Самостоятельное производство биогаза

Как добыть биогаз в домашних условиях

Вопрос получения метана интересен тем владельцам частных хозяйств, кто занимается разведением птицы или свиней, а также держит крупнорогатый скот. Как правило, в таких хозяйствах вырабатывается значительное количество органических отходов жизнедеятельности животных, они-то и могут принести немалую пользу, став источником дешевого топлива. Цель данного материала – рассказать, как добыть биогаз в домашних условиях, используя эти самые отходы.

Общие сведения о биогазе

Получаемый из различного навоза и птичьего помета домашний биогаз большей частью состоит из метана. Там его от 50 до 80% в зависимости от того, чьи отходы жизнедеятельности использовались для производства. Того самого метана, что горит в наших плитах и котлах, и за который мы платим порой немалые деньги согласно показаниям счетчика.

Чтобы дать представление о количестве горючего, что теоретически можно добыть при содержании животных дома или на даче, представим таблицу с данными о выходе биогаза и содержании в нем чистого метана:

Как можно понять из таблицы, для эффективного производства газа из коровьего навоза и силосных отходов понадобится довольно большое количество сырья. Выгоднее добывать горючее из навоза свиней и помета индюков.

Оставшаяся доля веществ (25—45%), из которых состоит домашний биогаз, приходится на углекислый газ (до 43%) и сероводород (1%). Также в составе горючего присутствует азот, аммиак и кислород, но в незначительных количествах. Кстати, именно благодаря выделению сероводорода и аммиака навозная куча издает такой знакомый «приятный» запах. Что касается энергетического содержания, то 1 м3 метана теоретически может выделить при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) тепловой энергии. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.

Для справки. На практике проверено, что для обогрева утепленного дома, находящегося в средней полосе, потребно около 45 м3 биологического горючего на 1 м2 площади за отопительный сезон.

Природой устроено так, что биогаз из навоза образуется самопроизвольно и независимо от того, хотим его получать или нет. Навозная куча перегнивает в течение года – полутора, просто находясь на открытом воздухе и даже при отрицательной температуре. Все это время она выделяет биогаз, но только в небольших количествах, поскольку процесс растянут во времени. Причиной служат сотни видов микроорганизмов, находящихся в экскрементах животных. То есть, для начала газовыделения ничего не нужно, оно будет происходить самостоятельно. А вот для оптимизации процесса и его ускорения потребуется специальное оборудование, о чем пойдет речь далее.

Технология получения биогаза

Суть эффективного производства — ускорение природного процесса разложения органического сырья. Для этого находящимся в нем бактериям необходимо создать наилучшие условия для размножения и переработки отходов. И первое условие – поместить сырье в закрытую емкость – реактор, иначе — генератор биогаза. Отходы измельчаются и перемешиваются в реакторе с расчетным количеством чистой воды до получения исходного субстрата.

Примечание. Чистая вода необходима для того, чтобы в субстрат не попали вещества, пагубно влияющие на жизнедеятельность бактерий. Как следствие, процесс брожения может сильно замедлиться.

Промышленная установка по производству биогаза оборудована подогревом субстрата, средствами перемешивания и контроля над кислотностью среды. Перемешивание выполняется с целью удалить с поверхности твердую корку, что возникает во время брожения и мешает выделению биогаза. Длительность технологического процесса – не менее 15 дней, за это время степень разложения достигает 25%. Считается, что максимальный выход горючего происходит до 33% разложения биомассы.

Технологией предусматривается ежедневное обновление субстрата, так обеспечивается интенсивное получение газа из навоза, в промышленных установках оно исчисляется сотнями кубических метров в день. Часть отработанной массы в размере порядка 5% от общего объема удаляется из реактора, а на ее место загружается столько же свежего биологического сырья. Отработанный материал используется в качестве органического удобрения полей.

Схема биогазовой установки

Получая биогаз в домашних условиях, невозможно создать столь благоприятные условия для микроорганизмов, как в промышленном производстве. И в первую очередь это утверждение касается организации подогрева генератора. Как известно, это требует затрат энергии, что ведет к существенному удорожанию себестоимости горючего. Контролировать соблюдение слабощелочной среды, присущей процессу брожения, вполне возможно. Только как ее корректировать в случае отклонений? Снова затраты.

Владельцам частных хозяйств, желающим добывать биогаз своими руками, рекомендуется изготовить реактор простой конструкции из доступных материалов, а потом его модернизировать в силу своих возможностей. Что надо сделать:

  • герметично закрывающуюся емкость объемом не менее 1 м3. Разные баки и бочки малых размеров тоже подойдут, но горючего из них будет выделяться мало из-за недостаточного количества сырья. Такие объемы производства вас не устроят;
  • организовывая производство биогаза в домашних условиях, вы вряд ли станете делать подогрев емкости, а вот утеплить ее нужно обязательно. Другой вариант – заглубить реактор в землю, выполнив тепловую изоляцию верхней части;
  • установить в реакторе ручную мешалку любой конструкции, выведя рукоятку через верхнюю крышку. Узел прохода ручки должен быть герметичным;
  • предусмотреть патрубки для подачи и выгрузки субстрата, а также для отбора биогаза.

Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной ниже уровня земли:

1 – генератор горючего (емкость из металла, пластика или бетона); 2 — бункер для заливки субстрата; 3 – технический люк; 4 – сосуд, играющий роль водяного затвора; 5 – патрубок выгрузки отработанных отходов; 6 – патрубок отбора биогаза.

Как получить биогаз в домашних условиях?

Операция первая – измельчение отходов до фракции, чей размер не более 10 мм. Так гораздо легче приготовить субстрат, да и бактериям будет проще перерабатывать сырье. Получившаяся масса тщательно перемешивается с водой, ее количество – около 0.7 л на 1 кг органики. Как уже сказано выше, воду следует использовать только чистую. Затем субстратом заполняется биогазовая установка, сделанная своими руками, после чего реактор герметично закрывается.

Несколько раз в течении дня надо наведываться к емкости, чтобы перемешать содержимое. На 5-й день можно проверять наличие газа, и буде он появится, периодически откачивать его компрессором в баллон. Если этого вовремя не делать, то давление внутри реактора возрастет и брожение замедлится, а то и остановится вовсе. Спустя 15 дней надо производить выгрузку части субстрата и добавление такого же количество нового. Подробности можно узнать, просмотрев видео:

Заключение

Вполне вероятно, что простейшая установка для получения биогаза не обеспечит все ваши потребности. Но, учитывая нынешнюю стоимость энергоресурсов, это уже будет немалым подспорьем в домашнем хозяйстве, ведь за исходное сырье вам платить не приходится. Со временем, плотно занимаясь производством, вы сможете уловить все особенности и провести необходимое усовершенствование установки.

Источник: cotlix.com

Биогаз

Биогаз является ярким примером того, что из отходов можно получить высокую прибыль. Побочные материалы хозяйственной деятельности, в результате переработки становятся экологически чистым газообразным топливом. Такой цикл утилизации отходов дает возможность создать замкнутое производство, на базе фермерского предприятия или городского очистительного учреждения.

Получение биогаза

Производство биогаза невозможно без специального устройства: биогазовой установки. Это комплекс инженерных сооружений, состоящий из устройств и емкостей, которые предназначены для хранения и подготовки сырьевой базы, производства биогаза, его сбора и очистки. Во время производства выделяются побочные продукты переработки – сухая часть, используемая для получения высококачественных минеральных удобрений и вода. Чтобы получить электроэнергию биогазовую установку иногда совмещают с мини газотурбинным или иным генератором. С целью создания не только электро-, но и дополнительной тепловой энергии, биогазовое производство комплектуется когенерационными приборами.
Биогаз получают в особых, устойчивых к коррозии цилиндрических герметичных цистернах, называемых ферментерами. В этих резервуарах происходит процесс брожения. Однако, перед тем, как попасть в ферментер, сырье попадает в резервуар-приемник. Там происходит смешивание с водой до однородного состояния, при помощи особого насоса. После этого, из резервуара-приемника в ферментеры подается уже подготовленная сырьевая база. Стоит отметить, что процедуру перемешивания в это время не останавливают. Она продолжается до того времени, когда резервуар-приемник опустошается. Только при условии пустого резервуара насос автоматически остановится, и начнет выделяться биогаз. Рядом находится газгольдер, в который и попадает газ по трубам.
Биореактор должен находиться в отдельно стоящем быстровозводимом помещении, это является вынужденной необходимостью, которая продиктована нормами безопасности, а также тем, что для создания биогаза необходимо поддерживать постоянную, относительно высокую температуру на уровне 30 – 50 С°. Технология получения биогаза предполагает периодическое перемешивание смеси ферментируемых компонентов. Этот процесс предотвращает их расслоение и остановку процесса брожения.
Для того, чтобы установка для производства биогаза функционировала нормально, необходим позаботиться об измельчении крупных кусков сырья, поскольку они способствуют замедлению скорости выделения метана. За работой профессиональных биогазовых установок следит компьютер. Для обслуживания нескольких станций среднего размера, потребуется не более двух человек.

Сырье для биогаза

Основным сырьем для создания биогаза являются органические компоненты твердых бытовых отходов. Кроме этого, могут использоваться даже сточные воды, жидкие и твердые отходы сельскохозяйственного производства.
Сырье должно соответствовать определенным требованиям. Объем получаемого биогаза на единицу ферментируемого вещества зависит от уровня влажности исходного сырья. Например, из различных типов навоза получается различное количество биогаза на килограмм вещества с разным процентным содержанием метана. Наибольший выход биогаза и наивысшее процентное содержание в нем метана получается из свекольной ботвы. Таким образом, получение топлива на свекольно-сахарных заводах можно назвать самым эффективным.
Исходя из того, какое сырье будет приняться для получения биогаза, меняется и установка для его создания. К примеру, при использовании сухого или твердого сырья, его необходимо механически загрузить в шнековый транспортер, поставляющий сырье в реактор. А при использовании стоковых вод или навоза, сырье в резервуары попадает самотеком, откуда при помощи насосов, при необходимости, поступает в биореактор. В некоторых случаях сырье нуждается в дополнительной очистке и гидролизе. В данном случае, в системе получения биогаза будут присутствовать два соединенных вместе биореактора.
Химический состав биогаза:

  • 50-87 % метана
  • 13-50 % углекислого газа
  • водород
  • сероводород
  • аммиак.
Читайте также:  Как сделать стол в беседку на даче своими руками

После полной очистки получается биометан, являющийся аналогом природного газа. Примерно 10-15 % получаемого биогаза используется для обслуживания ферментатора, чтобы поддерживать в нем необходимую температуру 35-40 0С. Из остального биогаза происходит выработка электрической и тепловой энергии. Такой биогаз отлично подходит для обогрева промышленных теплиц, фермерских хозяйств.

Использование биогаза

Изготовление и использование биогаза характеризуется целым рядом обоснованных и подтверждённых мировой практикой преимуществ. Выделим следующие:

  • возобновляемый источник энергии (ВИЭ). Как известно для создания биогаза применяют возобновляемую биомассу
  • обширный перечень применяемого сырья для создания такого вида топлива дает возможность возводить биогазовые установки практически в любом месте в районе концентрации сельскохозяйственного производства, а также технологически связанных с ним сфер промышленности
  • универсальность методов энергетического применения биогаза. Его можно использовать в качестве электрической и/или тепловой энергии в месте его получения, а также на любом объекте, который подключен к газотранспортной сети (если возможна подача очищенного биогаза в эту сеть). Кроме этого, такой газ можно применять для заправки автомобилей
  • стабильность создания электроэнергии из биогаза на протяжении всего календарного года дает возможность покрывать пиковые нагрузки в сети, среди прочего и в условиях использования нестабильных ВИЭ, к примеру, солнечных или ветровых электростанций
  • формирование рабочих мест вследствие создания рыночной цепочки от поставщика биомассы до эксплуатирующего персонала энергетических объектов
  • существенное уменьшение отрицательного действия на окружающую среду в результате переработки и обезвреживания отходов методом контролированного сбраживания в биогазовых установках. Биогазовые технологии можно назвать одним из главных и наиболее рациональных путей утилизации органических отходов. Производство биогаза позволяет снизить выбросы парниковых газов в атмосферу.

Полученная электрическая и тепловая энергия смогут покрыть не только потребности производственного комплекса, но и прилегающей инфраструктуры. Примечательно, что сырьё для БГУ бесплатное, вследствие чего гарантируется высокая экономическая эффективность после завершения периода окупаемости (4-7 лет). Себестоимость производимой на БГУ энергии не возрастает, а наоборот – уменьшается.
Установка БГУ дает возможность:

  • не закупать постоянно дорожающую электроэнергию из сетей
  • не закупать газ для производства тепла
  • уменьшить объёмы закупки минеральных удобрений
  • снизить ёмкость лагун необходимую для хранения
  • улучшить экологического положение.

Биогаз в России

Существенным и определяющим фактором для развития биогазовой энергетики является поддержка на государственном уровне. К примеру, в странах, где правительство с целью приобретения электроэнергии, от биогазовых установок, применяет «зеленый тариф», доля биогазовой энергии достигает 20 %. Такая ситуация наблюдается в Финляндии, Швеции, Австрии. Представители Минэнерго России заявили, что страна выйдет на показатель 10 % энергии от альтернативных источников всех видов только в 2030 году.
Специалисты называют два перспективных направления в производстве биогаза в России:

  • возведение промышленных станций
  • продажа заводских модульных установок.

С точки зрения технологий, изготовление биогазовых реакторов также развивается в двух направлениях. Первый тип биогазовых установок – это модульные горизонтальные механизмы цилиндрической формы, в которых имеются мешалки серийного производства. Такие установки поставляются в готовом виде. Второй конструктивный тип – вертикально установленные метантенки, чаще всего собираемые на месте установки.
Практические данные говорят о том, что хозяйство, которое имеет биогазовую установку, потребляет не более 15 % вырабатываемой энергии, следовательно, большая ее часть поступает на реализацию. Чтобы стимулировать производителей биогазовой энергии специалисты Минэнерго занимаются разработкой целого комплекса мер:

  • установка надбавки к оптовой цене электроэнергии
  • компенсация расходов на подключении к электросети.

Тем не менее, невзирая на довольно благоприятную почву, в России работающих биогазовых электростанций всего несколько штук. Первый российский реактор запустили в 2009 году в деревне Дошино Калужской области. Еще один работает в Белгородской области – биогазовая станция «Байнцуры» на базе свиноводческого комплекса, и «Лучки». Несколько лет назад была запущена крупная биогазовая станция в мордовском поселке Ромадановское. Лидирует в производстве российского биогаза Белгородский регион.
Так как большой объем органических отходов вырабатывается именно в агропромышленном комплексе, то развитие биогазовой энергетики наиболее перспективно в сельской местности нашего государства. К сожалению на сегодняшний день в России биологическую массу преимущественно рассматривают в качестве источника убытков, ведь каждый год ущерб от отходов АПК оценивают примерно в 450 млрд руб. В то время, как биогаз – это экологически безопасный и дешевый тип энергоносителя. При помощи биогазовых технологий можно достичь целого ряда положительных побочных эффектов, которые крайне актуальны для российского села.

Источник: mining-prom.ru

Биогаз

Биогаз является ярким примером того, что из отходов можно получить высокую прибыль. Побочные материалы хозяйственной деятельности, в результате переработки становятся экологически чистым газообразным топливом. Такой цикл утилизации отходов дает возможность создать замкнутое производство, на базе фермерского предприятия или городского очистительного учреждения.

Получение биогаза

Производство биогаза невозможно без специального устройства: биогазовой установки. Это комплекс инженерных сооружений, состоящий из устройств и емкостей, которые предназначены для хранения и подготовки сырьевой базы, производства биогаза, его сбора и очистки. Во время производства выделяются побочные продукты переработки – сухая часть, используемая для получения высококачественных минеральных удобрений и вода. Чтобы получить электроэнергию биогазовую установку иногда совмещают с мини газотурбинным или иным генератором. С целью создания не только электро-, но и дополнительной тепловой энергии, биогазовое производство комплектуется когенерационными приборами.
Биогаз получают в особых, устойчивых к коррозии цилиндрических герметичных цистернах, называемых ферментерами. В этих резервуарах происходит процесс брожения. Однако, перед тем, как попасть в ферментер, сырье попадает в резервуар-приемник. Там происходит смешивание с водой до однородного состояния, при помощи особого насоса. После этого, из резервуара-приемника в ферментеры подается уже подготовленная сырьевая база. Стоит отметить, что процедуру перемешивания в это время не останавливают. Она продолжается до того времени, когда резервуар-приемник опустошается. Только при условии пустого резервуара насос автоматически остановится, и начнет выделяться биогаз. Рядом находится газгольдер, в который и попадает газ по трубам.
Биореактор должен находиться в отдельно стоящем быстровозводимом помещении, это является вынужденной необходимостью, которая продиктована нормами безопасности, а также тем, что для создания биогаза необходимо поддерживать постоянную, относительно высокую температуру на уровне 30 – 50 С°. Технология получения биогаза предполагает периодическое перемешивание смеси ферментируемых компонентов. Этот процесс предотвращает их расслоение и остановку процесса брожения.
Для того, чтобы установка для производства биогаза функционировала нормально, необходим позаботиться об измельчении крупных кусков сырья, поскольку они способствуют замедлению скорости выделения метана. За работой профессиональных биогазовых установок следит компьютер. Для обслуживания нескольких станций среднего размера, потребуется не более двух человек.

Сырье для биогаза

Основным сырьем для создания биогаза являются органические компоненты твердых бытовых отходов. Кроме этого, могут использоваться даже сточные воды, жидкие и твердые отходы сельскохозяйственного производства.
Сырье должно соответствовать определенным требованиям. Объем получаемого биогаза на единицу ферментируемого вещества зависит от уровня влажности исходного сырья. Например, из различных типов навоза получается различное количество биогаза на килограмм вещества с разным процентным содержанием метана. Наибольший выход биогаза и наивысшее процентное содержание в нем метана получается из свекольной ботвы. Таким образом, получение топлива на свекольно-сахарных заводах можно назвать самым эффективным.
Исходя из того, какое сырье будет приняться для получения биогаза, меняется и установка для его создания. К примеру, при использовании сухого или твердого сырья, его необходимо механически загрузить в шнековый транспортер, поставляющий сырье в реактор. А при использовании стоковых вод или навоза, сырье в резервуары попадает самотеком, откуда при помощи насосов, при необходимости, поступает в биореактор. В некоторых случаях сырье нуждается в дополнительной очистке и гидролизе. В данном случае, в системе получения биогаза будут присутствовать два соединенных вместе биореактора.
Химический состав биогаза:

  • 50-87 % метана
  • 13-50 % углекислого газа
  • водород
  • сероводород
  • аммиак.

После полной очистки получается биометан, являющийся аналогом природного газа. Примерно 10-15 % получаемого биогаза используется для обслуживания ферментатора, чтобы поддерживать в нем необходимую температуру 35-40 0С. Из остального биогаза происходит выработка электрической и тепловой энергии. Такой биогаз отлично подходит для обогрева промышленных теплиц, фермерских хозяйств.

Читайте также:  Подиум с выдвижной кроватью своими руками (фото)

Использование биогаза

Изготовление и использование биогаза характеризуется целым рядом обоснованных и подтверждённых мировой практикой преимуществ. Выделим следующие:

  • возобновляемый источник энергии (ВИЭ). Как известно для создания биогаза применяют возобновляемую биомассу
  • обширный перечень применяемого сырья для создания такого вида топлива дает возможность возводить биогазовые установки практически в любом месте в районе концентрации сельскохозяйственного производства, а также технологически связанных с ним сфер промышленности
  • универсальность методов энергетического применения биогаза. Его можно использовать в качестве электрической и/или тепловой энергии в месте его получения, а также на любом объекте, который подключен к газотранспортной сети (если возможна подача очищенного биогаза в эту сеть). Кроме этого, такой газ можно применять для заправки автомобилей
  • стабильность создания электроэнергии из биогаза на протяжении всего календарного года дает возможность покрывать пиковые нагрузки в сети, среди прочего и в условиях использования нестабильных ВИЭ, к примеру, солнечных или ветровых электростанций
  • формирование рабочих мест вследствие создания рыночной цепочки от поставщика биомассы до эксплуатирующего персонала энергетических объектов
  • существенное уменьшение отрицательного действия на окружающую среду в результате переработки и обезвреживания отходов методом контролированного сбраживания в биогазовых установках. Биогазовые технологии можно назвать одним из главных и наиболее рациональных путей утилизации органических отходов. Производство биогаза позволяет снизить выбросы парниковых газов в атмосферу.

Полученная электрическая и тепловая энергия смогут покрыть не только потребности производственного комплекса, но и прилегающей инфраструктуры. Примечательно, что сырьё для БГУ бесплатное, вследствие чего гарантируется высокая экономическая эффективность после завершения периода окупаемости (4-7 лет). Себестоимость производимой на БГУ энергии не возрастает, а наоборот – уменьшается.
Установка БГУ дает возможность:

  • не закупать постоянно дорожающую электроэнергию из сетей
  • не закупать газ для производства тепла
  • уменьшить объёмы закупки минеральных удобрений
  • снизить ёмкость лагун необходимую для хранения
  • улучшить экологического положение.

Биогаз в России

Существенным и определяющим фактором для развития биогазовой энергетики является поддержка на государственном уровне. К примеру, в странах, где правительство с целью приобретения электроэнергии, от биогазовых установок, применяет «зеленый тариф», доля биогазовой энергии достигает 20 %. Такая ситуация наблюдается в Финляндии, Швеции, Австрии. Представители Минэнерго России заявили, что страна выйдет на показатель 10 % энергии от альтернативных источников всех видов только в 2030 году.
Специалисты называют два перспективных направления в производстве биогаза в России:

  • возведение промышленных станций
  • продажа заводских модульных установок.

С точки зрения технологий, изготовление биогазовых реакторов также развивается в двух направлениях. Первый тип биогазовых установок – это модульные горизонтальные механизмы цилиндрической формы, в которых имеются мешалки серийного производства. Такие установки поставляются в готовом виде. Второй конструктивный тип – вертикально установленные метантенки, чаще всего собираемые на месте установки.
Практические данные говорят о том, что хозяйство, которое имеет биогазовую установку, потребляет не более 15 % вырабатываемой энергии, следовательно, большая ее часть поступает на реализацию. Чтобы стимулировать производителей биогазовой энергии специалисты Минэнерго занимаются разработкой целого комплекса мер:

  • установка надбавки к оптовой цене электроэнергии
  • компенсация расходов на подключении к электросети.

Тем не менее, невзирая на довольно благоприятную почву, в России работающих биогазовых электростанций всего несколько штук. Первый российский реактор запустили в 2009 году в деревне Дошино Калужской области. Еще один работает в Белгородской области – биогазовая станция «Байнцуры» на базе свиноводческого комплекса, и «Лучки». Несколько лет назад была запущена крупная биогазовая станция в мордовском поселке Ромадановское. Лидирует в производстве российского биогаза Белгородский регион.
Так как большой объем органических отходов вырабатывается именно в агропромышленном комплексе, то развитие биогазовой энергетики наиболее перспективно в сельской местности нашего государства. К сожалению на сегодняшний день в России биологическую массу преимущественно рассматривают в качестве источника убытков, ведь каждый год ущерб от отходов АПК оценивают примерно в 450 млрд руб. В то время, как биогаз – это экологически безопасный и дешевый тип энергоносителя. При помощи биогазовых технологий можно достичь целого ряда положительных побочных эффектов, которые крайне актуальны для российского села.

Источник: mining-prom.ru

Как добыть биогаз в домашних условиях

Вопрос получения метана интересен тем владельцам частных хозяйств, кто занимается разведением птицы или свиней, а также держит крупнорогатый скот. Как правило, в таких хозяйствах вырабатывается значительное количество органических отходов жизнедеятельности животных, они-то и могут принести немалую пользу, став источником дешевого топлива. Цель данного материала – рассказать, как добыть биогаз в домашних условиях, используя эти самые отходы.

Общие сведения о биогазе

Получаемый из различного навоза и птичьего помета домашний биогаз большей частью состоит из метана. Там его от 50 до 80% в зависимости от того, чьи отходы жизнедеятельности использовались для производства. Того самого метана, что горит в наших плитах и котлах, и за который мы платим порой немалые деньги согласно показаниям счетчика.

Чтобы дать представление о количестве горючего, что теоретически можно добыть при содержании животных дома или на даче, представим таблицу с данными о выходе биогаза и содержании в нем чистого метана:

Как можно понять из таблицы, для эффективного производства газа из коровьего навоза и силосных отходов понадобится довольно большое количество сырья. Выгоднее добывать горючее из навоза свиней и помета индюков.

Оставшаяся доля веществ (25—45%), из которых состоит домашний биогаз, приходится на углекислый газ (до 43%) и сероводород (1%). Также в составе горючего присутствует азот, аммиак и кислород, но в незначительных количествах. Кстати, именно благодаря выделению сероводорода и аммиака навозная куча издает такой знакомый «приятный» запах. Что касается энергетического содержания, то 1 м3 метана теоретически может выделить при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) тепловой энергии. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.

Для справки. На практике проверено, что для обогрева утепленного дома, находящегося в средней полосе, потребно около 45 м3 биологического горючего на 1 м2 площади за отопительный сезон.

Природой устроено так, что биогаз из навоза образуется самопроизвольно и независимо от того, хотим его получать или нет. Навозная куча перегнивает в течение года – полутора, просто находясь на открытом воздухе и даже при отрицательной температуре. Все это время она выделяет биогаз, но только в небольших количествах, поскольку процесс растянут во времени. Причиной служат сотни видов микроорганизмов, находящихся в экскрементах животных. То есть, для начала газовыделения ничего не нужно, оно будет происходить самостоятельно. А вот для оптимизации процесса и его ускорения потребуется специальное оборудование, о чем пойдет речь далее.

Технология получения биогаза

Суть эффективного производства — ускорение природного процесса разложения органического сырья. Для этого находящимся в нем бактериям необходимо создать наилучшие условия для размножения и переработки отходов. И первое условие – поместить сырье в закрытую емкость – реактор, иначе — генератор биогаза. Отходы измельчаются и перемешиваются в реакторе с расчетным количеством чистой воды до получения исходного субстрата.

Примечание. Чистая вода необходима для того, чтобы в субстрат не попали вещества, пагубно влияющие на жизнедеятельность бактерий. Как следствие, процесс брожения может сильно замедлиться.

Промышленная установка по производству биогаза оборудована подогревом субстрата, средствами перемешивания и контроля над кислотностью среды. Перемешивание выполняется с целью удалить с поверхности твердую корку, что возникает во время брожения и мешает выделению биогаза. Длительность технологического процесса – не менее 15 дней, за это время степень разложения достигает 25%. Считается, что максимальный выход горючего происходит до 33% разложения биомассы.

Технологией предусматривается ежедневное обновление субстрата, так обеспечивается интенсивное получение газа из навоза, в промышленных установках оно исчисляется сотнями кубических метров в день. Часть отработанной массы в размере порядка 5% от общего объема удаляется из реактора, а на ее место загружается столько же свежего биологического сырья. Отработанный материал используется в качестве органического удобрения полей.

Схема биогазовой установки

Получая биогаз в домашних условиях, невозможно создать столь благоприятные условия для микроорганизмов, как в промышленном производстве. И в первую очередь это утверждение касается организации подогрева генератора. Как известно, это требует затрат энергии, что ведет к существенному удорожанию себестоимости горючего. Контролировать соблюдение слабощелочной среды, присущей процессу брожения, вполне возможно. Только как ее корректировать в случае отклонений? Снова затраты.

Владельцам частных хозяйств, желающим добывать биогаз своими руками, рекомендуется изготовить реактор простой конструкции из доступных материалов, а потом его модернизировать в силу своих возможностей. Что надо сделать:

  • герметично закрывающуюся емкость объемом не менее 1 м3. Разные баки и бочки малых размеров тоже подойдут, но горючего из них будет выделяться мало из-за недостаточного количества сырья. Такие объемы производства вас не устроят;
  • организовывая производство биогаза в домашних условиях, вы вряд ли станете делать подогрев емкости, а вот утеплить ее нужно обязательно. Другой вариант – заглубить реактор в землю, выполнив тепловую изоляцию верхней части;
  • установить в реакторе ручную мешалку любой конструкции, выведя рукоятку через верхнюю крышку. Узел прохода ручки должен быть герметичным;
  • предусмотреть патрубки для подачи и выгрузки субстрата, а также для отбора биогаза.
Читайте также:  Домашний турник своими руками: чертежи, схемы, фото

Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной ниже уровня земли:

1 – генератор горючего (емкость из металла, пластика или бетона); 2 — бункер для заливки субстрата; 3 – технический люк; 4 – сосуд, играющий роль водяного затвора; 5 – патрубок выгрузки отработанных отходов; 6 – патрубок отбора биогаза.

Как получить биогаз в домашних условиях?

Операция первая – измельчение отходов до фракции, чей размер не более 10 мм. Так гораздо легче приготовить субстрат, да и бактериям будет проще перерабатывать сырье. Получившаяся масса тщательно перемешивается с водой, ее количество – около 0.7 л на 1 кг органики. Как уже сказано выше, воду следует использовать только чистую. Затем субстратом заполняется биогазовая установка, сделанная своими руками, после чего реактор герметично закрывается.

Несколько раз в течении дня надо наведываться к емкости, чтобы перемешать содержимое. На 5-й день можно проверять наличие газа, и буде он появится, периодически откачивать его компрессором в баллон. Если этого вовремя не делать, то давление внутри реактора возрастет и брожение замедлится, а то и остановится вовсе. Спустя 15 дней надо производить выгрузку части субстрата и добавление такого же количество нового. Подробности можно узнать, просмотрев видео:

Заключение

Вполне вероятно, что простейшая установка для получения биогаза не обеспечит все ваши потребности. Но, учитывая нынешнюю стоимость энергоресурсов, это уже будет немалым подспорьем в домашнем хозяйстве, ведь за исходное сырье вам платить не приходится. Со временем, плотно занимаясь производством, вы сможете уловить все особенности и провести необходимое усовершенствование установки.

Источник: cotlix.com

Делаем установку для биогаза из навоза своими руками

Дата публикации: 13 марта 2019

Получение биогаза (метана) актуально для владельцев хозяйств по разведению скота и птиц. На фермах с птицей и крупным скотом всегда остро стоит вопрос утилизации отходов жизнедеятельности. Для того, чтобы избавиться от помета и навоза, необходимо позаботиться о сборе, вывозе, обеззараживании и переработке. Все эти процедуры требуют определенных материальных трат, времени и сил.

Чтобы процесс утилизации навоза начал приносить прибыль, а не убытки, целесообразно задуматься о переработке навоза в биогаз. Домашний биогаз из помета птиц и животных на 50-80% состоит из метана. Это тот самый газ, который горит в котлах, плитах и используется в качестве биотоплива для автомобилей. Метан выделяется из навоза произвольно, сам по себе. Если оставить помет гнить на солнце в течение года, он начнет «бродить» и выделять биогаз. Вам необходимо лишь оптимизировать этот процесс, чтобы увеличить количество выделяемого метана и ускорить сроки его выработки.

Производство биогаза из навоза: суть метода

Для повышения эффективности производства биогаза необходимо ускорить процесс разложения и брожения сырья. Чтобы это осуществить, нужно создать максимально благоприятные условия для размножения нужных бактерий. Для этого потребуется поместить навоз в специальную емкость — реактор. Емкость при этом должна быть закрыта — в таких условиях бактерии будут размножаться активней. Уже в реакторе навоз подвергается измельчению, а после смешивается с водой. Вода обязательно должна быть чистой. В противном случае в субстрат попадут посторонние микробы, которые могут замедлить процесс брожения.

В промышленных условиях установка для производства биогаза оборудована системой подогрева реактора, контроллером кислотности и специальными лопастями для перемешивания субстрата. Перемешивание навоза позволяет избавиться от образования твердой корки, которая блокирует поступление кислорода с внешней стороны и выход метана — с внутренней. Срок получения метана в промышленных условиях составляет не менее пятнадцати суток. За это время навоз способен разложиться до 25%. Максимальный отток метана происходит при степени разложения в 33%.

Следует учесть, что на днище реактора образовывается гнилой ил. Он выводится с помощью специальной трубки, которая отводит его в отдельный резервуар для шлама. Впоследствии шлам вычищается и удаляется. Поднимающийся вверх по резервуару метан проходит очищение паровой баней, а после отправляется в газовый коллектор.

Промышленное получение метана предполагает ежедневную закачку свежего субстрата, который смешивается с тем, что уже начал бродить. За день можно добавить 5% свежего навоза вместо 5% отработанного. Удаленный из реактора навоз можно использовать в качестве удобрения для земли. Так у вас получится безотходное производство, где вы сможете получить и биогаз, и удобрения.

Создание установки для биогаза из навоза в домашних условиях

Для конструирования установки по переработке навоза в биогаз вам понадобится:

  • герметично закрывающая емкость (из металла, бетона, пластика) объемом не меньше одного кубометра;
  • крышка для реактора с герметичным узлом прохода для ручки мешалки;
  • материал для теплоизоляции днища (играет роль системы подогрева);
  • ручная мешалка из подручных материалов (можно использовать лопату или винтовой шнек);
  • патрубки для подачи/вытяжки субстрата и для вывода биогаза.

В процессе строительства вам могут понадобиться дополнительные материалы: трубы, фильтры, клапаны. Все это можно найти в строительном магазине. Конструкция довольна проста, и вы сможете усовершенствовать ее по мере возведения.

Делаем установку из пластиковой бочки

В качестве эксперимента можно попробовать сделать установку из обычной пластиковой бочки. Они выпускаются объемом от 100 до 200 литров. Бочка будет служить реактором. Сделайте в ней два отверстия для входа и выхода патрубков. Входное отверстие делается ближе к днищу, а выходное — сверху. Диаметр отверстий зависит от диаметра используемых патрубков. Пластиковые трубы можно купить в строительном магазине. Вставляем их в отверстия и надежно изолируем. Для входа подойдет труба с изгибом (с соединителем), а для выхода — короткая прямая трубка.

Роль резервуара для полученного биогаза отдается емкости меньшего объема. Например, можно взять ведро объемом от 20 л. Ведро фиксируется с помощью сантехнического клапана. От него отводим трубку к металлическому держателю с вентилем, откуда будет происходить выпуск газа.

Не забудьте про теплоизоляцию бочки. Ее можно обмотать минеральной ватой, пенополиэтиленом или любым другим материалом. Лучше всего поставить бочку на солнце, чтобы увеличить температуру внутри реактора. Засыпаем внутрь сырье в соотношении 0,7 л воды на 1 кг навоза. Ставим любую подходящую емкость для отвода шлама, устанавливаем сверху ведро и ждем брожения. Ждем около трех недель первой партии своего домашнего биогаза. Помните, что перед использованием метан нужно очистить от двуокиси углерода. С этой задачей справится специальный фильтр, который продается в магазине как «фильтр для очистки сжатого воздуха, углекислого газа и пара».

Биогаз из навоза своими руками: строим подземную установку

Еще один простой способ возвести собственную установку по переработке навоза в биогаз — построить подземную систему. Для начала необходимо вырыть яму объемом не меньше одного кубометра. Ее стенки и днище заливаются керамзитобетоном. С противоположных стен выводится по одной трубе для подачи биомассы и выведения шлама. Выходная труба должна располагаться ближе к днищу, а входная — на 50 см выше дна. Конец выходной трубы подводится к емкости для отходов. Конец входной трубы должен быть расположен таким образом, чтобы вам было удобно закачивать через него новое сырье.

Верхняя часть этого «бункера» представляет собой газгольдер купольной или конусообразной формы. Его проще всего изготовить из металлических листов или кирпичной кладки. На вершине газгольдера монтируется герметичный люк и газовая труба с гидрозатвором. Советуем предусмотреть наличие такой немаловажной детали, как клапан для сброса давления. Он обеспечит безопасность при работе с установкой и будет поддерживать оптимальное давление внутри реактора.

Перемешивание субстрата в такой установке происходит по принципу барботажа. Для этого возьмите несколько пластиковых труб и проделайте в них как можно больше дырочек. После этого закрепите трубы внутри реактора в вертикальном положении. Когда газ будет подниматься вверх, он будет испускать пузырьки, которые на выходе начнут бурлить в субстрате, тем самым его перемешивая.

Биогаз из навоза — выгодное вложение

Для тех, кто не готов мастерить такую камеру, всегда есть другой выход — можно купить готовую. Строительство установки все равно потребует от вас небольших вложений. Если вы не уверены в своих силах или не располагаете всеми материалами, целесообразно просто купить установку из ПВХ. В итоге вы все равно организуете свое домашнее производство по переработке навоза и получения биогаза.

Чем больше сидишь в интернете тем больше нового узнаешь. Удивительно, я ранее даже думать не могла из навоз может понадобится для добычи газа. Знача что для растений как удобрение пользуется, но эта для меня что то новое.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Источник: altenergiya.ru