Yksityisen talon biokaasulaitos: suosituksia kotitekoisten järjestämistä varten

Älykäs omistaja haaveilee halvasta energiasta, tehokkaasta jätehuollosta ja lannoitteista. Tee-se-itse-biokaasulaitos on edullinen tapa toteuttaa unelmasi.

Tällaisten laitteiden itsekokoonpano maksaa kohtuullisen hinnan, ja tuotetusta kaasusta tulee hyvä apu kotitaloudessa: sitä voidaan käyttää ruoanlaittoon, talon lämmitykseen ja muihin tarpeisiin.

Yritetään ymmärtää tämän laitteen erityispiirteet, sen edut ja haitat. Ja myös sitä, onko biokaasulaitosta mahdollista rakentaa itsenäisesti ja onko se tehokasta.

Biokaasun tuotannon erityispiirteet

Biokaasu muodostuu biologisen substraatin käymisen seurauksena. Se hajoaa hydrolyysillä, happoja ja metaania muodostavilla bakteereilla. Bakteerien tuottamat kaasuseokset ovat palavia, koska sisältää suuren määrän metaania.

Ominaisuuksiltaan se käytännöllisesti katsoen ei eroa maakaasusta, jota käytetään teollisuuden ja kotitalouksien tarpeisiin.

Jokainen kodinomistaja voi halutessaan ostaa biokaasulaitoksen teollista tuotantoa varten, mutta se on kallista ja sijoitus kannattaa 7-10 vuoden sisällä. Siksi on järkevää ponnistella ja tehdä bioreaktori omilla käsillä

Biokaasu on ympäristöystävällinen polttoaine, ja sen tuotantoteknologialla ei ole erityistä vaikutusta ympäristöön. Lisäksi jätteet, jotka on hävitettävä, käytetään biokaasun raaka-aineina.

Ne sijoitetaan bioreaktoriin, jossa käsittely tapahtuu:

• biomassa on altistunut bakteereille jo jonkin aikaa. Käymisaika riippuu raaka-aineiden määrästä;
• anaerobisten bakteerien toiminnan seurauksena vapautuu palava kaasuseos, joka sisältää metaania (60%), hiilidioksidia (35%) ja joitain muita kaasuja (5%). Lisäksi pienissä määrin käymisen aikana vapautuu potentiaalisesti vaarallista rikkivetyä.Se on myrkyllistä, joten ihmisille on erittäin epätoivottavaa altistua sille;
• bioreaktorista tuleva kaasuseos puhdistetaan ja johdetaan kaasusäiliöön, jossa sitä varastoidaan aiottuun käyttöön asti;
• kaasusäiliöstä saatavaa kaasua voidaan käyttää samalla tavalla kuin maakaasua. Hän menee kodinkoneisiin - kaasuliesi, lämmityskattilat jne .;
• rappeutunut biomassa on poistettava säännöllisesti fermentorista. Tämä on lisätyö, mutta vaivaa kannattaa. Käymisen jälkeen raaka-aineista tulee korkealaatuisia lannoitteita, joita käytetään pelloilla ja puutarhoissa.

Biokaasulaitos on hyödyllinen omakotitalon omistajalle vain, jos hänellä on jatkuvasti pääsy karjatilojen jätteisiin. Keskimäärin 1 kuutiometristä. substraattia voidaan saada 70-80 kuutiometriä. biokaasua, mutta kaasuntuotanto on epätasaista ja riippuu monista tekijöistä, mukaan lukien biomassan lämpötila. Tämä vaikeuttaa laskelmia.

Biokaasulaitokset ovat ihanteellisia viljelijöille. Eläinjätteet voivat tarjota tarpeeksi kaasua asuintilojen ja maatilan rakennusten asianmukaiseen lämmitykseen

Jotta kaasuntuotantoprosessi olisi vakaa ja jatkuva, on parasta rakentaa useita biokaasulaitoksia ja asettaa substraatti fermentoreihin aikaerolla. Tällaiset laitokset toimivat rinnakkain, ja raaka-aineet lastataan niihin peräkkäin.

Tämä varmistaa kaasun jatkuvan tuotannon, jotta sitä voidaan toimittaa jatkuvasti kodinkoneisiin.

Ihannetapauksessa bioreaktori tulisi lämmittää. Jokainen 10 astetta lämpöä kaksinkertaistaa kaasuntuotannon. Lämmityksen järjestäminen vaatii investointeja, mutta se kannattaa entistä tehokkaammalla suunnittelulla

improvisoitua biokaasulaitteetimprovisoiduista materiaaleista koottu, on paljon halvempaa kuin teollisuuden tuotantolaitokset. Sen tehokkuus on heikompi, mutta se on yhdenmukainen sijoitettujen varojen kanssa. Jos sinulla on lannan käyttö ja halu tehdä omia ponnisteluja rakenteen kokoamiseksi ja ylläpitämiseksi, tämä on erittäin hyödyllistä.

Järjestelmän edut ja haitat

Biokaasulaitoksilla on monia etuja, mutta puutteita on tarpeeksi, joten sinun tulisi punnita kaikki ennen suunnittelun ja rakentamisen aloittamista:

• Jätteiden käsittely. Biokaasulaitoksen ansiosta voit saada suurimman hyödyn roskista, jotka olisi vielä hävitettävä. Tämä loppusijoitus on ympäristölle vähemmän vaarallinen kuin kaatopaikka.
• Raaka-aineiden uusiutuvuus. Biomassa ei ole kivihiiltä eikä maakaasua, jonka louhinta kuluttaa luonnonvarat. Maataloudessa raaka-aineita esiintyy jatkuvasti.
• Suhteellisen pieni määrä hiilidioksidia. Kaasua vastaanotettaessa ympäristö ei saastuta, mutta sitä käytettäessä ilmakehään vapautuu pieni määrä hiilidioksidia. Se ei ole vaarallinen eikä pysty muuttamaan kriittisesti ympäristöä, koska kasvit imevät sen kasvun aikana.
• Kohtalainen rikkivapautus. Kun biokaasua poltetaan, ilmakehään pääsee pieni määrä rikkiä. Tämä on kielteinen ilmiö, mutta sen laajuus tunnetaan vertailussa: maakaasua poltettaessa ympäristön pilaantuminen rikkioksidilla on paljon suurempi.
• Vakaa työ. Biokaasun tuotanto on vakaampaa kuin työ aurinkopaneelit tai tuulimyllyt. Jos auringon ja tuulen energiaa ei voida hallita, biokaasulaitokset ovat riippuvaisia ​​ihmisen toiminnasta.
• Voit käyttää useita asetuksia. Kaasu on aina riski. Mahdollisten vahinkojen vähentämiseksi onnettomuustapauksissa useita biokaasulaitoksia voidaan levittää koko alueelle. Jos suunnittelet ja kokoat oikein useiden fermentaattorien järjestelmän, se toimii vakaammin kuin yksi iso bioreaktori.
• Maatalouden edut. Biomassan saamiseksi istutetaan tietyn tyyppisiä kasveja. Voit valita sellaisia, jotka parantavat maaperän kuntoa.Esimerkiksi durra vähentää maaperän eroosiota, parantaa sen laatua.

Biokaasulla on haittoja. Vaikka se on suhteellisen puhdas polttoaine, se saastuttaa silti ilmakehän. Kasvien biomassan saannilla voi olla ongelmia.

Vastuuttomat kasvinomistajat hankkivat sen usein siten, että tyhjennävät maan ja häiritsevät ekologista tasapainoa.

Laitoksen kannattavuuden laskeminen

Lehmälantaa käytetään yleensä raaka-aineena biokaasun tuotantoon. Yksi aikuinen lehmä voi antaa hänelle tarpeeksi 1,5 kuutiometriä. polttoainetta; sika - 0,2 kuutiometriä; kana tai ryömiä (ruumiinpainosta riippuen) - 0,01–0,02 kuutiometriä. Ymmärtääksesi, onko se paljon vai vähän, voi verrata sitä tutumpiin resursseihin.

1 kuutiometri biokaasu tuottaa saman määrän lämpöenergiaa kuin:

• polttopuut - 3,5 kg;
• kivihiili - 1-2 kg;
• sähkö - 9-10 kW / h.

Jos tiedät tulevina vuosina saatavissa olevan maatalousjätteen arvioidun painon ja tarvittavan energian määrän, voit laskea biokaasulaitoksen kannattavuuden.

Yksi biokaasun tuotannon päähaitoista on haju. Mahdollisuus käyttää pieniä kompostikasoja on suuri plus, mutta joudut kestämään haitat ja hallitsemaan prosessia huolellisesti, jotta et aiheuttaisi taudinaiheuttajien leviämistä

Bioreaktoriin asettamista varten valmistetaan substraatti, joka sisältää useita komponentteja seuraavissa suhteissa:

• lanta (paras lehmä tai sianliha) - 1,5 t;
• orgaaninen jäte (se voi olla rappeutuneita lehtiä tai muita kasviperäisiä komponentteja) - 3,5 t;
• lämmitetty 35 asteeseen vettä (lämpimän veden määrä lasketaan siten, että sen massa on 65-75% orgaanisen aineen kokonaismäärästä).

Substraatti lasketaan yhdelle kirjanmerkille kuudeksi kuukaudeksi maltillisen kaasun kulutuksen perusteella. Noin 10–15 päivän kuluttua käymisprosessi antaa ensimmäiset tulokset: kaasua ilmestyy pieninä määrinä ja se alkaa täyttää varaston. 30 päivän kuluttua voit odottaa polttoaineen tuotantoa kokonaan.

Laitteet biokaasun tuotantoon eivät ole vielä erityisen yleisiä maassamme. Tämä johtuu suurelta osin ihmisten heikosta tietoisuudesta biokaasujärjestelmien eduista ja ominaisuuksista. Kiinassa ja Intiassa monet pienet tilat on varustettu käsityöllä puhtaan polttoaineen tuottamiseksi.

Jos asennus toimii oikein, biokaasumäärä kasvaa vähitellen, kunnes substraatti hajoaa.Suunniteltu tuottavuus riippuu suoraan biomassan käymisnopeudesta, joka puolestaan ​​liittyy substraatin lämpötilaan ja kosteuteen.

Itserakentamisohjeet

Jos monimutkaisten järjestelmien kokoamisesta ei ole kokemusta, on järkevää valita verkko tai kehittää yksityisen talon biokaasulaitoksen yksinkertaisin piirustus.

Mitä yksinkertaisempi muotoilu, sitä luotettavampi ja kestävämpi se on. Myöhemmin, kun järjestelmän rakentamisessa ja käsittelyssä on taitoja, on mahdollista valmistaa laite uudelleen tai asentaa lisäasennus.

Teollisuustuotannon kalliissa malleissa tarjotaan biomassan sekoitusjärjestelmät, automaattinen lämmitys, kaasun puhdistus jne. Kodinkoneet eivät ole niin monimutkaisia. Parempi on koota yksinkertainen asennus ja lisätä sitten tarvitsemasi elementit

Fermentorin tilavuutta laskettaessa kannattaa keskittyä 5 kuutiometriin. Tämän asennuksen avulla saat tarvittavan määrän kaasua lämmittämään yksityistalo, jonka pinta-ala on 50 neliömetriä, jos lämmönlähteenä käytetään kaasulämmitintä tai uunia.

Tämä on keskimääräinen indikaattori, kuten biokaasun lämpöarvo on yleensä enintään 6000 kcal / m3.

Jotta käymisprosessi etenee enemmän tai vähemmän vakaasti, on välttämätöntä saavuttaa oikea lämpötilajärjestelmä. Tätä varten bioreaktori asennetaan savikuoppaan tai ennalta harkittuun luotettavaan lämpöeristykseen. Alustan jatkuva lämmitys voidaan varmistaa, jos vedenlämmitysputki asetetaan fermenterin pohjan alle

Biokaasulaitoksen rakentaminen voidaan jakaa useisiin vaiheisiin.

Vaihe 1 - kaivon valmistelu bioreaktorille

Lähes koko biokaasulaitos on maanalainen, riippuu paljon siitä, kuinka kaivo kaivettiin ja viimeisteltiin. Seinien lujittamiseen ja kuopan tiivistämiseen on useita vaihtoehtoja - muovi-, betoni-, polymeerirenkaat.

Paras ratkaisu on ostaa valmiita polymeerirenkaita, joissa on tyhjä pohja. Ne maksavat enemmän kuin improvisoidut materiaalit, mutta lisäsulkimista ei tarvita. Polymeerit ovat herkkiä mekaaniselle rasitukselle, mutta eivät pelkää kosteutta ja kemiallisesti aggressiivisia aineita. Niitä ei voi korjata, mutta tarvittaessa ne voidaan helposti vaihtaa.

Substraatin käymisen voimakkuus ja kaasun poisto riippuvat bioreaktorin seinien ja pohjan valmistelusta, siksi kaivo vahvistetaan varovasti, eristetään ja suljetaan. Tämä on vaikein ja aikaavievin työvaihe.

Vaihe 2 - kaasun tyhjennys

Erityisten sekoittimien ostaminen ja asentaminen biokaasulaitoksille on kallista nautintoa. Järjestelmää voidaan halpaa järjestämällä kaasunpoisto. Se on pystysuoraan kiinnitetty polymeeri viemäriputketjoihin on tehty monia reikiä.

Viemäriputkien pituutta laskettaessa tulisi ohjata suunniteltua bioreaktorin täyttösyvyyttä. Putkien yläosien on oltava tämän tason yläpuolella.

Kaasunpoistoa varten voit valita metalli- tai polymeeriputket. Ensin mainitut ovat vahvempia ja jälkimmäiset kestävämpiä kemiallisille vaikutuksille. On parempi antaa etusija polymeereille, kuten metalli ruostuu nopeasti ja mätää

Voit ladata substraatin heti lopulliseen bioreaktoriin. Se peitetään kalvolla niin, että käymisprosessin aikana vapautuva kaasu on lievässä paineessa. Kun kupoli on valmis, tämä varmistaa biometaanin normaalin virtauksen poistoputken läpi.

Vaihe 3 - kupolin ja putkien asennus

Yksinkertaisimman biokaasulaitoksen kokoonpanon viimeinen vaihe on kupumaisen yläosan asennus. Kupolin korkeimpaan kohtaan asennetaan kaasun pakoputki ja vedetään siihen kaasupidike, joka on välttämätöntä.

Bioreaktorin kapasiteetti on suljettu tiukalla kannella. Varusta vesilukko estääksesi biometaanin sekoittumisen ilman kanssa. Se myös puhdistaa kaasua. On välttämätöntä varustaa vapautusventtiili, joka toimii, jos paine fermentoijassa on liian korkea.

Lue lisää biokaasun tuottamisesta lannasta. tässä materiaalissa.

Bioreaktorin vapaa tila toimii jossain määrin kaasun varastona, mutta tämä ei riitä laitoksen turvalliseen toimintaan. Kaasua on kulutettava jatkuvasti, muuten räjähdys liiallisesta paineesta kupolin alla on mahdollista

Bioreaktorin lämmitysmenetelmät

Substraattia käsitteleviä mikro-organismeja esiintyy jatkuvasti biomassassa, mutta niiden intensiiviseen lisääntymiseen tarvitaan 38 asteen ja sitä korkeampi lämpötila.

Lämmitykseen kylmällä kaudella voit käyttää kotilämmitysjärjestelmään kytkettyä kelaa tai sähkölämmittimiä. Ensimmäinen menetelmä on taloudellisesti kannattavampi, joten sitä käytetään useimmiten.

Biokaasulaitosta ei tarvitse kaivaa maahan, sen järjestämiseen on myös muita vaihtoehtoja. Seuraavassa videossa on esimerkki tynnyreistä kootusta järjestelmästä.

Helpoin tapa on järjestää lämmitys alhaalta, asettamalla putki lämmitysjärjestelmästä, mutta tällaisen lämmönvaihtimen hyötysuhde on suhteellisen heikko. On parempi varustaa ulkoinen lämmitys, mieluiten höyry, jotta biomassa ei ylikuumene

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Vaikka biokaasulaitteiden kokoamisessa ja varustamisessa ei ole mitään monimutkaista, sinun on oltava erityisen tarkkaavainen yksityiskohtiin. Virheitä ei sallita, koska voi aiheuttaa räjähdyksiä ja tuhoa. Tarjoamme video-ohjeita, jotka auttavat ymmärtämään laitteen asennusta, kokoamaan ne oikein ja täydentämään hyödyllisillä laitteilla biokaasun käytön helpottamiseksi.

Video kertoo, kuinka vakio biokaasulaitos on järjestetty ja toimii:

Esimerkki kotitekoisesta biokaasulaitoksesta. DIY-video-opas järjestelmän järjestämisestä:

Video-ohje biokaasulaitoksen kokoamiseksi tynnyristä:

Substraatin sekoittimien valmistusprosessin kuvaus:

Yksityiskohtainen kuvaus hätävarakaasun varastoinnin työstä:

Huolimatta siitä, kuinka yksinkertainen on omakotitalolle valittu biokaasulaitos, sinun ei pidä säästää siitä. Jos mahdollista, on parempi ostaa kokoontaitettava bioreaktori teollisuustuotannossa.

Jos ei, tee korkealaatuisista ja kestävistä materiaaleista: polymeereistä, betonista tai ruostumattomasta teräksestä. Tämä luo todella luotettavan ja turvallisen kaasun toimitusjärjestelmän kotona.

Onko sinulla kysyttävää artikkelin aiheesta, onko puutteita tai onko arvokasta tietoa, jonka voit jakaa lukijoidemme kanssa? Jätä kommenttisi, kysy kysymyksiä, jaa kokemuksia.