Ang tumataas na presyo ng enerhiya ay nagpapaisip sa amin tungkol sa posibilidad na ibigay ang ating sarili sa kanila mismo. Ang isang pagpipilian ay isang planta ng biogas. Sa tulong nito, ang biogas ay nakuha mula sa pataba, mga dumi at mga nalalabi ng halaman, na, pagkatapos ng paglilinis, ay maaaring magamit para sa mga kagamitan sa gas (stoves, boiler), pumped sa mga cylinder at ginagamit bilang gasolina para sa mga kotse o electric generator. Sa pangkalahatan, ang pagpoproseso ng dumi sa biogas ay maaaring matugunan ang lahat ng pangangailangan sa enerhiya ng isang tahanan o sakahan.
Ang pagtatayo ng isang planta ng biogas ay isang paraan upang independiyenteng magbigay ng mga mapagkukunan ng enerhiya
Ang biogas ay isang produkto na nakukuha mula sa pagkabulok ng mga organikong sangkap. Sa panahon ng proseso ng pagkabulok/pagbuburo, ang mga gas ay inilalabas, na kinokolekta na maaari mong matugunan ang mga pangangailangan ng iyong sariling sambahayan. Ang kagamitan kung saan nangyayari ang prosesong ito ay tinatawag na "biogas plant."
Ang proseso ng pagbuo ng biogas ay nangyayari dahil sa mahahalagang aktibidad ng iba't ibang uri ng bakterya na nakapaloob sa mismong basura. Ngunit upang sila ay aktibong "gumana", kailangan nilang lumikha ng ilang mga kundisyon: kahalumigmigan at temperatura. Upang lumikha ng mga ito, isang planta ng biogas ang itinatayo. Ito ay isang kumplikadong mga aparato, ang batayan kung saan ay isang bioreactor, kung saan nangyayari ang agnas ng basura, na sinamahan ng pagbuo ng gas.
Mayroong tatlong mga mode para sa pagproseso ng pataba sa biogas:
Ang pinakamahirap na bagay na ipatupad sa mga halaman ng biogas ay ang thermophilic mode. Nangangailangan ito ng mataas na kalidad na thermal insulation ng planta ng biogas, heating at temperatura control system. Ngunit sa output ay nakukuha natin ang maximum na halaga ng biogas. Ang isa pang tampok ng pagproseso ng thermophilic ay ang imposibilidad ng karagdagang pag-load. Ang natitirang dalawang mga mode - psychophilic at mesophilic - ay nagbibigay-daan sa iyo upang magdagdag ng isang sariwang bahagi ng mga inihandang hilaw na materyales araw-araw. Ngunit, sa thermophilic mode, ang maikling oras ng pagproseso ay ginagawang posible na hatiin ang bioreactor sa mga zone kung saan ang kanilang bahagi ng mga hilaw na materyales ay ipoproseso na may iba't ibang oras ng paglo-load.
Ang batayan ng isang biogas plant ay isang bioreactor o bunker. Ang proseso ng pagbuburo ay nangyayari sa loob nito, at ang nagresultang gas ay naipon dito. Mayroon ding isang loading at unloading hopper; Susunod ay ang sistema ng paggamot sa gas - paglilinis nito at pagtaas ng presyon sa pipeline ng gas sa gumaganang presyon.
Para sa mesophilic at thermophilic mode, kailangan din ng bioreactor heating system para maabot ang mga kinakailangang mode. Para dito, ang mga gas boiler na tumatakbo sa ginawang gasolina ay karaniwang ginagamit. Mula dito, ang isang pipeline system ay napupunta sa bioreactor. Kadalasan ang mga ito ay mga polymer pipe, dahil ang mga ito ay pinakamahusay na makatiis na nasa isang agresibong kapaligiran.
Ang isang planta ng biogas ay nangangailangan din ng isang sistema para sa paghahalo ng sangkap. Sa panahon ng pagbuburo, isang matigas na crust ang nabubuo sa itaas, at ang mga mabibigat na particle ay tumira. Ang lahat ng ito ay magkakasamang nagpapalala sa proseso ng pagbuo ng gas. Ang mga mixer ay kinakailangan upang mapanatili ang isang homogenous na estado ng naprosesong masa. Maaari silang maging mekanikal o kahit manwal. Maaari silang simulan sa pamamagitan ng timer o mano-mano. Ang lahat ay nakasalalay sa kung paano ginawa ang halaman ng biogas. Ang isang awtomatikong sistema ay mas mahal upang i-install, ngunit nangangailangan ng isang minimum na pansin sa panahon ng operasyon.
Ayon sa uri ng lokasyon, ang isang biogas plant ay maaaring:
Ang mga recessed ay mas mahal sa pag-install - isang malaking halaga ng trabaho sa paghuhukay ay kinakailangan. Ngunit kapag ginamit sa aming mga kondisyon, mas mahusay ang mga ito - mas madaling ayusin ang pagkakabukod, at mas mababa ang mga gastos sa pag-init.
Ang isang biogas plant ay mahalagang omnivorous - anumang organikong bagay ay maaaring iproseso. Ang anumang pataba at ihi, ang mga residu ng halaman ay angkop. Ang mga detergent, antibiotic, at kemikal ay negatibong nakakaapekto sa proseso. Maipapayo na bawasan ang kanilang paggamit, dahil pinapatay nila ang mga flora na nagpoproseso sa kanila.
Ang dumi ng baka ay itinuturing na perpekto, dahil naglalaman ito ng maraming microorganism. Kung walang mga baka sa bukid, kapag naglo-load ng bioreactor, ipinapayong magdagdag ng ilan sa mga pataba upang punan ang substrate na may kinakailangang microflora. Ang mga nalalabi ng halaman ay pre-durog at diluted na may tubig. Ang mga materyales ng halaman at dumi ay pinaghalo sa isang bioreactor. Ang "pagpupuno" na ito ay mas matagal upang maproseso, ngunit sa dulo, sa ilalim ng tamang mode, mayroon kaming pinakamataas na ani ng produkto.
Upang mabawasan ang mga gastos sa pag-aayos ng proseso, makatuwirang hanapin ang planta ng biogas malapit sa pinagmumulan ng basura - malapit sa mga gusali kung saan pinananatili ang mga manok o hayop. Maipapayo na bumuo ng disenyo upang ang pag-load ay nangyayari sa pamamagitan ng gravity. Mula sa isang kamalig o kulungan ng baboy, maaari kang maglagay ng pipeline sa isang slope kung saan ang pataba ay dadaloy sa pamamagitan ng gravity papunta sa bunker. Ito ay lubos na nagpapadali sa gawain ng pagpapanatili ng reaktor, at pag-alis din ng pataba.
Pinakamainam na hanapin ang planta ng biogas upang ang mga basura mula sa sakahan ay dumaloy sa pamamagitan ng gravity
Karaniwan, ang mga gusaling may mga hayop ay matatagpuan sa ilang distansya mula sa isang gusali ng tirahan. Samakatuwid, ang nabuong gas ay kailangang ilipat sa mga mamimili. Ngunit ang pagtula ng isang gas pipe ay mas mura at mas madali kaysa sa pag-aayos ng isang linya para sa pagdadala at pagkarga ng pataba.
Mayroong medyo mahigpit na mga kinakailangan para sa mga tangke ng pagproseso ng pataba:
Ang lahat ng mga kinakailangang ito para sa pagtatayo ng isang planta ng biogas ay dapat matugunan, dahil tinitiyak nito ang kaligtasan at lumikha ng mga normal na kondisyon para sa pagproseso ng pataba sa biogas.
Ang paglaban sa mga agresibong kapaligiran ay ang pangunahing kinakailangan para sa mga materyales kung saan maaaring gawin ang mga lalagyan. Ang substrate sa bioreactor ay maaaring acidic o alkaline. Alinsunod dito, ang materyal kung saan ginawa ang lalagyan ay dapat na tiisin ang iba't ibang mga kapaligiran.
Hindi maraming materyales ang nakakatugon sa mga kahilingang ito. Ang unang bagay na nasa isip ay metal. Ito ay matibay at maaaring gamitin upang gumawa ng mga lalagyan ng anumang hugis. Ang magandang bagay ay maaari kang gumamit ng isang handa na lalagyan - ilang lumang tangke. Sa kasong ito, ang pagtatayo ng isang planta ng biogas ay tatagal ng napakakaunting oras. Ang kawalan ng metal ay ang reaksyon nito sa mga aktibong sangkap ng kemikal at nagsisimulang lumala. Upang neutralisahin ang kawalan na ito, ang metal ay pinahiran ng isang proteksiyon na patong.
Ang isang mahusay na pagpipilian ay isang lalagyan ng bioreactor na gawa sa polimer. Ang plastik ay neutral sa kemikal, hindi nabubulok, hindi kinakalawang. Kailangan mo lamang pumili mula sa mga materyales na makatiis sa pagyeyelo at pag-init sa medyo mataas na temperatura. Ang mga dingding ng reaktor ay dapat na makapal, mas mabuti na pinalakas ang hibla ng salamin. Ang mga naturang lalagyan ay hindi mura, ngunit tumatagal sila ng mahabang panahon.
Ang isang mas murang opsyon ay isang planta ng biogas na may lalagyan na gawa sa mga brick, kongkretong bloke, o bato. Upang ang pagmamason ay makatiis ng mataas na pagkarga, kinakailangan upang palakasin ang pagmamason (sa bawat 3-5 na hanay, depende sa kapal ng dingding at materyal). Matapos makumpleto ang proseso ng pagtatayo ng dingding, upang matiyak ang impermeability ng tubig at gas, ang kasunod na multi-layer na paggamot ng mga dingding ay kinakailangan sa loob at labas. Ang mga dingding ay nakapalitada na may komposisyon ng semento-buhangin na may mga additives (additives) na nagbibigay ng mga kinakailangang katangian.
Ang dami ng reactor ay depende sa napiling temperatura para sa pagproseso ng pataba sa biogas. Kadalasan, pinili ang mesophilic - mas madaling mapanatili at pinapayagan nito ang posibilidad ng pang-araw-araw na pag-reload ng reaktor. Ang produksyon ng biogas pagkatapos maabot ang normal na mode (mga 2 araw) ay stable, walang mga surge o dips (kapag nalikha ang mga normal na kondisyon). Sa kasong ito, makatuwiran na kalkulahin ang dami ng halaman ng biogas depende sa dami ng pataba na nabuo sa sakahan bawat araw. Ang lahat ay madaling kalkulahin batay sa average na statistical data.
Ang agnas ng pataba sa mesophilic na temperatura ay tumatagal mula 10 hanggang 20 araw. Alinsunod dito, ang dami ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagpaparami ng 10 o 20. Kapag kinakalkula, kinakailangang isaalang-alang ang dami ng tubig na kinakailangan upang dalhin ang substrate sa isang perpektong estado - ang kahalumigmigan nito ay dapat na 85-90%. Ang nahanap na dami ay nadagdagan ng 50%, dahil ang maximum na pagkarga ay hindi dapat lumampas sa 2/3 ng dami ng tangke - ang gas ay dapat maipon sa ilalim ng kisame.
Halimbawa, mayroong 5 baka, 10 baboy at 40 manok sa isang bukid. Karaniwan, 5 * 55 kg + 10 * 4.5 kg + 40 * 0.17 kg = 275 kg + 45 kg + 6.8 kg = 326.8 kg. Upang dalhin ang dumi ng manok sa 85% na kahalumigmigan, kailangan mong magdagdag ng kaunti pa sa 5 litro ng tubig (iyon ay isa pang 5 kg). Ang kabuuang timbang ay 331.8 kg. Para sa pagproseso sa loob ng 20 araw kailangan mo: 331.8 kg * 20 = 6636 kg - mga 7 metro kubiko lamang para sa substrate. Pina-multiply namin ang nahanap na figure sa pamamagitan ng 1.5 (tumaas ng 50%), nakakakuha kami ng 10.5 cubic meters. Ito ang magiging kalkuladong halaga ng volume ng reactor ng planta ng biogas.
Ang paglo-load at pagbabawas ng mga hatch ay direktang humahantong sa tangke ng bioreactor. Upang ang substrate ay pantay na maipamahagi sa buong lugar, ang mga ito ay ginawa sa magkabilang dulo ng lalagyan.
Kapag nag-i-install ng isang planta ng biogas nang malalim, ang pag-load at pagbaba ng mga tubo ay lumalapit sa katawan sa isang matinding anggulo. Bukod dito, ang mas mababang dulo ng tubo ay dapat na nasa ibaba ng antas ng likido sa reaktor. Pinipigilan nito ang pagpasok ng hangin sa lalagyan. Gayundin, ang mga rotary o shut-off valve ay naka-install sa mga tubo, na sarado sa normal na posisyon. Nagbubukas lamang ang mga ito sa panahon ng paglo-load o pagbabawas.
Dahil ang pataba ay maaaring maglaman ng malalaking fragment (mga elemento ng basura, mga tangkay ng damo, atbp.), ang maliliit na diameter na tubo ay kadalasang nagiging barado. Samakatuwid, para sa pag-load at pagbabawas, dapat silang magkaroon ng diameter na 20-30 cm Dapat silang mai-install bago magsimula ang trabaho sa insulating planta ng biogas, ngunit pagkatapos na mai-install ang lalagyan.
Ang pinaka-maginhawang paraan ng pagpapatakbo ng isang planta ng biogas ay may regular na paglo-load at pagbabawas ng substrate. Maaaring isagawa ang operasyong ito isang beses sa isang araw o isang beses bawat dalawang araw. Ang pataba at iba pang mga bahagi ay preliminarily na nakolekta sa isang tangke ng imbakan, kung saan sila ay dinadala sa kinakailangang estado - durog, kung kinakailangan, moistened at halo-halong. Para sa kaginhawahan, ang lalagyan na ito ay maaaring may mechanical stirrer. Ang inihanda na substrate ay ibinubuhos sa pagtanggap ng hatch. Kung ilalagay mo ang tatanggap na lalagyan sa araw, ang substrate ay painitin, na magbabawas sa gastos ng pagpapanatili ng kinakailangang temperatura.
Maipapayo na kalkulahin ang lalim ng pag-install ng receiving hopper upang ang basura ay dumaloy dito sa pamamagitan ng gravity. Ang parehong naaangkop sa alwas sa bioreactor. Ang pinakamagandang kaso ay kung ang inihandang substrate ay gumagalaw sa pamamagitan ng gravity. At isang shutter ang magbabakod dito sa panahon ng paghahanda.
Upang matiyak ang higpit ng planta ng biogas, ang mga hatches sa receiving hopper at sa unloading area ay dapat may sealing rubber seal. Ang mas kaunting hangin sa lalagyan, mas malinis ang gas sa labasan.
Ang biogas ay tinanggal mula sa reaktor sa pamamagitan ng isang tubo, ang isang dulo nito ay nasa ilalim ng bubong, ang isa ay karaniwang ibinababa sa isang water seal. Ito ay isang lalagyan na may tubig kung saan ang nagreresultang biogas ay pinalalabas. Mayroong pangalawang tubo sa selyo ng tubig - ito ay matatagpuan sa itaas ng antas ng likido. Mas malinis na biogas ang lumalabas dito. Ang isang gas shut-off valve ay naka-install sa labasan ng kanilang bioreactor. Ang pinakamahusay na pagpipilian ay isang bola.
Anong mga materyales ang maaaring gamitin para sa sistema ng paghahatid ng gas? Galvanized metal pipe at gas pipe na gawa sa HDPE o PPR. Dapat nilang tiyakin ang higpit ng mga seams at joints ay nasuri gamit ang foam ng sabon. Ang buong pipeline ay binuo mula sa mga tubo at mga kabit ng parehong diameter. Walang mga contraction o pagpapalawak.
Ang tinatayang komposisyon ng nagresultang biogas ay:
Upang ang biogas ay maging walang amoy at masunog na mabuti, kinakailangan na alisin ang carbon dioxide, hydrogen sulfide, at singaw ng tubig mula dito. Ang carbon dioxide ay tinanggal sa isang water seal kung ang slaked lime ay idinagdag sa ilalim ng pag-install. Ang nasabing bookmark ay kailangang baguhin nang pana-panahon (sa sandaling magsimulang magsunog ang gas, oras na upang baguhin ito).
Ang pagpapatuyo ng gas ay maaaring gawin sa dalawang paraan - sa pamamagitan ng paggawa ng mga water seal sa pipeline ng gas - sa pamamagitan ng pagpasok ng mga hubog na seksyon sa tubo sa ilalim ng mga water seal, kung saan ang condensate ay maipon. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pangangailangan na regular na alisan ng laman ang selyo ng tubig - kung mayroong isang malaking halaga ng nakolektang tubig, maaari itong harangan ang pagpasa ng gas.
Ang pangalawang paraan ay ang pag-install ng isang filter na may silica gel. Ang prinsipyo ay kapareho ng sa isang water seal - ang gas ay ibinibigay sa silica gel, at pinatuyo mula sa ilalim ng takip. Sa ganitong paraan ng pagpapatuyo ng biogas, ang silica gel ay dapat na patuyuin ng pana-panahon. Upang gawin ito, kailangan mong painitin ito sa microwave nang ilang oras. Umiinit ito at sumingaw ang moisture. Maaari mo itong punan at gamitin muli.
Upang alisin ang hydrogen sulfide, ginagamit ang isang filter na puno ng metal shavings. Maaari mong i-load ang mga lumang metal scourer sa lalagyan. Ang paglilinis ay nangyayari sa parehong paraan: ang gas ay ibinibigay sa ibabang bahagi ng isang lalagyan na puno ng metal. Sa pagdaan nito, naaalis ito ng hydrogen sulfide, na nakolekta sa itaas na libreng bahagi ng filter, mula sa kung saan ito ay pinalabas sa pamamagitan ng isa pang pipe/hose.
Ang purified biogas ay pumapasok sa isang storage tank - isang gas holder. Ito ay maaaring isang selyadong plastic bag o plastic na lalagyan. Ang pangunahing kondisyon ay ang higpit ng gas; Ang gas holder ay nag-iimbak ng supply ng biogas. Mula dito, sa tulong ng isang tagapiga, ang gas sa ilalim ng isang tiyak na presyon (itinakda ng tagapiga) ay ibinibigay sa mamimili - sa gas stove o boiler. Ang gas na ito ay maaari ding gamitin upang makabuo ng kuryente gamit ang generator.
Upang lumikha ng matatag na presyon sa system pagkatapos ng compressor, ipinapayong mag-install ng isang receiver - isang maliit na aparato para sa leveling pressure surges.
Upang ang planta ng biogas ay gumana nang normal, kinakailangan na regular na ihalo ang likido sa bioreactor. Ang simpleng prosesong ito ay malulutas ang maraming problema:
Karaniwan, ang isang maliit na homemade biogas plant ay may mga mekanikal na agitator na hinihimok ng lakas ng kalamnan. Sa mga system na may malalaking volume, ang mga agitator ay maaaring paandarin ng mga motor na ina-activate ng isang timer.
Ang ikalawang paraan ay upang pukawin ang likido sa pamamagitan ng pagpasa ng ilan sa nabuong gas sa pamamagitan nito. Upang gawin ito, pagkatapos lumabas sa metatank, ang isang katangan ay naka-install at ang bahagi ng gas ay dumadaloy sa ibabang bahagi ng reaktor, kung saan ito lumabas sa pamamagitan ng isang tubo na may mga butas. Ang bahaging ito ng gas ay hindi maaaring ituring na isang pagkonsumo, dahil ito ay pumapasok pa rin sa sistema muli at, bilang isang resulta, napupunta sa tangke ng gas.
Ang ikatlong paraan ng paghahalo ay ang paggamit ng mga fecal pump upang i-bomba ang substrate mula sa ibabang bahagi at ibuhos ito sa itaas. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang pagtitiwala nito sa pagkakaroon ng kuryente.
Kung hindi pinainit ang naprosesong likido, dadami ang psychophilic bacteria. Ang proseso ng pagpoproseso sa kasong ito ay tatagal ng 30 araw, at magiging maliit ang output ng gas. Sa tag-araw, kung mayroong thermal insulation at preheating ng load, posible na maabot ang temperatura ng hanggang 40 degrees, kapag nagsimula ang pag-unlad ng mesophilic bacteria, ngunit sa taglamig ang naturang pag-install ay halos hindi gumagana - ang mga proseso ay nagpapatuloy nang napakabagal. . Sa mga temperatura sa ibaba +5°C, halos nag-freeze sila.
Para sa pinakamahusay na mga resulta, gumamit ng heating. Ang pinaka-makatuwiran ay ang pagpainit ng tubig mula sa isang boiler. Ang boiler ay maaaring tumakbo sa kuryente, solid o likidong gasolina, at maaari mo ring patakbuhin ito sa ginawang biogas. Ang pinakamataas na temperatura kung saan kailangang magpainit ng tubig ay +60°C. Ang mga maiinit na tubo ay maaaring maging sanhi ng mga particle na dumikit sa ibabaw, na binabawasan ang kahusayan sa pag-init.
Maaari ka ring gumamit ng direktang pag-init - ipasok ang mga elemento ng pag-init, ngunit una, mahirap ayusin ang paghahalo, pangalawa, ang substrate ay mananatili sa ibabaw, binabawasan ang paglipat ng init, ang mga elemento ng pag-init ay mabilis na masunog.
Ang isang planta ng biogas ay maaaring painitin gamit ang karaniwang mga radiator ng pag-init, simpleng mga tubo na pinaikot sa isang coil, o mga welded na rehistro. Mas mainam na gumamit ng mga polymer pipe - metal-plastic o polypropylene. Ang mga corrugated na hindi kinakalawang na asero na tubo ay angkop din;
Upang mabawasan ang posibilidad ng pag-aayos ng mga particle sa mga elemento ng pag-init, matatagpuan ang mga ito sa lugar ng stirrer. Sa kasong ito lamang ang lahat ay dapat na idinisenyo upang ang panghalo ay hindi maaaring hawakan ang mga tubo. Madalas na tila mas mahusay na ilagay ang mga heater sa ibaba, ngunit ipinakita ng pagsasanay na dahil sa sediment sa ilalim, ang naturang pag-init ay hindi epektibo. Kaya mas makatwiran na maglagay ng mga heater sa mga dingding ng metatank ng isang biogas plant.
Depende sa paraan ng pag-aayos ng pipe, ang pag-init ay maaaring panlabas o panloob. Kapag naka-install sa loob, ang pag-init ay epektibo, ngunit ang pag-aayos at pagpapanatili ng mga heaters ay imposible nang hindi humihinto at pumping out ang system. Samakatuwid, ang espesyal na pansin ay binabayaran sa pagpili ng mga materyales at ang kalidad ng mga koneksyon.
Pinapataas ng pag-init ang produktibidad ng planta ng biogas at binabawasan ang oras ng pagproseso ng mga hilaw na materyales
Kapag ang mga heaters ay matatagpuan sa labas, mas maraming init ang kinakailangan (ang halaga ng pag-init ng mga nilalaman ng isang halaman ng biogas ay mas mataas), dahil maraming init ang ginugol sa pag-init ng mga dingding. Ngunit ang sistema ay palaging magagamit para sa pagkumpuni, at ang pag-init ay mas pare-pareho, dahil ang kapaligiran ay pinainit mula sa mga dingding. Ang isa pang bentahe ng solusyon na ito ay ang mga stirrer ay hindi makapinsala sa sistema ng pag-init.
Una, ang isang leveling layer ng buhangin ay ibinuhos sa ilalim ng hukay, pagkatapos ay isang heat-insulating layer. Maaari itong maging luad na may halong dayami at pinalawak na luad, slag. Ang lahat ng mga sangkap na ito ay maaaring ihalo at ibuhos sa magkahiwalay na mga layer. Ang mga ito ay pinapantayan sa abot-tanaw at ang kapasidad ng planta ng biogas ay naka-install.
Ang mga gilid ng bioreactor ay maaaring i-insulated sa mga modernong materyales o sa mga klasikong makalumang pamamaraan. Ang isa sa mga makalumang pamamaraan ay ang patong na may luad at dayami. Mag-apply sa ilang mga layer.
Kabilang sa mga modernong materyales ang high-density extruded polystyrene foam, low-density aerated concrete blocks, atbp. Ang pinaka-technologically advanced sa kasong ito ay polyurethane foam (PPU), ngunit ang mga serbisyo para sa aplikasyon nito ay hindi mura. Ngunit ang resulta ay walang tahi na thermal insulation, na nagpapaliit sa mga gastos sa pag-init. May isa pang heat-insulating material - foam glass. Ito ay napakamahal sa mga slab, ngunit ang mga chips o mumo nito ay napakaliit, at sa mga tuntunin ng mga katangian ay halos perpekto: hindi ito sumisipsip ng kahalumigmigan, hindi natatakot sa pagyeyelo, pinahihintulutan nang mabuti ang mga static na pagkarga, at may mababang thermal conductivity.
Ang modernong lipunan ay lalong nagsisikap na gumamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya; nakakatulong ito upang makayanan ang problema ng pag-iingat ng mapagkukunan sa mundo, at pinapayagan din kaming mabawasan ang mga gastos para sa ito o sa ganoong uri ng trabaho. Upang makamit ang kanilang mga layunin, ang mga tao ay umangkop sa paggamit ng enerhiya ng mga natural na elemento: tubig, hangin, lupa, araw, at bilang karagdagan sa paggamit ng mga hindi karaniwang uri ng gasolina, na madaling palitan ang mga tradisyonal.
Ang isang planta ng biogas para sa iyong tahanan ay magbibigay-daan sa iyo na makuha ang pinagmumulan ng enerhiya na ginawa - biogas - sa iyong sarili. Ang gasolina na ito ay makakahanap ng aplikasyon nito sa pang-araw-araw na buhay ng sinumang tao. Alamin natin kung ano ang mga pangunahing bentahe ng disenyo na ito, para sa kung anong mga layunin ang magagamit nito, at kung paano gumawa ng isang simpleng halaman ng biogas gamit ang iyong sariling mga kamay.
Para saan ginagamit ang gayong kagamitan? Para sa produksyon ng ecological fuel, biogas, na maaaring magamit sa mga bukid, sa pang-araw-araw na buhay, at sa mga negosyo.
Maaaring gamitin ang biogas upang makabuo ng init, kuryente, at bilang panggatong ng sasakyan. Ang pagsasaayos at nilalaman ng pag-install ay may maraming mga pagkakaiba-iba, depende sa kapangyarihan na kinakailangan para sa bawat partikular na kaso, ang uri ng pangunahing hilaw na materyales na ginamit at ang huling produkto na nakuha. Sa Internet maaari mong pag-aralan ang iba't ibang mga larawan ng mga halaman ng biogas na naiiba sa bawat isa sa ilang mga parameter.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang planta ng biogas ay napakalinaw, kaya ang paggamit nito ay pinahihintulutan palagi at saanman. Ang pangunahing kadahilanan na nakakaimpluwensya sa pangangailangan at pagiging posible ng pag-install ng isang yunit sa isang tiyak na lokasyon ay ang pagkakaloob ng isang sapat na dami ng mga organikong hilaw na materyales para sa trabaho, na kakailanganin sa proseso.
Upang maunawaan ang prinsipyo ng pagpapatakbo, kinakailangan upang maunawaan ang istraktura ng planta ng biogas. Kasama sa karaniwang yunit ang mga sumusunod na bahagi, bahagi at bahagi:
Upang maging mas pamilyar sa istraktura ng yunit, maaari mong pag-aralan ang mga diagram at mga guhit ng mga halaman ng biogas, na malinaw na magpapakita ng lahat ng mga bahagi at bahagi ng kagamitan.
Ang prinsipyo ng operasyon ay batay sa pagbuburo at kasunod na agnas ng mga paunang hilaw na materyales (na maaaring iba't ibang mga basurang pang-agrikultura o pang-industriya, halimbawa, pataba, mga produktong kagubatan) sa bioreactor ng pag-install. Ang prosesong ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga espesyal na bakterya.
Bilang resulta ng mga proseso na isinasagawa sa reservoir, ang biogas ay ginawa, na binubuo ng methane, hydrogen sulfide, CO2, ammonia, N, atbp.
Ang mga pangunahing yugto ng mga prosesong nagaganap sa device:
Ang isang planta ng biogas para sa pagsasaka o paggamit sa bahay ay maaaring gawin ng isang tao na may mga kinakailangang kasangkapan, kaalaman sa pagtutubero at mga pangunahing kasanayan sa hinang.
Ang pagkakasunud-sunod ng mga aksyon na gagawin ay ang mga sumusunod:
Ang pag-install ng isang halaman ng biogas sa isang dacha, sa isang bahay ng bansa, sa isang sakahan, o sa produksyon ay magbibigay-daan sa iyo upang makatanggap ng hindi lamang mga benepisyong pang-ekonomiya, ngunit makamit din ang iba pang mga positibong resulta, lalo na sa mga aspeto ng kapaligiran at enerhiya.
Gamit ang naturang device, ang mamimili ay hindi lamang makakatanggap ng environmentally friendly na gasolina, ilang uri ng enerhiya at biological fertilizer, ngunit makabuluhang bawasan din ang mga gastos sa pagkakataon na maaaring natamo sa kawalan ng naturang yunit.
Ang isang planta ng biogas para sa iyong tahanan ay makatipid sa mga gastos sa mga mapagkukunan ng enerhiya. Maaari kang gumawa ng naturang yunit sa iyong sarili.
Ang halaga ng mga bahagi ay medyo abot-kayang, at ang gas na ginawa ay maaaring gamitin para sa iba't ibang layunin - pagpainit, pagluluto, atbp.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang planta ng biogas ay batay sa pagbuburo ng isang biosubstrate. Nabubulok ito sa ilalim ng impluwensya ng hydrolysis, methane- at acid-forming microorganisms. Ang isang nasusunog na gas na naglalaman ng mataas na dami ng methane ay ginawa.
Ang gas ay talagang hindi mas mababa sa natural na gas na ginagamit sa pang-araw-araw na buhay at industriya. May mga nakahanda nang pag-install. Ngunit ang kanilang gastos ay medyo mataas, ang panahon ng pagbabayad ay umabot sa 10 taon.
Upang patakbuhin ang isang planta ng biogas, maaari mong gamitin ang mga magagamit na hilaw na materyales - mga recyclable na basura. Pinoproseso ang mga ito tulad ng sumusunod:
Maaaring gamitin ang gas katulad ng natural na gas. Maaari itong gamitin bilang panggatong para sa mga boiler, furnace, gas stoves, atbp. Ang mga basurang hilaw na materyales ay dapat na alisin mula sa pag-install sa isang napapanahong paraan. Maaaring gamitin ang basura bilang pataba.
Ang pangunahing bentahe ng pag-install ay kinabibilangan ng:
Kabilang sa mga disadvantage ang bahagyang polusyon sa kapaligiran. Maaaring magkaroon din ng mga kahirapan sa supply ng mga hilaw na materyales.
Ipinapalagay ng disenyo ng planta ng biogas ang lokasyon nito sa ilalim ng lupa. Ito ay kinakailangan upang maghanda ng isang butas ng kinakailangang dami. Ang mga dingding nito ay maaaring hermetically reinforced at tapos na sa plastic, polymer rings o kongkreto.
Ang intensity ng pagproseso ng hilaw na materyal ay nakasalalay sa higpit. Sa isip, dapat kang bumili ng mga polymer ring na gawa sa pabrika na may tuyo na ilalim. Ito ay isang mas mahal na solusyon, ngunit ang karagdagang sealing ay maaaring iwasan.
Ang mga polymer na materyales ay lumalaban sa kahalumigmigan at agresibong kapaligiran. Hindi na kailangang kumpunihin ang mga ito, at kung nasira ay mabilis silang mapapalitan.
Ang pagbili at pag-install ng mga dalubhasang mixer ay hindi ang pinaka-matipid na opsyon. Upang makatipid ng pera, maaari kang gumawa ng gas drainage. Ito ay mga vertical na plastic sewer pipe na may malaking bilang ng mga butas.
Ang drainage ay maaari ding gawin mula sa mga bakal na tubo, na lubos na lumalaban sa mga negatibong impluwensya. Ngunit ang plastik ay mas praktikal dahil sa mga katangian ng anti-corrosion nito.
Sa larawan ng isang homemade biogas plant ay malinaw mong makikita ang disenyo na ito at ang mga tampok ng pagtatayo nito.
Ang haba ng mga tubo ng paagusan ay dapat piliin alinsunod sa lalim ng pagpuno ng bioreactor. Ang tuktok ng mga tubo ay dapat na nakausli sa itaas ng antas na ito.
Pagkatapos ng paggawa ng bioreactor, maaari itong agad na punan ng mga hilaw na materyales. Ang biomass ay dapat na sakop ng pelikula. Ito ay kinakailangan upang matiyak ang mababang presyon ng gas sa panahon ng proseso ng pagbuburo.
Kapag nagawa na ang simboryo, tinitiyak nito na mahusay na dumadaloy ang biogas sa system.
Tingnan natin nang direkta kung paano gumawa ng isang simpleng halaman ng biogas gamit ang iyong sariling mga kamay. Sa katunayan, ang lahat ng gawaing paghahanda ay natapos na, ang bioreactor ay itinayo at napuno ng biomass.
Ang natitira na lang ay i-mount ang seksyon ng simboryo. Ang isang tubo ay naka-install sa tuktok ng simboryo upang matiyak ang pag-alis ng gas. Sa pamamagitan nito, ang biogas ay ibinibigay sa tangke ng gas.
Ang reaktor ay mayroon ding libreng puwang kung saan ang isang tiyak na dami ng gas ay aktwal na maiimbak. Ngunit hindi nito masisiguro ang ligtas na operasyon.
Kinakailangan na patuloy na ubusin ang gas, kung hindi man ang presyon ay maabot ang antas ng limitasyon at isang pagsabog ang magaganap. Samakatuwid, ang isang tangke ng gas ay dapat na mai-install. Kung kinakailangan, punan ang angkop na mga lalagyan ng gas upang maiwasan ang pagtaas ng presyon.
Ang bioreactor ay dapat na hermetically sealed. Kung hindi, ang gas ay tatakas lamang sa atmospera. Upang maiwasan ang pagpasok ng hangin sa pinaghalong gas, ang sistema ay dapat na nilagyan ng water seal. Magbibigay din ito ng paglilinis ng gas.
Dapat may kasamang release valve ang disenyo. Dapat itong awtomatikong mag-trigger kapag nalampasan ang pinahihintulutang antas ng presyon.
Ang substrate ay patuloy na naglalaman ng bakterya na bumubuo ng gas. Ngunit upang sila ay dumami nang husto, ang temperatura sa paligid ay dapat na hindi bababa sa 38°C.
Samakatuwid, ang bioreactor ay kailangang pinainit, lalo na sa taglamig. Maaari kang mag-install ng coil na konektado sa isang domestic heating system.
Ang isa pang paraan ay ang pag-install ng mga elemento ng electric heating. Ngunit, ang isang mas matipid na solusyon ay ang pagkonekta sa sistema ng pag-init.
Ang pinakasimpleng opsyon ay ang pag-aayos ng pagpainit mula sa ibaba sa pamamagitan ng paglalagay ng heating pipe. Gayunpaman, ang kahusayan ng naturang heat exchanger ay medyo mababa.
Ang planta ng biogas ay hindi kailangang nasa ilalim ng lupa. Mayroong mga alternatibong pamamaraan. Halimbawa, maaari itong gawin sa isang bariles, na matatagpuan sa isang hiwalay na silid.
Maaari mo ring gamitin, halimbawa, isang tangke. Ang pagpipiliang ito ay gawing simple ang pag-init, ngunit nangangailangan ng sapat na espasyo.
Ang modernong mundo ay binuo sa patuloy na pagtaas ng pagkonsumo, kaya ang mga mapagkukunan ng mineral at hilaw na materyal ay mabilis na nauubos. Kasabay nito, milyon-milyong tonelada ng mabahong dumi ang naiipon taun-taon sa maraming mga sakahan ng mga hayop, at maraming mapagkukunan ang ginugugol sa pagtatapon nito. Nakikisabay din ang mga tao sa paggawa ng biological waste. Sa kabutihang palad, ang isang teknolohiya ay binuo na nagbibigay-daan sa amin upang sabay-sabay na malutas ang mga problemang ito: gamit ang biowaste (pangunahin ang pataba) bilang isang hilaw na materyal, na gumagawa ng environment friendly na nababagong gasolina - biogas. Ang paggamit ng naturang mga makabagong teknolohiya ay nagbunga ng isang bagong promising na industriya - bioenergy.
Ang biogas ay isang pabagu-bagong gas na sangkap na walang kulay at ganap na walang amoy. Binubuo ito ng 50-70 porsyento na mitein, hanggang sa 30 porsyento nito ay carbon dioxide CO2 at isa pang 1-2 porsyento ay mga gas na sangkap - mga impurities (kapag nalinis mula sa kanila, ang pinakadalisay na biomethane ay nakuha).
Ang mga katangiang pisikal at kemikal ng husay ng sangkap na ito ay malapit sa mga karaniwang de-kalidad na natural na gas. Ayon sa pananaliksik ng mga siyentipiko, ang biogas ay may napakataas na mga katangian ng calorific: halimbawa, ang init na inilabas kapag nasusunog ang isang metro kubiko ng natural na gasolina na ito ay katumbas ng init mula sa isa at kalahating kilo ng karbon.
Ang paglabas ng biogas ay nangyayari dahil sa mahahalagang aktibidad ng isang espesyal na uri ng bakterya - anaerobic, habang ang mesophilic bacteria ay isinaaktibo kapag ang kapaligiran ay pinainit sa 30-40 degrees Celsius, at ang thermophilic bacteria ay dumami sa mas mataas na temperatura - hanggang sa +50 degrees.
Sa ilalim ng impluwensya ng kanilang mga enzyme, ang mga organikong hilaw na materyales ay nabubulok sa pagpapalabas ng biological gas.
Hindi lahat ng organikong basura ay angkop para sa pagproseso sa biogas. Halimbawa, ang dumi mula sa mga manok at baboy ay hindi maaaring gamitin sa dalisay nitong anyo, dahil ito ay may mataas na antas ng toxicity. Upang makakuha ng biogas mula sa kanila, kinakailangang magdagdag ng mga diluents sa naturang basura: silage mass, green grass mass, pati na rin ang dumi ng baka. Ang huling bahagi ay ang pinaka-angkop na hilaw na materyal para sa paggawa ng environment friendly na gasolina, dahil ang mga baka ay kumakain lamang ng mga pagkaing halaman. Gayunpaman, dapat din itong subaybayan para sa nilalaman ng mga dumi ng mabibigat na metal, mga sangkap ng kemikal, at mga surfactant, na sa prinsipyo ay hindi dapat naroroon sa hilaw na materyal. Ang isang napakahalagang punto ay ang kontrol sa mga antibiotic at disinfectant. Ang kanilang presensya sa pataba ay maaaring maiwasan ang proseso ng agnas ng masa ng hilaw na materyal at ang pagbuo ng pabagu-bago ng isip na gas.
Karagdagang impormasyon. Imposibleng gawin nang walang mga disinfectant nang ganap, dahil kung hindi man ay magsisimulang mabuo ang amag sa biomass sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura. Dapat mo ring subaybayan at agad na linisin ang dumi mula sa mga mekanikal na dumi (mga kuko, bolts, bato, atbp.), na maaaring mabilis na makapinsala sa mga kagamitan sa biogas. Ang halumigmig ng mga hilaw na materyales na ginamit sa paggawa ng biogas ay dapat na hindi bababa sa 80-90%.
Upang magsimulang mailabas ang biogas mula sa mga organikong hilaw na materyales sa panahon ng walang hangin na pagbuburo (siyentipikong tinatawag na anaerobic fermentation), kinakailangan ang mga naaangkop na kondisyon: isang selyadong lalagyan at mataas na temperatura. Kung ginawa nang tama, ang gas na ginawa ay tumataas sa tuktok kung saan ito ay pinili para sa paggamit, at kung ano ang natitira solid ay isang mahusay na bio-organic agricultural fertilizer, mayaman sa nitrogen at phosphorus, ngunit walang mga nakakapinsalang microorganism. Ang mga kondisyon ng temperatura ay napakahalaga para sa maayos at kumpletong mga proseso.
Ang buong cycle ng pag-convert ng pataba sa kapaligirang gasolina ay mula 12 araw hanggang isang buwan, depende ito sa komposisyon ng mga hilaw na materyales. Mula sa isang litro ng kapaki-pakinabang na dami ng reaktor, humigit-kumulang dalawang litro ng biogas ang nagagawa. Kung gumagamit ka ng mas advanced na modernized installation, ang proseso ng produksyon ng biofuel ay pinabilis sa 3 araw, at ang produksyon ng biogas ay tataas sa 4.5-5 liters.
Ang mga tao ay nagsimulang mag-aral at gumamit ng teknolohiya ng paggawa ng biofuel mula sa mga organikong likas na mapagkukunan mula noong katapusan ng ika-18 siglo, at sa dating USSR ang unang aparato para sa paggawa ng biogas ay binuo noong 40s ng huling siglo. Sa ngayon, ang mga teknolohiyang ito ay nagiging mas mahalaga at popular.
Ang biogas bilang isang mapagkukunan ng enerhiya ay may hindi maikakaila na mga pakinabang:
Biogas– hindi isang perpektong gasolina, ito at ang teknolohiya para sa paggawa nito ay hindi rin walang mga kakulangan:
Una sa lahat, ang ecological biofuel na ito ay ginagamit upang matugunan ang mga pangangailangan ng sambahayan ng populasyon, bilang kapalit ng natural na gas, para sa pagpainit at pagluluto. Ang mga negosyo ay maaaring gumamit ng biogas upang ilunsad ang isang saradong ikot ng produksyon: ang paggamit nito sa mga gas turbine ay lalong epektibo. Sa wastong pag-setup at kumpletong kumbinasyon ng naturang turbine sa isang biofuel production plant, ang gastos nito ay nakikipagkumpitensya sa pinakamurang nuclear energy.
Ang kahusayan ng paggamit ng biogas ay napakadaling kalkulahin. Halimbawa, mula sa isang yunit ng baka maaari kang makakuha ng hanggang 40 kilo ng pataba, kung saan ang isa at kalahating metro kubiko ng biogas ay ginawa, sapat upang makabuo ng 3 kilowatts/oras ng kuryente.
Matapos matukoy ang mga pangangailangan ng kuryente ng sambahayan, posibleng matukoy kung anong uri ng biogas plant ang gagamitin. Sa maliit na bilang ng mga baka, pinakamahusay na gumawa ng biogas sa bahay gamit ang isang simpleng low-power biogas plant.
Kung ang sakahan ay napakalaki, at ito ay patuloy na bumubuo ng isang malaking halaga ng biowaste, ito ay kapaki-pakinabang na mag-install ng isang automated na pang-industriya na uri ng biogas system.
pansinin mo! Kapag nagdidisenyo at nagse-set up, kakailanganin mo ang tulong ng mga kwalipikadong espesyalista.
Ang anumang biological installation ay binubuo ng mga sumusunod na pangunahing bahagi:
Ito ay isang kumpletong listahan ng mga elemento para sa mga pang-industriyang automated installation, habang ang isang biogas installation para sa isang pribadong bahay ay mas simpleng dinisenyo.
Ang bioreactor ay dapat na ganap na selyadong, i.e. hindi katanggap-tanggap ang pag-access ng oxygen. Ito ay maaaring isang lalagyan ng metal sa anyo ng isang silindro na naka-install sa ibabaw ng lupa na dating mga tangke ng gasolina na may kapasidad na 50 metro kubiko ay angkop para sa mga layuning ito. Ang mga handa na dismountable bioreactors ay mabilis na na-install/binubuwag at madaling inilipat sa isang bagong lokasyon.
Kung ang isang maliit na istasyon ng biogas ay binalak, pagkatapos ay ipinapayong ilagay ang reaktor sa ilalim ng lupa at gawin ito sa anyo ng isang ladrilyo o kongkreto na tangke, pati na rin ang mga metal o PVC na bariles. Maaari mong ilagay ang naturang bioenergy reactor sa loob ng bahay, ngunit kinakailangan upang matiyak ang patuloy na bentilasyon ng hangin.
Ang mga bunker para sa paghahanda ng mga biological na hilaw na materyales ay isang kinakailangang elemento ng system, dahil bago pumasok sa reaktor, dapat itong ihanda: durog sa mga particle hanggang sa 0.7 milimetro at ibabad sa tubig upang dalhin ang moisture content ng hilaw na materyal sa 90 porsiyento .
Ang mga sistema ng supply ng hilaw na materyal ay binubuo ng isang receiver ng hilaw na materyal, isang sistema ng supply ng tubig at isang bomba para sa pagbibigay ng inihandang masa sa reaktor.
Kung ang bioreactor ay ginawa sa ilalim ng lupa, ang lalagyan para sa mga hilaw na materyales ay inilalagay sa ibabaw upang ang inihandang substrate ay dumadaloy sa reaktor nang nakapag-iisa sa ilalim ng impluwensya ng grabidad. Posible ring ilagay ang receiver ng hilaw na materyales sa tuktok ng bunker, kung saan kinakailangan na gumamit ng bomba.
Ang butas ng basurahan ay matatagpuan mas malapit sa ibaba, sa tapat ng pasukan ng hilaw na materyal. Ang receiver para sa mga solidong fraction ay ginawa sa anyo ng isang hugis-parihaba na kahon, kung saan humahantong ang isang outlet tube. Kapag ang isang bagong bahagi ng inihandang bio-substrate ay pumasok sa bioreactor, isang batch ng solidong basura ng parehong dami ang ipapakain sa receiver. Ang mga ito ay pagkatapos ay ginagamit sa mga sakahan bilang mahusay na biofertilizers.
Ang nagreresultang biogas ay nakaimbak sa mga gas holder, na kadalasang inilalagay sa ibabaw ng reaktor at may hugis kono o simboryo. Ang mga tangke ng gas ay gawa sa bakal at pininturahan ng pintura ng langis sa ilang mga layer (nakakatulong ito upang maiwasan ang kinakaing unti-unti na pagkasira). Sa malalaking pang-industriyang bioinstallation, ang mga lalagyan ng biogas ay ginawa sa anyo ng mga hiwalay na tangke na konektado sa reaktor.
Upang bigyan ang mga nagresultang gas na nasusunog na mga katangian, kinakailangan upang mapupuksa ito ng singaw ng tubig. Ang biofuel ay ipinadadala sa isang tangke ng tubig (hydraulic seal), pagkatapos ay maaari itong ibigay sa pamamagitan ng mga plastik na tubo nang direkta para sa pagkonsumo.
Minsan makakahanap ka ng mga espesyal na may hawak na gas na hugis bag na gawa sa PVC. Matatagpuan ang mga ito sa malapit sa pag-install. Habang ang mga bag ay puno ng biogas, bumukas ang mga ito at sapat na tumataas ang volume nito upang tanggapin ang lahat ng ginawang gas.
Para maganap ang mahusay na mga proseso ng biofermentation, kailangan ang patuloy na paghalo ng substrate. Upang maiwasan ang pagbuo ng isang crust sa ibabaw ng biomass at pabagalin ang mga proseso ng pagbuburo, kinakailangan na patuloy na aktibong ihalo ito. Upang gawin ito, ang mga submersible o inclined stirrers ay naka-mount sa gilid ng reactor sa anyo ng isang mixer para sa mekanikal na paghahalo ng masa. Para sa maliliit na istasyon ang mga ito ay manu-mano, para sa mga pang-industriya sila ay awtomatikong kinokontrol.
Ang temperatura na kinakailangan para sa mahahalagang aktibidad ng anaerobic bacteria ay pinananatili gamit ang mga automated na sistema ng pag-init (para sa mga nakatigil na reactor ay nagsisimula silang magpainit kapag bumaba ang init sa ibaba ng normal at awtomatikong patayin kapag naabot ang normal na temperatura). Maaari ka ring gumamit ng mga boiler system, electric heater, o mag-install ng espesyal na heater sa ilalim ng lalagyan na may mga hilaw na materyales. Sa parehong oras, ito ay kinakailangan upang mabawasan ang pagkawala ng init mula sa bioreactor, ito ay nakabalot sa isang layer ng glass wool o iba pang thermal insulation ay ibinigay, halimbawa, mula sa polystyrene foam.
Para sa mga pribadong bahay, ang paggamit ng biogas ay napakahalaga na ngayon - mula sa halos libreng pataba ay makakakuha ka ng gas para sa mga domestic na pangangailangan at pag-init ng iyong tahanan at sakahan. Ang iyong sariling biogas plant ay isang garantiya laban sa pagkawala ng kuryente at pagtaas ng presyo ng gas, pati na rin ang isang mahusay na paraan upang i-recycle ang biowaste, pati na rin ang hindi kinakailangang papel.
Para sa pagtatayo sa unang pagkakataon, pinaka-lohikal na gumamit ng mga simpleng scheme ay magiging mas maaasahan at magtatagal. Sa hinaharap, ang pag-install ay maaaring dagdagan ng mas kumplikadong mga bahagi. Para sa isang bahay na may lawak na 50 metro kuwadrado, ang isang sapat na dami ng gas ay nakuha na may dami ng tangke ng pagbuburo na 5 metro kubiko. Upang matiyak ang pare-parehong temperatura na kinakailangan para sa tamang pagbuburo, maaaring gumamit ng heating pipe.
Sa unang yugto ng pagtatayo, naghuhukay sila ng isang kanal para sa bioreactor, ang mga dingding nito ay dapat palakasin at selyuhan ng plastik, kongkreto na halo o mga singsing ng polimer (mas mabuti na mayroon silang isang solidong ilalim - kailangan nilang palitan nang pana-panahon tulad ng mga ito. ginamit).
Ang ikalawang yugto ay binubuo ng pag-install ng gas drainage sa anyo ng mga polymer pipe na may maraming butas. Sa panahon ng pag-install, dapat itong isaalang-alang na ang mga tuktok ng mga tubo ay dapat lumampas sa nakaplanong lalim ng pagpuno ng reaktor. Ang diameter ng mga tubo ng labasan ay dapat na hindi hihigit sa 7-8 sentimetro.
Ang susunod na yugto ay paghihiwalay. Pagkatapos nito, maaari mong punan ang reaktor ng inihanda na substrate, pagkatapos nito ay nakabalot sa pelikula upang madagdagan ang presyon.
Sa ika-apat na yugto, ang mga domes at ang outlet pipe ay naka-install, na inilalagay sa pinakamataas na punto ng simboryo at nag-uugnay sa reaktor sa tangke ng gas. Ang may hawak ng gas ay maaaring may linya na may ladrilyo, isang hindi kinakalawang na asero mesh ay naka-mount sa itaas at natatakpan ng plaster.
Ang isang hatch ay inilalagay sa itaas na bahagi ng gas holder, na nagsasara ng hermetically, at isang gas pipe na may pressure equalization valve ay tinanggal mula dito.
Mahalaga! Ang nagreresultang gas ay dapat na alisin at ubusin palagi, dahil ang pangmatagalang imbakan nito sa libreng bahagi ng bioreactor ay maaaring makapukaw ng pagsabog mula sa mataas na presyon. Kinakailangang magbigay ng water seal upang ang biogas ay hindi humalo sa hangin.
Upang mapainit ang biomass, maaari kang mag-install ng isang coil na nagmumula sa sistema ng pag-init ng bahay - ito ay mas kumikita sa ekonomiya kaysa sa paggamit ng mga electric heater. Ang panlabas na pag-init ay maaaring ibigay gamit ang singaw;
Sa pangkalahatan, ang isang do-it-yourself biogas na planta ay hindi isang kumplikadong istraktura, ngunit kapag inaayos ito, kailangan mong bigyang pansin ang pinakamaliit na mga detalye upang maiwasan ang sunog at pagkasira.
Karagdagang impormasyon. Ang pagtatayo ng kahit na ang pinakasimpleng biological na pag-install ay dapat na pormal na may naaangkop na mga dokumento, dapat kang magkaroon ng isang teknolohikal na diagram at mapa ng pag-install ng kagamitan, dapat kang makakuha ng pag-apruba mula sa Sanitary at Epidemiological Station, mga serbisyo ng sunog at gas.
Sa ngayon, ang paggamit ng mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya ay nakakakuha ng momentum. Kabilang sa mga ito, ang sub-sektor ng bioenergy ay napaka-promising - ang produksyon ng biogas mula sa mga organikong basura tulad ng pataba at silage. Ang mga istasyon ng produksyon ng biogas (pang-industriya o maliit na tahanan) ay maaaring malutas ang mga problema sa pagtatapon ng basura, pagkuha ng pangkapaligiran na panggatong at init, pati na rin ang mga de-kalidad na pataba sa agrikultura.
Sa farmstead ng anumang sakahan maaari mong gamitin hindi lamang ang enerhiya ng hangin, araw, kundi pati na rin ang biogas.
Biogas- gaseous fuel, isang produkto ng anaerobic microbiological decomposition ng mga organikong sangkap. Ang mga teknolohiya ng biogas ay ang pinaka-radikal, environment friendly, walang basurang paraan ng pagproseso, pag-recycle at pagdidisimpekta ng iba't ibang mga organikong basura na pinagmulan ng halaman at hayop.
Mga kondisyon para sa pagkuha at halaga ng enerhiya ng biogas.
Ang mga gustong magtayo ng maliit na biogas plant sa kanilang farmstead ay kailangang malaman nang detalyado kung ano ang mga hilaw na materyales at kung anong teknolohiya ang maaaring gamitin sa paggawa ng biogas.
Nakukuha ang biogas sa proseso ng anaerobic (walang air access) fermentation (decomposition) ng mga organikong sangkap (biomass) ng iba't ibang pinagmulan: dumi ng ibon, tuktok, dahon, dayami, tangkay ng halaman at iba pang organikong basura mula sa mga indibidwal na sambahayan. Kaya, ang biogas ay maaaring gawin mula sa lahat ng basura ng sambahayan na may kakayahang mag-ferment at mabulok sa isang likido o basa na estado na walang access sa oxygen. Ginagawang posible ng mga anaerobic na halaman (fermenters) na iproseso ang anumang organikong masa sa panahon ng proseso sa dalawang yugto: agnas ng organikong masa (hydration) at gasification nito.
Ang paggamit ng mga organikong bagay na sumailalim sa microbiological decomposition sa mga halaman ng biogas ay nagpapataas ng pagkamayabong ng lupa at ang ani ng iba't ibang mga pananim ng 10-50%.
Ang biogas, na inilabas sa panahon ng kumplikadong pagbuburo ng mga organikong basura, ay binubuo ng isang halo ng mga gas: methane ("swamp" gas) - 55-75%, carbon dioxide - 23-33%, hydrogen sulfide - 7%. Ang methane fermentation ay isang proseso ng bacterial. Ang pangunahing kondisyon para sa daloy nito at produksyon ng biogas ay ang pagkakaroon ng init sa biomass na walang air access, na maaaring malikha sa mga simpleng halaman ng biogas. Ang mga pag-install ay madaling itayo sa mga indibidwal na sakahan sa anyo ng mga espesyal na fermenter para sa fermenting biomass.
Sa homestead farming, ang pangunahing organikong hilaw na materyal para sa pag-load sa fermenter ay pataba.
Sa unang yugto ng pag-load ng dumi ng baka sa lalagyan ng fermenter, ang tagal ng proseso ng pagbuburo ay dapat na 20 araw, dumi ng baboy - 30 araw. Mas maraming gas ang nakukuha kapag naglo-load ng iba't ibang mga organic na bahagi kumpara sa naglo-load lamang ng isang bahagi. Halimbawa, kapag nagpoproseso ng dumi ng baka at dumi ng manok, ang biogas ay maaaring maglaman ng hanggang 70% methane, na makabuluhang nagpapataas ng kahusayan ng biogas bilang gasolina. Matapos ang proseso ng pagbuburo ay nagpapatatag, ang mga hilaw na materyales ay dapat na mai-load sa fermenter araw-araw, ngunit hindi hihigit sa 10% ng dami ng masa na naproseso dito. Ang inirekumendang kahalumigmigan ng mga hilaw na materyales sa tag-araw ay 92-95%, sa taglamig - 88-90%.
Sa fermenter, kasama ang paggawa ng gas, ang mga organikong basura ay nadidisimpekta mula sa pathogenic microflora at ang mga hindi kasiya-siyang amoy na inilabas ay na-deodorize. Ang nagreresultang brown sludge ay pana-panahong ibinubuhos mula sa fermenter at ginagamit bilang pataba.
Upang mapainit ang naprosesong masa, ang init na inilabas sa panahon ng pagkabulok nito sa biofermenter ay ginagamit. Kapag bumababa ang temperatura sa fermenter, bumababa ang intensity ng evolution ng gas, dahil bumabagal ang mga proseso ng microbiological sa organic mass. Samakatuwid, ang maaasahang thermal insulation ng isang biogas plant (biofermenter) ay isa sa pinakamahalagang kondisyon para sa normal na operasyon nito.
Upang matiyak ang kinakailangang rehimen ng pagbuburo, inirerekumenda na paghaluin ang pataba na inilagay sa fermenter na may mainit na tubig (mas mabuti na 35-40 °C). Ang pagkawala ng init ay dapat ding mabawasan kapag pana-panahong nagre-reload at nililinis ang fermenter. Para sa mas mahusay na pag-init ng fermenter, maaari mong gamitin ang " epekto ng greenhouse" Upang gawin ito, ang isang kahoy o magaan na metal na frame ay naka-install sa itaas ng simboryo at natatakpan ng plastic film. Ang pinakamahusay na mga resulta ay nakakamit sa isang temperatura ng hilaw na materyal na fermented, 30-32 ° C at isang halumigmig na 90-95%. Sa timog ng Ukraine, ang mga halaman ng biogas ay maaaring gumana nang mahusay nang walang karagdagang pag-init ng organikong masa sa fermenter. Sa gitna at hilagang mga rehiyon, ang bahagi ng gas na ginawa ay dapat na gastusin sa panahon ng malamig na panahon ng taon sa karagdagang pag-init ng fermented mass, na nagpapalubha sa disenyo ng mga halaman ng biogas. Posible na pagkatapos ng unang pagpuno ng fermenter at ang simula ng pagkuha ng gas, ang huli ay hindi nasusunog. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang unang ginawa gas ay naglalaman ng higit sa 60% carbon dioxide. Sa kasong ito, dapat itong ilabas sa atmospera at pagkatapos ng 1-3 araw ang planta ng biogas ay gagana sa isang matatag na paraan.
Kapag nagbuburo ng dumi mula sa isang hayop, maaari kang makakuha ng bawat araw: baka (live na timbang 500-600 kg) - 1.5 cubic meters ng biogas, baboy (live weight 80-100 kg) - 0.2 cubic meters, manok o kuneho - 0.015 cubic meters .
Sa isang araw ng fermentation, 36% ng biogas ay nabuo mula sa dumi ng baka, at 57% mula sa dumi ng baboy. Sa mga tuntunin ng enerhiya, 1 cubic meter ng biogas ay katumbas ng 1.5 kg ng karbon, 0.6 kg ng kerosene, 2 kW/h ng kuryente, 3.5 kg ng kahoy na panggatong, 12 kg ng manure briquettes.
Ang mga teknolohiya ng biogas ay malawakang binuo sa China ay aktibong ipinapatupad sa ilang mga bansa sa Europa, Amerika, Asya, at Africa. Sa Kanlurang Europa, halimbawa sa Romania at Italya, higit sa 10 taon na ang nakalilipas ay nagsimula silang malawakang gumamit ng maliliit na biogas na halaman na may dami ng naprosesong hilaw na materyales na 6-12 metro kubiko.
Ang mga nagmamay-ari ng mga homestead at sakahan sa Ukraine ay nagsimula ring magpakita ng interes sa naturang mga pag-install. Sa teritoryo ng anumang ari-arian posible na magbigay ng kasangkapan sa isa sa pinakasimpleng mga halaman ng biogas, na, halimbawa, ay ginagamit sa mga indibidwal na bukid sa Romania. Ayon sa mga ipinapakita sa Fig. Ang 1-a, hukay 1 at simboryo 3 ay nilagyan ayon sa mga sukat. Ang isang kampanilya na 3 m ang taas ay hinangin mula sa pang-atip na bakal, sa itaas na bahagi kung saan ang biogas ay maipon. Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, ang kampana ay pana-panahong pininturahan ng dalawang patong ng pintura ng langis. Mas mabuti pang lagyan muna ng pulang tingga ang loob ng kampana.
Sa itaas na bahagi ng kampanilya, naka-install ang pipe 4 para sa pag-alis ng biogas at pressure gauge 5 para sa pagsukat ng pressure nito. Ang gas outlet pipe 6 ay maaaring gawin ng isang goma hose, plastic o metal pipe.
Sa paligid ng hukay ng pagbuburo, ang isang kongkretong groove-water seal 2 ay naka-install, na puno ng tubig, kung saan ang ibabang bahagi ng kampanilya ay nahuhulog sa 0.5 m.
Ang gas ay maaaring ibigay sa kalan sa pamamagitan ng metal, plastic o rubber tubes. Upang maiwasang masira ang mga tubo dahil sa pagyeyelo ng condensing na tubig sa taglamig, isang simpleng aparato ang ginagamit (Fig. 1-b): Ang hugis-U na tubo 2 ay konektado sa pipeline 1 sa pinakamababang punto. Ang taas ng libreng bahagi nito ay dapat na mas malaki kaysa sa presyon ng biogas (sa mm water column). Ang condensate 3 ay pinatuyo sa libreng dulo ng tubo, at hindi magkakaroon ng pagtagas ng gas.
Sa pangalawang opsyon sa pag-install (Larawan 1-c), ang hukay 1 na may diameter na 4 mm at lalim na 2 m ay may linya sa loob ng bakal na pang-atip, ang mga sheet na kung saan ay mahigpit na hinangin. Ang panloob na ibabaw ng welded tank ay pinahiran ng resin para sa proteksyon laban sa kaagnasan. Sa panlabas na bahagi ng itaas na gilid ng tangke ng kongkreto, naka-install ang isang pabilog na uka na 5 hanggang 1 m ang lalim, na puno ng tubig. Ang patayong bahagi ng simboryo 2, na sumasakop sa tangke, ay malayang naka-install dito. Kaya, ang uka na may tubig na ibinuhos dito ay nagsisilbing selyo ng tubig. Ang biogas ay kinokolekta sa itaas na bahagi ng simboryo, mula sa kung saan ito ay ibinibigay sa pamamagitan ng outlet pipe 3 at pagkatapos ay sa pamamagitan ng pipeline 4 (o hose) hanggang sa lugar ng paggamit.
Humigit-kumulang 12 metro kubiko ng organikong masa (mas mabuti ang sariwang pataba) ay inilalagay sa bilog na tangke 1, na puno ng likidong bahagi ng pataba (ihi) nang walang pagdaragdag ng tubig. Isang linggo pagkatapos ng pagpuno, ang fermenter ay nagsisimulang gumana. Sa pag-install na ito, ang kapasidad ng fermenter ay 12 metro kubiko, na ginagawang posible na itayo ito para sa 2-3 pamilya na ang mga bahay ay matatagpuan sa malapit. Ang ganitong pag-install ay maaaring itayo sa isang farmstead kung ang pamilya ay nagpapalaki ng mga toro sa kontrata o nag-iingat ng ilang baka.
Ang disenyo at teknolohikal na mga diagram ng pinakasimpleng maliit na laki ng mga pag-install ay ipinapakita sa Fig. 1-d, d, f, g. Ang mga arrow ay nagpapahiwatig ng mga teknolohikal na paggalaw ng paunang organikong masa, gas, at putik. Sa istruktura, ang simboryo ay maaaring matibay o gawa sa polyethylene film. Ang matibay na simboryo ay maaaring gawin gamit ang isang mahabang cylindrical na bahagi para sa malalim na paglulubog sa naprosesong masa, "lumulutang" (Larawan 1-d) o ipasok sa isang haydroliko na balbula (Larawan 1-d). Ang isang film dome ay maaaring ipasok sa isang water seal (Larawan 1-e) o gawin sa anyo ng isang pirasong nakadikit na malaking bag (Larawan 1-g). Sa huling bersyon, ang isang timbang 9 ay inilalagay sa bag ng pelikula upang ang bag ay hindi masyadong bumukol, at upang lumikha din ng sapat na presyon sa ilalim ng pelikula.
Ang gas, na nakolekta sa ilalim ng simboryo o pelikula, ay ibinibigay sa pamamagitan ng isang pipeline ng gas sa lugar ng paggamit. Upang maiwasan ang pagsabog ng gas, ang isang balbula na nababagay sa isang tiyak na presyon ay maaaring mai-install sa outlet pipe. Gayunpaman, ang panganib ng pagsabog ng gas ay hindi malamang, dahil sa isang makabuluhang pagtaas sa presyon ng gas sa ilalim ng simboryo, ang huli ay itataas sa haydroliko na selyo sa isang kritikal na taas at tataob, ilalabas ang gas.
Ang produksyon ng biogas ay maaaring mabawasan dahil sa katotohanan na ang isang crust ay nabubuo sa ibabaw ng organikong hilaw na materyal sa fermenter sa panahon ng pagbuburo. Upang matiyak na hindi ito makagambala sa pagtakas ng gas, ito ay nasira sa pamamagitan ng paghahalo ng masa sa fermenter. Maaari kang maghalo hindi sa pamamagitan ng kamay, ngunit sa pamamagitan ng paglakip ng isang metal na tinidor sa simboryo mula sa ibaba. Ang simboryo ay tumataas sa hydraulic seal sa isang tiyak na taas kapag ang gas ay naipon at bumaba habang ito ay ginagamit.
Dahil sa sistematikong paggalaw ng simboryo mula sa itaas hanggang sa ibaba, ang mga tinidor na konektado sa simboryo ay sisira sa crust.
Ang mataas na kahalumigmigan at ang pagkakaroon ng hydrogen sulfide (hanggang sa 0.5%) ay nakakatulong sa pagtaas ng kaagnasan ng mga bahagi ng metal halaman ng biogas. Samakatuwid, ang kondisyon ng lahat ng mga elemento ng metal ng fermenter ay regular na sinusubaybayan at ang mga lugar ng pinsala ay maingat na protektado, mas mabuti na may lead lead sa isa o dalawang layer, at pagkatapos ay pininturahan sa dalawang layer na may anumang pintura ng langis.
kanin. 1. Mga scheme ng pinakasimpleng halaman ng biogas:
A). na may isang pyramidal dome: 1 - hukay para sa pataba; 2 - seal ng uka-tubig; 3 - kampana para sa pagkolekta ng gas; 4, 5 - gas outlet pipe; 6 - panukat ng presyon;
b). aparato para sa pag-alis ng condensate: 1 - pipeline para sa pag-alis ng gas; 2 - U-shaped pipe para sa condensate; 3 - condensate;
V). na may isang korteng kono simboryo: 1 - hukay para sa pataba; 2 - simboryo (kampanilya); 3 - pinalawak na bahagi ng tubo; 4 - gas outlet pipe; 5 - seal ng uka-tubig;
d, e, f, g - mga diagram ng mga variant ng pinakasimpleng pag-install: 1 - supply ng organikong basura; 2 - lalagyan para sa mga organikong basura; 3 - lugar ng koleksyon ng gas sa ilalim ng simboryo; 4 - gas outlet pipe; 5 - pag-alis ng putik; 6 - panukat ng presyon; 7 - simboryo na gawa sa polyethylene film; 8 - selyo ng tubig; 9 - load; 10 - isang piraso ng polyethylene bag.
Halaman ng biogas na may pag-init ng fermentable mass sa pamamagitan ng init na inilabas sa panahon ng agnas ng pataba sa isang aerobic fermenter, ay ipinapakita sa Fig. 2, may kasamang tangke ng methane - isang cylindrical na metal na lalagyan na may filler neck 3, drain valve 9, mechanical stirrer 5 at biogas selection pipe 6.
Ang Fermenter 1 ay maaaring gawing hugis-parihaba mula sa mga materyales na gawa sa kahoy. Upang alisin ang ginagamot na pataba, ang mga dingding sa gilid ay naaalis. Ang sahig ng fermenter ay sala-sala; ang hangin ay tinatangay ng hangin sa pamamagitan ng teknolohikal na channel 10 mula sa isang blower 11. Ang tuktok ng fermenter ay natatakpan ng mga kahoy na panel 2. Upang mabawasan ang pagkawala ng init, ang mga dingding at ibaba ay ginawa gamit ang isang heat-insulating layer 7.
Ang pag-install ay gumagana tulad nito. Ang pre-prepared liquid manure na may moisture content na 88-92% ay ibinubuhos sa methane tank 4 hanggang Head 3, ang antas ng likido ay tinutukoy ng mas mababang bahagi ng filler neck. Ang aerobic fermenter 1 ay pinupuno sa itaas na bahagi ng pambungad na may pataba ng kama o isang halo ng pataba na may maluwag na tuyo na organikong tagapuno (dayami, sup) na may nilalamang kahalumigmigan na 65-69%. Kapag ang hangin ay ibinibigay sa pamamagitan ng teknolohikal na channel sa fermenter, ang organikong masa ay nagsisimulang mabulok at ang init ay inilabas. Ito ay sapat na upang init ang mga nilalaman ng tangke ng mitein. Bilang resulta, ang biogas ay inilabas. Naiipon ito sa itaas na bahagi ng tangke ng digester. Sa pamamagitan ng pipe 6 ito ay ginagamit para sa mga domestic na pangangailangan. Sa proseso ng pagbuburo, ang dumi sa digester ay hinahalo sa isang mixer 5.
Ang nasabing pag-install ay magbabayad para sa sarili nito sa loob ng isang taon lamang dahil sa pagtatapon ng basura sa mga personal na sambahayan.
kanin. 2. Diagram ng isang heated biogas plant:
1 - fermenter; 2 - kahoy na kalasag; 3 - tagapuno ng leeg; 4 - tangke ng mitein; 5 - panghalo; 6 - pipe para sa biogas sampling; 7 - layer ng thermal insulation; 8 - rehas na bakal; 9 - balbula ng alisan ng tubig para sa naprosesong masa; 10 - channel para sa supply ng hangin; 11 - blower.
Indibidwal na halaman ng biogas(IBGU-1) para sa pamilyang magsasaka na may 2 hanggang 6 na baka o 20-60 baboy, o 100-300 na manok (Larawan 3). Ang pag-install ay maaaring magproseso ng 100 hanggang 300 kg ng pataba araw-araw at gumagawa ng 100-300 kg ng environmentally friendly na organic fertilizers at 3-12 cubic meters ng biogas.
Upang magluto ng pagkain para sa isang pamilya na may 3-4 na tao, kinakailangang magsunog ng 3-4 metro kubiko ng biogas bawat araw, upang magpainit ng isang bahay na may lawak na 50-60 sq.m - 10-11 metro kubiko. Ang pag-install ay maaaring gumana sa anumang klima zone. Sinimulan ng planta ng Tula Stroytekhnika at ng Orlovsky repair at mechanical plant (Orel) ang kanilang serial production.
kanin. 3. Scheme ng isang indibidwal na planta ng biogas IBGU-1:
1 - leeg ng tagapuno; 2 - panghalo; 3 - gas sampling pipe; 4 - thermal insulation layer; 5 - pipe na may gripo para sa pag-alis ng naprosesong masa; 6 - thermometer.
