Kā mājās pagatavot biodegvielu no kūtsmēsliem ar savām rokām

Mūsdienu tehnoloģijas visu veidu izejvielu apstrādei paver izredzes veiksmīgi atrisināt problēmu, kas saistīta ar biodegvielas iegūšanu no kūtsmēsliem tieši mājās. Turklāt, mājās ar savām rokām izgatavojot biodegvielu, pateicoties jaunajiem atkritumu pārstrādes principiem, jūs varat vienlaikus ražot mēslojumu lauksaimniecības kultūrām.

Kas tam ir nepieciešams un kā pareizi izgatavot bioreaktoru - mēs šos jautājumus detalizēti aplūkosim mūsu rakstā. Sniegsim ieteikumus par labāko izejvielu izvēli biogāzes ražošanai, analizēsim iegūtās degvielas izmantošanas iespējas sadzīves vajadzībām.

Protams, vienkāršākais veids ir iegādāties gatavas rūpnieciskās iekārtas. Tomēr to augstās izmaksas liek mums apsvērt iespējas pašiem izgatavot ražošanas sistēmas.

Īsumā par biogāzes definīciju

Saskaņā ar zinātniskajām definīcijām biogāze ir produkts, kas iegūts bioloģisko atkritumu masas fermentācijas procesa rezultātā. Šajā gadījumā fermentācijas produkts ir metāns vai ūdeņradis.

Metāna (vai ūdeņraža) veidošanās notiek trīs veidu baktēriju dzīvībai svarīgās aktivitātes rezultātā:

• hidrolītisks;
• skābi veidojošs;
• veidojot metānu.

Par kvalitatīvu fermentācijas produktu tiek uzskatīts gāzu maisījuma sastāvs, kura saturs ir sadalīts proporcijā: 50-85% metāna, 15-50% oglekļa dioksīda un mazāk nekā 5% sērūdeņraža.

Aptuveni šādi izskatās alternatīvās enerģijas ražošanas blokshēma. Šajā gadījumā tiek izmantoti tradicionālie mājsaimniecības izejvielu avoti, kas ir labi piemēroti alternatīvās enerģijas ražošanai - biodegviela

Šis gāzu maisījums tiek izvadīts caur filtriem, lai noņemtu CO klātbūtni² un H²S, pēc kura paliek tīrs bioloģiskais metāns. Šāda gāze neatšķiras no dabasgāzes, ko izmanto mājsaimniecībā un rūpniecībā.

Izejvielas augstas kvalitātes bioloģisko gāzu maisījuma iegūšanai parasti ir:

• kūtsmēsli un putnu mēsli;
• spirta ražošanas atkritumi (stādīšana);
• alus ražošanas pārpalikums (alus graudi);
• fekālijas un zivju atkritumi;
• biešu mīkstums, sadzīves atkritumi, zāle u.c.

Tā ir tikai daļa no visiem lietošanai atļautajiem izejmateriāliem. Bet pat šis saraksts parāda, cik daudzveidīgs ir izejvielu saraksts, lai varētu pastāvīgi izveidot biogāzes ražošanu.

Biodegvielas ražotne, kas pielāgota vienas no daudzajām esošajām saimniecībām. Stacija ir neliela apjoma, bet pilnībā atbilst privātās lauksaimniecības vajadzībām

Gāzu maisījuma tilpuma iznākums ir tieši atkarīgs no izmantoto izejvielu veida un sauso vielu satura tajā. Tātad, ja jūs izmantojat liellopu kūtsmēslus biznesā, jūs faktiski varat iegūt 50-60 m no vienas tonnas kūtsmēslu³ biodegvielas, kas satur līdz 60% metāna.

Tiek uzskatīts, ka labākās izejvielas ir atkritumi ar augstu tauku saturu. Apstrādājot vienu tonnu tauku atkritumu, izmantojot klasisko biodegvielas ražotni, var saražot līdz 1300 m3³ gāzu maisījums, kurā metāna saturs sasniedz 90%.

Kā izveidot pārstrādes lauksaimniecības moduli?

Lai izveidotu sistēmu atkritumu pārstrādei biodegvielā, jums ir jāzina vismaz šādu ierīču darbības princips, kā arī jābūt izpratnei par shēmām.

Bioreaktora uzstādīšanas shēma: 1 – bioreaktors; 2 – maisītājs; 3 – sildītājs; 4 – sūknis; 5 – filtra elements; 6 – gāzes kompresors; 7 – gāzes tvertne; 8 – kūtsmēslu savācējs; 9 – mēslošanas līdzekļu (dūņu) iznākums; 10 – apkures vadības panelis

Apsvērsim abus, taču jāatzīmē: pilnvērtīgas instalācijas uzbūve ir diezgan apgrūtinoša un dārga. Mājās, kā likums, var izgatavot tikai kaut ko līdzīgu pārstrādes stacijām. Tomēr daži mēģinājumi ir veiksmīgi.

Bioinstalācijas darbības princips

Biodegvielas ražošanas tehnoloģija parasti atbalsta šādu sistēmu pieeju:

1. Bioreaktors (konteiners) ir piekrauts ar kūtsmēsliem.
2. Noteiktu laiku reaktora iekšpusē notiek fermentācijas process.
3. Veidojas gāzveida vide.
4. No reaktora tiek noņemtas gāzes.
5. Gāzes maisījums tiek attīrīts un nosūtīts izmantošanai kā degviela.

Iegūtā gāzu maisījuma sastāvu raksturo diezgan augsts dažādu vielu piesātinājums. Procentuāli lielākā sastāvdaļa ir metāns (60%), oglekļa dioksīds (35%) un citas vielas, tostarp sērūdeņradis (5%).

Šādi izskatās maisījuma gāzes sadales diagramma: 1 – metāna saturs ir aptuveni 63-65%; 2 – oglekļa dioksīda saturs ap 30-33%; 3 – sērūdeņraža saturs aptuveni 2%; 4 – amonjaka saturs ap 1%; 5 – ūdeņraža saturs aptuveni 1%

Savukārt mājražošanas gāzes formēšanas stacijas efektīvai darbībai ir nepieciešamas ievērojamas dzīvnieku pasaules pārstāvju atkritumu rezerves.

Tāpēc pirmais, kam jāpievērš uzmanība, risinot biodegvielas iegūšanas problēmu mājās (valstī), ir izejvielu avotu pieejamība pārstrādes rūpnīcai.

Bioreaktora izgatavošana ar savām rokām

Pieņemot lēmumu par izejvielu avotiem, jums ir jāizlemj par mājas (vai valsts) bioreaktora atrašanās vietu. Pats reaktors ir noslēgts, diezgan izturīgs trauks, kura tilpums ir balstīts uz pārstrādei paredzēto kūtsmēslu izejvielu ikdienas uzņemšanu (uzziņai: lai iegūtu 100 m³ gāzu maisījumam nepieciešama aptuveni 1 tonna kūtsmēslu).

Kūtsmēslu veida un saražotās biogāzes daudzuma attiecības tabula

Tabula, kurā parādīta noteikta veida bioloģisko atkritumu efektivitāte saražotās gāzes apjoma izteiksmē. Kā redzams tabulā, visefektīvākie ir cūku kūtsmēsli, kas spēj saražot vislielāko biodegvielas daudzumu

Šāds konteiners būs jāuzstāda uz spēcīga pamata, kas aprīkots ar slēgvārstiem un citiem tehniskajiem piederumiem pēc klasiskās shēmas. Tvertnes augšējo daļu vēlams padarīt noņemamu, ar skrūvju stiprinājumiem un blīvējuma blīvi.

Lai nodrošinātu cikla nepārtrauktību, uzglabāšanas tvertnei jābūt aprīkotai ar mākslīgo apkures moduli. Ja vasarā kūtsmēslu fermentācijas efektivitāti un gāzu veidošanās ātrumu pilnībā nodrošina ārējie temperatūras apstākļi, ziemā situācija mainās.

Bioreaktora darbībai ziemā ir nepieciešama mākslīga apkure, ņemot vērā fermentācijas baktēriju darbības pārtraukšanu jau 4–10 ° C temperatūrā virs nulles. Attiecīgi konteineram jābūt augstas kvalitātes siltumizolācijai. Šim nolūkam ir piemērota klasiskā izolācijas metode ar minerālvilnu.

Labs piemērs bioreaktora izolēšanai tā darbībai ziemā. Kā izolācijas materiāls tika izmantota minerālvati. Virsējais vates slānis ir pārklāts ar folijas materiālu

Apkures organizēšanai ir vairākas iespējas. Piemēram, elektrisko sildītāju vai ūdens sildīšanas sistēmas (ūdens apvalka) izmantošana.

Apkures loka jauda jāaprēķina, pamatojoties uz optimālo temperatūru reaktorā 25-40 ° C, kas nepieciešama efektīva biomasas fermentācijas procesa sasniegšanai.

Papildus sildītājiem biomasas fermentācijas aktivitāti ietekmē tās stagnācijas pakāpe. Būtībā kūtsmēslu materiālam tvertnes iekšpusē jābūt nepārtrauktai kustībai. Biomasas kustība uzlabo fermentācijas procesu un samazina gāzes komponenta iegūšanas laiku.

Iespēja vasaras iekārtai kūtsmēslu pārstrādei un biodegvielas ražošanai. Šajā gadījumā apkure tiek veikta betona ūdens vannas veidā, kurā ir iegremdēta reaktora tvertne. Tomēr šo instalāciju nevar izmantot ziemā.

Kustības organizēšanas problēma tiek atrisināta, bioreaktora konstrukcijā ieviešot īpašu mehānisko maisītāju. Šīs ierīces vārpsta ir savienota ar zema ātruma motora vārpstu, kas veic rotācijas darbību. Sajaukšanas procesu var ieslēgt un izslēgt manuāli vai automātiski.

Mūsu vietnē ir vēl viens raksts, kas nodrošina uzstādīšanas instrukcijas iegūt biogāzi privātmājas vajadzībām.

Biogāzes un mēslojuma ražošanas process

Sistēmas projektēšana biodegvielas ražošanai mājas apstākļos tehnoloģiski paredz kuģa iekraušanu ar kūtsmēsliem līdz aptuveni 1/3 tilpuma. Kūtsmēslu iekraušanai tiek izgatavota iekraušanas lūka ar hermētiski noslēgtām durvīm. Atlikušo brīvo bioreaktora augšējo laukumu izmanto izdalīto gāzu uzkrāšanai.

Pašdarināts miniatūrs bioreaktors, kas izgatavots uz parastās 200 litru mucas bāzes. Principā, lai apmierinātu nelielas vajadzības pēc bioloģiskās degvielas, tas ir diezgan piemērots lietošanai privātās mājsaimniecībās. Tas ir tas pats dizains, ko faktiski var izgatavot mājās, lai ražotu biodegvielu

Izejas atveres jāizveido kuģa augšējā un apakšējā līmenī. Augšpusē ir gāzes izvads, apakšā ir izvads apstrādāto kūtsmēslu (mēslojumu) novadīšanai. Ir arī ieteicams uzstādīt novērošanas logu kuģa augšējās zonas zonā, lai uzraudzītu procesu.

Gāzu maisījuma izvadīšanas caurule ir savienota ar noslēgtu cauruli ar ierīci, kas vienlaikus veic separatora un ūdens blīvējuma funkcijas. Komunikācijai tiek izmantota neliela diametra (25-32 mm) caurule (metāla vai polietilēna).

Pats separators ir salīdzinoši mazas ietilpības trauks, kas piepildīts ar ūdeni. Gāze, kas iet caur ūdens kolonnu, tiek attīrīta un novadīta gāzes turētājs un pēc tam pasniegtas patērētājiem.

Divpakāpju separatora konstrukcijas piemērs - hidrauliskais vārsts gāzes maisījuma padevei, kas nāk no bioreaktora. Šī filtrēšanas iespēja ļauj iegūt augstas kvalitātes attīrītu produktu.

Reaktora apakšējo cauruli (atkritumu kūtsmēslu - dūņu izvadīšanai) ieteicams izgatavot pēc iespējas lielāku diametrā. Tam ir pievienots slēgvārsts (vārsts), un tvertnei dūņu savākšanai tiek veikta noteka. Saimniecībā izlietoto masu var veiksmīgi izmantot kā mēslojumu.

Izskatījām detalizētu informāciju par nepieciešamā konteinera tilpuma noteikšanu, kā arī par bioreaktora efektivitātes aprēķināšanu un biogāzes izmantošanas iespējamību nākamais raksts.

Kādam jābūt kūtsmēslu masas sastāvam?

Bioreaktorā iekrauto kūtsmēslu masu nevajadzētu uzskatīt vienkārši par jebkurā kvalitātē piemērotu izejvielu. Vielas sastāvdaļai ir būtiska nozīme fermentācijas procesā. Praksē ir novērots, ka substrāta daļiņu samazināšanās ir saistīta ar labāku procesa efektivitāti.

Izteikta substrāta šķiedrainība un baktēriju mijiedarbības zonas palielināšanās ir galvenie kritēriji, kas veicina kūtsmēslu masas ātru sadalīšanos. Šādā stāvoklī kūtsmēslu izejviela, karsējot un sajaucot, neveido nogulsnes vai plēvi uz virsmas, kas ievērojami vienkāršo gāzu maisījuma filtrēšanu.

Kūtsmēslu masas sagatavošana iekraušanai reaktorā. Šai procedūrai tiek pievērsta ne mazāka uzmanība kā visam pārējam, ja ir vēlme īsā laika periodā iegūt ievērojamu daudzumu biodegvielas

Izejvielas malšanas pakāpe nosaka fermentācijas ilgumu, kas savukārt ietekmē saražotās gāzes apjomu. Tādējādi, lai samazinātu fermentācijas laiku, ir nepieciešams labi sasmalcināt izejvielas: jo labāka malšanas kvalitāte, jo īsāks fermentācijas periods.

Biogāzes izmantošanas iezīmes mājsaimniecības vajadzībām

Šāda veida energoresursu pielietojuma joma ir diezgan plaša. Par kurināmo izmantojot biogāzi, tiek ražota elektrība, karstais ūdens vai tvaiks. Ir daudz piemēru no prakses, kad biodegviela tiek izmantota transportlīdzekļu degvielai.

Bet, lai nerastos problēmas saimniecībā, izmantojot šādu degvielu, ārkārtīgi svarīgi ir izveidot iegūtās biogāzes krātuvi, piešķirot īstā vieta gāzes tvertnei Atrašanās vieta ieslēgta.

Šāda veida biogāzes stacijas ir iekārtas, kas paver iespēju izveidot bezatkritumu ražošanu. Šajā ziņā labs piemērs ir atsevišķas Rietumeiropas valstis.

Piemēram, Dānijā šāda veida degvielas ražošana ir sasniegusi gandrīz 20% no valsts kopējiem energoresursiem. Lielos pasaules reģionos – Indijā un Ķīnā – biogāzes staciju skaits sasniedz simtiem tūkstošu.

Jaudīgas rūpnieciskās iekārtas biodegvielas ražošanai. Šādas struktūras spēj pilnībā nodrošināt lielas lauksaimniecības struktūras ar biodegvielu. Visā pasaulē tiek izmantots milzīgs skaits līdzīgu sistēmu. Un kvantitatīvā izaugsme turpinās aktīvi

Ne velti visā pasaulē ir būtiski pieaugusi interese par biogāzes ražošanas procesiem.

Šī ir viena no tām enerģijas iespējām, kas tiek klasificēta kā alternatīvs avots un kurai viņi redz nākotni, tāpēc zemnieki un mājokļu un komunālo pakalpojumu apsaimniekotāji, privāto saimniecību īpašnieki un mazie uzņēmumi cieši seko līdzi tehnoloģiju attīstībai.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Biogāzes ražošanas agregāta apskats, kura ražošanā izmantota 127 litru plastmasas tvertne. Ierīces īpašības un lietošanas padomi.

Īpaša interese par instalāciju izmantošanu izpaužas restorānu un gastronomijas sfēras īpašnieku vidū, kur pārtikas atkritumu pārstrādes tēma joprojām ir aktuāla. Uz šī pamata ir laba iespēja radīt lētu organisko atkritumu pārstrādi saimniecību labā. Visbeidzot, biodegvielas ražošanas tehnoloģija nozīmē reālu vides saudzēšanu, ko nevar teikt par citu enerģijas dzērienu ražošanu.

Vai jūs interesē biodegvielas ražošana un vēlaties precizēt dažus punktus? Uzdodiet pretrunīgus jautājumus komentāros - mūsu eksperti centīsies noskaidrot šādus punktus.

Vai varbūt jūs pats pārzināt bioreaktora ražošanu un biogāzes ražošanas procesu? Dalieties ar savām praktiskajām zināšanām un savu viedokli par šo jautājumu zem mūsu raksta - daudzus uzņēmumu vadītājus interesēs jūsu pieredze un ieteikumi.