Cách làm nhiên liệu sinh học bằng tay của chính bạn từ phân chuồng tại nhà

Các công nghệ hiện đại để xử lý tất cả các loại nguyên liệu thô mở ra triển vọng giải quyết thành công vấn đề lấy nhiên liệu sinh học từ phân trực tiếp tại nhà. Hơn nữa, làm nhiên liệu sinh học bằng tay của chính bạn ở nhà nhờ các nguyên tắc xử lý chất thải mới, bạn có thể đồng thời sản xuất phân bón cho các đồn điền nông nghiệp.

Và những gì cần thiết cho việc này và làm thế nào để tạo ra một phản ứng sinh học chính xác - chúng tôi sẽ xem xét các vấn đề này một cách chi tiết trong bài viết của chúng tôi. Chúng tôi sẽ đưa ra khuyến nghị về việc lựa chọn nguyên liệu tốt nhất để sản xuất khí sinh học, chúng tôi sẽ phân tích các tính năng của việc sử dụng nhiên liệu kết quả cho nhu cầu gia đình.

Tất nhiên, cách dễ nhất là mua các nhà máy công nghiệp làm sẵn. Tuy nhiên, chi phí cao khiến họ cân nhắc các lựa chọn cho việc sản xuất các hệ thống sản xuất bằng chính đôi tay của mình.

Nói ngắn gọn về định nghĩa của khí sinh học

Theo định nghĩa khoa học, khí sinh học là một sản phẩm thu được do quá trình lên men của một khối chất thải sinh học. Trong trường hợp này, sản phẩm của quá trình lên men là metan hoặc hydro.

Sự hình thành của metan (hoặc hydro) xảy ra là kết quả của hoạt động của ba loại vi khuẩn:

• thủy phân;
• tạo axit;
• tạo thành mêtan.

Chất lượng của sản phẩm lên men là thành phần của hỗn hợp khí, hàm lượng được phân phối theo tỷ lệ: 50-85% metan, 15-50% carbon dioxide và dưới 5% hydro sunfua.

Sơ đồ cấu trúc của sản xuất năng lượng thay thế trông giống như thế này. Đồng thời, các nguồn nguyên liệu thô, truyền thống cho cuộc sống hàng ngày, được sử dụng thành công, phù hợp để lấy năng lượng thay thế - nhiên liệu sinh học

Hỗn hợp khí này được đưa qua các bộ lọc để loại bỏ CO.² và H²S, sau đó metan sinh học tinh khiết vẫn còn. Khí như vậy không khác gì khí tự nhiên được sử dụng trong các lĩnh vực trong nước và công nghiệp.

Nguyên liệu thô để thu được hỗn hợp khí sinh học chất lượng cao thường là:

• phân và phân chim;
• chất thải sản xuất rượu (bard);
• công nghiệp sản xuất bia dư thừa (ngũ cốc bia);
• khối lượng phân và chất thải cá;
• bột củ cải, chất thải gia đình, cỏ và nhiều hơn nữa.

Đây chỉ là một phần của tất cả các nguyên liệu thô được chấp nhận để sử dụng. Nhưng ngay cả danh sách này cũng cho thấy: danh sách các nguyên liệu thô đa dạng như thế nào để có thể thiết lập sản xuất khí sinh học trên cơ sở liên tục.

Một đơn vị sản xuất nhiên liệu sinh học được sản xuất cho nhu cầu của một trong nhiều trang trại hiện có. Một trạm nhỏ, nhưng đáp ứng đầy đủ nhu cầu của một trang trại tư nhân

Các chỉ số thể tích của đầu ra hỗn hợp khí phụ thuộc trực tiếp vào loại nguyên liệu thô được sử dụng và hàm lượng chất khô trong đó. Vì vậy, nếu chúng ta bón phân gia súc, chúng ta thực sự có thể nhận được 50-60 m từ một tấn phân³ nhiên liệu sinh họcchứa tới 60% metan.

Người ta tin rằng các nguyên liệu tốt nhất là chất thải có hàm lượng chất béo cao. Xử lý một tấn chất thải chất béo thông qua một nhà máy nhiên liệu sinh học cổ điển có thể tạo ra tới 1300 m³ hỗn hợp khí, trong đó hàm lượng mêtan đạt 90%.

Làm thế nào để làm cho một mô-đun trang trại chế biến?

Để tạo ra một hệ thống xử lý chất thải thành nhiên liệu sinh học, ít nhất bạn cần phải biết về nguyên tắc hoạt động của các thiết bị đó, cũng như có ý tưởng về mạch điện.

Sơ đồ lắp đặt bioreactor: 1 - bioreactor; 2 - máy trộn; 3 - lò sưởi; 4 - bơm; 5 - phần tử lọc; 6 - máy nén khí; 7 - giá đỡ khí; 8 - một bộ sưu tập phân chuồng; 9 - sản lượng phân bón (bùn); 10 - bảng điều khiển hệ thống sưởi

Hãy xem xét cả hai, nhưng cần lưu ý: việc xây dựng một bản cài đặt đầy đủ là một công việc khá rắc rối và tốn kém. Ở nhà, theo quy định, chỉ có một cái gì đó tương tự như các trạm xử lý có thể được thực hiện. Tuy nhiên, một số nỗ lực thành công.

Nguyên lý sinh học

Công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học, theo quy luật, hỗ trợ cho phương pháp hệ thống sau:

1. Lò phản ứng sinh học (bể) được nạp phân.
2. Trong một thời gian nhất định, một quá trình lên men diễn ra bên trong lò phản ứng.
3. Một môi trường khí được hình thành.
4. Sản lượng khí từ lò phản ứng.
5. Hỗn hợp khí được làm sạch và gửi để sử dụng làm nhiên liệu.

Thành phần của hỗn hợp khí thu được được đặc trưng bởi độ bão hòa đủ cao với các chất khác nhau. Hầu hết tất cả trong thành phần phần trăm là metan (60%), carbon dioxide (35%) và các chất khác, bao gồm hydro sunfua (5%).

Đây là sơ đồ phân phối khí của hỗn hợp trông như thế nào: 1 - hàm lượng mêtan khoảng 63-65%; 2 - hàm lượng carbon dioxide khoảng 30-33%; 3 - hàm lượng hydro sunfua khoảng 2%; 4 - hàm lượng amoniac khoảng 1%; 5 - hàm lượng hydro khoảng 1%

Trong khi đó, để hoạt động hiệu quả của trạm tạo khí sản xuất tại nhà, cần có lượng chất thải động vật đáng kể.

Do đó, điều đầu tiên bạn cần chú ý khi giải quyết vấn đề lấy nhiên liệu sinh học trong nhà (nhà tranh) là có sẵn nguồn nguyên liệu cho nhà máy chế biến.

Tự sản xuất lò phản ứng sinh học

Khi đã quyết định các nguồn nguyên liệu, sau đó bạn cần xác định vị trí của lò phản ứng sinh học (hoặc quốc gia). Lò phản ứng tự nó là một tàu kín, đủ mạnh, có thể tích dựa trên nguồn cung cấp phân chuồng hàng ngày để xử lý (để tham khảo: để có được 100 m³ hỗn hợp khí cần khoảng 1 tấn phân chuồng).

Bảng tỷ lệ của loại phân và lượng khí sinh học được sản xuất

Một bảng cho thấy hiệu quả của một loại chất thải sinh học cụ thể về khối lượng khí được tạo ra. Có thể thấy từ bảng, hiệu quả nhất là phân lợn, có thể sản xuất lượng nhiên liệu sinh học lớn nhất

Một container như vậy sẽ phải được cài đặt trên một nền tảng vững chắc, được trang bị các van ngắt và các thuộc tính kỹ thuật khác theo sơ đồ cổ điển. Phần trên của tàu tốt nhất là có thể tháo rời, với ốc vít và bu lông.

Để đảm bảo tính liên tục của chu trình, bể chứa phải được trang bị một mô-đun sưởi ấm nhân tạo. Nếu trong thời kỳ mùa hè, hiệu quả của quá trình lên men phân và tốc độ sản xuất khí được đảm bảo hoàn toàn bởi các điều kiện nhiệt độ bên ngoài, vào mùa đông thì tình hình thay đổi.

Đối với hoạt động mùa đông của lò phản ứng sinh học, sưởi ấm nhân tạo là hoàn toàn cần thiết, do sự chấm dứt hoạt động của vi khuẩn lên men đã ở nhiệt độ 4-10 ° C trên không. Theo đó, bể phải có cách nhiệt tốt. Đối với điều này, phương pháp cổ điển cách nhiệt với len khoáng sản là rất phù hợp.

Một ví dụ điển hình của việc cách ly lò phản ứng sinh học cho hoạt động mùa đông của nó. Len khoáng sản đã được sử dụng ở đây như một vật liệu cách nhiệt. Lớp bông trên cùng được phủ bằng vật liệu lá.

Có một số lựa chọn để tổ chức sưởi ấm. Ví dụ, việc sử dụng lò sưởi điện hoặc hệ thống sưởi trên chất làm mát nước (áo nước).

Công suất của mạch gia nhiệt phải được tính toán trên cơ sở định mức nhiệt độ tối ưu bên trong lò phản ứng 25-40 ° C, cần thiết để đạt được quy trình lên men sinh khối hiệu quả.

Ngoài máy sưởi, mức độ trì trệ cũng ảnh hưởng đến hoạt động của quá trình lên men sinh khối. Trong thực tế, bên trong bể, phân phải luôn luôn chuyển động. Sự chuyển động của sinh khối giúp tăng cường quá trình lên men và giảm thời gian thu được thành phần khí.

Biến thể của một cây mùa hè để chế biến phân và nhiên liệu sinh học. Trong trường hợp này, hệ thống sưởi được thực hiện dưới dạng một bể nước bê tông, nơi tàu phản ứng được ngâm. Tuy nhiên, cài đặt này không thể được vận hành trong thời gian mùa đông.

Vấn đề tổ chức phong trào được giải quyết bằng cách đưa một bộ trộn cơ học đặc biệt vào thiết kế lò phản ứng sinh học. Trục của thiết bị này được kết nối với trục của động cơ tốc độ thấp, thực hiện hành động quay. Bật và tắt quá trình trộn có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động.

Chúng tôi có một bài viết khác trên trang web có chứa hướng dẫn cài đặt cho khí sinh học cho nhu cầu của một ngôi nhà tư nhân.

Quy trình lấy khí sinh học và phân bón

Thiết kế của hệ thống sản xuất nhiên liệu sinh học tại nhà về mặt công nghệ liên quan đến việc tải tàu bằng phân với khoảng 1/3 công suất. Để nạp phân, một cửa hầm tải có cửa đóng kín được thực hiện. Vùng trên còn lại của lò phản ứng sinh học được sử dụng để tích lũy khí thải.

Lò phản ứng sinh học thu nhỏ tự chế, được sản xuất trên cơ sở thùng 200 lít thông thường. Về nguyên tắc, để đáp ứng nhu cầu khiêm tốn trong nhiên liệu sinh học, nó khá phù hợp để sử dụng trong khu vực tư nhân. Đây là thiết kế thực sự có thể được thực hiện tại nhà để có được nhiên liệu sinh học.

Ở cấp trên và cấp dưới của tàu, bạn cần tạo ra các lỗ thoát. Ở phía trên có một cửa thoát khí, ở phía dưới có một cửa xả cho phân thải được xử lý (phân bón). Cũng trong khu vực của khu vực phía trên của tàu, nên lắp cửa sổ quan sát để theo dõi quá trình.

Đường ống cho đầu ra của hỗn hợp khí được nối với nhau bằng một ống kín đến một thiết bị thực hiện đồng thời các chức năng của thiết bị phân tách và phốt nước. Để liên lạc, một ống (kim loại hoặc polyetylen) có đường kính nhỏ (25-32 mm) được sử dụng.

Bản thân dải phân cách là một tàu có công suất tương đối nhỏ, chứa đầy nước. Khí đi qua cột nước được lọc, thải vào bình xăng và sau đó phục vụ cho người tiêu dùng.

Một ví dụ về thiết bị phân tách hai giai đoạn - một màn trập thủy lực để cung cấp hỗn hợp khí đến từ lò phản ứng sinh học. Tùy chọn lọc này cho phép bạn có được một sản phẩm tinh khiết chất lượng cao.

Đường ống thấp hơn trên lò phản ứng (để rút phân đã qua sử dụng - bùn thải) là mong muốn để tạo ra đường kính lớn nhất có thể. Các van ngắt (van) được kết nối với nó và một vòi được tạo ra bể để thu gom bùn. Khối lượng chất thải trong trang trại có thể được sử dụng thành công làm phân bón.

Thông tin chi tiết về việc xác định khối lượng công suất cần thiết, cũng như các tính toán về hiệu quả của lò phản ứng sinh học và sự phù hợp của việc sử dụng khí sinh học, chúng tôi đã xem xét trong bài viết tiếp theo.

Thành phần của khối phân là gì?

Khối lượng tải của phân bên trong lò phản ứng sinh học không nên được coi đơn giản là nguyên liệu thô phù hợp với bất kỳ chất lượng nào. Thành phần của chất có tầm quan trọng cơ bản cho quá trình lên men. Trong thực tế, đã lưu ý rằng sự giảm các hạt cơ chất đi kèm với hiệu quả quá trình tốt hơn.

Bản chất xơ rõ rệt của chất nền và sự gia tăng diện tích tương tác của vi khuẩn là tiêu chí chính góp phần vào sự phân hủy nhanh chóng của phân. Ở trạng thái này, khi được đun nóng và trộn, phân không tạo thành kết tủa hoặc màng trên bề mặt, điều này giúp đơn giản hóa rất nhiều quá trình lọc của hỗn hợp khí.

Chuẩn bị phân để nạp vào lò phản ứng. Không ít sự chú ý được dành cho thủ tục này hơn mọi thứ khác nếu có mong muốn có được một lượng nhiên liệu sinh học đáng kể trong một khoảng thời gian ngắn.

Mức độ nghiền của nguyên liệu xác định thời gian lên men, do đó ảnh hưởng đến khối lượng khí sản xuất. Vì vậy, để giảm thời gian lên men, cần phải xay nguyên liệu tốt: chất lượng xay càng tốt, thời gian lên men càng ngắn.

Các tính năng của việc sử dụng khí sinh học cho nhu cầu gia đình

Phạm vi của loại năng lượng này là khá rộng. Nhờ sử dụng khí sinh học làm nhiên liệu, chúng tạo ra năng lượng điện, sản xuất nước nóng hoặc hơi nước. Có rất nhiều ví dụ từ thực tiễn nơi ô tô vận chuyển nhiên liệu sinh học.

Nhưng, để không có vấn đề gì trong nền kinh tế khi sử dụng nhiên liệu như vậy, điều cực kỳ quan trọng là phải trang bị kho chứa khí sinh học thu được, làm nổi bật đúng nơi dưới giá đỡ khí trên trang web.

Các nhà máy khí sinh học loại này là thiết bị mở ra khả năng tạo ra các cơ sở sản xuất không có chất thải. Về vấn đề này, một ví dụ tốt được thể hiện bởi các quốc gia riêng lẻ của Tây Âu.

Ví dụ, ở Đan Mạch, việc sản xuất loại nhiên liệu này đã đạt mức gần 20% tổng tài nguyên năng lượng của đất nước. Ở các khu vực rộng lớn trên thế giới - Ấn Độ và Trung Quốc - chi phí cho các nhà máy khí sinh học lên tới hàng trăm ngàn.

Nhà máy sản xuất nhiên liệu sinh học công nghiệp mạnh mẽ. Các cấu trúc như vậy có thể cung cấp đầy đủ các cấu trúc nông nghiệp lớn với nhiên liệu sinh học. Một số lượng lớn các hệ thống như vậy được sử dụng trên toàn thế giới. Và tăng trưởng định lượng tiếp tục tích cực

Không chỉ vậy, đã có sự gia tăng đáng kể sự quan tâm trên toàn thế giới đối với các quy trình sản xuất khí sinh học.

Đây là một trong những lựa chọn năng lượng được quy cho các nguồn thay thế và họ nhìn thấy tương lai, do đó nông dân và nhà quản lý dịch vụ xã và nhà ở, chủ hộ gia đình tư nhân và doanh nghiệp nhỏ đang theo dõi chặt chẽ sự phát triển của công nghệ.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tổng quan về nhà máy khí sinh học, việc sản xuất sử dụng bể nhựa 127 lít. Tính năng thiết bị và mẹo vận hành.

Quan tâm đặc biệt là việc sử dụng các cài đặt giữa các chủ sở hữu của nhà hàng và lĩnh vực ẩm thực, trong đó chủ đề xử lý chất thải thực phẩm vẫn còn có liên quan. Trên cơ sở này, có một cơ hội tốt để tạo ra tái chế chất thải hữu cơ giá rẻ vì lợi ích của các trang trại.Cuối cùng, công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học là một bảo tồn thực sự của môi trường, không thể nói về việc sản xuất các kỹ sư điện khác.

Bạn có quan tâm đến sản xuất nhiên liệu sinh học và muốn làm rõ một số điểm? Đặt câu hỏi gây tranh cãi trong các ý kiến ​​- các chuyên gia của chúng tôi sẽ cố gắng làm rõ những điểm như vậy.

Hoặc có thể bạn không quen thuộc với việc sản xuất lò phản ứng sinh học và quy trình sản xuất khí sinh học? Chia sẻ kiến ​​thức thực tế và ý kiến ​​của bạn về vấn đề này dưới bài viết của chúng tôi - nhiều giám đốc điều hành kinh doanh sẽ quan tâm đến kinh nghiệm và đề xuất của bạn.