كيفية صنع الوقود الحيوي بيديك من السماد الطبيعي في المنزل

تفتح التقنيات الحديثة لمعالجة جميع أنواع المواد الخام آفاق الحل الناجح لمشكلة الحصول على الوقود الحيوي من السماد مباشرة في المنزل. علاوة على ذلك ، من خلال صنع الوقود الحيوي بيديك في المنزل بفضل المبادئ الجديدة لمعالجة النفايات ، يمكنك إنتاج الأسمدة للمزارع الزراعية في وقت واحد.

وما هو مطلوب لهذا وكيفية صنع مفاعل حيوي بشكل صحيح - سننظر في هذه القضايا بالتفصيل في مقالتنا. سنقدم توصيات بشأن اختيار أفضل المواد الخام لإنتاج الغاز الحيوي ، وسنقوم بتحليل ميزات استخدام الوقود الناتج للاحتياجات المنزلية.

بالطبع ، أسهل طريقة هي شراء منشآت صناعية جاهزة. ومع ذلك ، فإن تكلفتها المرتفعة تجعلها تدرس خيارات تصنيع أنظمة الإنتاج بأيديهم.

باختصار حول تعريف الغاز الحيوي

وفقًا للتعريفات العلمية ، فإن الغاز الحيوي هو منتج تم الحصول عليه نتيجة لعملية التخمير لكتلة من النفايات البيولوجية. في هذه الحالة ، يكون ناتج التخمير هو ميثان أو هيدروجين.

يحدث تكوين الميثان (أو الهيدروجين) نتيجة لنشاط ثلاثة أنواع من البكتيريا:

• التحلل المائي.
• تشكيل حمض
• تشكيل الميثان.

إن جودة منتج التخمير هي تكوين خليط الغاز ، ويتم توزيع محتوياته بنسبة: 50-85٪ ميثان ، 15-50٪ ثاني أكسيد الكربون ، وأقل من 5٪ كبريتيد الهيدروجين.

يبدو المخطط الهيكلي لإنتاج الطاقة البديلة شيئًا كهذا. في الوقت نفسه ، يتم استخدام مصادر المواد الخام ، التقليدية في الحياة اليومية ، بنجاح للحصول على طاقة بديلة - الوقود الحيوي

يتم تمرير خليط الغاز هذا من خلال المرشحات لإزالة CO.² و H²S ، وبعد ذلك يبقى الميثان البيولوجي النقي. ولا يختلف هذا الغاز عن الغاز الطبيعي المستخدم في القطاعين المنزلي والصناعي.

عادة ما تكون المواد الخام للحصول على خليط غاز بيولوجي عالي الجودة:

• فضلات السماد والطيور ؛
• نفايات إنتاج الكحول (شرد) ؛
• صناعات تخمير الفائض (حبوب البيرة) ؛
• كتلة البراز ونفايات الأسماك ؛
• لب البنجر والنفايات المنزلية والعشب وأكثر.

هذا جزء فقط من جميع المواد الخام المقبولة للاستخدام. ولكن حتى هذه القائمة توضح: مدى تنوع قائمة المواد الخام حتى تتمكن من إنشاء إنتاج الغاز الحيوي على أساس مستمر.

وحدة إنتاج الوقود الحيوي مصنعة لتلبية احتياجات إحدى المزارع العديدة الموجودة. محطة صغيرة ، ولكنها تلبي احتياجات مزرعة خاصة بالكامل

تعتمد المؤشرات الحجمية لمخرجات خليط الغاز بشكل مباشر على نوع المواد الخام المستخدمة ومحتوى المادة الجافة فيها. لذا ، إذا قمنا بتطبيق روث الماشية ، يمكننا في الواقع الحصول على 50-60 مترًا من طن واحد من السماد³ الوقود الحيويتحتوي على ما يصل إلى 60٪ ميثان.

يعتقد أن أفضل المواد الخام هي النفايات التي تحتوي على نسبة عالية من الدهون. يمكن أن ينتج عن معالجة طن واحد من نفايات الدهون من خلال مصنع الوقود الحيوي الكلاسيكي ما يصل إلى 1300 متر³ خليط الغاز ، حيث يصل محتوى الميثان إلى 90٪.

كيفية جعل وحدة مزرعة التجهيز؟

من أجل إنشاء نظام لمعالجة النفايات في الوقود الحيوي ، على الأقل يجب أن تكون على دراية بمبدأ تشغيل هذه الأجهزة ، بالإضافة إلى فكرة عن الدوائر الكهربية.

مخطط تركيب مفاعل حيوي: 1 - مفاعل حيوي ؛ 2 - خلاط ؛ 3 - سخان ؛ 4 - مضخة ؛ 5 - عنصر التصفية ؛ 6 - ضاغط غاز ؛ 7 - حامل الغاز ؛ 8 - مجموعة من السماد الطبيعي ؛ 9 - إنتاج الأسمدة (الحمأة) ؛ 10- لوحة تحكم بالتسخين

ضع في اعتبارك كلاهما ، ولكن تجدر الإشارة إلى أن بناء التثبيت الكامل هو عمل مزعج ومكلف إلى حد ما. في المنزل ، كقاعدة عامة ، يمكن القيام بشيء مماثل لمحطات المعالجة فقط. ومع ذلك ، بعض المحاولات ناجحة.

مبدأ biostation

تدعم تكنولوجيا إنتاج الوقود الحيوي ، كقاعدة عامة ، المنهج المنهجي التالي:

1. المفاعل الحيوي (الخزان) محمل بالسماد الطبيعي.
2. خلال فترة معينة ، تتم عملية التخمير داخل المفاعل.
3. يتم تشكيل وسط غازي.
4. انتاج الغازات من المفاعل.
5. يتم تنظيف خليط الغاز وإرساله للاستخدام كوقود.

يتميز تكوين خليط الغاز الناتج بتشبع عالي بما فيه الكفاية مع مواد مختلفة. والأهم من ذلك كله في عنصر النسبة المئوية هو الميثان (60٪) وثاني أكسيد الكربون (35٪) ومواد أخرى ، بما في ذلك كبريتيد الهيدروجين (5٪).

هذه هي الطريقة التي يظهر بها الرسم البياني لتوزيع الغاز للخليط: 1 - محتوى الميثان حوالي 63-65٪. 2 - محتوى ثاني أكسيد الكربون بحوالي 30-33٪ ؛ 3 - محتوى كبريتيد الهيدروجين حوالي 2 ٪ ؛ 4 - محتوى الأمونيا حوالي 1٪ ؛ 5- محتوى هيدروجين حوالي 1٪

وفي الوقت نفسه ، من أجل التشغيل الفعال لمحطة توليد الغاز للإنتاج المنزلي ، هناك حاجة إلى احتياطيات كبيرة من النفايات الحيوانية.

لذلك ، فإن أول شيء يجب الانتباه إليه عند حل مشكلة الحصول على الوقود الحيوي في المنزل (الكوخ) هو توافر مصادر المواد الخام لمصنع المعالجة.

تصنيع مفاعل حيوي DIY

بعد تحديد مصادر المواد الخام ، فأنت بحاجة إلى تحديد موقع المفاعل الحيوي للمنزل (أو البلد). المفاعل نفسه عبارة عن وعاء مغلق ، قوي بما فيه الكفاية ، له حجم يعتمد على الإمداد اليومي من السماد للمعالجة (كمرجع: للحصول على 100 م³ يتطلب خليط الغاز حوالي 1 طن من السماد).

جدول نسبة نوع السماد وكمية الغاز الحيوي المنتج

جدول يوضح فعالية نوع معين من النفايات البيولوجية من حيث حجم الغاز المنتج. كما يتبين من الجدول ، فإن الأكثر فاعلية هو روث الخنازير ، والذي يمكن أن ينتج أكبر كمية من الوقود الحيوي

يجب تثبيت هذه الحاوية على أساس قوي ، ومجهزة بصمامات إغلاق وخصائص فنية أخرى وفقًا للمخطط الكلاسيكي. يفضل أن يكون الجزء العلوي من الوعاء قابلاً للإزالة ، مع مثبتات برغي وحشية.

لضمان استمرارية الدورة ، يجب أن يكون خزان التخزين مجهزًا بوحدة تسخين اصطناعية. إذا تم ضمان كفاءة تخمير السماد ومعدل إنتاج الغاز بالكامل خلال فترة الصيف من خلال درجات الحرارة الخارجية ، في الشتاء يتغير الوضع.

للتشغيل الشتوي للمفاعل الحيوي ، من الضروري بالتأكيد التسخين الاصطناعي ، بالنظر إلى توقف نشاط بكتيريا التخمير بالفعل عند 4-10 درجة مئوية فوق الصفر. وفقًا لذلك ، يجب أن يكون للخزان عازل حراري جيد الصنع. لهذا ، فإن الطريقة الكلاسيكية للعزل بالصوف المعدني مناسبة تمامًا.

مثال جيد على عزل مفاعل حيوي لتشغيله في فصل الشتاء. تم استخدام الصوف المعدني هنا كمادة عازلة. الطبقة العليا من القطن مغطاة بمادة الفويل.

هناك العديد من الخيارات لتنظيم التدفئة. على سبيل المثال ، استخدام سخانات كهربائية أو نظام تسخين على مبرد مائي (سترة ماء).

يجب حساب قوة دائرة التسخين على أساس معيار درجة الحرارة المثلى داخل المفاعل من 25-40 درجة مئوية ، وهو ضروري لتحقيق عملية تخمير للكتلة الحيوية الفعالة.

بالإضافة إلى السخانات ، تؤثر درجة الركود أيضًا على نشاط تخمر الكتلة الحيوية. في الواقع ، يجب أن يكون السماد متحركًا دائمًا داخل الخزان. تعمل حركة الكتلة الحيوية على تحسين عملية التخمير وتقليل الوقت اللازم للحصول على مكون الغاز.

البديل لمصنع صيفي لمعالجة السماد والوقود الحيوي. في هذه الحالة ، يتم التسخين على شكل حمام مائي خرساني ، حيث يتم غمر وعاء المفاعل. ومع ذلك ، لا يمكن تشغيل هذا التثبيت في فصل الشتاء.

يتم حل مشكلة تنظيم الحركة عن طريق إدخال خلاط ميكانيكي خاص في تصميم المفاعل الحيوي. يرتبط عمود هذا الجهاز بعمود محرك منخفض السرعة ، والذي يقوم بعمل الدوران. يمكن تشغيل عملية الخلط وإيقافها يدويًا أو تلقائيًا.

لدينا مقال آخر على الموقع يحتوي على تعليمات التثبيت للغاز الحيوي لاحتياجات منزل خاص.

عملية الحصول على الغاز الحيوي والأسمدة

يتضمن تصميم نظام إنتاج الوقود الحيوي في المنزل من الناحية التكنولوجية تحميل السفينة بالسماد في حوالي 1/3 من السعة. لتحميل السماد ، يتم عمل فتحة تحميل ذات باب مغلق بإحكام. يتم استخدام المنطقة العلوية المتبقية من المفاعل الحيوي لتجميع الغازات المنبعثة.

مفاعل حيوي مصغر مصنوع في المنزل ، مصنوع على أساس برميل تقليدي سعة 200 لتر. من حيث المبدأ ، لتلبية الاحتياجات المتواضعة في الوقود الحيوي ، فهو مناسب تمامًا للاستخدام في القطاع الخاص. هذا هو التصميم الذي يمكن فعله في المنزل للحصول على الوقود الحيوي.

في المستويين العلوي والسفلي من الوعاء ، تحتاج إلى عمل ثقوب خروج. في الأعلى يوجد مخرج للغاز ، وفي الأسفل يوجد مخرج لتصريف السماد المعالج (الأسمدة). أيضًا في منطقة المنطقة العلوية للسفينة ، من المستحسن تركيب نافذة عرض لرصد العملية.

يتم توصيل الأنبوب الخاص بإخراج خليط الغاز بواسطة أنبوب مغلق إلى جهاز يقوم في وقت واحد بوظائف الفاصل وختم الماء. للاتصال ، يتم استخدام أنبوب (معدن أو بولي إيثيلين) بقطر صغير (25-32 مم).

الفاصل نفسه عبارة عن وعاء ذي سعة صغيرة نسبيًا ، مملوء بالماء. يتم تنقية الغازات التي تمر عبر عمود الماء وتصريفه خزان الغاز ثم يخدم للمستهلكين.

مثال على جهاز فاصل من مرحلتين - غالق هيدروليكي لتزويد خليط غاز قادم من مفاعل حيوي. يتيح لك خيار الترشيح هذا الحصول على منتج منقى عالي الجودة.

من المستحسن أن يكون الأنبوب السفلي في المفاعل (لسحب السماد - الحمأة) أكبر قطر ممكن. يتم توصيل صمامات الإغلاق (الصمامات) بها ويتم عمل صنبور بالخزان لجمع الحمأة. يمكن استخدام كتلة النفايات في المزرعة كسماد بنجاح.

استعرضنا معلومات تفصيلية حول تحديد حجم السعة المطلوبة ، وكذلك حسابات أداء المفاعل الحيوي وملاءمة استخدام الغاز الحيوي المادة التالية.

ما هو تكوين كتلة الروث؟

لا ينبغي اعتبار كتلة تحميل السماد داخل المفاعل الحيوي ببساطة كمواد خام مناسبة بأي جودة. إن مكون المادة ذو أهمية أساسية لعملية التخمير. من الناحية العملية ، لوحظ أن انخفاض جزيئات الركيزة مصحوبًا بكفاءة عملية أفضل.

إن الطبيعة الليفية الواضحة للركيزة وزيادة مساحة تفاعل البكتيريا هي المعايير الرئيسية التي تساهم في التحلل السريع للروث. في هذه الحالة ، عند تسخينها وخلطها ، لا يشكل السماد راسبًا أو طبقة على السطح ، مما يبسط ترشيح خليط الغاز بشكل كبير.

تحضير السماد للتحميل في المفاعل. لا يقل الاهتمام بهذا الإجراء عن أي شيء آخر إذا كانت هناك رغبة في الحصول على كمية كبيرة من الوقود الحيوي في فترة زمنية قصيرة.

تحدد درجة طحن المواد الخام مدة التخمير ، والتي تؤثر بدورها على حجم الغاز المنتج. وبالتالي ، لتقليل وقت التخمير ، من الضروري طحن المواد الخام جيدًا: كلما كانت جودة الطحن أفضل ، كلما كانت فترة التخمير أقصر.

ميزات استخدام الغاز الحيوي لاحتياجات الأسرة

نطاق هذا النوع من الطاقة واسع النطاق. بفضل استخدام الغاز الحيوي كوقود ، فإنها تنتج الطاقة الكهربائية ، وتنتج الماء الساخن أو البخار. هناك أمثلة عديدة من الممارسة حيث وقود النقل الوقود الوقود الحيوي.

ولكن ، حتى لا تكون هناك مشاكل في الاقتصاد عند استخدام مثل هذا الوقود ، من المهم للغاية تجهيز التخزين للغاز الحيوي الذي تم الحصول عليه ، مما يسلط الضوء على المكان الصحيح تحت حامل الغاز على الموقع.

مصانع الغاز الحيوي من هذا النوع هي المعدات التي تفتح إمكانية إنشاء مرافق إنتاج خالية من النفايات. في هذا الصدد ، يتم عرض مثال جيد من قبل فرادى البلدان في أوروبا الغربية.

على سبيل المثال ، في الدنمارك ، بلغ إنتاج هذا النوع من الوقود مستوى ما يقرب من 20 ٪ من إجمالي موارد الطاقة في البلاد. في مناطق كبيرة من العالم - الهند والصين - تصل تكلفة مصانع الغاز الحيوي إلى مئات الآلاف.

مصانع إنتاج الوقود الحيوي الصناعية القوية. هذه الهياكل قادرة على تزويد الهياكل الزراعية الكبيرة بالوقود الحيوي بشكل كامل. يتم استخدام عدد كبير من هذه الأنظمة حول العالم. ويستمر النمو الكمي بنشاط

ليس ذلك فحسب ، فقد كانت هناك زيادة كبيرة في الاهتمام العالمي بعمليات إنتاج الغاز الحيوي.

هذا هو أحد خيارات الطاقة هذه التي تُعزى إلى مصادر بديلة والتي يرون المستقبل من أجلها ، وبالتالي فإن المزارعين ومديري الإسكان والخدمات المجتمعية وأصحاب الأسر الخاصة والمؤسسات الصغيرة يراقبون عن كثب تطور التكنولوجيا.

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

نظرة عامة على مصنع الغاز الحيوي الذي يستخدم في تصنيعه خزان بلاستيك بسعة 127 لترًا. ميزات الجهاز ونصائح التشغيل.

من المهم بشكل خاص استخدام المنشآت بين أصحاب المطاعم وقطاع المطاعم ، حيث يظل موضوع معالجة نفايات الطعام ذا صلة. على هذا الأساس ، هناك فرصة جيدة لخلق إعادة تدوير رخيصة للنفايات العضوية لصالح المزارع.وأخيرًا ، تعد تكنولوجيا إنتاج الوقود الحيوي بمثابة الحفاظ الحقيقي على البيئة ، والذي لا يمكن قوله عن إنتاج مهندسي الطاقة الآخرين.

هل أنت مهتم بإنتاج الوقود الحيوي وتريد توضيح بعض النقاط؟ اطرح أسئلة مثيرة للجدل في التعليقات - سيحاول خبراؤنا توضيح هذه النقاط.

أو ربما لست على دراية بتصنيع مفاعل حيوي وعملية إنتاج الغاز الحيوي؟ شارك المعرفة العملية ورأيك حول هذه المشكلة في مقالنا - سيهتم العديد من رجال الأعمال التنفيذيين بتجربتك وتوصياتك.