Kaip iš mėšlo namuose pasigaminti biokurą savo rankomis

Šiuolaikinės visų rūšių žaliavų perdirbimo technologijos suteikia galimybę sėkmingai išspręsti biokuro iš mėšlo gavimo tiesiogiai namuose problemą. Be to, gamindami biokurą savo rankomis namuose, remdamiesi naujais atliekų perdirbimo principais, galite kartu gaminti trąšas žemės ūkio plantacijoms.

Ir ko tam reikia ir kaip teisingai pagaminti bioreaktorių - mes išsamiai apsvarstysime šias problemas mūsų straipsnyje. Mes pateiksime rekomendacijas, kaip pasirinkti geriausias žaliavas biodujų gamybai, išanalizuosime gaunamo kuro naudojimo namų ūkio reikmėms ypatybes.

Žinoma, paprasčiausias būdas yra įsigyti paruoštų pramonės įmonių. Tačiau dėl didelių išlaidų jie verčia apsvarstyti gamybos sistemų gamybos savo rankomis galimybes.

Trumpai apie biodujų apibrėžimą

Remiantis moksliniais apibrėžimais, biodujos yra produktas, gaunamas fermentuojant biologinių atliekų masę. Fermentacijos produktas šiuo atveju yra metanas arba vandenilis.

Metanas (arba vandenilis) susidaro dėl trijų rūšių bakterijų aktyvumo:

• hidrolizė;
• rūgšties formavimas;
• sudarydamas metaną.

Fermentacijos produkto kokybė yra dujų mišinio, kurio kiekis pasiskirsto santykiu: 50–85% metano, 15–50% anglies dioksido ir mažiau kaip 5% vandenilio sulfido, sudėtis.

Alternatyvios energijos gamybos struktūrinė schema atrodo maždaug taip. Tuo pačiu metu sėkmingai naudojami žaliavų šaltiniai, tradiciniai kasdieniam gyvenimui, kurie yra tinkami alternatyviajai energijai - biokurui gauti.

Šis dujų mišinys praleidžiamas per filtrus, kad būtų pašalinta CO.² ir H²S, po kurio lieka grynas biologinis metanas. Tokios dujos niekuo nesiskiria nuo gamtinių dujų, naudojamų buities ir pramonės sektoriuose.

Žaliavos aukštos kokybės biologinių dujų mišiniui gauti paprastai yra:

• mėšlas ir paukščių mėšlas;
• alkoholio gamybos atliekos (bardas);
• alaus pramonės perteklius (alaus grūdai);
• išmatų masė ir žuvų atliekos;
• burokėlių minkštimas, buitinės atliekos, žolė ir kita.

Tai tik dalis visų priimtinų naudoti žaliavų. Bet net šis sąrašas rodo: koks įvairus yra žaliavų sąrašas, kad būtų galima nuolat nustatyti biodujų gamybą.

Biokuro gamybos padalinys, pagamintas vieno iš daugelio esamų ūkių reikmėms. Maža stotis, tačiau visiškai tenkinanti privataus ūkio poreikius

Dujų mišinio išeigos tūriniai rodikliai tiesiogiai priklauso nuo naudojamų žaliavų rūšies ir sausųjų medžiagų kiekio jose. Taigi, jei įdėsime galvijų mėšlą, iš vienos tonos mėšlo iš tikrųjų galime gauti 50–60 m³ biokuraskurių sudėtyje yra iki 60% metano.

Manoma, kad geriausios žaliavos yra atliekos, turinčios daug riebalų. Perdirbant vieną toną riebalų atliekų per klasikinę biokuro gamyklą, susidaro iki 1300 m³ dujų mišinys, kuriame metano kiekis siekia 90%.

Kaip pasidaryti perdirbimo fermos modulį?

Norėdami sukurti atliekų perdirbimo į biokurą sistemą, turite bent jau žinoti apie tokių prietaisų veikimo principą, taip pat turėti schemos idėją.

Bioreaktoriaus įrengimo schema: 1 - bioreaktorius; 2 - maišytuvas; 3 - šildytuvas; 4 - pompa; 5 - filtro elementas; 6 - dujų kompresorius; 7 - dujų laikiklis; 8 - mėšlo kolekcija; 9 - trąšų (dumblo) išeiga; 10 - šildymo valdymo pultas

Apsvarstykite abu klausimus, tačiau reikėtų atkreipti dėmesį: visavertės instaliacijos statyba yra gana varginantis ir brangus verslas. Paprastai namuose galima padaryti tik kažką panašaus į perdirbimo stotis. Tačiau kai kurie bandymai yra sėkmingi.

Biostacijos principas

Biokuro gamybos technologija, kaip taisyklė, palaiko šį sistemingą požiūrį:

1. Bioreaktorius (rezervuaras) yra pakrautas mėšlu.
2. Tam tikrą laiką reaktoriaus viduje vyksta fermentacijos procesas.
3. Susidaro dujinė terpė.
4. Dujų išmetimas iš reaktoriaus.
5. Dujų mišinys išvalomas ir siunčiamas naudoti kaip kuras.

Gauto dujų mišinio sudėtis pasižymi pakankamai dideliu prisotinimu įvairiomis medžiagomis. Didžiausią procentinę dalį sudaro metanas (60%), anglies dioksidas (35%) ir kitos medžiagos, įskaitant vandenilio sulfidą (5%).

Taip atrodo mišinio dujų pasiskirstymo schema: 1 - metano kiekis yra apie 63–65%; 2 - anglies dioksido kiekis apie 30-33%; 3 - vandenilio sulfido kiekis yra apie 2%; 4 - apie 1% amoniako; 5 - vandenilio kiekis sudaro apie 1%

Tuo tarpu norint efektyviai eksploatuoti namų gamybos dujas gaminančią stotį, reikia didelių gyvūninių atliekų atsargų.

Todėl pirmas dalykas, į kurį turėtumėte atkreipti dėmesį spręsdamas biokuro gavimo namų (kotedžo) sąlygomis, yra perdirbimo įmonės žaliavų šaltiniai.

„Pasidaryk pats“ bioreaktorių gamyba

Nusprendę dėl žaliavų šaltinių, tada turite nustatyti namo (ar šalies) bioreaktoriaus vietą. Pats reaktorius yra uždarytas indas, pakankamai stiprus, kurio tūris priklauso nuo kasdienio perdirbti skirto mėšlo (nuoroda: norint gauti 100 m³ dujų mišiniui reikia apie 1 toną mėšlo).

Mėšlo rūšies ir pagamintų biodujų kiekio santykio lentelė

Lentelė, kurioje pateikiamas tam tikros rūšies biologinių atliekų efektyvumas atsižvelgiant į pagamintų dujų kiekį. Kaip matyti iš lentelės, efektyviausias yra kiaulių mėšlas, iš kurio galima gauti didžiausią biokuro kiekį

Toks konteineris turės būti sumontuotas ant tvirto pamato, aprūpintas uždarymo vožtuvais ir kitomis techninėmis savybėmis pagal klasikinę schemą. Pageidautina, kad viršutinė indo dalis būtų nuimama, su varžtų tvirtinimo detalėmis ir tarpikliu.

Kad būtų užtikrintas ciklo tęstinumas, rezervuare turi būti įmontuotas dirbtinis šildymo modulis. Jei vasaros laikotarpiu mėšlo fermentacijos efektyvumą ir dujų susidarymo greitį visiškai užtikrina išorinės temperatūros sąlygos, žiemą situacija pasikeičia.

Bioreaktoriaus žiemą veikimui būtinas dirbtinis kaitinimas, atsižvelgiant į tai, kad fermentacijos bakterijų veikla nutraukta jau esant 4–10 ° C temperatūrai virš nulio. Atitinkamai bakas turi būti gerai pagamintas šilumos izoliacija. Tam puikiai tinka klasikinis izoliacijos mineraline vata metodas.

Geras bioreaktoriaus izoliacijos žiemai veikimo pavyzdys. Čia kaip izoliacinė medžiaga buvo naudojama mineralinė vata. Viršutinis medvilnės sluoksnis yra padengtas folijos medžiaga.

Yra keletas galimybių organizuoti šildymą. Pavyzdžiui, elektrinių šildytuvų arba šildymo sistemos naudojimas ant vandens aušinimo skysčio (vandens striukės).

Šildymo kontūro galia turėtų būti apskaičiuojama pagal optimalią 25–40 ° C temperatūros normą reaktoriaus viduje, reikalingą efektyviam biomasės fermentacijos procesui pasiekti.

Be šildytuvų, sąstingio laipsnis taip pat turi įtakos biomasės fermentacijos aktyvumui. Tiesą sakant, rezervuaro viduje mėšlas visada turi judėti. Biomasės judėjimas pagerina fermentacijos procesą ir sumažina dujų komponento gavimo laiką.

Mėšlo ir biokuro perdirbimo vasaros augalų variantai. Tokiu atveju šildymas atliekamas betoninės vandens vonios forma, kurioje panardinamas reaktoriaus indas. Tačiau šis įrenginys negali būti eksploatuojamas žiemą.

Judėjimo organizavimo problema išspręsta į bioreaktoriaus dizainą įvedant specialų mechaninį maišytuvą. Šio prietaiso velenas yra sujungtas su mažo greičio variklio velenu, kuris atlieka sukimosi veiksmus. Maišymo procesą galite įjungti arba išjungti rankiniu būdu arba automatiškai.

Svetainėje turime kitą straipsnį, kuriame yra montavimo instrukcijos biodujoms privataus namo reikmėms.

Biodujų ir trąšų gavimo procesas

Biokuro gamybos sistemos projektavimas namuose technologiškai apima maždaug 1/3 talpos indo pakrovimą mėšlu. Mėšlui krauti daromas pakrovimo liukas su hermetiškai uždaromomis durimis. Likusi viršutinė bioreaktoriaus sritis naudojama išmetamosioms dujoms kaupti.

Namuose pagamintas miniatiūrinis bioreaktorius, pagamintas iš įprastos 200 litrų statinės. Iš esmės, norint patenkinti kuklius biokuro poreikius, jis yra gana tinkamas naudoti privačiame sektoriuje. Tai yra pats dizainas, kurį iš tikrųjų galima padaryti namuose, norint gauti biokurą.

Viršutiniame ir apatiniame laivo lygiuose turite padaryti išėjimo angas. Viršuje yra dujų išleidimo anga, apačioje yra išleidimo anga apdorotam mėšlui (trąšoms) išpilti. Taip pat viršutinėje indo srityje pageidautina sumontuoti apžvalgos langą proceso stebėjimui.

Dujų mišinio išleidimo vamzdis yra sujungtas sandariu vamzdžiu prie įtaiso, kuris tuo pačiu metu atlieka separatoriaus ir vandens sandariklio funkcijas. Ryšiams naudojamas mažo skersmens (25-32 mm) vamzdis (metalinis arba polietileninis).

Pats separatorius yra palyginti mažos talpos indas, užpildytas vandeniu. Dujos, praeinančios per vandens koloną, išgryninamos, išleidžiamos į dujų bakas ir tada tarnavo vartotojams.

Dviejų pakopų separatoriaus įtaiso pavyzdys - hidraulinė sklendė, skirta tiekti iš bioreaktoriaus gaunamą dujų mišinį. Ši filtravimo parinktis leidžia gauti aukštos kokybės išgrynintą produktą.

Pageidautina, kad apatinis reaktoriaus vamzdis (panaudotam mėšlui pašalinti - dumblas) būtų kuo didesnis skersmuo. Prie jo prijungiami uždaromieji vožtuvai (vožtuvai), o prie rezervuaro padarytas čiaupas dumblui surinkti. Atliekų masė ūkyje gali būti sėkmingai naudojama kaip trąša.

Išsamią informaciją apie reikiamo pajėgumo tūrio nustatymą, taip pat apie bioreaktoriaus efektyvumo ir biodujų naudojimo tinkamumo skaičiavimus apžvelgėme kitas straipsnis.

Kokia turėtų būti mėšlo mišinio sudėtis?

Mėšlo pakrovimo masė bioreaktoriuje neturėtų būti laikoma tiesiog bet kokios kokybės žaliava. Medžiagos sudedamoji dalis turi didelę reikšmę fermentacijos procesui. Praktikoje buvo pastebėta, kad sumažėjus substrato dalelėms, padidėja proceso efektyvumas.

Ryškus substrato pluoštinis pobūdis ir padidėjęs bakterijų sąveikos plotas yra pagrindiniai kriterijai, prisidedantys prie greito mėšlo irimo. Esant tokiai būsenai, šildant ir maišant, mėšlas nesudaro nuosėdų ar plėvelės, o tai labai palengvina dujų mišinio filtravimą.

Mėšlo paruošimas krauti į reaktorių. Šiai procedūrai skiriamas ne mažiau dėmesio nei visai kitai, jei norima per trumpą laiką gauti nemažą kiekį biokuro.

Žaliavų malimo laipsnis lemia fermentacijos trukmę, o tai savo ruožtu daro įtaką pagamintų dujų tūriui. Taigi, norint sutrumpinti fermentacijos laiką, būtina gerai susmulkinti žaliavas: kuo geresnė malimo kokybė, tuo trumpesnis fermentacijos laikotarpis.

Biodujų naudojimo namų ūkio reikmėms ypatybės

Šios rūšies energija yra gana plati. Dėl to, kad biodujos naudojamos kaip kuras, jos gamina elektros energiją, gamina karštą vandenį ar garus. Yra daugybė praktikos pavyzdžių, kai automobilių transportas naudoja biokurą.

Tačiau norint, kad ekonomikoje nekiltų problemų naudojant tokį kurą, ypač svarbu įrengti gautų biodujų saugyklas, pabrėžiant tinkama vieta po dujų laikikliu svetainėje.

Tokio tipo biodujų jėgainės yra įranga, atverianti galimybę kurti gamybos įrenginius be atliekų. Šiuo atžvilgiu gerą pavyzdį rodo atskiros Vakarų Europos šalys.

Pavyzdžiui, Danijoje šios rūšies degalų gamyba pasiekė beveik 20% visų šalies energijos išteklių. Dideliuose pasaulio regionuose - Indijoje ir Kinijoje - biodujų jėgainių išlaidos siekia šimtus tūkstančių.

Galingos pramoninio biokuro gamybos įmonės. Tokios struktūros gali visiškai aprūpinti biokurą didelėmis žemės ūkio struktūromis. Visame pasaulyje naudojama daugybė tokių sistemų. Ir kiekybinis augimas tęsiasi aktyviai

Ne tik todėl, kad visame pasaulyje labai išaugo susidomėjimas biodujų gamybos procesais.

Tai yra vienas iš tų energijos šaltinių, kurie priskiriami alternatyviems šaltiniams ir kuriems jie mato ateitį, todėl ūkininkai ir būsto bei komunalinių paslaugų valdytojai, privačių namų ūkių savininkai ir mažos įmonės atidžiai stebi technologijos plėtrą.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Biodujų gamyklos, kurios gamyboje buvo naudojamas 127 litrų plastikinis bakas, apžvalga. Įrenginio savybės ir naudojimo patarimai.

Ypatingas susidomėjimas yra įrenginių naudojimas restoranų ir gastronomijos sektoriaus savininkams, kur maisto atliekų perdirbimo tema tebėra aktuali. Tuo remiantis yra gera proga pigiai perdirbti organines atliekas ūkių naudai.Galiausiai biokuro gamybos technologija yra tikras aplinkos išsaugojimas, ko negalima pasakyti apie kitų energetikos inžinierių gamybą.

Ar domitės biokuro gamyba ir norite išsiaiškinti kai kuriuos dalykus? Klauskite prieštaringų klausimų komentaruose - mūsų ekspertai bandys išsiaiškinti tokius dalykus.

O gal nesate susipažinę su bioreaktoriaus gamyba ir biodujų gamybos procesu? Pasidalykite praktinėmis žiniomis ir savo nuomone šiuo klausimu pagal mūsų straipsnį - daugelis įmonių vadovų susidomės jūsų patirtimi ir rekomendacijomis.