Πώς να παράγετε βιοαέριο από κοπριά: μια επισκόπηση των βασικών αρχών και του σχεδιασμού μιας μονάδας παραγωγής

Οι αγρότες αντιμετωπίζουν κάθε χρόνο το πρόβλημα της διάθεσης κοπριάς.Τα σημαντικά κεφάλαια που απαιτούνται για την οργάνωση της απομάκρυνσης και της ταφής του είναι χαμένα. Αλλά υπάρχει ένας τρόπος που σας επιτρέπει όχι μόνο να εξοικονομήσετε χρήματα, αλλά και να κάνετε αυτό το φυσικό προϊόν να σας εξυπηρετήσει προς όφελός σας.

Οι οικονομικοί ιδιοκτήτες εφαρμόζουν εδώ και καιρό στην πράξη την οικολογική τεχνολογία που καθιστά δυνατή τη λήψη βιοαερίου από την κοπριά και τη χρήση του αποτελέσματος ως καύσιμο.

Ως εκ τούτου, στο υλικό μας θα μιλήσουμε για την τεχνολογία παραγωγής βιοαερίου και θα μιλήσουμε επίσης για τον τρόπο κατασκευής μιας μονάδας βιοενέργειας.

Πλεονεκτήματα της χρήσης βιοτεχνολογίας

Τεχνολογία απόκτηση βιοκαυσίμων από διάφορες φυσικές πηγές δεν είναι καινούργιο. Η έρευνα στον τομέα αυτό ξεκίνησε στα τέλη του 18ου αιώνα και αναπτύχθηκε με επιτυχία τον 19ο αιώνα. Στη Σοβιετική Ένωση, το πρώτο εργοστάσιο βιοενέργειας δημιουργήθηκε τη δεκαετία του σαράντα του περασμένου αιώνα.

Οι βιοτεχνολογίες έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε πολλές χώρες, αλλά σήμερα αποκτούν ιδιαίτερη σημασία. Λόγω της επιδείνωσης της περιβαλλοντικής κατάστασης στον πλανήτη και του υψηλού κόστους ενέργειας, πολλοί στρέφουν την προσοχή τους σε εναλλακτικές πηγές ενέργειας και θερμότητας.

Η τεχνολογία επεξεργασίας της κοπριάς σε βιοαέριο καθιστά δυνατή τη μείωση της ποσότητας των επιβλαβών εκπομπών μεθανίου στην ατμόσφαιρα και την απόκτηση πρόσθετης πηγής θερμικής ενέργειας

Φυσικά, η κοπριά είναι ένα πολύτιμο λίπασμα και αν υπάρχουν δύο αγελάδες στο αγρόκτημα, τότε δεν υπάρχουν προβλήματα με τη χρήση της. Είναι διαφορετικό το θέμα όταν πρόκειται για εκμεταλλεύσεις με μεγάλα και μεσαία ζώα, όπου παράγονται τόνοι δύσοσμου και σάπιου βιολογικού υλικού ετησίως.

Προκειμένου η κοπριά να μετατραπεί σε λίπασμα υψηλής ποιότητας, χρειάζονται περιοχές με συγκεκριμένο καθεστώς θερμοκρασίας και αυτό είναι ένα επιπλέον κόστος. Ως εκ τούτου, πολλοί αγρότες το αποθηκεύουν όπου μπορούν και μετά το μεταφέρουν στα χωράφια.

Ανάλογα με τον όγκο των πρώτων υλών που παράγονται ανά ημέρα, θα πρέπει να επιλέγονται οι διαστάσεις της εγκατάστασης και ο βαθμός αυτοματοποίησής της

Εάν δεν πληρούνται οι συνθήκες αποθήκευσης, έως και το 40% του αζώτου και ο κύριος όγκος του φωσφόρου εξατμίζεται από την κοπριά, γεγονός που επιδεινώνει σημαντικά τους δείκτες ποιότητας. Επιπλέον, απελευθερώνεται αέριο μεθάνιο στην ατμόσφαιρα, το οποίο έχει αρνητικό αντίκτυπο στην περιβαλλοντική κατάσταση του πλανήτη.

Οι σύγχρονες βιοτεχνολογίες καθιστούν δυνατή όχι μόνο την εξουδετέρωση των βλαβερών επιπτώσεων του μεθανίου στο περιβάλλον, αλλά και την ωφέλεια του για τους ανθρώπους, αποκομίζοντας παράλληλα σημαντικά οικονομικά οφέλη. Σαν άποτέλεσμα η επεξεργασία της κοπριάς παράγει βιοαέριο, από την οποία μπορούν στη συνέχεια να ληφθούν χιλιάδες kW ενέργειας και τα απόβλητα παραγωγής αντιπροσωπεύουν ένα πολύτιμο αναερόβιο λίπασμα.

Μηχανισμός σχηματισμού αερίου από οργανικές πρώτες ύλες

Το βιοαέριο είναι μια πτητική ουσία χωρίς χρώμα ή οσμή, η οποία περιέχει έως και 70% μεθάνιο. Ως προς τους δείκτες ποιότητας του, προσεγγίζει τον παραδοσιακό τύπο καυσίμου – φυσικό αέριο. Έχει καλή θερμογόνο δύναμη, 1μ³ Το βιοαέριο παράγει τόση θερμότητα όση παράγεται από την καύση ενάμισι κιλού άνθρακα.

Οφείλουμε το σχηματισμό βιοαερίου σε αναερόβια βακτήρια, τα οποία εργάζονται ενεργά για την αποσύνθεση των οργανικών πρώτων υλών, που περιλαμβάνουν κοπριά ζώων εκτροφής, περιττώματα πτηνών και τυχόν φυτικά απόβλητα.

Στην αυτοπαραγωγή βιοαερίου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν περιττώματα πτηνών και απόβλητα μικρών και μεγάλων ζώων. Οι πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καθαρή μορφή ή με τη μορφή μείγματος που περιλαμβάνει γρασίδι, φύλλωμα, παλιό χαρτί

Για να ενεργοποιήσετε τη διαδικασία, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ευνοϊκές συνθήκες για τη ζωή των βακτηρίων. Θα πρέπει να είναι παρόμοια με εκείνα στα οποία αναπτύσσονται μικροοργανισμοί σε μια φυσική δεξαμενή - στο στομάχι των ζώων, όπου είναι ζεστό και δεν υπάρχει οξυγόνο.

Στην πραγματικότητα, αυτές είναι οι δύο βασικές συνθήκες που συμβάλλουν στη θαυματουργή μετατροπή της σάπιας κοπριάς σε καύσιμο φιλικό προς το περιβάλλον και πολύτιμα λιπάσματα.

Για την παραγωγή βιοαερίου, χρειάζεστε έναν σφραγισμένο αντιδραστήρα χωρίς πρόσβαση στον αέρα, όπου θα πραγματοποιηθεί η διαδικασία ζύμωσης της κοπριάς και η αποσύνθεσή της σε συστατικά:

• μεθάνιο (έως 70%).
• διοξείδιο του άνθρακα (περίπου 30%).
• άλλες αέριες ουσίες (1-2%).

Τα αέρια που προκύπτουν ανεβαίνουν στην κορυφή του δοχείου, από όπου στη συνέχεια αντλούνται και το υπολειμματικό προϊόν καθιζάνει - οργανικό λίπασμα υψηλής ποιότητας, το οποίο, ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας, έχει διατηρήσει όλες τις πολύτιμες ουσίες που υπάρχουν στην κοπριά - άζωτο και φώσφορο, και έχει χάσει σημαντικό μέρος των παθογόνων μικροοργανισμών.

Ο αντιδραστήρας για την παραγωγή βιοαερίου πρέπει να έχει εντελώς κλειστό σχεδιασμό στον οποίο δεν υπάρχει οξυγόνο, διαφορετικά η διαδικασία αποσύνθεσης της κοπριάς θα είναι εξαιρετικά αργή

Η δεύτερη σημαντική προϋπόθεση για την αποτελεσματική αποσύνθεση της κοπριάς και το σχηματισμό βιοαερίου είναι η συμμόρφωση με το καθεστώς θερμοκρασίας. Τα βακτήρια που συμμετέχουν στη διαδικασία ενεργοποιούνται σε θερμοκρασίες από +30 βαθμούς.

Επιπλέον, η κοπριά περιέχει δύο τύπους βακτηρίων:

• μεσόφιλος. Η ζωτική τους δραστηριότητα συμβαίνει σε θερμοκρασία +30 – +40 μοίρες.
• θερμόφιλος. Για την αναπαραγωγή τους, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί ένα καθεστώς θερμοκρασίας +50 (+60) βαθμών.

Ο χρόνος επεξεργασίας των πρώτων υλών σε εγκαταστάσεις πρώτου τύπου εξαρτάται από τη σύνθεση του μείγματος και κυμαίνεται από 12 έως 30 ημέρες. Ταυτόχρονα, 1 λίτρο χρήσιμης περιοχής αντιδραστήρα παράγει 2 λίτρα βιοκαυσίμου. Όταν χρησιμοποιούνται εγκαταστάσεις του δεύτερου τύπου, ο χρόνος παραγωγής του τελικού προϊόντος μειώνεται σε τρεις ημέρες και η ποσότητα βιοαερίου αυξάνεται στα 4,5 λίτρα.

Η απόδοση των θερμόφιλων φυτών είναι ορατή με γυμνό μάτι, ωστόσο, το κόστος της συντήρησής τους είναι πολύ υψηλό, επομένως πριν επιλέξετε μία ή άλλη μέθοδο παραγωγής βιοαερίου, πρέπει να υπολογίσετε τα πάντα πολύ προσεκτικά

Παρά το γεγονός ότι η απόδοση των θερμόφιλων εγκαταστάσεων είναι δεκάδες φορές υψηλότερη, χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερο συχνά, καθώς η διατήρηση υψηλών θερμοκρασιών στον αντιδραστήρα συνδέεται με υψηλό κόστος.

Η συντήρηση και η συντήρηση φυτών μεσόφιλου τύπου είναι φθηνότερη, επομένως οι περισσότερες φάρμες τις χρησιμοποιούν για την παραγωγή βιοαερίου.

Όσον αφορά το ενεργειακό δυναμικό, το βιοαέριο είναι ελαφρώς κατώτερο από τα συμβατικά καύσιμα αερίου. Ωστόσο, περιέχει αναθυμιάσεις θειικού οξέος, η παρουσία των οποίων πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή υλικών για την κατασκευή της εγκατάστασης

Υπολογισμοί απόδοσης χρήσης βιοαερίου

Απλοί υπολογισμοί θα σας βοηθήσουν να αξιολογήσετε όλα τα οφέλη από τη χρήση εναλλακτικών βιοκαυσίμων. Μία αγελάδα βάρους 500 kg παράγει περίπου 35-40 kg κοπριάς την ημέρα. Αυτή η ποσότητα είναι αρκετή για να πάρετε περίπου 1,5 μ³ βιοαέριο, από το οποίο μπορούν να παραχθούν 3 kW/h ηλεκτρικής ενέργειας.

Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από τον πίνακα, είναι εύκολο να υπολογίσετε πόσα m³ Το βιοαέριο μπορεί να ληφθεί στην έξοδο σύμφωνα με τον αριθμό των ζώων που είναι διαθέσιμα στο αγρόκτημα

Για την παραγωγή βιοκαυσίμου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε έναν τύπο οργανικής πρώτης ύλης είτε μείγματα πολλών συστατικών με υγρασία 85-90%. Είναι σημαντικό να μην περιέχουν ξένες χημικές ακαθαρσίες που επηρεάζουν αρνητικά τη διαδικασία επεξεργασίας.

Η απλούστερη συνταγή για το μείγμα επινοήθηκε το 2000 από έναν Ρώσο από την περιοχή Lipetsk, ο οποίος κατασκεύασε με τα χέρια του μια απλή εγκατάσταση για την παραγωγή βιοαερίου.Ανέμειξε 1.500 κιλά κοπριάς αγελάδας με 3.500 κιλά διάφορα φυτικά υπολείμματα, πρόσθεσε νερό (περίπου το 65% του βάρους όλων των συστατικών) και ζέστανε το μείγμα στους 35 βαθμούς.

Σε δύο εβδομάδες, τα δωρεάν καύσιμα είναι έτοιμα. Αυτή η μικρή εγκατάσταση παρήγαγε 40 m³ φυσικό αέριο την ημέρα, που ήταν αρκετό για να ζεστάνει το σπίτι και τα βοηθητικά κτίρια για έξι μήνες.

Επιλογές για μονάδες παραγωγής βιοκαυσίμων

Αφού κάνετε τους υπολογισμούς, πρέπει να αποφασίσετε πώς θα κάνετε την εγκατάσταση για να λάβετε βιοαέριο σύμφωνα με τις ανάγκες της φάρμας σας. Εάν ο αριθμός των ζώων είναι μικρός, τότε είναι κατάλληλη η απλούστερη επιλογή, η οποία είναι εύκολο να γίνει με τα χέρια σας από διαθέσιμα υλικά.

Για μεγάλες εκμεταλλεύσεις που έχουν σταθερή πηγή μεγάλων ποσοτήτων πρώτων υλών, συνιστάται η κατασκευή ενός βιομηχανικού αυτοματοποιημένου συστήματος βιοαερίου. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απίθανο να είναι δυνατό να γίνει χωρίς τη συμμετοχή ειδικών που θα αναπτύξουν το έργο και θα εγκαταστήσουν την εγκατάσταση σε επαγγελματικό επίπεδο.

Το διάγραμμα δείχνει ξεκάθαρα πώς λειτουργεί ένα βιομηχανικό αυτοματοποιημένο συγκρότημα για την παραγωγή βιοαερίου. Η κατασκευή μιας τέτοιας κλίμακας μπορεί να οργανωθεί για πολλά αγροκτήματα που βρίσκονται κοντά

Σήμερα υπάρχουν δεκάδες εταιρείες που μπορούν να προσφέρουν πολλές επιλογές: από έτοιμες λύσεις μέχρι την ανάπτυξη ενός μεμονωμένου έργου. Για να μειώσετε το κόστος κατασκευής, μπορείτε να συνεργαστείτε με γειτονικές εκμεταλλεύσεις (αν υπάρχουν εκεί κοντά) και να κατασκευάσετε μια εγκατάσταση παραγωγής βιοαερίου για όλες.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι για να κατασκευαστεί έστω και μια μικρή εγκατάσταση, είναι απαραίτητο να συνταχθούν τα σχετικά έγγραφα, να γίνει ένα τεχνολογικό διάγραμμα, ένα σχέδιο τοποθέτησης εξοπλισμού και αερισμού (εάν ο εξοπλισμός είναι εγκατεστημένος σε εσωτερικούς χώρους) και να περάσουν από διαδικασίες έγκρισης με την επιθεώρηση SES, πυρκαγιάς και αερίου.

Ένα μίνι εργοστάσιο παραγωγής φυσικού αερίου για την κάλυψη των αναγκών ενός μικρού ιδιωτικού νοικοκυριού μπορεί να κατασκευαστεί με τα χέρια σας, εστιάζοντας στο σχεδιασμό και τον συγκεκριμένο σχεδιασμό εγκαταστάσεων που παράγονται σε βιομηχανική κλίμακα.

Ο σχεδιασμός των εγκαταστάσεων επεξεργασίας κοπριάς και φυτικής οργανικής ύλης σε βιοαέριο δεν είναι περίπλοκος. Το πρωτότυπο που παράγεται από τη βιομηχανία είναι αρκετά κατάλληλο ως πρότυπο για την κατασκευή του δικού σας μίνι εργοστασίου

Ανεξάρτητοι τεχνίτες που αποφασίζουν να κατασκευάσουν τη δική τους εγκατάσταση πρέπει να εφοδιαστούν με δοχείο νερού, πλαστικούς σωλήνες ύδρευσης ή αποχέτευσης, γωνιακές στροφές, σφραγίδες και έναν κύλινδρο για την αποθήκευση του αερίου που παράγεται στην εγκατάσταση.

Χαρακτηριστικά του συστήματος βιοαερίου

Μια πλήρης μονάδα βιοαερίου είναι ένα πολύπλοκο σύστημα που αποτελείται από:

1. Βιοαντιδραστήρας, όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία αποσύνθεσης της κοπριάς.
2. Αυτοματοποιημένο σύστημα παροχής οργανικών αποβλήτων.
3. Συσκευές ανάμειξης βιομάζας;
4. Εξοπλισμός για τη διατήρηση των βέλτιστων συνθηκών θερμοκρασίας.
5. Δεξαμενές αερίου – δεξαμενές αποθήκευσης αερίου.
6. Δέκτης απορριμμάτων στερεών αποβλήτων.

Όλα τα παραπάνω στοιχεία εγκαθίστανται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις που λειτουργούν σε αυτόματη λειτουργία. Οι οικιακόι αντιδραστήρες, κατά κανόνα, έχουν πιο απλοποιημένο σχεδιασμό.

Το διάγραμμα δείχνει τα κύρια στοιχεία ενός αυτοματοποιημένου συστήματος βιοαερίου.Ο όγκος του αντιδραστήρα εξαρτάται από την ημερήσια πρόσληψη οργανικών πρώτων υλών. Για να λειτουργήσει πλήρως η εγκατάσταση, ο αντιδραστήρας πρέπει να γεμίσει στα δύο τρίτα του όγκου του.

Αρχή λειτουργίας της εγκατάστασης

Το κύριο στοιχείο του συστήματος είναι ο βιοαντιδραστήρας. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την υλοποίησή του, το κύριο πράγμα είναι να διασφαλιστεί η στεγανότητα της δομής και να αποφευχθεί η είσοδος οξυγόνου. Μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή μεταλλικού δοχείου διαφόρων σχημάτων (συνήθως κυλινδρικό), που βρίσκεται στην επιφάνεια. Συχνά χρησιμοποιούνται άδειες δεξαμενές καυσίμου 50 cc για αυτούς τους σκοπούς.

Μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα πτυσσόμενα δοχεία. Το πλεονέκτημά τους είναι η δυνατότητα γρήγορης αποσυναρμολόγησης και, εάν είναι απαραίτητο, μεταφοράς σε άλλη τοποθεσία. Συνιστάται η χρήση βιομηχανικών επιφανειακών εγκαταστάσεων σε μεγάλες φάρμες όπου υπάρχει συνεχής εισροή μεγάλων ποσοτήτων οργανικών πρώτων υλών.

Για μικρά αγροκτήματα, η επιλογή της υπόγειας τοποθέτησης της δεξαμενής είναι πιο κατάλληλη. Ένα υπόγειο καταφύγιο κατασκευάζεται από τούβλο ή σκυρόδεμα. Μπορείτε να θάψετε έτοιμα δοχεία στο έδαφος, για παράδειγμα, βαρέλια από μέταλλο, ανοξείδωτο χάλυβα ή PVC. Είναι επίσης δυνατό να τοποθετηθούν επιφανειακά στο δρόμο ή σε ειδικά διαμορφωμένο δωμάτιο με καλό αερισμό.

Για την κατασκευή μιας μονάδας παραγωγής βιοαερίου, μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα δοχεία από PVC και να τα εγκαταστήσετε σε δωμάτιο εξοπλισμένο με σύστημα εξαερισμού

Ανεξάρτητα από το πού και πώς βρίσκεται ο αντιδραστήρας, είναι εξοπλισμένος με αποθήκη για τη φόρτωση κοπριάς. Πριν από τη φόρτωση της πρώτης ύλης, πρέπει να υποβληθεί σε προκαταρκτική προετοιμασία: συνθλίβεται σε κλάσματα όχι μεγαλύτερα από 0,7 mm και αραιώνεται με νερό. Ιδανικά, η υγρασία του υποστρώματος θα πρέπει να είναι περίπου 90%.

Οι αυτοματοποιημένες εγκαταστάσεις βιομηχανικού τύπου είναι εξοπλισμένες με σύστημα παροχής πρώτων υλών, συμπεριλαμβανομένου ενός δέκτη στον οποίο το μείγμα φέρεται στο απαιτούμενο επίπεδο υγρασίας, ενός αγωγού παροχής νερού και μιας μονάδας άντλησης για την άντληση της μάζας στον βιοαντιδραστήρα.

Σε οικιακές εγκαταστάσεις για την προετοιμασία του υποστρώματος, χρησιμοποιούνται ξεχωριστά δοχεία όπου τα απόβλητα συνθλίβονται και αναμιγνύονται με νερό. Στη συνέχεια, η μάζα φορτώνεται στο διαμέρισμα υποδοχής. Σε αντιδραστήρες που βρίσκονται υπόγεια, η χοάνη για την υποδοχή του υποστρώματος εξάγεται και το παρασκευασμένο μείγμα ρέει με τη βαρύτητα μέσω ενός αγωγού στον θάλαμο ζύμωσης.

Εάν ο αντιδραστήρας βρίσκεται στο έδαφος ή σε εσωτερικό χώρο, ο σωλήνας εισόδου με τη συσκευή λήψης μπορεί να βρίσκεται στην κάτω πλευρά της δεξαμενής. Είναι επίσης δυνατό να φέρετε τον σωλήνα στην κορυφή και να βάλετε μια υποδοχή στο λαιμό του. Σε αυτή την περίπτωση, η βιομάζα θα πρέπει να παρέχεται με αντλία.

Είναι επίσης απαραίτητο να παρέχεται μια οπή εξόδου στον βιοαντιδραστήρα, η οποία γίνεται σχεδόν στο κάτω μέρος του δοχείου στην αντίθετη πλευρά από τη χοάνη εισόδου. Όταν τοποθετείται υπόγεια, ο σωλήνας εξόδου τοποθετείται λοξά προς τα πάνω και οδηγεί σε ένα δοχείο απορριμμάτων, σε σχήμα ορθογώνιου κουτιού. Το άνω άκρο του πρέπει να είναι κάτω από το επίπεδο της εισόδου.

Οι σωλήνες εισόδου και εξόδου βρίσκονται λοξά προς τα πάνω σε διαφορετικές πλευρές της δεξαμενής, ενώ η δεξαμενή αντιστάθμισης στην οποία εισέρχονται τα απόβλητα πρέπει να βρίσκεται κάτω από τη χοάνη υποδοχής

Η διαδικασία προχωρά ως εξής: η χοάνη εισόδου λαμβάνει μια νέα παρτίδα υποστρώματος, η οποία ρέει στον αντιδραστήρα, την ίδια στιγμή η ίδια ποσότητα μάζας αποβλήτων ανεβαίνει μέσω ενός σωλήνα στον δέκτη απορριμμάτων, από όπου στη συνέχεια αφαιρείται και χρησιμοποιείται ως βιολίπασμα υψηλής ποιότητας.

Το βιοαέριο αποθηκεύεται σε δεξαμενή αερίου. Τις περισσότερες φορές βρίσκεται απευθείας στην οροφή του αντιδραστήρα και έχει το σχήμα θόλου ή κώνου. Είναι κατασκευασμένο από σίδερο στέγης και, στη συνέχεια, για την αποφυγή διεργασιών διάβρωσης, βάφεται με πολλές στρώσεις λαδομπογιά.

Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις που έχουν σχεδιαστεί για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων αερίου, η δεξαμενή αερίου κατασκευάζεται συχνά με τη μορφή ξεχωριστής δεξαμενής που συνδέεται με τον αντιδραστήρα μέσω αγωγού.

Το αέριο που παράγεται από τη ζύμωση δεν είναι κατάλληλο για χρήση γιατί περιέχει μεγάλη ποσότητα υδρατμών και δεν θα καεί με αυτή τη μορφή. Για τον καθαρισμό του από κλάσματα νερού, το αέριο περνά μέσα από μια σφράγιση νερού. Για να γίνει αυτό, αφαιρείται ένας σωλήνας από τη δεξαμενή αερίου, μέσω του οποίου το βιοαέριο εισέρχεται σε ένα δοχείο με νερό και από εκεί παρέχεται στους καταναλωτές μέσω πλαστικού ή μεταλλικού σωλήνα.

Σχέδιο εγκατάστασης που βρίσκεται υπόγεια. Τα ανοίγματα εισόδου και εξόδου πρέπει να βρίσκονται στις απέναντι πλευρές του δοχείου. Υπάρχει μια σφράγιση νερού πάνω από τον αντιδραστήρα μέσω της οποίας περνά το αέριο που προκύπτει για να στεγνώσει.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, για την αποθήκευση αερίου χρησιμοποιούνται ειδικοί σάκοι υποδοχής αερίου από πολυβινυλοχλωρίδιο. Οι σακούλες τοποθετούνται δίπλα στην εγκατάσταση και σταδιακά γεμίζουν με αέριο.Καθώς γεμίζονται, το ελαστικό υλικό φουσκώνει και ο όγκος των σακουλών αυξάνεται, επιτρέποντάς σας να αποθηκεύσετε προσωρινά περισσότερο από το τελικό προϊόν εάν είναι απαραίτητο.

Προϋποθέσεις αποτελεσματικής λειτουργίας βιοαντιδραστήρα

Για την αποτελεσματική λειτουργία της εγκατάστασης και την εντατική απελευθέρωση βιοαερίου απαιτείται ομοιόμορφη ζύμωση του οργανικού υποστρώματος. Το μείγμα πρέπει να βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Διαφορετικά, σχηματίζεται κρούστα πάνω του, η διαδικασία αποσύνθεσης επιβραδύνεται και ως αποτέλεσμα παράγεται λιγότερο αέριο από αυτό που είχε αρχικά υπολογιστεί.

Για να εξασφαλιστεί η ενεργός ανάμειξη της βιομάζας, εγκαθίστανται υποβρύχιοι ή κεκλιμένοι αναδευτήρες εξοπλισμένοι με ηλεκτρική κίνηση στο άνω ή στο πλευρικό τμήμα ενός τυπικού αντιδραστήρα. Σε οικιακές εγκαταστάσεις, η ανάμειξη γίνεται μηχανικά χρησιμοποιώντας μια συσκευή που μοιάζει με οικιακό αναμικτήρα. Μπορεί να ελεγχθεί χειροκίνητα ή να εξοπλιστεί με ηλεκτρική κίνηση.

Όταν ο αντιδραστήρας είναι τοποθετημένος κατακόρυφα, η λαβή του αναδευτήρα βρίσκεται στο πάνω μέρος της εγκατάστασης. Εάν το δοχείο εγκατασταθεί οριζόντια, ο κοχλίας βρίσκεται επίσης σε οριζόντιο επίπεδο και η λαβή βρίσκεται στο πλάι του βιοαντιδραστήρα

Μία από τις πιο σημαντικές προϋποθέσεις για την παραγωγή βιοαερίου είναι η διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας στον αντιδραστήρα. Η θέρμανση μπορεί να επιτευχθεί με διάφορους τρόπους. Σε σταθερές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούνται αυτοματοποιημένα συστήματα θέρμανσης, τα οποία ενεργοποιούνται όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα προκαθορισμένο επίπεδο και σβήνουν όταν επιτευχθεί η απαιτούμενη θερμοκρασία.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για θέρμανση λέβητες αερίου, πραγματοποιήστε απευθείας θέρμανση με ηλεκτρικές συσκευές θέρμανσης ή κατασκευάστε ένα θερμαντικό στοιχείο στη βάση του δοχείου.

Για τη μείωση της απώλειας θερμότητας, συνιστάται η κατασκευή ενός μικρού πλαισίου γύρω από τον αντιδραστήρα με ένα στρώμα υαλοβάμβακα ή η κάλυψη της εγκατάστασης με θερμομόνωση. Έχει καλές θερμομονωτικές ιδιότητες διογκωμένη πολυστερίνη και άλλες ποικιλίες της.

Για να δημιουργήσετε ένα σύστημα θέρμανσης από βιομάζα, μπορείτε να εκτελέσετε έναν αγωγό από το σύστημα θέρμανσης του σπιτιού, το οποίο τροφοδοτείται από τον αντιδραστήρα

Προσδιορισμός του απαιτούμενου όγκου

Ο όγκος του αντιδραστήρα προσδιορίζεται με βάση την ημερήσια ποσότητα κοπριάς που παράγεται στο αγρόκτημα. Είναι επίσης απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο τύπος της πρώτης ύλης, η θερμοκρασία και ο χρόνος ζύμωσης. Για να λειτουργήσει πλήρως η εγκατάσταση, το δοχείο γεμίζεται στο 85-90% του όγκου, τουλάχιστον το 10% πρέπει να παραμείνει ελεύθερο για να διαφύγει το αέριο.

Η διαδικασία αποσύνθεσης της οργανικής ύλης σε μια μεσόφιλη εγκατάσταση σε μέση θερμοκρασία 35 βαθμών διαρκεί από 12 ημέρες, μετά την οποία αφαιρούνται τα υπολείμματα που έχουν υποστεί ζύμωση και ο αντιδραστήρας γεμίζει με ένα νέο τμήμα του υποστρώματος. Δεδομένου ότι τα απόβλητα αραιώνονται με νερό έως και 90% πριν σταλούν στον αντιδραστήρα, η ποσότητα του υγρού πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη κατά τον προσδιορισμό του ημερήσιου φορτίου.

Με βάση τους δεδομένους δείκτες, ο όγκος του αντιδραστήρα θα είναι ίσος με την ημερήσια ποσότητα παρασκευασμένου υποστρώματος (κοπριά με νερό) πολλαπλασιασμένη επί 12 (ο χρόνος που απαιτείται για την αποσύνθεση της βιομάζας) και αυξάνεται κατά 10% (ελεύθερος όγκος του δοχείου).

Κατασκευή υπόγειας κατασκευής

Τώρα ας μιλήσουμε για την απλούστερη εγκατάσταση που σας επιτρέπει να αποκτήσετε βιοαέριο στο σπίτι με το χαμηλότερο κόστος. Σκεφτείτε την κατασκευή ενός υπόγειου συστήματος. Για να το φτιάξετε, πρέπει να σκάψετε μια τρύπα, η βάση και οι τοίχοι του είναι γεμάτοι με ενισχυμένο διογκωμένο πηλό σκυρόδεμα.

Τα ανοίγματα εισόδου και εξόδου βρίσκονται στις απέναντι πλευρές του θαλάμου, όπου τοποθετούνται κεκλιμένοι σωλήνες για την τροφοδοσία του υποστρώματος και την άντληση της μάζας απορριμμάτων.

Ο σωλήνας εξόδου με διάμετρο περίπου 7 cm θα πρέπει να βρίσκεται σχεδόν στο κάτω μέρος της αποθήκης, το άλλο άκρο του είναι τοποθετημένο σε μια ορθογώνια δεξαμενή αντιστάθμισης στην οποία θα αντλούνται τα απόβλητα. Ο αγωγός τροφοδοσίας του υποστρώματος βρίσκεται περίπου 50 εκ. από τον πυθμένα και έχει διάμετρο 25-35 εκ. Το πάνω μέρος του σωλήνα εισέρχεται στο διαμέρισμα υποδοχής πρώτων υλών.

Ο αντιδραστήρας πρέπει να είναι πλήρως σφραγισμένος. Για να αποκλειστεί η πιθανότητα εισόδου αέρα, το δοχείο πρέπει να καλύπτεται με ένα στρώμα ασφάλτου στεγανοποίησης

Το πάνω μέρος της αποθήκης είναι μια θήκη αερίου, η οποία έχει σχήμα θόλου ή κώνου. Είναι κατασκευασμένο από λαμαρίνες ή σίδερο στέγης. Μπορείτε επίσης να ολοκληρώσετε τη δομή με τούβλα, η οποία στη συνέχεια καλύπτεται με χαλύβδινο πλέγμα και σοβατίζεται. Πρέπει να φτιάξετε μια σφραγισμένη καταπακτή πάνω από τη δεξαμενή αερίου, να αφαιρέσετε το σωλήνα αερίου που περνά μέσα από το στεγανοποιητικό του νερού και να εγκαταστήσετε μια βαλβίδα για να εκτονώσετε την πίεση του αερίου.

Για να αναμίξετε το υπόστρωμα, μπορείτε να εξοπλίσετε την εγκατάσταση με ένα σύστημα αποστράγγισης που λειτουργεί με βάση την αρχή των φυσαλίδων. Για να το κάνετε αυτό, στερεώστε κάθετα πλαστικούς σωλήνες μέσα στη δομή, έτσι ώστε η άνω άκρη τους να βρίσκεται πάνω από το στρώμα υποστρώματος. Κάντε πολλές τρύπες σε αυτά. Το αέριο υπό πίεση θα πέσει κάτω και ανεβαίνοντας, οι φυσαλίδες αερίου θα αναμειγνύουν τη βιομάζα στο δοχείο.

Εάν δεν θέλετε να κατασκευάσετε ένα καταφύγιο από σκυρόδεμα, μπορείτε να αγοράσετε ένα έτοιμο δοχείο από PVC. Για τη διατήρηση της θερμότητας, πρέπει να περιβάλλεται από ένα στρώμα θερμομόνωσης - αφρό πολυστυρενίου. Ο πυθμένας του λάκκου γεμίζεται με ένα στρώμα οπλισμένου σκυροδέματος 10 cm.Οι δεξαμενές από πολυβινυλοχλωρίδιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν ο όγκος του αντιδραστήρα δεν υπερβαίνει τα 3 m3.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Θα μάθετε πώς να κάνετε την απλούστερη εγκατάσταση από ένα συνηθισμένο βαρέλι αν παρακολουθήσετε το βίντεο:

Μπορείτε να δείτε πώς γίνεται η κατασκευή ενός υπόγειου αντιδραστήρα στο βίντεο:

Πώς φορτώνεται η κοπριά σε μια υπόγεια εγκατάσταση φαίνεται στο παρακάτω βίντεο:

Μια εγκατάσταση παραγωγής βιοαερίου από κοπριά θα σας επιτρέψει να εξοικονομήσετε σημαντικά έξοδα θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας και να χρησιμοποιήσετε οργανικό υλικό, το οποίο είναι διαθέσιμο σε αφθονία σε κάθε αγρόκτημα, για καλό σκοπό. Πριν ξεκινήσετε την κατασκευή, όλα πρέπει να υπολογιστούν και να προετοιμαστούν προσεκτικά.

Ο απλούστερος αντιδραστήρας μπορεί να κατασκευαστεί σε λίγες μέρες με τα χέρια σας, χρησιμοποιώντας διαθέσιμα υλικά. Εάν το αγρόκτημα είναι μεγάλο, τότε είναι καλύτερο να αγοράσετε μια έτοιμη εγκατάσταση ή να επικοινωνήσετε με ειδικούς.

Εάν, κατά την ανάγνωση των πληροφοριών που παρουσιάζονται, έχετε ερωτήσεις ή έχετε προτάσεις που θα θέλατε να μοιραστείτε με τους επισκέπτες του ιστότοπου, αφήστε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ.