Kā mājās no kūtsmēsliem izgatavot biodegvielu ar savām rokām

Mūsdienu tehnoloģijas visu veidu izejvielu pārstrādei paver iespējas veiksmīgi atrisināt problēmu, kas saistīta ar biodegvielas iegūšanu no kūtsmēsliem tieši mājās. Turklāt, pateicoties biodegvielas ražošanai ar savām rokām mājās, pateicoties jaunajiem atkritumu apstrādes principiem, jūs vienlaikus varat ražot arī mēslojumu lauksaimniecības plantācijām.

Un kas tam nepieciešams un kā pareizi izgatavot bioreaktoru - mēs šos jautājumus sīkāk apsvērsim mūsu rakstā. Mēs sniegsim ieteikumus par labāko izejvielu izvēli biogāzes ražošanai, analizēsim iegūtās degvielas izmantošanas pazīmes mājsaimniecības vajadzībām.

Protams, vienkāršākais veids ir iegādāties gatavas rūpniecības iekārtas. Tomēr to augstās izmaksas liek viņiem apsvērt ražošanas sistēmu ražošanas iespējas ar savām rokām.

Īsumā par biogāzes definīciju

Saskaņā ar zinātniskajām definīcijām biogāze ir produkts, kas iegūts bioloģisko atkritumu masas fermentācijas procesa rezultātā. Šajā gadījumā fermentācijas produkts ir metāns vai ūdeņradis.

Metāna (vai ūdeņraža) veidošanās notiek trīs veidu baktēriju darbības rezultātā:

• hidrolīze;
• skābes veidošana;
• veido metānu.

Fermentācijas produkta kvalitāte ir gāzes maisījuma sastāvs, kura saturs ir sadalīts proporcijās: 50-85% metāna, 15-50% oglekļa dioksīda un mazāk nekā 5% sērūdeņraža.

Alternatīvās enerģijas ražošanas struktūras shēma izskatās apmēram šādi. Tajā pašā laikā veiksmīgi tiek izmantoti ikdienas dzīvē tradicionālie izejvielu avoti, kas ir piemēroti alternatīvas enerģijas iegūšanai - biodegvielai.

Šis gāzes maisījums tiek izvadīts caur filtriem, lai noņemtu CO.² un H²S, pēc kura paliek tīrs bioloģiskais metāns. Šāda gāze neatšķiras no dabasgāzes, ko izmanto mājas un rūpniecības nozarē.

Izejvielas augstas kvalitātes bioloģisko gāzu maisījuma iegūšanai parasti ir:

• kūtsmēsli un putnu mēsli;
• alkohola ražošanas atkritumi (barda);
• alus darīšanas nozares pārpalikums (alus darītavas graudi);
• fekāliju masa un zivju atkritumi;
• biešu mīkstumu, sadzīves atkritumus, zāli un daudz ko citu.

Šī ir tikai daļa no visām lietošanai pieņemamajām izejvielām. Bet pat šis saraksts parāda: cik daudzveidīgs ir izejvielu saraksts, lai varētu pastāvīgi noteikt biogāzes ražošanu.

Biodegvielas ražošanas vienība, kas ražota vienas no daudzajām saimniecībām vajadzībām. Neliela stacija, taču pilnībā apmierina privātās saimniecības vajadzības

Gāzes maisījuma iznākuma tilpuma rādītāji tieši ir atkarīgi no izmantoto izejvielu veida un sausnas satura tajā. Tātad, ja mēs izmantojam liellopu kūtsmēslus, mēs faktiski varam iegūt 50-60 m no vienas tonnas kūtsmēslu³ biodegvielakas satur līdz 60% metāna.

Tiek uzskatīts, ka labākās izejvielas ir atkritumi ar augstu tauku saturu. Apstrādājot vienu tonnu tauku atkritumu caur klasisko biodegvielas rūpnīcu, var iegūt līdz 1300 m³ gāzes maisījums, kurā metāna saturs sasniedz 90%.

Kā izveidot apstrādes fermas moduli?

Lai izveidotu sistēmu atkritumu pārstrādei biodegvielā, jums vismaz jāzina šādu ierīču darbības princips, kā arī jābūt idejai par shēmām.

Bioreaktora uzstādīšanas shēma: 1 - bioreaktors; 2 - maisītājs; 3 - sildītājs; 4 - sūknis; 5 - filtra elements; 6 - gāzes kompresors; 7 - gāzes turētājs; 8 - kūtsmēslu kolekcija; 9 - mēslošanas līdzekļu (dūņu) izlaide; 10 - apkures vadības panelis

Apsveriet abus, taču jāņem vērā: pilnvērtīgas instalācijas būvniecība ir diezgan apgrūtinošs un dārgs bizness. Mājās, kā likums, var izdarīt tikai kaut ko līdzīgu pārstrādes stacijām. Tomēr daži mēģinājumi ir veiksmīgi.

Biostacijas princips

Biodegvielas ražošanas tehnoloģija, kā likums, atbalsta šādu sistemātisku pieeju:

1. Bioreaktorā (tvertnē) ir iekrauti kūtsmēsli.
2. Noteiktā laikā reaktora iekšpusē notiek fermentācijas process.
3. Veidojas gāzveida barotne.
4. Gāzu izvade no reaktora.
5. Gāzes maisījumu notīra un nosūta izmantošanai kā degvielu.

Iegūtā gāzes maisījuma sastāvu raksturo pietiekami augsts piesātinājums ar dažādām vielām. Lielākā daļa procentos ir metāns (60%), oglekļa dioksīds (35%) un citas vielas, ieskaitot sērūdeņradi (5%).

Šādi izskatās maisījuma gāzes sadalījuma diagramma: 1 - metāna saturs ir aptuveni 63–65%; 2 - oglekļa dioksīda saturs aptuveni 30-33%; 3 - sērūdeņraža saturs ir aptuveni 2%; 4 - amonjaka saturs aptuveni 1%; 5 - ūdeņraža saturs aptuveni 1%

Tikmēr mājas ražošanas gāzes ģenerēšanas stacijas efektīvai darbībai ir vajadzīgas ievērojamas dzīvnieku atkritumu rezerves.

Tāpēc pirmā lieta, kurai jāpievērš uzmanība, risinot biodegvielas iegūšanas problēmu mājas (vasarnīcas) apstākļos, ir izejvielu avotu pieejamība pārstrādes uzņēmumam.

DIY bioreaktoru ražošana

Kad esat izlēmis par izejvielu avotiem, jums jānosaka mājas (vai valsts) bioreaktora atrašanās vieta. Pats reaktors ir noslēgts trauks, pietiekami stiprs, kura tilpums ir atkarīgs no kūtsmēslu ikdienas piegādes pārstrādei (atsauce: lai iegūtu 100 m³ gāzes maisījums prasa apmēram 1 tonnu kūtsmēslu).

Kūtsmēslu veida un saražotās biogāzes daudzuma attiecības tabula

Tabula, kurā parādīta noteikta veida bioloģisko atkritumu efektivitāte saražotās gāzes apjoma izteiksmē. Kā redzams tabulā, visefektīvākais ir cūku mēsli, no kuriem var iegūt lielāko biodegvielas daudzumu

Šāds konteiners būs jāuzstāda uz stingra pamata, kas ir aprīkots ar slēgvārstiem un citiem tehniskajiem parametriem saskaņā ar klasisko shēmu. Tvertnes augšējā daļa ir vēlams noņemama, ar skrūvju stiprinājumiem un blīvi.

Lai nodrošinātu cikla nepārtrauktību, uzglabāšanas tvertnei jābūt aprīkotai ar mākslīgu sildīšanas moduli. Ja vasaras periodā kūtsmēslu fermentācijas efektivitāti un gāzes ražošanas ātrumu pilnībā nodrošina ārējie temperatūras apstākļi, ziemā situācija mainās.

Bioreaktora darbināšanai ziemā noteikti ir nepieciešama mākslīga sildīšana, ņemot vērā fermentācijas baktēriju aktivitātes pārtraukšanu jau 4-10 ° C temperatūrā virs nulles. Attiecīgi tvertnei jābūt labi izgatavotai siltumizolācijai. Šim nolūkam ir piemērota klasiskā izolācijas metode ar minerālvilnu.

Labs piemērs bioreaktora izolēšanai tā darbībai ziemā. Šeit kā izolācijas materiālu izmantoja minerālvilnu. Augšējais kokvilnas slānis ir pārklāts ar folijas materiālu.

Apkures organizēšanai ir vairākas iespējas. Piemēram, elektrisko sildītāju vai apkures sistēmas izmantošana uz ūdens dzesēšanas šķidruma (ūdens apvalka).

Apkures loka jauda jāaprēķina, pamatojoties uz optimālo temperatūras normu reaktora iekšpusē 25–40 ° C, kas nepieciešama efektīva biomasas fermentācijas procesa sasniegšanai.

Papildus sildītājiem stagnācijas pakāpe ietekmē arī biomasas fermentācijas aktivitāti. Faktiski tvertnes iekšpusē kūtsmēsliem vienmēr jābūt kustībā. Biomasas kustība uzlabo fermentācijas procesu un samazina laiku, lai iegūtu gāzes sastāvdaļu.

Kūtsmēslu un biodegvielu pārstrādes vasaras varianta variants. Šajā gadījumā apkure tiek veikta betona ūdens vannas veidā, kurā ir iegremdēts reaktora trauks. Tomēr šo instalāciju nevar darbināt ziemas laikā.

Kustības organizēšanas problēma tiek atrisināta, bioreaktoru dizainā ieviešot īpašu mehānisku maisītāju. Šīs ierīces ass ir savienota ar maza ātruma motora vārpstu, kas veic rotācijas darbību. Maisīšanas procesa ieslēgšanu un izslēgšanu var veikt manuāli vai automātiski.

Vietnē ir vēl viens raksts, kurā ir uzstādīšanas instrukcijas biogāzei privātmājas vajadzībām.

Biogāzes un mēslošanas līdzekļu iegūšanas process

Biodegvielas ražošanas sistēmas projektēšana mājās tehnoloģiski paredz kuģa iekraušanu kūtsmēslos apmēram vienā trešdaļā no jaudas. Kūtsmēslu iekraušanai tiek izgatavota iekraušanas lūka ar hermētiski noslēdzošām durvīm. Bioreaktora atlikušo augšējo reģionu izmanto izdalīto gāzu uzkrāšanai.

Mājas apstākļos gatavots miniatūrs bioreators, kas izgatavots, pamatojoties uz parasto 200 litru mucu. Principā, lai apmierinātu nelielas biodegvielas vajadzības, tā ir diezgan piemērota izmantošanai privātajā sektorā. Tas ir pats dizains, ko faktiski var veikt mājās, lai iegūtu biodegvielu.

Kuģa augšējā un apakšējā līmenī jums ir jāizveido izejas caurumi. Augšpusē ir gāzes izplūdes atvere, apakšā ir izeja apstrādātu kūtsmēslu (mēslošanas līdzekļu) novadīšanai. Arī trauka augšējā apgabalā procesa uzraudzībai ir vēlams uzstādīt skata logu.

Caurule gāzes maisījuma izvadīšanai ar noslēgtu cauruli ir savienota ar ierīci, kas vienlaikus veic atdalītāja un ūdens blīvējuma funkcijas. Saziņai tiek izmantota maza diametra (25-32 mm) caurule (metāla vai polietilēna).

Pats separators ir relatīvi maza tilpuma trauks, kas piepildīts ar ūdeni. Gāze, kas iet caur ūdens stabu, tiek attīrīta, novadīta gāzes tvertne un pēc tam kalpoja patērētājiem.

Divpakāpju atdalīšanas ierīces piemērs - hidrauliskais slēģis gāzes maisījuma padevei, kas nāk no bioreaktora. Šī filtrēšanas opcija ļauj iegūt augstas kvalitātes attīrītu produktu

Lai iegūtu pēc iespējas lielāku diametru, ir vēlama reaktora apakšējā caurule (izlietoto kūtsmēslu - dūņu izvešanai). Tam ir savienoti slēgvārsti (vārsti), un tvertnei tiek izgatavots krāns dūņu savākšanai. Atkritumu masu fermā var veiksmīgi izmantot kā mēslojumu.

Mēs pārskatījām detalizētu informāciju par nepieciešamās jaudas tilpuma noteikšanu, kā arī par bioreaktora veiktspējas aprēķiniem un biogāzes izmantošanas piemērotību. nākamais raksts.

Kādam vajadzētu būt mēslu masas sastāvam?

Kūtsmēslu iekraušanas masa bioreaktorā nebūtu jāuzskata tikai par jebkuras kvalitātes izejvielām. Vielas sastāvdaļai ir izšķiroša nozīme fermentācijas procesā. Praksē tika atzīmēts, ka substrāta daļiņu samazināšanās ir saistīta ar labāku procesa efektivitāti.

Substrāta izteiktais šķiedrainais raksturs un baktēriju mijiedarbības laukuma palielināšanās ir galvenie kritēriji, kas veicina ātru kūtsmēslu sadalīšanos. Šajā stāvoklī, sildot un sajaucot, kūtsmēsli neveido nogulsnes vai plēvi uz virsmas, kas ievērojami vienkāršo gāzes maisījuma filtrēšanu.

Kūtsmēslu sagatavošana iekraušanai reaktorā. Šai procedūrai tiek pievērsta ne mazāk uzmanība kā visam citam, ja ir vēlme īsā laika posmā iegūt ievērojamu daudzumu biodegvielas.

Izejvielu slīpēšanas pakāpe nosaka fermentācijas ilgumu, kas, savukārt, ietekmē saražotās gāzes daudzumu. Tādējādi, lai samazinātu fermentācijas laiku, ir nepieciešams labi sasmalcināt izejvielas: jo labāka slīpēšanas kvalitāte, jo īsāks fermentācijas periods.

Biogāzes izmantošanas iezīmes mājsaimniecības vajadzībām

Šāda veida enerģija ir diezgan plaša. Pateicoties biogāzes izmantošanai par degvielu, tie ražo elektroenerģiju, ražo karstu ūdeni vai tvaiku. Ir daudz piemēru no prakses, kad autotransports izmanto biodegvielu.

Bet, lai ekonomikā, lietojot šādu degvielu, nebūtu problēmu, ir ārkārtīgi svarīgi aprīkot iegūtās biogāzes krātuvi, izceļot īstā vieta zem gāzes turētāja vietnē.

Šāda veida biogāzes stacijas ir iekārta, kas paver iespēju izveidot atkritumu savākšanas iekārtas. Šajā sakarā labu piemēru demonstrē atsevišķas Rietumeiropas valstis.

Piemēram, Dānijā šāda veida degviela ir sasniegusi gandrīz 20% no valsts kopējiem enerģijas resursiem. Lielos pasaules reģionos - Indijā un Ķīnā - biogāzes staciju izmaksas sasniedz simtiem tūkstošu.

Jaudīgas rūpnieciskās biodegvielas ražošanas iekārtas. Šādas struktūras ar biodegvielu var pilnībā nodrošināt lielas lauksaimniecības struktūras. Visā pasaulē tiek izmantots milzīgs skaits šādu sistēmu. Un kvantitatīvā izaugsme aktīvi turpinās

Ne tikai tas, ka visā pasaulē ir ievērojami palielinājusies interese par biogāzes ražošanas procesiem.

Šī ir viena no tām enerģijas iespējām, kurai tiek piešķirti alternatīvi avoti un kurai viņi redz nākotni, tāpēc lauksaimnieki un mājokļu un komunālo pakalpojumu pārvaldītāji, privāto mājsaimniecību īpašnieki un mazie uzņēmumi cieši uzrauga tehnoloģiju attīstību.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Pārskats par biogāzes staciju, kuras ražošanā tika izmantota 127 litru plastmasas tvertne. Ierīces funkcijas un padomi darbībai.

Īpaša interese ir par iekārtu izmantošanu restorānu un gastronomijas nozares īpašnieku vidū, kur pārtikas atkritumu pārstrādes tēma joprojām ir aktuāla. Pamatojoties uz to, ir laba iespēja izveidot lētu organisko atkritumu pārstrādi saimniecību vajadzībām.Visbeidzot, biodegvielas ražošanas tehnoloģija ir reāla vides saglabāšana, ko nevar teikt par citu enerģijas inženieru ražošanu.

Vai jūs interesē biodegvielas ražošana un vēlaties noskaidrot dažus punktus? Uzdod komentāros strīdīgus jautājumus - mūsu eksperti mēģinās noskaidrot šādus punktus.

Vai varbūt jūs neesat pazīstams ar bioreaktora ražošanu un biogāzes ražošanas procesu? Kopīgojiet praktiskās zināšanas un viedokli par šo jautājumu mūsu rakstā - daudzi uzņēmumu vadītāji būs ieinteresēti jūsu pieredzē un ieteikumos.