Mindenféle nyersanyag feldolgozására szolgáló korszerű technológiák lehetőséget kínálnak arra, hogy sikeresen megoldják a bioüzemanyagok trágyából közvetlenül otthon történő előállítási problémáját. Sőt, ha a bioüzemanyagot saját kezével otthon készíti a hulladékkezelés új elveinek köszönhetően, akkor egyidejűleg műtrágyákat is előállíthat mezőgazdasági ültetvényekhez.
És mi szükséges ehhez, és hogyan lehet helyesen elkészíteni a bioreaktorokat - ezeket a kérdéseket részletesen megvizsgáljuk cikkünkben. Javaslatokat fogunk adni a biogáz előállításához szükséges legjobb alapanyagok kiválasztására, elemezzük a keletkező üzemanyag háztartási felhasználásának jellemzőit.
Természetesen a legegyszerűbb módszer a kész ipari üzemek beszerzése. Magas költségeik miatt azonban megfontolják a gyártási rendszerek saját kezükben történő előállításának lehetőségeit.
Röviden a biogáz meghatározásáról
A tudományos meghatározások szerint a biogáz egy termék, amelyet egy biológiai hulladék tömegének erjedési folyamatából nyernek. Ebben az esetben a fermentáció metán vagy hidrogén.
A metán (vagy hidrogén) képződése háromféle baktérium létfontosságú aktivitásának eredményeként alakul ki:
- hidrolízis;
- savképződés;
- metánt képezve.
A fermentációs termék minősége a gázkeverék összetétele, amelynek tartalma arányban oszlik meg: 50-85% metán, 15-50% szén-dioxid és kevesebb, mint 5% hidrogén-szulfid.
Az alternatív energiatermelés szerkezeti diagramja így néz ki. Ugyanakkor sikeresen használják a mindennapi életben hagyományos nyersanyagforrásokat, amelyek alkalmasak alternatív energia - bioüzemanyag - előállítására.
Ezt a gázkeveréket szűrőn vezetik át a CO eltávolítására.2 és H2S, amely után tiszta biológiai metán marad. Az ilyen gáz nem különbözik a háztartási és az ipari szektorban használt földgáztól.
A kiváló minőségű biológiai gázkeverék előállításának alapanyagai általában:
- trágya és madár ürülékek;
- az alkoholtermelés hulladéka (bard);
- sörgyárak többlete (sörmagok);
- széklet és halhulladék;
- répapép, háztartási hulladék, fű és így tovább.
Ez csak az összes elfogadható felhasználási alapanyag része. De még ez a lista megmutatja: mennyire változatos a nyersanyagok listája annak érdekében, hogy folyamatosan meg lehessen állapítani a biogáztermelést.
Bioüzemanyag-előállító egység, amelyet a sok létező gazdaság egyikének igényei szerint állítottak elő. Egy kis állomás, de teljes mértékben kielégíti a magángazdaság igényeit
A kibocsátott gázkeverék térfogati mutatói közvetlenül függnek a felhasznált alapanyagok típusától és az abban lévő szárazanyag-tartalmatól. Tehát, ha szarvasmarha-trágyát alkalmazunk az üzleti életben, akkor ténylegesen 50-60 m-t kaphatunk egy tonna trágyából3 legfeljebb 60% metánt tartalmazó bioüzemanyagok.
Úgy gondolják, hogy a legjobb nyersanyagok a magas zsírtartalmú hulladékok. Egy tonna zsírhulladék feldolgozása egy klasszikus bioüzemanyag-üzemben akár 1300 métert eredményez3 gázkeverék, ahol a metántartalom eléri a 90% -ot.
Hogyan készítsünk egy feldolgozó farm modult?
Annak érdekében, hogy elkészítsék a hulladék bioüzemanyagként történő feldolgozási rendszerét, legalább tisztában kell lennie az ilyen eszközök működésének elvével, és rendelkeznie kell az áramköri elképzeléssel.
A bioreaktor telepítésének vázlata: 1 - bioreaktor; 2 - keverő; 3 - fűtés; 4 - szivattyú; 5 - szűrő elem; 6 - gázkompresszor; 7 - gáztartó; 8 - trágyagyűjtemény; 9 - műtrágyák (iszap) kibocsátása; 10 - fűtés vezérlőpanel
Fontolja meg mindkettőt, de meg kell jegyezni: a teljes értékű telepítés meglehetősen zavaró és költséges üzlet. Általában otthon csak valami hasonlót lehet tenni a feldolgozó állomásokhoz. Néhány kísérlet azonban sikeres.
A biosztatáció elve
A bioüzemanyag-előállítási technológia általában a következő szisztematikus megközelítést támogatja:
- A bioreaktorba (tartályba) tele van trágya.
- Egy bizonyos ideig fermentációs folyamat zajlik a reaktorban.
- Gáznemű közeg képződik.
- A reaktorból származó gázok kibocsátása.
- A gázkeveréket megtisztítják és üzemanyagként továbbítják.
A kapott gázkeverék összetételét a különféle anyagokkal kellően magas telítettség jellemzi. A százalékos komponensben mindenekelőtt a metán (60%), a szén-dioxid (35%) és más anyagok, beleértve a hidrogén-szulfidot (5%).
Így néz ki a keverék gázeloszlási diagramja: 1 - körülbelül 63-65% metántartalom; 2 - szén-dioxid-tartalom körülbelül 30-33%; 3 - a hidrogén-szulfid tartalma körülbelül 2%; 4 - kb. 1% ammóniatartalom; 5 - hidrogéntartalom körülbelül 1%
Eközben a háztartási gáztermelő állomás hatékony működéséhez jelentős állati hulladékkészletekre van szükség.
Ezért az első dolog, amelyre figyelni kell a bioüzemanyag háztartási (házikó) körülmények között történő előállításának problémájának megoldásakor, a feldolgozó üzem nyersanyag-forrásainak rendelkezésre állása van.
DIY bioreaktor gyártása
Miután döntött a nyersanyagforrásokról, el kell döntenie az otthoni (vagy ország) bioreaktor helyéről. Maga a reaktor egy lezárt edény, elég erős, amelynek térfogata a feldolgozásra szánt trágya napi mennyiségével történik (referencia: 100 m3 a gázkeverék megközelítőleg 1 tonna trágyát igényel).
Táblázat a trágyatípus és az előállított biogáz mennyiségének arányáról
Táblázat, amely bemutatja egy adott típusú biológiai hulladék hatékonyságát a keletkező gázmennyiség szempontjából. Amint az az táblázatból látható, a leghatékonyabb a sertéstrágya, amely a legnagyobb mennyiségű bioüzemanyagot képes előállítani
Egy ilyen tartályt egy erős alapra kell felszerelni, elzáró szelepekkel és más műszaki tulajdonságokkal felszerelve, a klasszikus terv szerint. Az edény felső része előnyösen eltávolítható, csavarrögzítőkkel és tömítéssel.
A ciklus folytonosságának biztosítása érdekében a tárolótartályt műanyag fűtőmodullal kell felszerelni. Ha a nyári időszakban a trágya erjedésének hatékonyságát és a gáztermelés sebességét a külső hőmérsékleti feltételek teljes mértékben biztosítják, akkor a helyzet télen változik.
A bioreaktor téli működtetéséhez feltétlenül szükséges a mesterséges hevítés, mivel a fermentációs baktériumok aktivitása már 4-10 ° C-on nulla feletti hőmérsékleten megszűnik. Ennek megfelelően a tartálynak jól elkészített hőszigeteléssel kell rendelkeznie. Ehhez a klasszikus ásványgyapot szigetelési módszer megfelelő.
Jó példa a bioreaktor elszigetelésére téli üzemeltetésére. Itt ásványgyapot használták szigetelő anyagként. A gyapjú felső rétegét fólia borítja.
A fűtés szervezésének számos lehetősége van. Például elektromos fűtőberendezések vagy fűtőrendszerek használata vízhűtő folyadékon (vízköpeny).
A fűtőkör teljesítményét a reaktoron belüli optimális hőmérsékleti normának (25–40 ° C) kell kiszámítani, amely a hatékony biomassza erjedési folyamat eléréséhez szükséges.
A melegítőkön kívül a stagnálás mértéke befolyásolja a biomassza erjedési aktivitását is. Valójában a tartályban a trágyának folyamatosan mozgásban kell lennie. A biomassza mozgása elősegíti a fermentációs folyamatot és csökkenti a gázkomponens előállításának idejét.
Trágya és bioüzemanyagok feldolgozására alkalmas nyári növényváltozat változata. Ebben az esetben a melegítést konkrét vízfürdő formájában hajtják végre, amelybe a reaktor edényt merítik. Ezt a telepítést azonban télen nem lehet üzemeltetni.
A mozgás megszervezésének problémáját egy speciális mechanikus keverő bevezetésével oldják meg a bioreaktor kialakításában. Ennek a készüléknek a tengelye egy kis fordulatszámú motor tengelyéhez van kötve, amely a forgást hajtja végre. A keverési folyamat be- és kikapcsolása manuálisan vagy automatikusan is elvégezhető.
A honlapunkon van egy másik cikkünk, amely útmutatást nyújt a biogáz előállításához szükséges üzem telepítéséhez egy magánház igényeihez.
A biogáz és műtrágyák előállítási folyamata
Az otthoni bioüzemanyag-előállítási rendszer megtervezése technológiai szempontból magában foglalja a tartály trágya betöltését a kapacitás körülbelül 1/3-áig. A trágya betöltéséhez rakodónyílást készítenek hermetikusan záródó ajtóval. A bioreaktor fennmaradó felső részét a kibocsátott gázok felhalmozására használják.
Házi készítésű miniatűr bioreaktor, egy hagyományos 200 literes hordó alapján készült. A bioüzemanyagok szerény szükségleteinek kielégítésére elvileg eléggé alkalmas a magánszektorban történő felhasználásra. Ez a dizájn, amelyet otthon is meg lehet valósítani a bioüzemanyagok előállítása érdekében.
Az edény felső és alsó szintjén el kell végezni a kilépési lyukakat. Tetején egy gázkivezető nyílás, alul egy kezelendő trágya (műtrágyák) ürítésére szolgáló nyílás. Az edény felső részének régiójába is kívánatos lenne felszerelni egy ablakot a folyamat nyomon követése érdekében.
A gázkeverék kiadására szolgáló csövet egy lezárt cső köti össze egy olyan készülékkel, amely egyidejűleg elválasztó és vízszigetelő funkciókat is ellát. A kommunikációhoz kis átmérőjű (25-32 mm) csövet (fém vagy polietilén) használunk.
Maga az elválasztó egy viszonylag kis tartályú, vízzel töltött edény. A vízoszlopon áthaladó gázt megtisztítják, a gáztartályba engedik, majd a fogyasztókhoz továbbítják.
Példa egy kétlépcsős elválasztó eszközre - egy hidraulikus redőnyre a bioreaktorból származó gázkeverék ellátására. Ez a szűrési lehetőség lehetővé teszi a kiváló minőségű, tisztított termék előállítását.
A lehető legnagyobb átmérő elérése érdekében kívánatos az alsó cső a reaktoron (a kiégett trágya - iszap eltávolításához). Csatlakozó szelepeket (zárószelepeket) csatlakoztatnak hozzá, és csapot készítenek a tartályba az iszap gyűjtésére. A gazdaságban található hulladéktömeg sikeresen használható műtrágyaként.
A következő cikkben tárgyalunk részletes információkat a szükséges kapacitásmennyiség meghatározásáról, valamint a bioreaktor hatékonyságának és a biogáz felhasználásának megfelelőségének kiszámításáról.
Milyen összetételű legyen a trágyatömeg?
A trágya töltse tömegét a bioreaktorban nem szabad egyszerűen bármilyen minőségű alapanyagnak tekinteni. Az anyag alkotóeleme alapvető jelentőségű a fermentációs folyamat szempontjából. A gyakorlatban megfigyelték, hogy a szubsztrát részecskék csökkentésével a folyamat jobb hatékonysága jár.
A szubsztrát kifejezett rostos jellege és a baktériumok kölcsönhatásának növekedése a fő kritériumok, amelyek hozzájárulnak a trágya gyors lebomlásához. Ebben az állapotban a trágya hevítve és keverve nem képez csapadékot vagy filmet a felületen, ami nagymértékben megkönnyíti a gázkeverék szűrését.
Trágya előkészítése a reaktorba történő betöltéshez. Nem kevesebb figyelmet fordítanak erre az eljárásra, mint minden másra, ha rövid idő alatt jelentős mennyiségű bioüzemanyagot szeretne előállítani.
A nyersanyagok őrlésének mértéke határozza meg a fermentáció időtartamát, amely viszont befolyásolja a keletkező gáz mennyiségét. Ezért a fermentációs idő csökkentése érdekében alaposan meg kell őrölni a nyersanyagokat: minél jobb az őrlés, annál rövidebb a fermentációs idő.
A biogáz háztartási felhasználásának jellemzői
Az ilyen típusú energia hatóköre meglehetősen széles. A biogáz üzemanyagként történő felhasználásának köszönhetően elektromos energiát termelnek, forró vizet vagy gőzt termelnek. Számos példa található a gyakorlatból, amikor a gépjármű-szállítást bioüzemanyagok tüzelésére használják.
Annak érdekében, hogy a gazdaságnak ne legyen problémája ilyen üzemanyag felhasználásakor, rendkívül fontos, hogy felépítse a kapott biogáz tárolóját, a földgáztartály számára megfelelő helyet kiosztva a telephelyen.
Az ilyen típusú biogázüzemek azok a berendezések, amelyek lehetőséget kínálnak hulladékmentes termelési létesítmények létrehozására. E tekintetben jó példát mutatnak Nyugat-Európa egyes országai.
Például Dániában az ilyen típusú tüzelőanyagok előállítása elérte az ország teljes energiaforrásának csaknem 20% -át. A világ nagy régióiban - Indiában és Kínában - a biogázüzemek költségei százezreket érnek el.
Nagy teljesítményű ipari bioüzemanyag-előállító üzemek. Az ilyen konstrukciók képesek teljes bioüzemanyaggal biztosítani a nagy mezőgazdasági szerkezeteket. Nagyon sok ilyen rendszert használnak szerte a világon. És a mennyiségi növekedés aktívan folytatódik
Nemcsak, a biogáz előállítási folyamata iránti érdeklődés jelentősen megnőtt.
Ez egyike azoknak az alternatív energiaforrásoknak tulajdonított energiaellátási lehetőségeknek, amelyekre nézve látják a jövőt, tehát a mezőgazdasági termelők és a lakás- és kommunális szolgáltatók vezetői, a háztartások és a kisvállalkozások tulajdonosai szorosan figyelemmel kísérik a technológia fejlődését.
A biogázüzem áttekintése, amelynek előállításához 127 literes műanyag tartályt használtunk. Készülékjellemzők és kezelési tippek.
Különösen érdekes a létesítmények használata az étterem és a gasztronómiai szektor tulajdonosai között, ahol az élelmiszer-hulladék-feldolgozás témája továbbra is aktuális. Ennek alapján jó lehetőség van a szerves hulladék olcsó újrahasznosítására a gazdaságok javára. Végül, a bioüzemanyag-előállítási technológia a környezet valódi megóvása, amelyet nem lehet mondani más energiamérnökök gyártásáról.
Érdekli a bioüzemanyag-előállítás és szeretne tisztázni néhány pontot? Tegyen fel vitatott kérdéseket a megjegyzésekben - szakértőink megpróbálják tisztázni ezeket a pontokat.
Vagy talán nem ismeri a bioreaktor gyártását és a biogáz előállításának folyamatát? Ossza meg gyakorlati ismereteit és véleményét ebben a kérdésben cikkünkben - sok üzletvezetőt érdekel az Ön tapasztalata és ajánlásai.