من الأنابيب فوق هذا المستوى.

لتصريف الغاز ، يمكنك اختيار أنابيب معدنية أو أنابيب بوليمر. الأول أقوى وأكثر مقاومة للتأثيرات الكيميائية. من الأفضل إعطاء الأفضلية للبوليمرات ، مثل المعدن بسرعة الصدأ والتعفن

يمكنك على الفور تحميل الركيزة في المفاعل الحيوي النهائي. إنه مغطى بفيلم بحيث يكون الغاز المنطلق أثناء عملية التخمير تحت ضغط طفيف. عندما تكون القبة جاهزة ، سيضمن ذلك التدفق الطبيعي للميثان الحيوي عبر أنبوب المخرج.

المرحلة 3 - تركيب القبة والأنابيب

المرحلة الأخيرة من تجميع أبسط مصنع للغاز الحيوي هي تركيب القبة العلوية. في أعلى نقطة من القبة ، يتم تثبيت أنبوب عادم الغاز وسحبه إلى حامل الغاز، وهو أمر لا غنى عنه.

يتم إغلاق قدرة المفاعل الحيوي بغطاء محكم. لمنع اختلاط الميثان الحيوي بالهواء ، جهز مصيدة مياه. كما أنه يعمل على تنقية الغاز. من الضروري توفير صمام تحرير يعمل إذا كان الضغط في جهاز التخمير مرتفعًا جدًا.

اقرأ المزيد عن كيفية صنع الغاز الحيوي من السماد الطبيعي. في هذه المادة.

تعمل المساحة الحرة للمفاعل الحيوي إلى حد ما كمخزن للغاز ، ولكن هذا لا يكفي للتشغيل الآمن للتركيب. يجب استهلاك الغاز باستمرار ، وإلا فإن الانفجار من الضغط المفرط تحت القبة ممكن

طرق تسخين مفاعل حيوي

الكائنات الحية الدقيقة التي تعالج الركيزة موجودة باستمرار في الكتلة الحيوية ، ومع ذلك ، من أجل التكاثر المكثف ، هناك حاجة إلى درجة حرارة 38 درجة وما فوق.

للتدفئة في موسم البرد ، يمكنك استخدام ملف متصل بنظام التدفئة في المنزل ، أو سخانات كهربائية. الطريقة الأولى أكثر ربحية من الناحية الاقتصادية ، لذلك يتم استخدامها في أغلب الأحيان.

ليس من الضروري حفر مصنع للغاز الحيوي في الأرض ؛ هناك خيارات أخرى لترتيبه. يتم عرض مثال لنظام تم تجميعه من البراميل في الفيديو أدناه.

أسهل طريقة هي ترتيب التدفئة من الأسفل ، ووضع أنبوب من نظام التدفئة ، ولكن كفاءة هذا المبادل الحراري منخفضة نسبيًا. من الأفضل تجهيز التدفئة الخارجية ، والبخار بشكل مثالي ، بحيث لا ترتفع الكتلة الحيوية

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

على الرغم من عدم وجود أي شيء معقد في تجميع وتجهيز معدات الغاز الحيوي ، يجب أن تكون منتبهًا للغاية للتفاصيل. الأخطاء غير مسموح بها ، لأن قد يسبب انفجارات ودمار. نحن نقدم تعليمات الفيديو التي ستساعدك على فهم إعداد الجهاز ، وتجميعها بشكل صحيح وتكميلها بأجهزة مفيدة للاستخدام الأكثر ملاءمة للغاز الحيوي.

يخبر الفيديو كيف يتم ترتيب وتشغيل مصنع الغاز الحيوي القياسي:

مثال على مصنع للغاز الحيوي. فيديو تعليمي DIY حول ترتيب النظام:

تعليمات فيديو لتجميع مصنع للغاز الحيوي من برميل:

وصف عملية تصنيع خلاطات الركيزة:

وصف مفصل لعمل تخزين الغاز المؤقت:

بغض النظر عن مدى بساطة مصنع الغاز الحيوي الذي تم اختياره لمنزل خاص ، لا يجب عليك توفيره. إذا كان ذلك ممكنًا ، فمن الأفضل شراء مفاعل حيوي قابل للطي للإنتاج الصناعي.

إذا لم يكن كذلك ، فقم بعملها من مواد عالية الجودة ومتينة: البوليمرات أو الخرسانة أو الفولاذ المقاوم للصدأ. سيؤدي هذا إلى إنشاء نظام إمدادات غاز موثوق به وآمن في المنزل.

هل لديك أسئلة حول موضوع المقال ، أو العثور على أي عيوب أو هل هناك أي معلومات قيمة يمكنك مشاركتها مع قرائنا؟ يرجى ترك تعليقاتك وطرح الأسئلة وتبادل الخبرات.