Благоразумният собственик мечтае за евтина енергия, за ефективно изхвърляне на отпадъци и за производство на торове. Правенето на собствена инсталация за биогаз вкъщи е евтин начин да реализирате мечтите си.
Самостоятелното сглобяване на такова оборудване ще ви струва разумни пари, а генерираният газ ще бъде добра помощ за фермата: можете да го използвате за готвене, отопление на дома и други нужди.
Нека се опитаме да разберем спецификата на това оборудване, неговите предимства и недостатъци. Също така дали е възможно да се изгради инсталация за биогаз самостоятелно и дали тя ще бъде ефективна.
Специфика на производството на биогаз
Биогазът се образува в резултат на ферментацията на биологичен субстрат. Разлага се чрез хидролиза, кисели и метанобразуващи бактерии. Сместа от газове, произведени от бактериите, е запалима; съдържа голям процент метан.
По свойствата си той практически не се различава от природния газ, който се използва за промишлени и битови нужди.
Ако желаете, всеки собственик на жилища може да закупи инсталация за биогаз за промишлено производство, но е скъпо и инвестициите се изплащат в рамките на 7-10 години. Ето защо, има смисъл да се направи усилие и да направи биореактор със собствените си ръце.
Биогазът е природосъобразно гориво, а технологията на нейното производство не оказва особено въздействие върху околната среда. Освен това като суровина за биогаз се използват отпадъчни продукти, които трябва да бъдат обезвредени.
Те се поставят в биореактор, където се извършва обработката:
- за известно време биомасата е изложена на бактерии. Времето на ферментация зависи от обема на суровината;
- В резултат на активността на анаеробните бактерии се освобождава горима газова смес, която съдържа метан (60%), въглероден диоксид (35%) и някои други газове (5%). По време на ферментацията в малки количества се отделя потенциално опасен сероводород. Тя е отровна, затова е силно нежелателно хората да бъдат изложени на него;
- сместа от газове от биореактора се почиства и подава в резервоара за газ, където се съхранява, докато се използва по предназначение;
- газ от резервоара за газ може да се използва по същия начин като природния газ. Преминава към домакински уреди - газови печки, отоплителни котли и др .;
- разложената биомаса трябва редовно да се отстранява от ферментатора. Това са допълнителни разходи за труд, но усилието се изплаща. След ферментацията суровината се превръща в висококачествен тор, който се използва в полетата и градините.
Инсталацията за биогаз е от полза за собственика на частна къща само ако има постоянен достъп до отпадъците на животновъдни ферми. Средно от 1 кубичен метър. субстрат може да се получи 70-80 кубични метра. биогаз, но производството на газ е неравномерно и зависи от много фактори, включително температури на биомасата. Това усложнява изчисленията.
Инсталациите за биогаз са идеални за ферми. Животинските отпадъци са в състояние да произвеждат достатъчно газ, за да отопляват напълно жилищните помещения и стопанските сгради.
За да се гарантира, че производството на газ е стабилно и непрекъснато, най-добре е да се построят няколко инсталации за биогаз и да се постави субстрат във ферментаторите с разлика във времето. Такива инсталации работят паралелно и суровините се зареждат последователно.
Това осигурява постоянно производство на газ, поради което е възможно да се постигне непрекъснато снабдяване с домакински уреди.
В идеалния случай биореакторът трябва да се нагрява. Всеки 10 градуса топлина удвоява производството на газ. Докато отоплителните инсталации изискват инвестиции, тя се изплаща с по-голяма ефективност на строителството.
Домашно оборудване за биогаз, сглобено от скрап, е много по-евтино от промишлените инсталации. Ефективността му е по-ниска, но е в съответствие с инвестицията. Ако има достъп до оборски тор и желанието да се направят собствени усилия за сглобяване и поддържане на структурата, то е много печелившо.
Предимства и недостатъци на системата
Инсталациите за биогаз имат много предимства, но има достатъчно недостатъци, така че преди започване на проектирането и изграждането всичко трябва да се претегли:
- Изхвърляне. Благодарение на инсталацията за биогаз можете да извлечете максимална полза от боклука, който все още трябва да изхвърлите. Това изхвърляне е по-малко опасно за околната среда от депото.
- Възобновяемост на суровините. Биомасата не е въглища или природен газ, чието извличане изчерпва ресурсите. Когато земеделието, суровините се появяват постоянно.
- Относително малко количество CO2. При получаване на газ околната среда не е замърсена, но когато се използва, в атмосферата се отделя малко количество въглероден диоксид. Тя не е опасна и не е в състояние критично да промени околната среда, защото той се абсорбира от растенията по време на растежа.
- Умерено освобождаване на сяра. Когато биогазът гори, малко количество сяра навлиза в атмосферата. Това е отрицателно явление, но мащабът му е известен в сравнение: при изгарянето на природен газ, замърсяването на околната среда с серни оксиди е много по-голямо.
- Стабилна работа. Производството на биогаз е по-стабилно от експлоатацията на слънчеви панели или вятърни турбини. Ако енергията на слънцето и вятъра не може да бъде контролирана, тогава инсталациите за биогаз зависят от човешката дейност.
- Можете да използвате няколко инсталации. Газът винаги е риск. За да се намалят потенциалните щети в случай на произшествие, няколко инсталации за биогаз могат да бъдат разпръснати из целия обект. Ако е правилно проектирана и сглобена система от няколко ферментатори, тя ще работи по-стабилно от един голям биореактор.
- Ползи за селското стопанство. За получаване на биомаса са засадени някои видове растения. Можете да изберете тези, които подобряват състоянието на почвата. Например, соргото намалява почвената ерозия, подобрява качеството му.
Биогазът също има недостатъци. Въпреки че е относително чисто гориво, тя все още замърсява атмосферата. Възможно е да има и проблеми с доставката на растителна биомаса.
Безотговорните собственици на инсталации често го складират по такъв начин, че да разрушават земята и да нарушават екологичното равновесие.
Изчисляване на рентабилността на инсталацията
Кравешкият тор обикновено се използва като суровина за производство на биогаз. Една възрастна крава може да му даде достатъчно, за да осигури 1, 5 кубически метра. гориво; прасе - 0, 2 куб. метра; пиле или пълзене (в зависимост от телесното тегло) - 0, 01-0, 02 куб. метра. Да се разбере, че е много или малко, може да се сравни с по-познатите видове ресурси.
Понякога системите се инсталират в помощните помещения. Това е удобно от гледна точка на проверките и поддръжката, но не е безопасно, защото Биометанът може да експлодира. Ето защо следва да се обърне специално внимание на въпросите на безопасността. 
Транспортирането на суровини е отделен въпрос, който трябва да бъде разгледан в процеса на проектиране на инсталация за биогаз. За транспортиране на обекта е по-добре да използвате специално оборудване или ремаркета. Ако имате нужда от доставка на дълги разстояния, трябва да изчислите цената на горивото и да определите дали ще се изплати 
При закупуване на контейнери за биогаз инсталация, и още повече, когато го правите сами, ще трябва да обърнете внимание на тяхното качество. Също така, по време на експлоатацията на системата са необходими редовни проверки на състоянието и ремонта. 
Заводът за биогаз може да бъде истинско спасение за фермата. Тя ви позволява да пестите гориво за отопление и / или осветление. Също така е чудесна възможност за безвредно изхвърляне на отпадъци. В ранните години обаче едва ли може да се разчита на пълноценно завръщане.
1 кубичен метър Биогазът осигурява същото количество топлинна енергия като:
- дърва за огрев - 3, 5 кг;
- въглища - 1-2 кг;
- електричество - 9-10 kW / h.
Ако знаете приблизителното тегло на селскостопанските отпадъци, които ще бъдат налични през следващите години, както и необходимото количество енергия, можете да изчислите рентабилността на инсталация за биогаз.
Един от основните недостатъци на производството на биогаз е миризмата. Възможността да се използват малки компостни купчини е голям плюс, но трябва да издържите неудобството и внимателно да контролирате процеса, за да не провокирате разпространението на патогени
За да се постави в биореактора подгответе субстрата, който включва няколко компонента в следните пропорции:
- тор (за предпочитане крава или прасе) - 1, 5 тона;
- органични отпадъци (може да са гнили листа или други компоненти от растителен произход) - 3, 5 тона;
- вода, загрята до 35 градуса (количеството топла вода се изчислява така, че теглото му е 65-75% от общото количество органична материя).
Изчисляването на субстрата се прави за един маркер в продължение на шест месеца, ако следваме умерена консумация на газ. След около 10-15 дни, процесът на ферментация ще даде първите резултати: газът ще се появи в малки количества и ще започне да запълва склада. След 30 дни можете да очаквате пълно развитие на горивото.
Оборудването за производство на биогаз не е особено разпространено у нас. Това до голяма степен се дължи на слабата информираност на хората за ползите и характеристиките на функционирането на системите за биогаз. В Китай и Индия много малки ферми са оборудвани с занаятчийски заводи за получаване на допълнително чисто гориво.
Ако инсталацията работи правилно, обемът на биогаза постепенно ще се увеличава, докато субстратът се разложи. Характеристиките на структурата са пряко зависими от скоростта на ферментация на биомасата, която от своя страна е свързана с температурата и влажността на субстрата.
Инструкции за самостоятелно изграждане
Ако нямате опит в сглобяването на сложни системи, има смисъл да изберете мрежата или да разработите най-простия чертеж на биогазова инсталация за частна къща.
Колкото по-прост е дизайнът, толкова по-надежден и траен е той. По-късно, когато се появят уменията за изграждане и управление на системата, ще бъде възможно да се ремонтира оборудването или да се инсталира допълнителна инсталация.
Скъпите промишлени производствени структури включват смесителни системи за биомаса, автоматично отопление, газоочистване и др. Битовата техника не е толкова трудна. По-добре е да се изгради проста инсталация, а след това да се добавят елементите, в които възниква нуждата
При изчисляване на обема на ферментатора, си струва да се ръководи от 5 кубични метра. Тази инсталация ви позволява да получите количеството газ, необходимо за отопление на частна къща с площ от 50 квадратни метра, ако използвате газов котел или печка като източник на топлина.
Това е средна цифра, защото калоричното съдържание на биогаза обикновено не е по-високо от 6000 kcal / кубичен метър.
За да продължи процесът на ферментация повече или по-малко стабилен, трябва да постигнете правилната температура. За тази цел биореакторът се монтира в земна шахта или се мисли за надеждна топлоизолация. Постоянното нагряване на субстрата може да бъде осигурено, ако под дъното на ферментатора попадне тръба за нагряване на вода.
Изграждането на инсталация за биогаз може да се раздели на няколко етапа.
Етап 1 - подготовка на ямата под биореактора
Почти цялата инсталация за биогаз е под земята, така че много зависи от това как дупката е изкопана и подрязана. Има няколко възможности за укрепване на стените и уплътнителни ями - пластмасови, бетонови, полимерни пръстени.
Оптималното решение е да се купуват готови полимерни пръстени с глухо дъно. Те ще струват повече от наличните материали, но няма да се изисква допълнително запечатване. Полимерите са чувствителни към механично напрежение, но не се страхуват от влага и химически агресивни вещества. Те не са ремонтируеми, но ако е необходимо, ще бъдат лесни за подмяна.
От подготовката на стените и дъното на биореактора зависи интензивността на ферментацията на субстрата и отделянето на газ, така че дупката е внимателно подсилена, изолирана и запечатана. Това е най-трудният и трудоемък етап на работа.
Етап 2 - устройство за отводняване на газ
Купуването и инсталирането на специални миксери за инсталации за биогаз е скъпо. Системата може да бъде по-евтина чрез оборудване на дренаж на газ. Това са вертикално монтирани полимерни канализационни тръби, в които са направени много отвори.
При изчисляване на дължината на дренажните тръби трябва да се ръководи от планираната дълбочина на пълнене на биореактора. Върховете на тръбите трябва да са над това ниво.
За оттичане на газ можете да изберете метални или полимерни тръби. Първите са по-силни, а вторите са по-устойчиви на химически ефекти. По-добре е да се даде предимство на полимерите, тъй като металът бързо ще ръждясва и гние
Субстратът може незабавно да се зарежда в готовия биореактор. Той е покрит с филм, така че освободеният при ферментационния процес газ е под лек натиск. Когато куполът е готов, това ще осигури нормален поток на биометан през изпускателната тръба.
Етап 3 - Монтаж на купола и тръбите
Последният етап от сглобяването на най-простата инсталация за биогаз е инсталирането на купола. В най-високата точка на купола е монтирана и изтеглена към газовия резервоар тръба за изпускане на газ, която е незаменима.
Капацитетът на биореактора се затваря с плътна капачка. За да се предотврати смесването на биометан с въздух, оборудвайте уловителя за вода. Той също служи за почистване на газа. Необходимо е да се осигури освобождаващ вентил, който да работи, ако налягането във ферментатора е твърде високо.
Прочетете повече за това как да произвеждате биогаз от тор в този материал.
Свободното пространство на биореактора до известна степен служи за съхранение на газ, но това не е достатъчно за безопасното функциониране на инсталацията. Газът трябва да се консумира непрекъснато, в противен случай може да възникне експлозия поради свръхналягане под купола.
Начини за подгряване на биореактора
Микроорганизмите, които обработват субстрата, постоянно присъстват в биомасата, но за тяхното интензивно размножаване е необходима температура от 38 градуса и повече.
За отопление през студения период можете да използвате бобина, свързана с отоплителната система у дома, или електрически нагреватели. Първият метод е по-икономически изгоден, поради което се използва по-често.
Инсталацията за биогаз не е необходимо да бъде заровена в земята, има и други възможности за подреждане. Пример за система, сглобена от бъчви, е показан във видеото по-долу.
Най-лесно е да се оборудва подовото отопление, полагайки тръбата от отоплителната система, но ефективността на такъв топлообменник е сравнително ниска. По-добре е да организирате външно отопление, идеално пара, така че биомасата да не се прегрява
Заключения и полезно видео по темата
Въпреки че няма нищо трудно в сглобяването и подреждането на оборудването за биогаз, трябва да сте изключително внимателни към детайлите. Грешки не са разрешени, защото може да причини експлозии и унищожаване. Ние предлагаме видео инструкции, които ще ви помогнат да разберете инсталацията на устройството, да ги монтирате правилно и да добавите полезни инструменти за по-удобно използване на биогаз.
Видеото разказва как работи стандартната инсталация за биогаз:
Пример за домашно биогаз инсталация. Видеоурок за подреждането на системата със собствените си ръце:
Видео инструкции за сглобяване на инсталация за биогаз от варел:
Описание на производствения процес на бъркалките за основата:
Подробно описание на домашното съхранение на газ:
Без значение колко прост е биогазът, избран за частна къща, не трябва да го спестявате. Ако е възможно, по-добре е да си купите сгъваем индустриален биореактор.
Ако не, направете от висококачествени и устойчиви материали: полимери, бетон или неръждаема стомана. Това ще създаде наистина надеждна и безопасна система за доставка на газ у дома.
Имаше въпроси по темата на статията, намерени недостатъци, или има ценна информация, която можете да споделите с нашите читатели? Моля, оставете вашите коментари, задавайте въпроси, споделяйте опит.