Биогас постројење за приватну кућу: препоруке за уређење домаћег пројекта

Штедљив власник сања о јефтиним енергентима, ефикасном одлагању отпада и добијању ђубрива.Кућно биогас постројење „уради сам“ је јефтин начин да остварите свој сан.

Самостална монтажа такве опреме коштаће разумну количину новца, а произведени гас ће бити добра помоћ у домаћинству: може се користити за кување, грејање куће и друге потребе.

Покушајмо да разумемо специфичности ове опреме, њене предности и мане. И такође да ли је могуће сами изградити постројење за биогас и да ли ће то бити ефикасно.

Специфичности производње биогаса

Биогас настаје као резултат ферментације биолошког супстрата. Разлажу га хидролитичке бактерије које стварају киселине и метан. Смеша гасова коју производе бактерије је запаљива, јер садржи велики проценат метана.

Његова својства се практично не разликују од природног гаса, који се користи за индустријске и домаће потребе.

По жељи, сваки власник куће може купити индустријско биогас постројење, али је то скупо, а инвестиција се исплати за 7-10 година. Због тога има смисла уложити напор и направити биореактор својим рукама

Биогас је еколошки прихватљиво гориво, а технологија његове производње нема много утицаја на животну средину. Штавише, отпадни производи који се морају одложити користе се као сировина за биогас.

Постављају се у биореактор, где се врши прерада:

• биомаса је неко време изложена бактеријама. Период ферментације зависи од запремине сировина;
• Као резултат активности анаеробних бактерија, ослобађа се запаљива смеша гасова, која укључује метан (60%), угљен-диоксид (35%) и неке друге гасове (5%). Ферментација такође ослобађа потенцијално опасан водоник сулфид у малим количинама. Отрован је, па је веома непожељно да му људи буду изложени;
• мешавина гасова из биореактора се пречишћава и доводи у резервоар за гас, где се складишти до употребе за предвиђену намену;
• гас из резервоара за гас се може користити на исти начин као и природни гас. Одлази на кућне апарате - пећи на гас, котлове за грејање итд.;
• Разложена биомаса се мора редовно уклањати из ферментора. Ово је додатни труд, али труд се исплати. Након ферментације, сировина се претвара у висококвалитетно ђубриво, које се користи у пољима и повртњацима.

Биогас постројење је корисно за власника приватне куће само ако има сталан приступ отпаду са сточних фарми. У просеку, од 1 кубног метра. Можете добити 70-80 кубних метара супстрата. биогаса, али производња гаса је неуједначена и зависи од многих фактора, укључујући температуре биомасе. Ово компликује прорачуне.

Биогасна постројења су идеална за фарме. Животињски отпад може обезбедити довољно гаса за потпуно загревање стамбених и помоћних зграда

Да би процес производње гаса био стабилан и континуиран, најбоље је изградити неколико биогас постројења, а супстрат додати у ферменторе са временском разликом.Такве инсталације раде паралелно, а сировине се у њих учитавају секвенцијално.

Ово гарантује сталну производњу гаса, тако да се њиме могу континуирано снабдевати кућни апарати.

У идеалном случају, биореактор треба загрејати. Сваких 10 степени топлоте повећава производњу гаса за половину. Иако инсталација грејања захтева улагања, исплати се већом ефикасношћу дизајна

Домаће опрема за биогас, састављен од отпадног материјала, много је јефтинији од инсталација за индустријску производњу. Његова ефикасност је нижа, али је вредно улагања. Ако имате приступ стајњаку и жељу да уложите сопствени напор да саставите и одржавате структуру, ово је веома исплативо.

Предности и мане система

Биогас постројења имају много предности, али има и доста мана, тако да пре почетка пројектовања и изградње треба све одмерити:

• Рециклажа. Захваљујући постројењу за биогас, можете извући максималну корист од отпада који би иначе морали да се одложите. Ово одлагање је мање опасно по животну средину од депоније.
• Обновљивост сировина. Биомаса није угаљ или природни гас, чије вађење исцрпљује ресурсе. У пољопривреди се стално појављују сировине.
• Релативно мала количина ЦО2. Када се производи гас, животна средина се не загађује, али када се користи, мала количина угљен-диоксида се ослобађа у атмосферу. Није опасан и није способан да критички мења животну средину, јер... апсорбују га биљке током раста.
• Умерено ослобађање сумпора. Када се сагорева биогас, мала количина сумпора се ослобађа у атмосферу.Ово је негативна појава, али њене размере се могу видети у поређењу: при сагоревању природног гаса загађење животне средине оксидима сумпора је много веће.
• Стабилан рад. Производња биогаса је стабилнија од рада соларни панели или ветротурбина. Док се соларна енергија и енергија ветра не могу контролисати, постројења на биогас зависе од људске активности.
• Може се користити више подешавања. Гас увек носи ризик. Да би се смањила потенцијална штета у случају несреће, неколико биогас постројења може бити распршено по целој локацији. Ако је систем од неколико ферментора правилно пројектован и монтиран, он ће радити стабилније од једног великог биореактора.
• Предности за пољопривреду. Неке врсте биљака се саде ради добијања биомасе. Можете одабрати оне који побољшавају стање тла. На пример, сирак смањује ерозију земљишта и побољшава његов квалитет.

Биогас има и недостатке. Иако је релативно чисто гориво, ипак загађује атмосферу. Такође може бити проблема са снабдевањем биљном биомасом.

Неодговорни власници биљака често је беру на начин да исцрпе земљиште и наруше еколошку равнотежу.

Прорачун рентабилности инсталације

Крављи измет се обично користи као сировина за производњу биогаса. Једна одрасла крава може да произведе довољно да обезбеди 1,5 кубних метара. гориво; свиња - 0,2 кубних метара; пилетина или зец (у зависности од телесне тежине) - 0,01-0,02 кубних метара. Да бисте разумели да ли је ово много или мало, можете га упоредити са познатијим врстама ресурса.

1 кубни метар биогас обезбеђује исту количину топлотне енергије као:

• огревно дрво - 3,5 кг;
• угаљ - 1-2 кг;
• струја – 9-10 кВ/х.

Ако знате приближну тежину пољопривредног отпада који ће бити доступан у наредним годинама и количину потребне енергије, можете израчунати профитабилност биогас постројења.

Један од главних недостатака производње биогаса је мирис. Могућност коришћења малих компостних гомила је велики плус, али ћете морати да издржите непријатности и пажљиво контролишете процес како не бисте изазвали ширење патогена

Да би се ставио у биореактор, припрема се супстрат који укључује неколико компоненти у следећим пропорцијама:

• ђубриво (најбоље кравље или свињско) – 1,5 т;
• органски отпад (ово може бити труло лишће или друге компоненте биљног порекла) – 3,5 т;
• вода загрејана на 35 степени (количина топле воде се рачуна тако да њена маса износи 65-75% укупне количине органске материје).

Прорачун подлоге је направљен за једно полагање на шест месеци, на основу умерене потрошње гаса. Након отприлике 10-15 дана, процес ферментације ће дати прве резултате: гас ће се појавити у малим количинама и почети да пуни складиште. Након 30 дана можете очекивати пуну производњу горива.

Опрема за производњу биогаса још није нарочито распрострањена у нашој земљи. Ово је углавном због слабе свести људи о предностима и карактеристикама биогас система. У Кини и Индији, многе мале фарме су опремљене импровизованим постројењима за производњу додатног чистог горива

Ако инсталација ради исправно, запремина биогаса ће се постепено повећавати све док подлога не иструне. Перформансе структуре директно зависе од брзине ферментације биомасе, што је заузврат повезано са температуром и влажношћу супстрата.

Упутство за самоградњу

Ако немате искуства у склапању сложених система, има смисла одабрати на мрежи или развити најједноставнији цртеж биогас постројења за приватну кућу.

Што је дизајн једноставнији, то је поузданији и издржљивији. Касније, када развијете вештине у изградњи и руковању системом, можете преуредити опрему или инсталирати додатну инсталацију.

Скупи индустријски дизајни укључују системе за мешање биомасе, аутоматско грејање, пречишћавање гаса итд. Опрема за домаћинство није тако компликована. Боље је саставити једноставну инсталацију, а затим додати елементе који су потребни

Приликом израчунавања запремине ферментора, требало би да се фокусирате на 5 кубних метара. Ова инсталација вам омогућава да добијете количину гаса неопходну за загревање приватне куће површине 50 квадратних метара, ако се као извор топлоте користи гасни котао или пећ.

Ово је просечна цифра, јер Калоријски садржај биогаса обично није већи од 6000 кцал/м3.

Да би се процес ферментације одвијао мање или више стабилно, потребно је постићи исправне температурне услове. Да би се то урадило, биореактор се уграђује у земљану јаму или је унапред осмишљена поуздана топлотна изолација. Стално загревање подлоге може се обезбедити постављањем цеви за грејање воде испод основе ферментора

Изградња биогас постројења се може поделити у неколико фаза.

Фаза 1 - припрема јаме за биореактор

Скоро цео биогас постројење је под земљом, тако да много зависи од тога како је јама ископана и завршена. Постоји неколико опција за јачање зидова и заптивање јаме - пластични, бетонски, полимерни прстенови.

Оптимално решење је куповина готових полимерних прстенова са чврстим дном. Они ће коштати више од доступних материјала, али неће бити потребно додатно заптивање. Полимери су осетљиви на механичка оптерећења, али се не плаше влаге и хемијски агресивних супстанци. Не могу се поправити, али ако је потребно, могу се лако заменити.

Интензитет ферментације супстрата и ослобађање гаса зависе од припреме зидова и дна биореактора, па се јама пажљиво ојачава, изолује и затвара. Ово је најтежа и дуготрајна фаза рада

2. фаза - уређење дренаже гаса

Куповина и уградња специјалних миксера за биогас постројења је скупа понуда. Систем се може појефтинити постављањем гасне дренаже. Састоји се од вертикално постављеног полимера канализационе цеви, у којој су направљене многе рупе.

Приликом израчунавања дужине дренажних цеви, требало би да се фокусирате на планирану дубину пуњења биореактора. Врхови цеви морају бити изнад овог нивоа.

За одвод гаса можете одабрати металне или полимерне цеви. Први су јачи, а други отпорнији на хемијске утицаје. Боље је дати предност полимерима, јер метал ће брзо зарђати и иструнути

Можете одмах убацити супстрат у готов биореактор. Покривен је филмом тако да је гас који се ослобађа током процеса ферментације под благим притиском. Када је купола спремна, то ће обезбедити нормално снабдевање биометаном кроз излазну цев.

Фаза 3 - уградња куполе и цеви

Завршна фаза монтаже најједноставнијег постројења за биогас је уградња горњег дела куполе. На највишој тачки куполе уградите издувну цев за гас и истегните је до држач за гас, без које не можете.

Контејнер биореактора је затворен чврстим поклопцем. Да би се спречило мешање биометана са ваздухом, поставља се водени печат. Такође служи за пречишћавање гаса. Мора се обезбедити вентил за отпуштање који ће радити ако је притисак у ферментору превисок.

Прочитајте више о томе како направити биогас од стајњака у овом материјалу.

Слободни простор биореактора у извесној мери служи као складиште гаса, али то није довољно за безбедан рад инсталације. Гас се мора стално трошити, иначе је могућа експлозија од вишка притиска испод куполе

Методе загревања биореактора

Микроорганизми који прерађују супстрат су стално присутни у биомаси, али за њихову интензивну репродукцију потребна им је температура од 38 степени или виша.

За грејање током хладних периода можете користити завојницу повезану са системом грејања куће или електричним грејачима. Први метод је економичнији, па се чешће користи.

Биогас постројење не мора бити закопано у земљу, постоје и друге опције за уређење. Пример рада система састављеног од буради приказан је у видео снимку испод.

Најлакши начин да уредите грејање одоздо је постављање цеви из система грејања, али ефикасност таквог измењивача топлоте је релативно ниска. Боље је уредити спољно грејање, идеално парно, тако да се биомаса не прегрева

Закључци и користан видео на тему

Иако нема ништа компликовано у склапању и уређењу опреме за биогас, морате бити изузетно пажљиви на детаље. Грешке су неприхватљиве, јер може довести до експлозије и уништења. Нудимо видео упутства која ће вам помоћи да разумете дизајн постројења, правилно их саставите и допуните корисним уређајима за практичније коришћење биогаса.

Видео описује како стандардно постројење за биогас ради и ради:

Пример домаћег постројења за биогас. Видео туториал о томе како поставити систем својим рукама:

Видео упутства за састављање биогас постројења из бурета:

Опис процеса производње мешалица за подлоге:

Детаљан опис рада домаћег складишта гаса:

Без обзира на то колико је једноставна биогасна инсталација одабрана за приватну кућу, не треба штедјети на томе. Ако је могуће, боље је купити склопиви индустријски биореактор.

Ако не, направите га од висококвалитетних и одрживих материјала: полимера, бетона или нерђајућег челика. Ово ће вам омогућити да направите заиста поуздан и сигуран систем за снабдевање гасом код куће.

Имате питања о теми чланка, пронашли сте недостатке или имате драгоцене информације које можете поделити са нашим читаоцима? Оставите своје коментаре, поставите питања, поделите своје искуство.