Igasuguste toorainete töötlemise kaasaegsed tehnoloogiad avavad võimaluse edukalt lahendada biokütuste saamise probleem sõnnikust otse kodus. Pealegi, tänu oma jäätmete töötlemise uutele põhimõtetele oma kätega kodus biokütuse valmistamisega saate samaaegselt toota väetisi ka põllumajanduslikele istandustele.
Ja mida selleks vaja on ja kuidas bioreaktorit õigesti teha - kaalume neid küsimusi üksikasjalikult oma artiklis. Anname soovitusi biogaasi tootmiseks parimate toorainete valimiseks, analüüsime saadud kütuse majapidamisvajaduste kasutamise tunnuseid.
Muidugi on lihtsaim viis osta valmis tööstusettevõtteid. Kuid nende kõrge hind paneb neid kaaluma võimalusi tootmissüsteemide tootmiseks oma kätega.
Lühidalt biogaasi määratlusest
Teaduslike määratluste kohaselt on biogaas toode, mis saadakse bioloogiliste jäätmete massi kääritamise käigus. Käärimisprodukt on sel juhul metaan või vesinik.
Metaani (või vesiniku) moodustumine toimub kolme tüüpi bakterite elutähtsa aktiivsuse tagajärjel:
- hüdrolüüs;
- happe moodustamine;
- moodustades metaani.
Käärimisprodukti kvaliteediks on gaasisegu koostis, mille sisu jaotub suhtega: 50–85% metaani, 15–50% süsinikdioksiidi ja vähem kui 5% vesiniksulfiidi.
Alternatiivse energia tootmise struktuuriskeem näeb välja umbes selline. Samal ajal kasutatakse edukalt igapäevaseks kasutamiseks vajalikke tooraineallikaid, mis sobivad alternatiivse energia - biokütuse - saamiseks
See gaasisegu juhitakse CO eemaldamiseks läbi filtrite.2 ja H2S, pärast mida jääb puhas bioloogiline metaan. Selline gaas ei erine maagaasist, mida kasutatakse kodu- ja tööstussektoris.
Kvaliteetse bioloogilise gaasisegu saamiseks kasutatavad toorained on tavaliselt:
- sõnnik ja lindude väljaheited;
- alkoholitootmise jäätmed (bard);
- õlletootmise ülejäägid (õlleterad);
- väljaheited ja kalajäätmed;
- peedimass, olmeprügi, rohi ja palju muud.
See on vaid osa kõigist kasutamiseks vastuvõetavatest toorainetest. Kuid isegi see loetelu näitab: kui mitmekesine on toorainete loetelu, et oleks võimalik pidevalt biogaasi tootmist kindlaks teha.
Biokütuse tootmisüksus, mis on toodetud ühe paljudest olemasolevatest farmidest. Väike jaam, kuid täidab täielikult erafarmi vajadusi
Gaasisegu väljundi mahulised näitajad sõltuvad otseselt kasutatava tooraine tüübist ja selles sisalduvate kuivainete sisaldusest. Niisiis, kui rakendame ettevõttes veisesõnnikut, saame tegelikult ühe tonni sõnnikust 50–60 m3 biokütused, mis sisaldavad kuni 60% metaani.
Arvatakse, et parimad toorained on kõrge rasvasisaldusega jäätmed. Ühe tonni rasvajäätmete töötlemine läbi klassikalise biokütusejaama võib anda kuni 1300 m3 gaasisegu, milles metaani sisaldus ulatub 90% -ni.
Kuidas teha töötlemisfarmi moodul?
Jäätmete biokütuseks töötlemise süsteemi loomiseks peate vähemalt teadma selliste seadmete tööpõhimõtet, samuti omama vooluringide ideed.
Bioreaktori paigaldamise skeem: 1 - bioreaktor; 2 - segisti; 3 - kütteseade; 4 - pump; 5 - filtrielement; 6 - gaasikompressor; 7 - gaasihoidik; 8 - sõnniku kogumik; 9 - väetiste (muda) väljund; 10 - kütte juhtpaneel
Mõelge mõlemale, kuid tuleb märkida: täieõigusliku paigalduse ehitamine on üsna tülikas ja kulukas ettevõtmine. Kodus saab reeglina teha ainult midagi töötlemisjaamadega sarnast. Mõned katsed on siiski edukad.
Biostatsiooni põhimõte
Biokütuste tootmistehnoloogia toetab reeglina järgmist süsteemset lähenemisviisi:
- Bioreaktor (paak) on laaditud sõnnikuga.
- Teatud aja jooksul toimub reaktoris fermentatsiooniprotsess.
- Moodustub gaasiline keskkond.
- Gaaside väljund reaktorist.
- Gaasisegu puhastatakse ja saadetakse kasutamiseks kütusena.
Saadud gaasisegu koostist iseloomustab piisavalt kõrge küllastus erinevate ainetega. Protsendikomponendis on peamiselt metaan (60%), süsinikdioksiid (35%) ja muud ained, sealhulgas vesiniksulfiid (5%).
Nii näeb välja segu gaasi jaotusskeem: 1 - metaani sisaldus on umbes 63–65%; 2 - süsinikdioksiidi sisaldus umbes 30-33%; 3 - vesiniksulfiidi sisaldus on umbes 2%; 4 - ammoniaagi sisaldus umbes 1%; 5 - vesiniku sisaldus umbes 1%
Kodumajapidamises kasutatava gaasitootmisjaama tõhusaks tööks on vaja olulisi loomsete jäätmete varusid.
Seetõttu on esimene asi, millele peaksite kodu (suvila) tingimustes biokütuse saamise probleemi lahendamisel tähelepanu pöörama, töötlemisettevõtte tooraineallikate kättesaadavus.
DIY bioreaktori tootmine
Olles otsustanud tooraineallikate üle, peate otsustama kodu (või riigi) bioreaktori asukoha. Reaktor ise on piisavalt tugev suletud anum, mille maht põhineb töötlemiseks mõeldud sõnniku igapäevasel tarnimisel (viide: 100 m saamiseks3 gaasisegu jaoks on vaja umbes 1 tonni sõnnikut).
Tabel sõnniku tüübi ja toodetud biogaasi koguse suhte kohta
Tabel, mis näitab teatud tüüpi bioloogiliste jäätmete tõhusust toodetud gaasi mahu osas. Nagu tabelist näha, on kõige tõhusam sigade sõnnik, mis võib toota kõige rohkem biokütust
Selline konteiner tuleb paigaldada tugevale vundamendile, mis on vastavalt klassikalisele skeemile varustatud sulgeventiilide ja muude tehniliste omadustega. Mahuti ülemine osa on eelistatavalt eemaldatav, poltkinnituste ja tihendiga.
Tsükli järjepidevuse tagamiseks peab mahuti olema varustatud kunstliku soojendusmooduliga. Kui suveperioodil on sõnniku kääritamise tõhusus ja gaasi tootmise kiirus väliste temperatuuritingimustega täielikult tagatud, muutub olukord talvel.
Bioreaktori talvel töötamiseks on kunstlik kuumutamine kindlasti vajalik, arvestades kääritusbakterite aktiivsuse lakkamist juba temperatuuril 4-10 ° C üle nulli. Vastavalt sellele peab paagil olema hästi tehtud soojusisolatsioon. Selleks sobib hästi klassikaline mineraalvillaga isoleerimise meetod.
Hea näide bioreaktori isoleerimiseks selle talviseks tööks. Isolatsioonimaterjalina kasutati siin mineraalvilla. Vatt pealmine kiht on kaetud fooliummaterjaliga.
Kütte korraldamiseks on mitu võimalust. Näiteks elektrikeriste või küttesüsteemi kasutamine vesijahutusvedelikul (vesivann).
Küttekontuuri võimsus tuleks arvutada reaktori optimaalse temperatuurinormi 25–40 ° C põhjal, mis on vajalik tõhusa biomassi kääritamisprotsessi saavutamiseks.
Lisaks küttekehadele mõjutab stagnatsiooni aste biomassi kääritamise aktiivsust. Tegelikult peab paak sees sõnnik pidevalt liikuma. Biomassi liikumine tõhustab kääritamisprotsessi ja vähendab gaasi komponendi saamise aega.
Sõnniku ja biokütuste töötlemiseks mõeldud suvetehase variant. Sellisel juhul toimub kuumutamine betooni veevanni kujul, kuhu on sukeldatud reaktori anum. Kuid seda paigaldust ei saa talvel kasutada.
Liikumise korraldamise probleem lahendatakse spetsiaalse mehaanilise mikseri lisamisega bioreaktori kujundusse. Selle seadme võll on ühendatud väikese kiirusega mootori võlliga, mis viib läbi pöörlemise. Segamisprotsessi sisse ja välja lülitada saab käsitsi või automaatselt.
Meie saidil on veel üks artikkel, mis sisaldab juhiseid biogaasi tootmiseks vajaliku tehase paigaldamise kohta eramaja vajadustele.
Biogaasi ja väetiste saamise protsess
Biokütuse tootmissüsteemi kavandamine kodus hõlmab tehnoloogiliselt laeva laadimist sõnnikuga umbes 1/3 mahust. Sõnniku laadimiseks tehakse hermeetiliselt sulguva uksega laadimisluuk. Bioreaktori järelejäänud ülemist piirkonda kasutatakse eralduvate gaaside kogunemiseks.
Kodune miniatuurne bioreaktor, mis on valmistatud tavalise 200-liitrise barreli põhjal. Biokütuse tagasihoidlike vajaduste rahuldamiseks sobib see põhimõtteliselt erasektoris kasutamiseks. See on just see disain, mida saab tegelikult kodus teha ka biokütuste saamiseks.
Laeva ülemisel ja alumisel tasemel peate tegema väljumisavad. Ülaosas on gaasi väljalaskeava, allosas on töödeldud sõnniku (väetiste) väljalaskeava. Ka laeva ülaosa piirkonnas on protsessi jälgimiseks soovitatav paigaldada vaateaken.
Gaasisegu väljundtoru on suletud toru abil ühendatud seadmega, mis täidab samaaegselt eraldaja ja vesitihendi funktsioone. Suhtlemiseks kasutatakse väikese läbimõõduga (25-32 mm) toru (metallist või polüetüleenist).
Eraldaja ise on suhteliselt väikese mahutavusega anum, veega täidetud. Vesikolonni läbiv gaas puhastatakse, juhitakse gaasimahutisse ja tarnitakse seejärel tarbijatele.
Kaheetapilise eraldusseadme näide - hüdrauliline katik bioreaktorist tuleva gaasisegu tarnimiseks. See filtreerimisvõimalus võimaldab saada kvaliteetset puhastatud toodet.
Madalaima läbimõõdu saamiseks on soovitav reaktori alumine toru (kasutatud sõnniku eemaldamiseks - muda). Sellega on ühendatud sulgventiilid (sulguventiilid) ja paaki tehakse kraan sette kogumiseks. Talu jäätmemassi saab edukalt kasutada väetisena.
Üksikasjalikku teavet vajaliku võimsuse määramise, samuti bioreaktori efektiivsuse ja biogaasi kasutamise sobivuse arvutuste kohta, kaalume järgmises artiklis.
Milline peaks olema sõnniku mass?
Sõnniku koormatavat massi bioreaktoris ei tohiks käsitada lihtsalt mis tahes kvaliteediga sobivaks toorainena. Aine koostisosa on kääritamisprotsessi jaoks olulise tähtsusega. Praktikas märgiti, et substraadi osakeste vähenemisega kaasneb protsessi parem tõhusus.
Substraadi väljendunud kiuline olemus ja bakterite koostoimeala suurenemine on peamised kriteeriumid, mis soodustavad sõnniku kiiret lagunemist. Selles olekus kuumutamisel ja segamisel ei moodusta sõnnik pinnale sadet ega kilet, mis lihtsustab oluliselt gaasisegu filtreerimist.
Sõnniku ettevalmistamine reaktorisse laadimiseks. Sellele protseduurile pööratakse vähem tähelepanu kui kõigele muule, kui soovite lühikese aja jooksul saada märkimisväärses koguses biokütust.
Toorainete jahvatusaste määrab kääritamise kestuse, mis omakorda mõjutab toodetava gaasi mahtu. Seega on kääritamisaja lühendamiseks vaja tooraineid hästi jahvatada: mida parem on jahvatuskvaliteet, seda lühem on kääritamisperiood.
Biogaasi majapidamisvajaduste kasutamise tunnused
Seda tüüpi energia on ulatuslik. Tänu biogaasi kasutamisele kütusena toodavad nad elektrienergiat, saavad kuuma vett või auru. On palju näiteid praktikast, kus biokütuste kütuseks kasutatakse autotransporti.
Kuid nii, et majandusel ei tekiks sellise kütuse kasutamisel probleeme, on äärmiselt oluline varustada saadud biogaasi hoidlad, eraldades koha gaasipaagi jaoks õige koha.
Seda tüüpi biogaasijaamad on seadmed, mis avavad võimaluse luua jäätmevabasid tootmisrajatisi. Sellega seoses näitavad head näidet üksikud Lääne-Euroopa riigid.
Näiteks Taanis on seda tüüpi kütuse tootmine jõudnud peaaegu 20% -ni riigi energiaressursside kogumassist. Maailma suurtes piirkondades - Indias ja Hiinas - lähevad biogaasijaamade kulud sadadesse tuhandetesse.
Võimsad tööstuslikud biokütuse tootmistehased. Sellised konstruktsioonid on võimelised biokütusega täielikult varustama suuri põllumajanduskonstruktsioone. Kogu maailmas kasutatakse tohutul hulgal selliseid süsteeme. Ja kvantitatiivne kasv jätkub aktiivselt
Ja mitte ainult, kogu maailmas on märkimisväärselt suurenenud huvi biogaasi tootmisprotsesside vastu.
See on üks nendest energiavõimalustest, mis omistatakse alternatiivsetele allikatele ja mille jaoks nad näevad tulevikku, seetõttu jälgivad põllumehed ning elamumajanduse ja kommunaalteenuste haldurid, kodumajapidamiste ja väikeettevõtete omanikud tehnoloogia arengut tähelepanelikult.
Ülevaade biogaasijaamast, mille tootmiseks kasutati 127-liitrist plastmahutit. Seadme funktsioonid ja näpunäited.
Eriti huvitav on paigaldiste kasutamine restorani ja gastronoomilise sfääri omanike seas, kus toidujäätmete töötlemise teema jääb endiselt aktuaalseks. Selle põhjal on hea võimalus luua orgaaniliste jäätmete odav ringlussevõtt talude hüvanguks. Lõpuks on biokütuste tootmistehnoloogia keskkonna tõeline säästmine, mida ei saa öelda teiste energiainseneride tootmise kohta.
Kas olete huvitatud biokütuste tootmisest ja soovite mõnda punkti täpsustada? Esitage kommentaarides vaieldavaid küsimusi - meie eksperdid proovivad selliseid punkte selgitada.
Või äkki pole te tuttav bioreaktori tootmisega ja biogaasi tootmisega? Jagage meie artikli all praktilisi teadmisi ja oma arvamust selles küsimuses - paljud ettevõtte juhid tunnevad huvi teie kogemuste ja soovituste vastu.