Loji biogas untuk rumah persendirian: cadangan untuk mengatur buatan sendiri

Seorang pemilik pintar menginginkan tenaga yang murah, pengurusan sisa dan baja yang cekap. Loji biogas rumah sendiri adalah cara yang murah untuk mewujudkan impian anda.

Pemasangan sendiri peralatan sedemikian akan menelan belanja yang berpatutan, dan gas yang dihasilkan akan menjadi pertolongan yang baik bagi isi rumah: ia boleh digunakan untuk memasak, memanaskan rumah dan keperluan lain.

Mari cuba memahami spesifik peralatan ini, kelebihan dan kekurangannya. Dan juga adakah mungkin untuk membina kilang biogas secara bebas dan adakah ia akan berkesan.

Kekhususan pengeluaran biogas

Biogas terbentuk sebagai hasil penapaian substrat biologi. Ia diuraikan oleh hidrolisis, asid dan bakteria pembentuk metana. Campuran gas yang dihasilkan oleh bakteria mudah terbakar, kerana mengandungi peratusan metana yang besar.

Dalam sifatnya, praktikalnya tidak berbeza dengan gas asli, yang digunakan untuk keperluan industri dan domestik.

Sekiranya dikehendaki, setiap pemilik rumah dapat membeli kilang biogas untuk pengeluaran industri, tetapi harganya mahal, dan pelaburan itu akan terbayar dalam masa 7-10 tahun. Oleh itu, masuk akal untuk membuat usaha dan membuat bioreaktor dengan tangan anda sendiri

Biogas adalah bahan bakar yang mesra alam, dan teknologi untuk penghasilannya tidak memberi kesan khusus kepada alam sekitar. Lebih-lebih lagi, bahan buangan yang perlu dibuang digunakan sebagai bahan mentah untuk biogas.

Mereka ditempatkan di bioreaktor, di mana pemprosesan berlangsung:

• biomas telah terdedah kepada bakteria untuk beberapa lama. Tempoh penapaian bergantung pada jumlah bahan mentah;
• hasil daripada aktiviti bakteria anaerob, campuran gas yang mudah terbakar dilepaskan, yang merangkumi metana (60%), karbon dioksida (35%) dan beberapa gas lain (5%). Juga, semasa fermentasi dalam jumlah kecil, hidrogen sulfida yang berpotensi berbahaya dilepaskan.Ia beracun, jadi sangat tidak diingini orang terdedah kepadanya;
• campuran gas dari bioreaktor dibersihkan dan memasuki tangki gas, di mana ia disimpan sehingga digunakan;
• gas dari tangki gas boleh digunakan dengan cara yang sama seperti gas asli. Dia pergi ke perkakas rumah - dapur gas, dandang pemanasan, dan lain-lain;
• biojisim yang reput mesti dikeluarkan dari fermenter secara berkala. Ini adalah kerja tambahan, tetapi usaha itu membuahkan hasil. Selepas penapaian, bahan mentah berubah menjadi baja berkualiti tinggi, yang digunakan di ladang dan kebun.

Loji biogas bermanfaat untuk pemilik rumah persendirian hanya jika dia mempunyai akses berterusan ke sampah dari ladang ternakan. Rata-rata dari 1 meter padu. substrat boleh diperoleh 70-80 meter padu. biogas, tetapi pengeluaran gas tidak sekata dan bergantung kepada banyak faktor, termasuk suhu biojisim. Ini menyukarkan pengiraan.

Tumbuhan biogas sangat sesuai untuk petani. Sisa haiwan dapat menyediakan gas yang mencukupi untuk pemanasan premis kediaman dan bangunan ladang dengan betul

Agar proses pengeluaran gas stabil dan berterusan, yang terbaik adalah membangun beberapa kilang biogas, dan meletakkan substrat di fermenter dengan selisih waktu. Tumbuhan seperti itu beroperasi secara selari, dan bahan mentah dimuat secara berurutan.

Ini memastikan pengeluaran gas yang berterusan, sehingga dapat terus dibekalkan ke peralatan rumah tangga.

Sebaik-baiknya, bioreaktor mesti dipanaskan. Setiap 10 darjah haba menggandakan pengeluaran gas. Walaupun penyusunan pemanasan memerlukan pelaburan, ia menghasilkan keuntungan dengan kecekapan reka bentuk yang lebih tinggi

Buatan rumah peralatan biogas, dipasang dari bahan improvisasi, jauh lebih murah daripada kilang pengeluaran industri. Keberkesanannya lebih rendah, tetapi selaras dengan dana yang dilaburkan. Sekiranya anda mempunyai akses ke kotoran dan keinginan untuk membuat usaha sendiri untuk pemasangan dan penyelenggaraan struktur, ini sangat bermanfaat.

Kelebihan dan kekurangan sistem

Tumbuhan biogas mempunyai banyak kelebihan, tetapi terdapat kekurangan yang cukup, jadi sebelum memulakan reka bentuk dan pembinaan, semuanya harus ditimbang:

• Pembuangan sampah. Terima kasih kepada kilang biogas, anda dapat memperoleh keuntungan maksimum dari sampah, yang masih harus dibuang. Pembuangan ini kurang berbahaya bagi alam sekitar daripada tempat pembuangan sampah.
• Pembaharuan bahan mentah. Biojisim bukan arang batu atau gas asli, pengekstrakan yang menghabiskan sumber daya simpanan. Semasa bertani, bahan mentah selalu muncul.
• Jumlah CO2 yang relatif sedikit. Semasa menerima gas, persekitaran tidak tercemar, tetapi ketika digunakan, sejumlah kecil karbon dioksida dilepaskan ke atmosfera. Ia tidak berbahaya dan tidak dapat mengubah persekitaran secara kritikal, kerana tumbuhan menyerapnya semasa pertumbuhan.
• Pelepasan sulfur sederhana. Apabila biogas dibakar, sejumlah kecil sulfur memasuki atmosfera. Ini adalah fenomena negatif, tetapi skala diketahui dengan perbandingan: ketika membakar gas asli, pencemaran alam sekitar dengan sulfur oksida jauh lebih besar.
• Kerja yang stabil. Pengeluaran biogas lebih stabil daripada kerja panel solar atau kincir angin. Sekiranya tenaga matahari dan angin tidak dapat dikawal, maka tanaman biogas bergantung pada aktiviti manusia.
• Anda boleh menggunakan beberapa tetapan. Gas selalu ada risiko. Untuk mengurangkan kemungkinan kerosakan sekiranya berlaku kemalangan, beberapa kilang biogas dapat tersebar di seluruh lokasi. Sekiranya anda merancang dan memasang sistem beberapa fermentor dengan betul, ia akan berfungsi lebih stabil daripada satu bioreaktor besar.
• Faedah untuk pertanian. Untuk mendapatkan biomas, spesies tumbuhan tertentu ditanam. Anda boleh memilih yang memperbaiki keadaan tanah.Contohnya, sorgum mengurangkan hakisan tanah, meningkatkan kualitinya.

Biogas mempunyai kekurangannya. Walaupun bahan bakarnya relatif bersih, tetap mencemarkan atmosfera. Mungkin juga ada masalah dengan bekalan biomas tanaman.

Pemilik tanaman yang tidak bertanggungjawab sering memperolehnya dengan cara yang mereka mengeringkan tanah dan mengganggu keseimbangan ekologi.

Pengiraan keuntungan pemasangan

Kotoran lembu biasanya digunakan sebagai bahan mentah untuk pengeluaran biogas. Seekor lembu dewasa dapat memberikannya cukup untuk menyediakan 1.5 meter padu. bahan api; babi - 0.2 meter padu; ayam atau merangkak (bergantung pada berat badan) - 0,01-0,02 cbm. Untuk memahami sama ada banyak atau sedikit, seseorang dapat membandingkannya dengan jenis sumber yang lebih biasa.

1 cbm biogas memberikan jumlah tenaga haba yang sama dengan:

• kayu api - 3.5 kg;
• arang batu - 1-2 kg;
• elektrik - 9-10 kW / j.

Sekiranya anda mengetahui anggaran berat sisa pertanian yang akan tersedia pada tahun-tahun mendatang, dan jumlah tenaga yang diperlukan, anda boleh mengira keuntungan kilang biogas.

Salah satu kelemahan utama pengeluaran biogas adalah bau. Kemungkinan menggunakan timbunan kompos kecil adalah kelebihan besar, tetapi anda harus menanggung kesulitan dan mengawal prosesnya dengan teliti agar tidak menimbulkan penyebaran patogen

Untuk meletakkan di bioreaktor, substrat disediakan, yang merangkumi beberapa komponen dalam bahagian berikut:

• baja (lembu atau daging babi terbaik) - 1.5 t;
• sisa organik (ia boleh menjadi daun reput atau komponen lain dari tumbuhan) - 3,5 t;
• dipanaskan hingga 35 darjah air (jumlah air suam dikira sehingga jisimnya adalah 65-75% daripada jumlah keseluruhan bahan organik).

Pengiraan substrat dibuat untuk satu penanda buku selama enam bulan, berdasarkan penggunaan gas sederhana. Setelah kira-kira 10-15 hari, proses fermentasi akan memberikan hasil pertama: gas akan muncul dalam jumlah kecil dan mula memenuhi tempat penyimpanan. Selepas 30 hari, anda dapat menjangkakan pengeluaran bahan bakar sepenuhnya.

Peralatan untuk pengeluaran biogas belum banyak digunakan di negara kita. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh kesedaran masyarakat yang kurang baik mengenai faedah dan ciri sistem biogas. Di China dan India, banyak ladang kecil dilengkapi dengan kraftangan untuk menyediakan bahan bakar bersih tambahan.

Sekiranya pemasangan berfungsi dengan betul, jumlah biogas secara beransur-ansur akan meningkat sehingga substrat merosot.Produktiviti reka bentuk secara langsung bergantung pada kadar fermentasi biomas, yang seterusnya berkaitan dengan suhu dan kelembapan substrat.

Arahan membina diri

Sekiranya tidak ada pengalaman dalam menyusun sistem yang kompleks, masuk akal untuk memilih rangkaian atau mengembangkan gambar paling mudah dari kilang biogas untuk rumah persendirian.

Semakin ringkas reka bentuknya, semakin dipercayai dan tahan lama. Kemudian, apabila terdapat kemahiran dalam membangun dan menangani sistem, mungkin untuk membuat semula peralatan atau memasang pemasangan tambahan.

Dalam reka bentuk pengeluaran industri yang mahal, sistem pencampuran biomas, pemanasan automatik, pemurnian gas, dan lain-lain disediakan. Peralatan rumah tidak begitu rumit. Lebih baik mengumpulkan pemasangan yang mudah, dan kemudian menambahkan elemen yang anda perlukan

Semasa mengira isipadu fermenter, perlu difokuskan pada 5 meter padu. Pemasangan ini membolehkan anda mendapatkan jumlah gas yang diperlukan untuk memanaskan rumah persendirian dengan luas 50 meter persegi, jika dandang gas atau dapur digunakan sebagai sumber haba.

Ini adalah petunjuk purata, seperti nilai kalori biogas biasanya tidak lebih tinggi daripada 6000 kcal / m3.

Agar proses fermentasi dapat berjalan lebih kurang stabil, perlu mencapai rejim suhu yang betul. Untuk melakukan ini, bioreaktor dipasang di lubang tanah atau penebat haba yang telah difikirkan sebelumnya. Pemanasan substrat secara berterusan dapat dipastikan sekiranya paip pemanasan air diletakkan di bawah dasar fermenter

Pembinaan loji biogas dapat dibahagikan kepada beberapa peringkat.

Tahap 1 - penyediaan lubang untuk bioreaktor

Hampir keseluruhan loji biogas berada di bawah tanah, banyak bergantung pada bagaimana lubang digali dan selesai. Terdapat beberapa pilihan untuk mengukuhkan dinding dan menutup lubang - cincin plastik, konkrit, polimer.

Penyelesaian terbaik ialah membeli cincin polimer siap dengan bahagian bawah kosong. Harganya lebih mahal daripada bahan improvisasi, tetapi pengedap tambahan tidak diperlukan. Polimer sensitif terhadap tekanan mekanikal, tetapi tidak takut terhadap kelembapan dan bahan kimia yang agresif. Mereka tidak dapat diperbaiki, tetapi jika perlu ia akan diganti dengan mudah.

Keamatan fermentasi substrat dan saluran keluar gas bergantung pada penyediaan dinding dan bahagian bawah bioreaktor; oleh itu, lubang diperkuat, dilindungi dan ditutup dengan teliti. Ini adalah peringkat kerja yang paling sukar dan memakan masa.

Tahap 2 - saliran gas

Membeli dan memasang pengadun khas untuk loji biogas adalah keseronokan yang mahal. Sistem ini dapat diperbaiki dengan mengatur penyaliran gas. Ia adalah polimer yang dipasang secara menegak paip pembetungdi mana banyak lubang telah dibuat.

Semasa mengira panjang paip saliran, seseorang harus dipandu oleh kedalaman pengisian bioreaktor yang dirancang. Bahagian atas paip mesti berada di atas tahap ini.

Untuk saliran gas, anda boleh memilih paip logam atau polimer. Yang pertama lebih kuat dan yang terakhir lebih tahan terhadap pengaruh kimia. Lebih baik memberi keutamaan kepada polimer, sebagai logam cepat berkarat dan reput

Anda boleh memasukkan substrat ke dalam bioreaktor siap dengan segera. Ia ditutup dengan film sehingga gas yang dikeluarkan selama proses fermentasi berada di bawah sedikit tekanan. Apabila kubah sudah siap, ini akan memastikan aliran normal biometana melalui paip keluar.

Tahap 3 - pemasangan kubah dan paip

Peringkat akhir pemasangan kilang biogas termudah adalah pemasangan bahagian atas berkubah. Pada titik tertinggi kubah, paip ekzos gas dipasang dan ditarik ke pemegang gas, yang sangat diperlukan.

Kapasiti bioreaktor ditutup dengan penutup yang ketat. Untuk mengelakkan pencampuran biometana dengan udara, sediakan perangkap air. Ia juga berfungsi untuk membersihkan gas. Adalah perlu untuk menyediakan injap pelepas yang akan beroperasi jika tekanan di fermenter terlalu tinggi.

Baca lebih lanjut mengenai cara membuat biogas dari baja. dalam bahan ini.

Ruang bebas bioreaktor sampai tahap tertentu berfungsi sebagai simpanan gas, tetapi ini tidak mencukupi untuk operasi pemasangan yang selamat. Gas mesti dimakan secara berterusan, jika tidak, kemungkinan berlaku letupan akibat tekanan yang berlebihan di bawah kubah

Kaedah untuk memanaskan bioreaktor

Mikroorganisma yang memproses substrat selalu terdapat dalam biomas, namun, untuk pembiakan intensifnya, suhu 38 darjah dan ke atas diperlukan.

Untuk pemanasan pada musim sejuk, anda boleh menggunakan gegelung yang disambungkan ke sistem pemanasan di rumah, atau pemanas elektrik. Kaedah pertama secara ekonomi lebih menguntungkan, oleh itu ia paling kerap digunakan.

Tidak perlu menggali kilang biogas ke dalam tanah; ada pilihan lain untuk mengaturnya. Contoh sistem yang dipasang dari tong ditunjukkan dalam video di bawah.

Cara termudah adalah dengan mengatur pemanasan dari bawah, meletakkan paip dari sistem pemanasan, tetapi kecekapan penukar haba seperti itu agak rendah. Lebih baik melengkapkan pemanasan luaran, idealnya wap, supaya biomas tidak terlalu panas

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Walaupun tidak ada yang rumit dalam memasang dan melengkapkan peralatan biogas, anda perlu sangat memperhatikan perinciannya. Kesalahan tidak dibenarkan, kerana boleh menyebabkan letupan dan kemusnahan. Kami menawarkan arahan video yang akan membantu anda memahami penyediaan peranti, memasangnya dengan betul dan melengkapkan dengan alat yang berguna untuk penggunaan biogas yang lebih mudah.

Video tersebut menceritakan bagaimana kilang biogas standard disusun dan berfungsi:

Contoh kilang biogas buatan sendiri. Tutorial video DIY mengenai mengatur sistem:

Arahan video untuk memasang loji biogas dari tong:

Penerangan mengenai proses pembuatan pengadun untuk substrat:

Penerangan terperinci mengenai kerja penyimpanan gas sementara:

Tidak kira betapa sederhana loji biogas yang dipilih untuk rumah persendirian, anda tidak boleh menjimatkannya. Sekiranya boleh, lebih baik membeli bioreaktor yang boleh dilipat untuk pengeluaran industri.

Sekiranya tidak, buatlah dari bahan berkualiti tinggi dan tahan lama: polimer, konkrit atau keluli tahan karat. Ini akan mewujudkan sistem bekalan gas yang benar-benar dipercayai dan selamat di rumah.

Ada pertanyaan mengenai topik artikel, cari kekurangan atau ada maklumat berharga yang boleh anda kongsi dengan pembaca kami? Tinggalkan komen anda, ajukan soalan, kongsi pengalaman.