Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Селскостопанските предприятия ежегодно се сблъскват с проблема с изхвърлянето на тор. Никъде не отиват много пари, необходими за организацията на извеждането и изхвърлянето им. Но има начин, който ви позволява не само да спестите парите си, но и да принудите този естествен продукт да служи на себе си.

Замислените собственици отдавна практикуват екотехнология, която позволява получаването на биогаз от тор и използване на резултата като гориво.

Ето защо в нашия материал ще обсъдим технологията на производство на биогаз, ще говорим и за това как да изградим биоенергийна централа.

Предимства на използването на биотехнологията

Технологията за производство на биогорива от различни природни източници не е нова. Изследванията в тази област започват в края на 18 век и успешно се развиват през 19 век. В Съветския съюз първата биоенергийна инсталация е създадена през 40-те години на миналия век.

Биотехнологията отдавна се използва в много страни, но днес те са от особено значение. Поради влошаването на екологичната ситуация на планетата и високата цена на енергията, много хора търсят алтернативни източници на енергия и топлина.

Технологията за преработка на оборски тор в биогаз намалява количеството вредни емисии на метан в атмосферата и получава допълнителен източник на топлинна енергия.

Разбира се, оборският тор е много ценен тор, а ако във фермата има две крави, тогава няма проблеми с употребата му. Друго нещо, когато става въпрос за ферми с голям и среден добитък, където се произвеждат тонове зловонен и гниещ биологичен материал годишно.

За да може торът да се превърне в качествен тор, се нуждаем от райони с определен температурен режим, а това са допълнителни разходи. Ето защо, много земеделски стопани го съхраняват, когато е необходимо, и след това го отнасят на полето.

В зависимост от обема на суровините, произведени на ден, трябва да се изберат размерите на инсталацията и степента на нейната автоматизация.

Ако условията на съхранение не се спазват, оборският тор изпарява до 40% азот и основната част от фосфора, което значително намалява неговите качествени показатели. Освен това, метанът се емитира в атмосферата, което оказва отрицателно въздействие върху екологичната ситуация на планетата.

Съвременните биотехнологии дават възможност не само да се неутрализира вредното въздействие на метана върху екологичната ситуация, но и да го направи в полза на човека, като същевременно извлече значителни икономически ползи. В резултат на преработката на оборски тор се образува биогаз, от който след това можете да получите хиляди киловати енергия, а производствените отпадъци са много ценен анаеробен тор.

Организацията на системата за производство на биогаз е икономически обоснована за стопанствата. Ако само две крави дават суровини, по-добре е да го използват като тор. Газът, получен чрез преработване на оборски тор, ще осигури топлина и енергия. След почистването може да се подава към печката и котела да се впръсква в цилиндъра, използван от генератора Структурно, най-простият преработвателен завод е лесно да се изгради със собствените си ръце. Основният му орган е биореактор, който трябва да бъде добре хидро и топлоизолиран. За тези, които желаят да съкратят конструкцията на системата, подходящата пластмасова фабрична мощност. Той използва същите принципи на строителство и изолация.

Механизмът на образуване на газ от органични суровини

Биогазът е летливо вещество без цвят и миризма, която съдържа до 70% метан. По своите качествени показатели е близо до традиционния вид гориво - природен газ. Тя има добра калоричност, 1 m3 биогаз отделя толкова топлина, колкото се получава при изгарянето на един и половина килограма въглища.

Ние дължим формирането на биогаз на анаеробни бактерии, които активно работят по разлагането на органични суровини, в които се използват оборски тор на селскостопански животни, птичи изпражнения, отпадъци от всякакви растения.

При самостоятелното производство на биогаз може да се използва птичи тор и отпадъчни продукти от малки и големи животни. Суровините могат да бъдат използвани в чиста форма и под формата на смес с включване на трева, листа, стара хартия

За активиране на процеса е необходимо да се създадат благоприятни условия за функционирането на бактериите. Те трябва да бъдат подобни на тези, при които микроорганизмите се развиват в естествен резервоар - в стомаха на животните, където е топъл и няма кислород.

Всъщност това са двете основни условия, които допринасят за чудотворната трансформация на гниещия тор в екологично чисти горива и ценни торове.

За получаване на биогаз е необходим запечатан реактор без достъп до въздуха, където ще се осъществи процесът на ферментация на оборския тор и неговото разлагане на компоненти:

  • метан (до 70%);
  • въглероден диоксид (около 30%);
  • други газообразни вещества (1-2%).

Получените газове се издигат до върха на резервоара, откъдето се изпомпват, а остатъчният продукт - висококачествен органичен тор, който запазва всички ценни вещества, намиращи се в оборския тор - азот и фосфор, и губи значителна част от патогените в резултат на преработката.

Биогаз реакторът трябва да има напълно запечатана структура, в която липсва кислород, в противен случай процесът на разлагане на оборския тор ще бъде изключително бавен.

Второто важно условие за ефективно разграждане на оборския тор и образуването на биогаз - съответствието с температурния режим. Бактериите, включени в процеса, се активират при температура от +30 градуса.

Освен това оборският тор съдържа два вида бактерии:

  • Мезофилната. Препитанието им се осъществява при температура от +30 до +40 градуса;
  • термофилни. За тяхното възпроизвеждане е необходимо да се спазва температурния режим от +50 (+60) градуса.

Времето за обработка на суровините в растенията от първия вид зависи от състава на сместа и варира от 12 до 30 дни. В същото време 1 литър от полезната площ на реактора дава 2 литра биогориво. Когато се използват инсталации от втори тип, времето за производство на крайния продукт се намалява до три дни, а количеството на биогаза се повишава до 4.5 литра.

Ефективността на термофилните инсталации е видима с невъоръжено око, но разходите за тяхната услуга са много високи, затова преди да изберете метод за получаване на биогаз, е необходимо внимателно да се изчисли всичко

Въпреки че ефективността на термофилните инсталации е десет пъти по-висока, те се използват много по-рядко, тъй като поддържането на високи температури в реактора води до високи разходи.

Поддържането и поддържането на растения от мезофилен тип е по-евтино, така че повечето ферми ги използват за производство на биогаз.

Според критериите за енергиен потенциал, биогазът е малко по-малко от конвенционалното газово гориво. Той обаче съдържа сулфатни пари, които трябва да се вземат предвид при избора на материали за инсталацията.

Изчисления за ефективност на биогаза

Обикновено изчисленията ще помогнат да се оцени всички ползи от използването на алтернативни биогорива. Една крава с тегло 500 kg произвежда около 35-40 kg тор на ден. Това количество е достатъчно, за да се произвеждат около 1, 5 м3 биогаз, от които на свой ред може да се генерира 3 kW / h електроенергия.

Използвайки данните от таблицата, е лесно да се изчисли колко т3 биогаз може да се получи на продукцията в съответствие с броя на животните във фермата.

За да получат биогорива, можете да използвате както един вид органична суровина, така и смеси от няколко компонента с влагосъдържание 85-90%. Важно е те да не съдържат чужди химически примеси, които да окажат неблагоприятно въздействие върху процеса на рециклиране.

Най-простата рецепта за сместа е изобретен през 2000 г. от руски селянин от Липецката област, който построи със собствени ръце най-простата инсталация за получаване на биогаз. Той смесва 1500 кг кравешки тор с 3500 кг отпадъци от различни растения, добавя вода (около 65% от теглото на всички съставки) и нагрява сместа до 35 градуса.

След две седмици свободното гориво е готово. Тази малка инсталация произвеждаше 40 м3 газ на ден, което беше достатъчно, за да се отоплява къщата и стопанските постройки в продължение на половин година.

Възможности за инсталиране на биогорива

След изчисленията е необходимо да се реши как да се направи инсталацията, за да се получи биогаз в съответствие с нуждите на вашата ферма. Ако популацията на животните е малка, тогава най-простият вариант, който е лесно да се направи от импровизирани средства със собствените си ръце, ще направи.

Големи стопанства, които имат постоянен източник на големи количества суровини, е препоръчително да се изгради индустриална автоматизирана система за биогаз. В този случай е малко вероятно да може да се направи без участието на специалисти, които ще разработят проекта и ще инсталират инсталацията на професионално ниво.

Диаграмата графично показва как работи един индустриален автоматизиран комплекс за производство на биогаз. Изграждането на такава скала може да бъде организирано веднага от няколко ферми, разположени наблизо.

Днес има десетки компании, които могат да предложат разнообразни възможности: от готови решения до разработване на индивидуален проект. За да намалите разходите за строителство, можете да си сътрудничите със съседни ферми (ако има такива) и да изградите такъв за всички инсталации за биогаз.

Следва да се отбележи, че за изграждането на дори малка инсталация е необходимо да се изготвят съответните документи, да се направи технологична схема, план за разполагане на оборудването и вентилация (ако оборудването се инсталира на закрито), да се извършат процедури за одобрение със СЕС, пожарна и газова инспекция.

Мини-завод за производство на газ за задоволяване на нуждите на малко частно предприятие може да се направи лично, като се фокусира върху дизайна и спецификата на инсталациите на устройствата, произведени в промишлен мащаб.

Проектите на инсталации за преработка на оборски тор и растителни органични вещества в биогаз не са сложни. Издаден от оригиналната индустрия е доста подходящ като шаблон за изграждане на свой собствен мини-завод

Независими занаятчии, които решават да изградят собствена инсталация, трябва да се снабдят с резервоар за вода, водопроводни или канализационни пластмасови тръби, ъглови завои, уплътнения и балон за съхраняване на газа, произведен в инсталацията.

Основният елемент на бъдещата инсталация е пластмасов резервоар с плътно прилепнал капак. Снимката е с капацитет 700 литра, трябва да бъде подготвена за работа: маркирайте и изтеглете дупки за входа на тръбите Ще ви трябват PVC тръби за влизане в резервоара, адаптер като фуния, пластмасови ъгли, маркуч за подаване на вода в резервоара, лепило, фитинг за закрепване в капака и клапан за затваряне По-удобно е да се очертаят очертанията на отворите, като се използва тръба, която ще се задейства в нея. Отворът трябва да се реже с най-голяма грижа. Тръбите се вкарват внимателно в отворите за рязане. Те не трябва да бъдат повреждани от зачервяванията, получени по време на процеса на рязане. Съединението е запълнено с лепило и уплътнител Тръбата, предназначена за зареждане на суровини за преработка, се монтира така, че между дъното на резервоара и долния му ръб да има 2 до 5 cm Използва се адаптер като фуния за зареждане на суровини конструирана единица е предназначена за обработка на остатъци от храни. За зареждане на оборския тор са необходими фуния и тръби. По същия начин се оформя дупка и се монтира хоризонтална изпускателна тръба. Ръбът на тръбата, вкаран в резервоара, е снабден с ъгъл В капака се нарязва отвор, в който е монтиран маркуч, който доставя водата, необходима за рециклиране.

Характеристики на системата за биогаз

Пълна инсталация за биогаз е сложна система, състояща се от:

  1. Биореактор, където се извършва процес на разлагане на оборски тор;
  2. Автоматизирана система за доставка на органични отпадъци;
  3. Устройства за смесване на биомаса;
  4. Оборудване за поддържане на оптимална температура;
  5. Газодържач - резервоари за съхранение на газ;
  6. Твърди отпадъци на приемника.

Всички горепосочени елементи са монтирани в промишлени инсталации, работещи в автоматичен режим. Вътрешните реактори, като правило, имат по-опростен дизайн.

Диаграмата показва основните компоненти на автоматизирана система за биогаз. Обемът на реактора зависи от дневния прием на органични суровини. За пълното функциониране на инсталацията реакторът трябва да бъде запълнен до две трети от обема

Принципът на инсталацията

Основният елемент на системата е биореактор. Има няколко възможности за неговото изпълнение, като най-важното е да се осигури плътността на конструкцията и да се изключи проникването на кислород. Тя може да бъде направена под формата на метален контейнер с различни форми (обикновено цилиндрични), разположен на повърхността. Често за тези цели се използват 50 кубични метра празни резервоари за гориво.

Можете да закупите готови контейнери сгъваем дизайн. Предимството им е способността за бързо разглобяване и при необходимост транспортиране до друго място. Индустриалната повърхностна инсталация е препоръчително да се използва в големи ферми, където има постоянен приток на големи количества органични суровини.

За малките стопанства подземното местоположение на резервоара е по-подходящо. Подземен бункер е изграден от тухла или бетон. Можете да заровите готови контейнери в земята, като метални, неръждаеми или PVC барабани. Възможно е също така поставянето им на улицата или в специално обособено помещение с добра вентилация.

За производството на инсталация за производство на биогаз можете да закупите готови PVC контейнери и да ги инсталирате в помещение, оборудвано с вентилационна система

Независимо от това къде и как се намира реакторът, той се доставя с бункер за зареждане на оборския тор. Преди зареждане на суровината, той трябва да бъде подложен на предварителна подготовка: раздробен до фракции не повече от 0, 7 mm и разреден с вода. В идеалния случай влагата на субстрата трябва да бъде около 90%.

Индустриалните автоматизирани инсталации са оборудвани със система за снабдяване със суровини, включително приемник, в който сместа се довежда до необходимото овлажняване, тръбопровод за подаване на вода и помпена инсталация за прехвърляне на масата в биореактора.

В домашни инсталации се използват отделни контейнери за подготовка на субстрата, където отпадъците се раздробяват и смесват с вода. След това масата се зарежда в приемното отделение. В реактори, разположени под земята, бункерът за поемане на субстрата се изважда, приготвената смес тече чрез гравитация през тръбопровод в ферментационната камера.

Ако реакторът е поставен на земята или на закрито, входящата тръба с приемно устройство може да бъде разположена в долната страна на резервоара. Възможно е също така тръбата да се вкара в горната част и да се постави звънец на врата му. В този случай биомасата трябва да се доставя с помощта на помпа.

В биореактора е необходимо също да се осигури изход, който е направен практически на дъното на резервоара от противоположната страна на входния контейнер. При подземно разполагане на изходната тръба се поставя косо нагоре и води до контейнера за отпадъци, оформен като правоъгълна кутия. Неговият горен ръб трябва да е под нивото на входа.

Входящите и изходящите тръби са разположени наклонени нагоре по противоположните страни на резервоара, докато компенсиращият резервоар, в който се доставят отпадъците, трябва да бъде под приемния контейнер.

Процесът протича по следния начин: входният бункер получава нова партида субстрат, която се влива в реактора, като в същото време същото количество отпадъчна маса се издига през тръбата до контейнера за отпадъци, откъдето по-късно се извлича и използва като висококачествен био-тор.

Съхранението на биогаз се извършва в газхолдер. Най-често се намира директно на покрива на реактора и има формата на купол или конус. Изработен е от покривно желязо, а след това, за да се предотвратят корозивните процеси, е боядисан с няколко слоя маслена боя.

В промишлени инсталации, предназначени да произвеждат голямо количество газ, газ-държателят често се изпълнява като отделен резервоар, свързан към реактора чрез тръбопровод.

Полученият в резултат на ферментацията газ не е подходящ за употреба, тъй като съдържа голямо количество водна пара и в тази форма той няма да гори. За да се изчисти от фракции от водата, газът преминава през воден уплътнител. За тази цел от резервоара за газ се изважда тръба, през която биогазът постъпва в резервоара с вода и оттам се доставя до потребителите чрез пластмасова или метална тръба.

Инсталационна схема, разположена под земята. Входът и изходът трябва да бъдат разположени на противоположните страни на резервоара. Над реактора е водно уплътнение, през което се получава полученият газ за сушене.

В някои случаи за съхранение на газ се използват специални газови торбички от поливинилхлорид. Чанти се поставят до уреда и постепенно се пълнят с газ. С напредването на напълването еластичният материал се разширява и обемът на торбите се увеличава, което позволява, ако е необходимо, временно да се съхранява по-голямо количество от крайния продукт.

Условия за ефективна работа на биореактора

За ефективна работа на централата и за интензивно извличане на биогаз е необходима равномерна ферментация на органичния субстрат. Сместа трябва да бъде в постоянно движение. В противен случай се образува кора, процесът на разлагане се забавя и в резултат на това газът е по-малък от първоначално изчисления.

За да се осигури активно смесване на биомаса, се инсталират потапящи или наклонени бъркалки в горната или страничната част на типичен реактор, оборудван с електрическо задвижване. В занаятчийските инсталации смесването се извършва механично, като се използва устройство, което прилича на домашен миксер. Тя може да се управлява ръчно или оборудвана с електрическо задвижване.

Когато реакторът се постави вертикално, дръжката на бъркачката се довежда до върха на устройството. Ако контейнерът е монтиран хоризонтално, шнекът също е разположен в хоризонтална равнина, а дръжката е разположена отстрани на биореактора.

Едно от най-важните условия за получаване на биогаз е поддържането на необходимата температура в реактора. Нагряването може да се извърши по няколко начина. В стационарни инсталации се използват автоматизирани отоплителни системи, които влизат в експлоатация, когато температурата падне под предварително определено ниво и се изключват, когато се установи необходимата температура.

За отопление можете да използвате газови котли, да извършвате директно отопление с електрически нагреватели или да вградите нагревателен елемент в основата на резервоара.

За да се намалят загубите на топлина, се препоръчва да се изгради малка рамка със слой от стъклена вата около реактора или да се покрие инсталацията с топлоизолация. Полистироловата пяна и другите й разновидности имат добри топлоизолационни свойства.

За да оборудвате отоплителната система на биомаса, можете да направите тръбопровод от отоплението на къщата, което се захранва от реактора

Определяне на необходимия обем

Обемът на реактора се определя въз основа на дневното количество тор, произведено в стопанството. Необходимо е също така да се вземе предвид вида на суровините, температурата и времето на ферментация. За да може уредът да функционира напълно, капацитетът се запълва до 85-90% от обема, поне 10% трябва да остане свободен за изхода на газа.

Процесът на разлагане на органична материя в мезофилна инсталация при средна температура от 35 градуса продължава от 12 дни, след което ферментираните остатъци се отстраняват и реакторът се запълва с нова част от субстрата. Тъй като отпадъците се разреждат с вода до 90% преди изпращането им в реактора, количеството течност също трябва да се вземе предвид при определяне на дневния товар.

Въз основа на горните цифри, обемът на реактора ще бъде равен на дневното количество на подготвения субстрат (тор с вода), умножен по 12 (времето необходимо за разлагане на биомасата) и увеличено с 10% (свободен обем на резервоара).

Подземно строителство

Сега нека поговорим за най-простата инсталация, която позволява да се получи биогаз у дома с най-ниска цена. Помислете за изграждането на подземна система. За да го направите трябва да копаете дупка, основата и стените й се изсипват с армиран бетон.

От противоположните страни на камерата са отворени входните и изходните отвори, където са монтирани наклонени тръби за подаване на субстрата и изпомпване на отпадъчната маса.

Изходната тръба с диаметър около 7 cm трябва да бъде разположена почти на самото дъно на бункера, другият му край трябва да бъде монтиран в правоъгълен компенсиращ резервоар, в който ще се изпомпват отпадъци. Тръбопроводът за подхранване на субстрата е разположен приблизително на 50 см от дъното и има диаметър 25-35 см. Горната част на тръбата влиза в отделението за получаване на суровини.

Реакторът трябва да бъде напълно запечатан. За да се изключи възможността за проникване на въздух, резервоарът трябва да бъде покрит със слой от битумна хидроизолация.

Горната част на бункера е държач за газ с куполна или конична форма. Тя е изработена от метални листове или покриви. Също така е възможно да се завърши конструкцията с тухлена зидария, която след това е тапицирана със стоманена мрежа и измазана. На върха на резервоара за газ, трябва да направите запечатан люк, премахнете тръбата за газ, минаваща през хидравличното заключване и монтирайте клапан за облекчаване на налягането на газа.

За смесване субстратът може да бъде оборудван с дренажна система, работеща на принципа на барботиране. За да направите това, вертикално закрепете пластмасовите тръби вътре в структурата, така че горният им ръб да е над слоя на основата. Направете много дупки в тях. Газът под налягане ще се спуска и нагоре газовите мехурчета ще смесват биомасата в резервоара.

Ако не искате да се занимавате с изграждането на бетонен бункер, можете да закупите завършен PVC контейнер. За да се запази топлината, тя трябва да бъде облицована със слой изолация - пенополистирол. Дъното на ямата се излива със стоманобетонен слой с дебелина 10 см. Допуска се използването на резервоари от PVC, ако обемът на реактора не надвишава 3 m3.

Заключения и полезно видео по темата

Как да направите най-простата инсталация от конвенционален варел, ще научите, ако гледате видеото:

Как е изграждането на подземен реактор, който можете да видите във видеото:

Начинът, по който торът се зарежда в подземната инсталация, е показан на следното видео:

Инсталацията за получаване на биогаз от оборски тор ще даде възможност значително да се спести от заплащане за топло и електричество, както и да се постави органичен материал за добра работа, която е богата във всяка ферма. Преди започване на строителството всичко трябва да бъде внимателно изчислено и подготвено.

Най-простият реактор може да се направи за няколко дни със собствени ръце, като се използват наличните инструменти. Ако икономиката е голяма, тогава най-добре е да си купите готови инсталации или да се свържете със специалист.

Ако при прегледа на предоставената информация имате някакви въпроси или има предложения, които искате да споделите с посетителите на сайта, моля, оставете коментари в полето по-долу.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Строителство