Πώς να προμηθευτείτε βιοαέριο από την κοπριά: μια επισκόπηση των βασικών αρχών και του σχεδιασμού μιας μονάδας παραγωγής

Οι αγρότες αντιμετωπίζουν ετησίως το πρόβλημα της διάθεσης κοπριάς. Σημαντικά κεφάλαια που απαιτούνται για την οργάνωση της εξαγωγής και της ταφής του δεν οδηγούν πουθενά Αλλά υπάρχει ένας τρόπος που όχι μόνο σας εξοικονομεί χρήματα, αλλά σας κάνει επίσης να σερβίρετε αυτό το φυσικό προϊόν για το δικό σας καλό.

Ζηλωμένοι ιδιοκτήτες χρησιμοποιούν εδώ και πολύ καιρό την οικολογική τεχνολογία στην πράξη, η οποία τους επιτρέπει να λαμβάνουν βιοαέριο από κοπριά και να χρησιμοποιούν το αποτέλεσμα ως καύσιμο.

Επομένως, το υλικό μας θα επικεντρωθεί στην τεχνολογία της παραγωγής βιοαερίου, θα μιλήσουμε επίσης για τον τρόπο κατασκευής μιας εγκατάστασης βιοενέργειας.

Πλεονεκτήματα της χρήσης της βιοτεχνολογίας

Τεχνολογία παραγωγή βιοκαυσίμων από διάφορες φυσικές πηγές δεν είναι καινούργιο. Η έρευνα στον τομέα αυτό ξεκίνησε στα τέλη του 18ου αιώνα και αναπτύχθηκε με επιτυχία τον 19ο αιώνα. Στη Σοβιετική Ένωση, το πρώτο εργοστάσιο βιοενέργειας δημιουργήθηκε τη δεκαετία του σαράντα του περασμένου αιώνα.

Οι βιοτεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε πολλές χώρες, αλλά σήμερα αποκτούν ιδιαίτερη σημασία. Λόγω της επιδείνωσης της περιβαλλοντικής κατάστασης στον πλανήτη και του υψηλού κόστους της ενέργειας, πολλοί στρέφουν τα μάτια τους προς εναλλακτικές πηγές ενέργειας και θερμότητας.

Η τεχνολογία επεξεργασίας κοπριάς σε βιοαέριο επιτρέπει τη μείωση της ποσότητας επιβλαβών εκπομπών μεθανίου στην ατμόσφαιρα και την απόκτηση μιας πρόσθετης πηγής θερμικής ενέργειας

Φυσικά, η κοπριά είναι ένα πολύτιμο λίπασμα, και εάν το αγρόκτημα έχει δύο αγελάδες, τότε δεν υπάρχουν προβλήματα με τη χρήση του. Ένα άλλο πράγμα όσον αφορά τις εκμεταλλεύσεις με μεγάλα και μεσαία ζώα, όπου σχηματίζονται τόνοι εμβρυϊκών και σάπιων βιολογικών υλικών ετησίως.

Για να μετατραπεί η κόπρος σε λίπασμα υψηλής ποιότητας, χρειάζεστε περιοχές με συγκεκριμένο καθεστώς θερμοκρασίας και αυτό είναι ένα επιπλέον κόστος. Επομένως, πολλοί αγρότες το αποθηκεύουν όπου είναι απαραίτητο και στη συνέχεια το μεταφέρουν στους αγρούς.

Ανάλογα με τον όγκο των πρώτων υλών που παράγονται ανά ημέρα, πρέπει να επιλέγονται οι διαστάσεις της εγκατάστασης και ο βαθμός αυτοματοποίησης

Εάν δεν παρατηρηθούν συνθήκες αποθήκευσης, έως και 40% του αζώτου και το κύριο μέρος του φωσφόρου εξαφανίζονται από την κοπριά, γεγονός που επιδεινώνει σημαντικά τους ποιοτικούς δείκτες του. Επιπλέον, το αέριο μεθάνιο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, το οποίο έχει αρνητικές επιπτώσεις στην οικολογική κατάσταση του πλανήτη.

Οι σύγχρονες βιοτεχνολογίες καθιστούν δυνατή όχι μόνο την εξουδετέρωση των βλαβερών επιπτώσεων του μεθανίου στην περιβαλλοντική κατάσταση, αλλά και τη χρησιμότητά της προς όφελος του ανθρώπου, αποκομίζοντας παράλληλα σημαντικά οικονομικά οφέλη. Ως αποτέλεσμα Το βιοαέριο επεξεργασίας κοπριάς σχηματίζεταιαπό την οποία μπορείτε να πάρετε χιλιάδες kW ενέργειας και τα απόβλητα είναι ένα πολύτιμο αναερόβιο λίπασμα.

Ο μηχανισμός σχηματισμού αερίων από οργανικές πρώτες ύλες

Το βιοαέριο είναι μια πτητική ουσία χωρίς χρώμα ή οσμή, η οποία περιέχει έως και 70% μεθάνιο. Με τους δείκτες ποιότητας, πλησιάζει τον παραδοσιακό τύπο καυσίμου - φυσικό αέριο. Έχει καλή θερμιδική αξία, 1m³ Το βιοαέριο εκπέμπει τόση θερμότητα που λαμβάνεται με την καύση ενάμισι κιλού άνθρακα.

Οφείλουμε τη δημιουργία βιοαερίου σε αναερόβια βακτήρια, τα οποία εργάζονται ενεργά για την αποσύνθεση οργανικών πρώτων υλών, τα οποία χρησιμοποιούνται για την κοπριά ζώων εκτροφής, περιττώματα πουλιών, απόβλητα από οποιοδήποτε φυτό.

Στην ανεξάρτητη παραγωγή βιοαερίου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν περιττώματα πουλιών και απόβλητα μικρών και μεγάλων ζώων. Οι πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καθαρή μορφή και σε μορφή μίγματος με την προσθήκη χόρτου, φυλλώματος, παλιού χαρτιού

Για να ενεργοποιηθεί η διαδικασία, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ευνοϊκές συνθήκες για τη ζωή των βακτηρίων. Πρέπει να είναι παρόμοια με εκείνα στα οποία αναπτύσσονται μικροοργανισμοί σε μια φυσική δεξαμενή - στο στομάχι των ζώων, όπου υπάρχει θερμότητα και χωρίς οξυγόνο.

Στην πραγματικότητα, αυτές είναι οι δύο κύριες προϋποθέσεις που συμβάλλουν στη θαυματουργή μετατροπή της σήψης κοπριάς σε φιλικά προς το περιβάλλον καύσιμα και πολύτιμα λιπάσματα.

Για την απόκτηση βιοαερίου, απαιτείται ένας σφραγισμένος αντιδραστήρας χωρίς πρόσβαση στον αέρα, όπου θα πραγματοποιηθεί η διαδικασία ζύμωσης κοπριάς και η αποσύνθεσή του σε συστατικά:

• μεθάνιο (έως 70%)
• διοξείδιο του άνθρακα (περίπου 30%) ·
• άλλες αέριες ουσίες (1-2%).

Τα αέρια που σχηματίζονται ανεβαίνουν στη δεξαμενή, από όπου αντλούνται στη συνέχεια, και το υπολειμματικό προϊόν καθιζάνει - ένα υψηλής ποιότητας οργανικό λίπασμα που συγκρατεί όλες τις πολύτιμες ουσίες που βρίσκονται στην κοπριά - άζωτο και φώσφορο και έχασε ένα σημαντικό μέρος των παθογόνων μικροοργανισμών ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας.

Ο αντιδραστήρας βιοαερίου πρέπει να έχει μια πλήρως σφραγισμένη δομή στην οποία δεν υπάρχει οξυγόνο, διαφορετικά η διαδικασία αποσύνθεσης της κοπριάς θα είναι εξαιρετικά αργή

Η δεύτερη σημαντική προϋπόθεση για την αποτελεσματική αποσύνθεση της κοπριάς και το σχηματισμό βιοαερίου είναι η συμμόρφωση με το καθεστώς θερμοκρασίας. Τα βακτήρια που εμπλέκονται στη διαδικασία ενεργοποιούνται σε θερμοκρασία +30 μοίρες.

Επιπλέον, στην κοπριά περιέχει δύο τύπους βακτηρίων:

• μεσοφιλικός. Η ζωτική τους δραστηριότητα εμφανίζεται σε θερμοκρασία +30 - +40 βαθμούς.
• θερμοφιλικό. Για την αναπαραγωγή τους, είναι απαραίτητο να τηρείται το καθεστώς θερμοκρασίας +50 (+60) μοίρες.

Ο χρόνος επεξεργασίας των πρώτων υλών σε φυτά του πρώτου τύπου εξαρτάται από τη σύνθεση του μείγματος και κυμαίνεται από 12 έως 30 ημέρες. Ταυτόχρονα, 1 λίτρο χρήσιμης περιοχής αντιδραστήρα δίνει 2 λίτρα βιοκαυσίμου. Κατά τη χρήση εγκαταστάσεων του δεύτερου τύπου, ο χρόνος παραγωγής του τελικού προϊόντος μειώνεται σε τρεις ημέρες και η ποσότητα του βιοαερίου αυξάνεται στα 4,5 λίτρα.

Η απόδοση των θερμοφιλικών εγκαταστάσεων είναι ορατή με γυμνό μάτι, ωστόσο, το κόστος συντήρησής τους είναι πολύ υψηλό, οπότε πριν επιλέξετε αυτήν ή αυτή τη μέθοδο παραγωγής βιοαερίου, πρέπει να υπολογίσετε προσεκτικά τα πάντα

Παρά το γεγονός ότι η απόδοση των θερμοφιλικών εγκαταστάσεων είναι δέκα φορές υψηλότερη, χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερο συχνά, καθώς η διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στον αντιδραστήρα σχετίζεται με υψηλό κόστος.

Η συντήρηση και η συντήρηση των μεσοφιλικών εγκαταστάσεων είναι φθηνότερη, επομένως τα περισσότερα αγροκτήματα τα χρησιμοποιούν για την παραγωγή βιοαερίου.

Σύμφωνα με τα κριτήρια του ενεργειακού δυναμικού, το βιοαέριο είναι ελαφρώς κατώτερο από το συμβατικό καύσιμο αερίου. Ωστόσο, περιέχει θειικούς καπνούς, η παρουσία των οποίων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή υλικών για την κατασκευή της εγκατάστασης

Υπολογισμοί απόδοσης βιοαερίου

Για να αξιολογήσετε όλα τα οφέλη από τη χρήση εναλλακτικών βιοκαυσίμων, θα βοηθήσουν απλοί υπολογισμοί. Μια αγελάδα βάρους 500 κιλών παράγει περίπου 35-40 κιλά κοπριά ημερησίως. Αυτό το ποσό είναι αρκετό για να πάρει περίπου 1,5 m³ βιοαέριο, από το οποίο με τη σειρά του είναι δυνατή η παραγωγή 3 kW / h ηλεκτρικής ενέργειας.

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από τον πίνακα, είναι εύκολο να υπολογίσετε πόσα m³ Το βιοαέριο μπορεί να ληφθεί στην έξοδο σύμφωνα με τα διαθέσιμα ζώα στο αγρόκτημα

Για να αποκτήσετε βιοκαύσιμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε έναν τύπο οργανικής πρώτης ύλης είτε ένα μείγμα διαφόρων συστατικών με περιεκτικότητα σε υγρασία 85-90%. Είναι σημαντικό να μην περιέχουν ξένες χημικές ακαθαρσίες που επηρεάζουν δυσμενώς τη διαδικασία επεξεργασίας.

Η απλούστερη συνταγή για το μείγμα εφευρέθηκε το 2000 από έναν Ρώσο αγρότη από την περιοχή Lipetsk, ο οποίος δημιούργησε τα χέρια του το απλούστερο εργοστάσιο παραγωγής βιοαερίου. Αναμίχθηκε 1.500 κιλά κοπριάς αγελάδας με 3.500 κιλά απορριμμάτων από διάφορα φυτά, πρόσθεσε νερό (περίπου 65% του βάρους όλων των συστατικών) και θερμάνθηκε το μείγμα στους 35 βαθμούς.

Δύο εβδομάδες αργότερα, το δωρεάν καύσιμο είναι έτοιμο. Αυτή η μικρή εγκατάσταση παρήγαγε 40 μέτρα³ φυσικό αέριο ανά ημέρα, που ήταν αρκετό για να θερμαίνει τα κτίρια του σπιτιού και των νοικοκυριών για έξι μήνες.

Επιλογές για εγκαταστάσεις βιοκαυσίμων

Μετά τη διενέργεια των υπολογισμών, είναι απαραίτητο να καθοριστεί πώς να φτιάξει την εγκατάσταση προκειμένου να αποκτήσει βιοαέριο σύμφωνα με τις ανάγκες της οικονομίας της. Εάν ο αριθμός των ζώων είναι μικρός, τότε η απλούστερη επιλογή είναι κατάλληλη, η οποία είναι εύκολο να γίνει με αυτοσχέδια μέσα με τα χέρια σας.

Συνιστάται σε μεγάλες εκμεταλλεύσεις που έχουν σταθερή πηγή μεγάλης ποσότητας πρώτων υλών να κατασκευάσουν ένα βιομηχανικό αυτοματοποιημένο σύστημα βιοαερίου. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει χωρίς τη συμμετοχή ειδικών που θα αναπτύξουν το έργο και θα τοποθετήσουν την εγκατάσταση σε επαγγελματικό επίπεδο.

Το διάγραμμα δείχνει με σαφήνεια πώς λειτουργεί το βιομηχανικό αυτοματοποιημένο συγκρότημα παραγωγής βιοαερίου. Η κατασκευή μιας τέτοιας κλίμακας μπορεί να οργανωθεί ταυτόχρονα από πολλά αγροκτήματα που βρίσκονται κοντά

Σήμερα, υπάρχουν δεκάδες εταιρείες που μπορούν να προσφέρουν πολλές επιλογές: από έτοιμες λύσεις έως την ανάπτυξη ενός μεμονωμένου έργου.Για να μειώσετε το κόστος κατασκευής, μπορείτε να συνεργαστείτε με γειτονικά αγροκτήματα (εάν υπάρχουν κοντά) και να δημιουργήσετε μια μονάδα για όλη την παραγωγή βιοαερίου.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για την κατασκευή ακόμη και μιας μικρής εγκατάστασης, είναι απαραίτητο να συντάξετε τα σχετικά έγγραφα, να δημιουργήσετε ένα διάγραμμα ροής, να σχεδιάσετε την τοποθέτηση του εξοπλισμού και τον εξαερισμό (εάν ο εξοπλισμός είναι εγκατεστημένος στο δωμάτιο), να υποβληθούν σε διαδικασίες έγκρισης με το SES, τον έλεγχο πυρκαγιάς και αερίου.

Μια μίνι εγκατάσταση για την παραγωγή φυσικού αερίου για την κάλυψη των αναγκών μιας μικρής ιδιωτικής οικονομίας μπορεί να γίνει με το χέρι κάποιου, εστιάζοντας στο σχεδιασμό και τις λεπτομέρειες των εγκαταστάσεων συσκευών, που κατασκευάζονται σε βιομηχανική κλίμακα.

Ο σχεδιασμός των φυτών για την επεξεργασία κοπριάς και οργανικών φυτών σε βιοαέριο δεν διαφέρει ως προς την πολυπλοκότητα. Το πρωτότυπο που εκδίδεται από τη βιομηχανία είναι αρκετά κατάλληλο ως πρότυπο για την κατασκευή του δικού του μίνι εργοστασίου

Ανεξάρτητοι τεχνίτες που αποφασίζουν να αρχίσουν να κατασκευάζουν τη δική τους εγκατάσταση πρέπει να αποθηκεύουν σε δεξαμενή νερού, πλαστικούς σωλήνες νερού ή αποχέτευσης, γωνιακές κάμψεις, φλάντζες και κύλινδρο για την αποθήκευση του αερίου που λαμβάνεται στην εγκατάσταση.

Χαρακτηριστικά του συστήματος βιοαερίου

Ένα πλήρες εργοστάσιο βιοαερίου είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από:

1. Βιοαντιδραστήρας, όπου η διαδικασία αποσύνθεσης κοπριάς
2. Αυτοματοποιημένο σύστημα ζωοτροφών οργανικών αποβλήτων.
3. Συσκευές ανάμειξης βιομάζας.
4. Εξοπλισμός για τη διατήρηση των βέλτιστων συνθηκών θερμοκρασίας.
5. Δεξαμενή αερίου - δεξαμενές αποθήκευσης αερίου
6. Δέκτης στερεών αποβλήτων.

Όλα τα παραπάνω στοιχεία είναι εγκατεστημένα σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν σε αυτόματο τρόπο. Οι οικιακοί αντιδραστήρες, κατά κανόνα, έχουν έναν πιο απλοποιημένο σχεδιασμό.

Το διάγραμμα δείχνει τα κύρια συστατικά ενός αυτοματοποιημένου συστήματος βιοαερίου. Ο όγκος του αντιδραστήρα εξαρτάται από την ημερήσια πρόσληψη οργανικών πρώτων υλών. Για την πλήρη λειτουργία της εγκατάστασης, ο αντιδραστήρας πρέπει να συμπληρωθεί στα δύο τρίτα του όγκου

Η αρχή της λειτουργίας της εγκατάστασης

Το κύριο στοιχείο του συστήματος είναι ένας βιοαντιδραστήρας.Υπάρχουν πολλές επιλογές για την εκτέλεσή της, το κύριο πράγμα είναι να διασφαλιστεί η στεγανότητα της δομής και να εξαλειφθεί η είσοδος οξυγόνου. Μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή μεταλλικού δοχείου διαφόρων σχημάτων (συνήθως κυλινδρικού) που βρίσκεται στην επιφάνεια. Συχνά, για αυτούς τους σκοπούς, χρησιμοποιούνται κενά ρεζερβουάρ καυσίμου 50 cc.

Μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα δοχεία πτυσσόμενου σχεδιασμού. Το πλεονέκτημά τους είναι η ικανότητα αποσυναρμολόγησης γρήγορα και, εάν είναι απαραίτητο, μεταφοράς σε άλλο μέρος. Συνιστάται η χρήση βιομηχανικών εγκαταστάσεων επιφανείας σε μεγάλες εκμεταλλεύσεις όπου υπάρχει συνεχής εισροή μεγάλης ποσότητας οργανικών πρώτων υλών.

Για μικρότερα αγροκτήματα, η επιλογή τοποθέτησης υπόγειων δεξαμενών είναι πιο κατάλληλη. Η υπόγεια αποθήκη είναι κατασκευασμένη από τούβλα ή σκυρόδεμα. Μπορείτε να σκάψετε έτοιμα δοχεία, για παράδειγμα, βαρέλια από μέταλλο, ανοξείδωτο χάλυβα ή PVC, στο έδαφος. Είναι επίσης δυνατό να τα εμφανίσετε στο δρόμο ή σε ειδικά διαμορφωμένο δωμάτιο με καλό εξαερισμό.

Για την κατασκευή μονάδας βιοαερίου, μπορούν να αγοραστούν και να εγκατασταθούν έτοιμα δοχεία PVC σε δωμάτιο εξοπλισμένο με σύστημα εξαερισμού

Ανεξάρτητα από το πού και πώς βρίσκεται ο αντιδραστήρας, είναι εφοδιασμένος με μια χοάνη για φόρτωση κοπριάς. Πριν από τη φόρτωση της πρώτης ύλης, πρέπει να υποβληθεί σε προκαταρκτική προετοιμασία: συνθλίβεται σε κλάσματα όχι μεγαλύτερα από 0,7 mm και αραιώνεται με νερό. Στην ιδανική περίπτωση, η υγρασία του υποστρώματος πρέπει να είναι περίπου 90%.

Οι αυτοματοποιημένες εγκαταστάσεις βιομηχανικού τύπου είναι εξοπλισμένες με σύστημα τροφοδοσίας, συμπεριλαμβανομένου ενός δέκτη, στον οποίο το μείγμα μεταφέρεται στην απαραίτητη υγρασία, έναν αγωγό για παροχή νερού και μια μονάδα άντλησης για την άντληση της μάζας στον βιοαντιδραστήρα.

Στις οικιακές εγκαταστάσεις, χρησιμοποιούνται ξεχωριστά δοχεία για την προετοιμασία του υποστρώματος, όπου τα απόβλητα συνθλίβονται και αναμιγνύονται με νερό. Στη συνέχεια, η μάζα φορτώνεται στο χώρο λήψης. Στους αντιδραστήρες που βρίσκονται υπόγεια, εκτοξεύεται η χοάνη για τη λήψη του υποστρώματος, το παρασκευασμένο μείγμα με βαρύτητα ρέει μέσω του αγωγού στον θάλαμο για ζύμωση.

Εάν ο αντιδραστήρας βρίσκεται στο έδαφος ή σε εσωτερικούς χώρους, ο σωλήνας εισόδου με τη συσκευή λήψης μπορεί να βρίσκεται στην κάτω πλευρά της δεξαμενής. Είναι επίσης δυνατό να φέρετε το σωλήνα στο πάνω μέρος και να βάλετε ένα κουδούνι στο λαιμό του. Σε αυτήν την περίπτωση, η βιομάζα θα πρέπει να αντλείται.

Στον βιοαντιδραστήρα, είναι επίσης απαραίτητο να παρέχεται μια έξοδος, η οποία κατασκευάζεται σχεδόν στο κάτω μέρος της δεξαμενής στην αντίθετη πλευρά της χοάνης εισόδου. Σε υπόγεια τοποθέτηση, ο σωλήνας εξόδου είναι τοποθετημένος λοξά προς τα πάνω και οδηγεί σε ένα δοχείο απορριμμάτων, σε σχήμα κουτιού ορθογώνιου σχήματος. Το άνω άκρο του πρέπει να είναι κάτω από το επίπεδο της εισόδου.

Οι σωλήνες εισόδου και εξόδου βρίσκονται λοξά προς τα πάνω στις διαφορετικές πλευρές της δεξαμενής, ενώ η δεξαμενή αντιστάθμισης στην οποία εισέρχονται τα απόβλητα πρέπει να είναι χαμηλότερη από την χοάνη υποδοχής

Η διαδικασία προχωρά ως εξής: η χοάνη εισαγωγής λαμβάνει μια νέα παρτίδα υποστρώματος, η οποία ρέει στον αντιδραστήρα, ταυτόχρονα αυξάνεται η ίδια ποσότητα εξαντλημένης μάζας μέσω του σωλήνα στον δέκτη αποβλήτων, από όπου αργότερα συγκεντρώνεται και χρησιμοποιείται ως βιολογικό λίπασμα υψηλής ποιότητας.

Η αποθήκευση βιοαερίου πραγματοποιείται σε δεξαμενή αερίου. Τις περισσότερες φορές, βρίσκεται ακριβώς στην οροφή του αντιδραστήρα και έχει σχήμα θόλου ή κώνου. Είναι κατασκευασμένο από σίδερο οροφής και, στη συνέχεια, για να αποφευχθούν διαβρωτικές διεργασίες, βάφεται με πολλά στρώματα λαδομπογιά.

Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, σχεδιασμένες να δέχονται μεγάλη ποσότητα αερίου, η δεξαμενή αερίου κατασκευάζεται συχνά με τη μορφή χωριστής δεξαμενής συνδεδεμένης με τον αντιδραστήρα μέσω αγωγού.

Το αέριο που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της ζύμωσης δεν είναι κατάλληλο για χρήση, καθώς περιέχει μεγάλη ποσότητα υδρατμών και σε αυτήν τη μορφή δεν θα καεί. Για τον καθαρισμό του από κλάσματα νερού, το αέριο διοχετεύεται μέσω στεγανοποίησης νερού.Για να γίνει αυτό, αφαιρείται ένας σωλήνας από τη δεξαμενή αερίου, μέσω του οποίου το βιοαέριο εισέρχεται στη δεξαμενή με νερό, και από εκεί τροφοδοτείται στους καταναλωτές μέσω πλαστικού ή μεταλλικού σωλήνα.

Σχέδιο εγκατάστασης που βρίσκεται υπόγεια. Η είσοδος και η έξοδος πρέπει να βρίσκονται στις αντίθετες πλευρές της δεξαμενής. Ένα κλείστρο νερού βρίσκεται πάνω από τον αντιδραστήρα μέσω του οποίου το παραγόμενο αέριο διοχετεύεται προς αποστράγγιση

Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται ειδικοί σάκοι αερίου από πολυβινυλοχλωρίδιο για την αποθήκευση αερίου. Οι σάκοι τοποθετούνται δίπλα στη μονάδα και σταδιακά γεμίζουν με αέριο. Καθώς γεμίζει, το ελαστικό υλικό φουσκώνει και ο όγκος των σάκων αυξάνεται, επιτρέποντάς σας να αποθηκεύσετε προσωρινά μεγαλύτερη ποσότητα του τελικού προϊόντος.

Όροι για την αποτελεσματική λειτουργία του βιοαντιδραστήρα

Για την αποτελεσματική λειτουργία της εγκατάστασης και τον εντατικό διαχωρισμό βιοαερίου, απαιτείται ομοιόμορφη ζύμωση του οργανικού υποστρώματος. Το μείγμα πρέπει να βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Διαφορετικά, σχηματίζεται μια κρούστα, η διαδικασία αποσύνθεσης επιβραδύνεται, με αποτέλεσμα λιγότερο αέριο από ό, τι υπολογίστηκε αρχικά.

Για να διασφαλιστεί η ενεργή ανάμιξη της βιομάζας, βυθισμένοι ή κεκλιμένοι αναμικτήρες τύπου που είναι εξοπλισμένοι με ηλεκτρική κίνηση είναι εγκατεστημένοι στο άνω ή πλευρικό τμήμα ενός τυπικού αντιδραστήρα. Σε βιοτεχνικές εγκαταστάσεις, η ανάμιξη πραγματοποιείται μηχανικά χρησιμοποιώντας μια συσκευή που μοιάζει με οικιακό μίξερ. Μπορεί να ελεγχθεί χειροκίνητα ή να εξοπλιστεί με ηλεκτρική κίνηση.

Με μια κατακόρυφη διάταξη του αντιδραστήρα, η λαβή του μίξερ εμφανίζεται στο πάνω μέρος της εγκατάστασης. Εάν το δοχείο είναι εγκατεστημένο οριζόντια, η βίδα βρίσκεται επίσης σε οριζόντιο επίπεδο και η λαβή βρίσκεται στο πλάι του βιοαντιδραστήρα

Μία από τις πιο σημαντικές προϋποθέσεις για την παραγωγή βιοαερίου είναι η διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας στον αντιδραστήρα. Η θέρμανση μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Σε σταθερές εγκαταστάσεις, χρησιμοποιούνται αυτοματοποιημένα συστήματα θέρμανσης, τα οποία ενεργοποιούνται όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο επίπεδο και απενεργοποιούνται όταν ρυθμιστεί το απαιτούμενο καθεστώς θερμοκρασίας.

Για θέρμανση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λέβητες αερίου, πραγματοποιήστε άμεση θέρμανση με ηλεκτρικούς θερμαντήρες ή ενσωματώστε ένα θερμαντικό στοιχείο στη βάση της δεξαμενής.

Για τη μείωση της απώλειας θερμότητας, συνιστάται η κατασκευή ενός μικρού πλαισίου γύρω από τον αντιδραστήρα με ένα στρώμα από υαλοβάμβακα ή κάλυψη της εγκατάστασης με θερμομόνωση. Έχει καλές θερμομονωτικές ιδιότητες. αφρός πολυστυρολίου και άλλες ποικιλίες του.

Για τον εξοπλισμό ενός συστήματος θέρμανσης βιομάζας, είναι δυνατόν να αντληθεί ένας αγωγός από θέρμανση σπιτιού, ο οποίος τροφοδοτείται από έναν αντιδραστήρα

Προσδιορισμός του απαιτούμενου όγκου

Ο όγκος του αντιδραστήρα προσδιορίζεται με βάση την ημερήσια ποσότητα κοπριάς που παράγεται στο αγρόκτημα. Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο τύπος της πρώτης ύλης, η θερμοκρασία και ο χρόνος ζύμωσης. Για να λειτουργήσει πλήρως η εγκατάσταση, η δεξαμενή γεμίζει στο 85-90% του όγκου, τουλάχιστον το 10% πρέπει να παραμείνει ελεύθερο για διαφυγή αερίου.

Η διαδικασία αποσύνθεσης των οργανικών σε μια μεσοφιλική εγκατάσταση σε μια μέση θερμοκρασία 35 βαθμών διαρκεί από 12 ημέρες, μετά τις οποίες τα ζυμωμένα υπολείμματα αφαιρούνται και ο αντιδραστήρας γεμίζει με ένα νέο τμήμα του υποστρώματος. Δεδομένου ότι τα απόβλητα αραιώνονται με νερό έως και 90% πριν αποσταλούν στον αντιδραστήρα, η ποσότητα του υγρού πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη κατά τον προσδιορισμό του ημερήσιου φορτίου.

Με βάση τους παραπάνω δείκτες, ο όγκος του αντιδραστήρα θα είναι ίσος με την ημερήσια ποσότητα του παρασκευασμένου υποστρώματος (κοπριά με νερό) πολλαπλασιασμένη επί 12 (ο χρόνος που απαιτείται για την αποσύνθεση της βιομάζας) και αυξημένος κατά 10% (ελεύθερος όγκος δεξαμενής).

Υπόγεια κατασκευή

Ας μιλήσουμε τώρα για την απλούστερη εγκατάσταση που σας επιτρέπει να αποκτήσετε βιοαέριο στο σπίτι στο χαμηλότερο κόστος. Εξετάστε την κατασκευή ενός υπόγειου συστήματος.Για να το φτιάξετε, πρέπει να σκάψετε μια τρύπα, η βάση και οι τοίχοι της χύνονται με ενισχυμένο πηλό σκυρόδεμα.

Στις αντίθετες πλευρές του θαλάμου, εισάγονται τα ανοίγματα εισόδου και εξόδου, όπου τοποθετούνται κεκλιμένοι σωλήνες για την τροφοδοσία του υποστρώματος και αντλούν την εξαντλημένη μάζα.

Ο σωλήνας εξόδου με διάμετρο περίπου 7 cm θα πρέπει να βρίσκεται σχεδόν στο κάτω μέρος της χοάνης, ενώ το άλλο άκρο του είναι τοποθετημένο σε αντισταθμιστικό δοχείο ορθογώνιου σχήματος, στο οποίο θα αντληθούν τα απόβλητα. Ο αγωγός για την τροφοδοσία του υποστρώματος βρίσκεται περίπου 50 cm από τον πυθμένα και έχει διάμετρο 25-35 cm. Το πάνω μέρος του σωλήνα εισέρχεται στο διαμέρισμα για τη λήψη πρώτων υλών.

Ο αντιδραστήρας πρέπει να είναι πλήρως σφραγισμένος. Για να αποκλειστεί η πιθανότητα εισόδου αέρα, το δοχείο πρέπει να είναι καλυμμένο με στρώμα στεγανοποίησης ασφάλτου

Το πάνω μέρος της χοάνης είναι ένα συγκρατητήρα αερίου με θόλο ή κωνικό σχήμα. Είναι κατασκευασμένο από μεταλλικά φύλλα ή σίδερο οροφής. Είναι επίσης δυνατό να ολοκληρωθεί η κατασκευή με τοιχοποιία, η οποία στη συνέχεια καλύπτεται με ατσάλινο πλέγμα και σοβάτισμα. Πάνω από τη δεξαμενή αερίου πρέπει να φτιάξετε μια σφραγισμένη πόρτα, να αφαιρέσετε τον αγωγό αερίου που περνά μέσα από τη στεγανοποίηση νερού και να εγκαταστήσετε μια βαλβίδα για την ανακούφιση της πίεσης αερίου.

Για την ανάμιξη του υποστρώματος, είναι δυνατό να εξοπλιστεί η εγκατάσταση με σύστημα αποστράγγισης που λειτουργεί βάσει της αρχής του ψεκασμού. Για να το κάνετε αυτό, στερεώστε κάθετα πλαστικούς σωλήνες μέσα στη δομή έτσι ώστε το άνω άκρο τους να είναι υψηλότερο από το στρώμα υποστρώματος. Κάντε πολλές τρύπες σε αυτές. Το αέριο υπό πίεση θα πέσει κάτω, και ανεβαίνοντας, οι φυσαλίδες αερίου θα αναμίξουν τη βιομάζα στη δεξαμενή.

Εάν δεν θέλετε να φτιάξετε μια δεξαμενή από σκυρόδεμα, μπορείτε να αγοράσετε ένα έτοιμο δοχείο από PVC. Για να διατηρηθεί η θερμότητα, πρέπει να περιβάλλεται γύρω από ένα στρώμα θερμομόνωσης - αφρώδες πολυστυρένιο. Ο πυθμένας του λάκκου χύνεται με οπλισμένο σκυρόδεμα με στρώμα 10 εκ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν δεξαμενές από πολυβινυλοχλωρίδιο εάν ο όγκος του αντιδραστήρα δεν υπερβαίνει τα 3 m3.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Πώς να κάνετε την απλούστερη εγκατάσταση από ένα συνηθισμένο βαρέλι, θα μάθετε αν παρακολουθείτε το βίντεο:

Πώς είναι η κατασκευή ενός υπόγειου αντιδραστήρα, μπορείτε να δείτε στο βίντεο:

Ο τρόπος με τον οποίο φορτώνεται η κοπριά στην υπόγεια εγκατάσταση εμφανίζεται στο ακόλουθο βίντεο:

Ένα εργοστάσιο παραγωγής βιοαερίου από κοπριά θα εξοικονομήσει σημαντικά την πληρωμή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, και θα βάλει σε καλό οργανικό υλικό, το οποίο είναι άφθονο σε κάθε φάρμα. Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή, είναι απαραίτητο να υπολογίσετε προσεκτικά και να προετοιμάσετε τα πάντα.

Ο απλούστερος αντιδραστήρας μπορεί να κατασκευαστεί σε λίγες μέρες με τα χέρια σας, χρησιμοποιώντας αυτοσχέδια εργαλεία. Εάν το αγρόκτημα είναι μεγάλο, είναι καλύτερο να αγοράσετε μια έτοιμη εγκατάσταση ή να συμβουλευτείτε έναν ειδικό.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις κατά την εξοικείωση με τις πληροφορίες που παρουσιάζονται ή έχετε προτάσεις που θέλετε να μοιραστείτε με τους επισκέπτες του ιστότοπου, αφήστε σχόλια στο παρακάτω πλαίσιο.