Det moderna samhället försöker i allt högre grad använda alternativa källor till elektrisk energi, detta hjälper till att hantera problemet med resursbevarande i världen och gör det också möjligt för oss att minimera kostnaderna för den här eller den typen av arbete. För att uppnå sina mål har människor anpassat sig till att använda energin från naturliga element: vatten, vind, jord, sol, och förutom att använda icke-standardiserade typer av bränsle, som enkelt ersätter traditionella.

En biogasanläggning för ditt hem gör att du kan få den producerade energikällan – biogas – på egen hand. Detta bränsle kommer att hitta sin tillämpning i varje persons vardag. Låt oss ta reda på vilka de viktigaste fördelarna med denna design är, för vilka ändamål den kan användas och hur man gör en enkel biogasanläggning med egna händer.

Applikationsområde

Vad används en sådan enhet till? För produktion av ekologiskt bränsle, biogas, som kan användas på gårdar, i vardagen och i företag.

Biogas kan användas för att generera värme, elektricitet och som bilbränsle. Installationens konfiguration och innehåll har många variationer, beroende på den effekt som krävs för varje specifikt fall, typen av primära råvaror som används och den slutliga produkten som erhålls. På Internet kan du studera olika foton av biogasanläggningar som skiljer sig från varandra i vissa parametrar.

Funktionsprincipen för en biogasanläggning är extremt tydlig, så dess användning är alltid tillåten och överallt. Den viktigaste faktorn som påverkar behovet och genomförbarheten av att installera en enhet på en viss plats är tillhandahållandet av en tillräcklig volym organiska råvaror för arbete, vilket kommer att behövas i processen.

Hur fungerar det

För att förstå driftprincipen är det nödvändigt att förstå strukturen hos en biogasanläggning. En standardenhet innehåller följande komponenter, delar och delar:

• behållare för primära organiska råvaror;
• krossar av för grovt material (olika blandare, kvarnar), vilket gör det möjligt att erhålla mindre fraktioner av råmaterial;
• gashållare – en behållare i vilken producerad biogas ackumuleras;
• reservoar, behållare, reaktor där bränsleproduktionsprocessen utförs;
• rör genom vilka primära råvaror levereras till biobränsleproduktionstanken;
• ett system som låter dig överföra biogas från reservoaren till gastanken och till nästa steg i bearbetningen;
• automatiserade system, säkerhets- och processkontrollsystem.

För att bli mer bekant med enhetens struktur kan du studera diagram och ritningar av biogasanläggningar, som tydligt visar alla komponenter och komponenter i utrustningen.

Funktionsprincipen är baserad på jäsning och efterföljande nedbrytning av de ursprungliga råvarorna (som kan vara olika jordbruks- eller industriavfall, till exempel gödsel, skogsprodukter) i anläggningens bioreaktor. Denna process sker under påverkan av speciella bakterier.

Som ett resultat av de processer som genomförs i reservoaren produceras biogas, bestående av metan, svavelväte, CO2, ammoniak, N, etc.

Huvudstadierna i processerna som sker i enheten:

• leverans av ekologiska råvaror i behållare;
• malning och vidare transport av laddat avfall till reaktorn, samtidig uppvärmning av biomassan;
• början av nedbrytningsprocessen i en förseglad bioreaktor, den ideala temperaturen för dess drift: + 40 grader Celsius;
• bildning av biogas (i en gashållare) och biogödsel (i en speciell separat reaktortank);
• införandet av biogas i reningssystemet och dess vidare avsedda användning av människor (för hushållskonsumtion, värme eller elproduktion);
• användning av biogödsel från reaktorn för dess avsedda ändamål.

Hur man gör det själv

En biogasanläggning för jordbruk eller hushållsbruk kan göras av en person som har nödvändiga verktyg, kunskaper om VVS och grundläggande svetsfärdigheter.

Sekvensen av åtgärder som vidtas kommer att vara följande:

• tillverkning av bioreaktorns kropp, som används för att utföra fermentering (behållaren kan vara gjord av metall eller betong);
• installation av lock ovanpå tanken, hål i sidoväggarna som är nödvändiga för lastning och följaktligen lossning av råmaterial;
• installation av en gastank;
• konstruktion av en rörledning från gastanken till platsen för konsumtion av slutprodukten (denna design måste inkludera ventiler och skyddselement - olika ventiler, ventiler, etc.).

Att installera en biogasanläggning i en dacha, i ett hus på landet, på en gård eller i produktion gör att du kan få inte bara ekonomiska fördelar utan också uppnå andra positiva resultat, nämligen i miljö- och energiaspekterna.

Genom att använda en sådan anordning kommer konsumenten inte bara att få miljövänligt bränsle, flera typer av energi och biologiskt gödningsmedel, utan kommer också att avsevärt minska alternativkostnaderna som kunde ha uppstått i avsaknad av en sådan enhet.

Foto av biogasanläggning

Jordbrukare möter årligen problemet med bortskaffande av gödsel. De avsevärda medel som krävs för att organisera borttagandet och begravningen är bortkastade. Men det finns ett sätt som gör att du inte bara kan spara dina pengar, utan också få denna naturliga produkt att tjäna dig till din fördel.

Sparsamma ägare har länge tillämpat ekoteknik som gör det möjligt att få biogas från gödsel och använda resultatet som bränsle.

Därför kommer vi i vårt material att prata om tekniken för att producera biogas, och vi kommer också att prata om hur man bygger en bioenergianläggning.

Bestämma önskad volym

Reaktorns volym bestäms utifrån den dagliga mängden gödsel som produceras på gården. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till typen av råmaterial, temperatur och jäsningstid. För att installationen ska fungera fullt ut är behållaren fylld till 85-90% av volymen, minst 10% måste vara ledig för att gas ska kunna strömma ut.

Processen för nedbrytning av organiskt material i en mesofil installation vid en medeltemperatur på 35 grader varar från 12 dagar, varefter de fermenterade resterna avlägsnas och reaktorn fylls med en ny del av substratet. Eftersom avfall späds ut med vatten upp till 90 % innan det skickas till reaktorn, måste även mängden vätska beaktas vid bestämning av den dagliga belastningen.

Baserat på de givna indikatorerna kommer reaktorns volym att vara lika med den dagliga mängden beredd substrat (gödsel med vatten) multiplicerat med 12 (tiden som krävs för nedbrytning av biomassa) och ökad med 10% (fri volym av behållaren).

Konstruktion av en underjordisk struktur

Låt oss nu prata om den enklaste installationen som gör att du kan få den till lägsta kostnad. Överväg att bygga ett underjordiskt system. För att göra det måste du gräva ett hål, dess bas och väggar är fyllda med armerad expanderad lerbetong.

Inlopps- och utloppsöppningar är placerade på motsatta sidor av kammaren, där lutande rör är monterade för att tillföra substratet och pumpa ut avfallsmassan.

Utloppsröret med en diameter på cirka 7 cm bör placeras nästan längst ner i bunkern, dess andra ände är monterad i en rektangulär kompensationstank i vilken avfall kommer att pumpas in. Rörledningen för tillförsel av substratet är placerad cirka 50 cm från botten och har en diameter på 25-35 cm. Den övre delen av röret går in i facket för att ta emot råmaterial.

Reaktorn måste vara helt förseglad. För att utesluta möjligheten av luftinträngning måste behållaren täckas med ett skikt av bitumenvattentätning

Den övre delen av bunkern är en gashållare, som har en kupol- eller konform. Den är gjord av plåt eller takjärn. Du kan också komplettera strukturen med murverk, som sedan täcks med stålnät och putsas. Du måste göra en förseglad lucka på toppen av gastanken, ta bort gasröret som passerar genom vattentätningen och installera en ventil för att avlasta gastrycket.

För att blanda substratet kan du utrusta installationen med ett dräneringssystem som fungerar enligt principen om bubbling. För att göra detta, fixera plaströr vertikalt inuti strukturen så att deras övre kant är ovanför substratskiktet. Gör många hål i dem. Gas under tryck kommer att falla ner, och när gasbubblor stiger upp blandas biomassan i behållaren.

Om du inte vill bygga en betongbunker kan du köpa en färdig PVC-behållare. För att bevara värmen måste den omges av ett lager av värmeisolering - polystyrenskum. Gropens botten är fylld med ett 10 cm lager av armerad betong Tankar av polyvinylklorid kan användas om reaktorvolymen inte överstiger 3 m3.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Du kommer att lära dig hur du gör den enklaste installationen från en vanlig tunna om du tittar på videon:

Den enklaste reaktorn kan göras på några dagar med dina egna händer, med hjälp av tillgängliga material. Om gården är stor, är det bäst att köpa en färdig installation eller kontakta specialister.

För ägare av stora gårdar är frågan om gödsel, fågelspillning och djurrester en akut fråga. För att lösa problemet kan du använda speciella installationer som är designade för att producera biogas. De är lätta att göra hemma och kan användas under lång tid med högt utbyte av en färdig produkt.

Vad är biogas?

Biogas är ett ämne som erhålls från naturliga råvaror i form av biomassa (gödsel, fågelspillning) på grund av dess jäsning. Olika bakterier är involverade i denna process, som var och en livnär sig på avfallsprodukterna från de tidigare. Följande mikroorganismer identifieras som aktivt deltar i biogasproduktionsprocessen:

• hydrolytisk;
• syrabildande;
• metanbildande.

Tekniken för att producera biogas från färdig biomassa innebär att naturliga processer stimuleras. Bakterier i gödsel bör ges optimala förutsättningar för snabb reproduktion och effektiv bearbetning av ämnen. För att göra detta placeras biologiska råvaror i en tank som är förseglad från syre.

Efter detta kommer en grupp anaeroba mikrober till handling. De låter dig omvandla fosfor-, kalium- och kvävehaltiga föreningar till rena former. Som ett resultat av bearbetningen bildas inte bara biogas utan även kvalitetsgodkännanden. De är idealiska för jordbrukets behov och är mer effektiva än traditionell gödsel.

Miljövärde av biogasproduktion

Tack vare effektiv bearbetning av biologiskt avfall erhålls värdefullt bränsle. Att etablera denna process hjälper till att förhindra metanutsläpp till atmosfären, som har en negativ inverkan på miljön. Denna förening stimulerar växthuseffekten 21 gånger starkare än koldioxid. Metan kan finnas kvar i atmosfären i 12 år.

För att förhindra global uppvärmning, som är ett globalt problem, är det nödvändigt att begränsa inträdet och distributionen av detta ämne i miljön. Det resulterande avfallet från återvinningsprocessen är ett kvalitetsgodkännande. Dess användning gör att du kan minska volymen av kemiska föreningar som används. Syntetiskt framställda gödselmedel förorenar grundvattnet och har en negativ inverkan på miljön.

Vad påverkar produktiviteten i produktionsprocessen?

Med korrekt organisation av produktionsprocessen för produktion av biogas, från 1 kubik. m av ekologiska råvaror ger ca 2-3 kubikmeter. m av ren produkt. Dess effektivitet påverkas av många faktorer:

• omgivningstemperatur;
• surhetsgrad av organiska råvaror;
• miljöfuktighet;
• mängden fosfor, kväve och kol i den initiala biologiska massan;
• partikelstorlek av gödsel eller spillning;
• närvaron av ämnen som saktar ner bearbetningsprocessen;
• inkludering av stimulerande tillsatser i biomassan;
• substratmatningsfrekvens.

Lista över råvaror som används för biogasproduktion

Biogas kan produceras inte bara från gödsel eller fågelspillning. Andra råvaror kan användas för att producera miljövänligt bränsle:

• kornstillage;
• juice avfall;
• betmassa;
• avfall från fisk- eller köttproduktion;
• förbrukat spannmål;
• avfall från mejerier;
• fekalt slam;
• hushållsavfall av organiskt ursprung;
• avfall från produktion av biodiesel från raps.

Sammansättning av biologisk gas

Sammansättningen av biogas efter passage är som följer:

• 50-87% metan;
• 13-50% koldioxid;
• föroreningar av väte och vätesulfid.

Efter rening av produkten från föroreningar erhålls biometan. Det är en analog, men har en annan karaktär av ursprung. För att förbättra kvaliteten på bränslet normaliseras innehållet av metan i dess sammansättning, som är den huvudsakliga energikällan.

Vid beräkning av volymen av producerade gaser tas hänsyn till omgivningstemperaturen. När den ökar ökar utbytet av produkten och dess kaloriinnehåll minskar. Biogasens egenskaper påverkas negativt av ökad luftfuktighet.

Omfattning av biogasapplikation

Biogasproduktion spelar en betydande roll inte bara för att bevara miljön, utan förser också samhällsekonomin med bränsle. Det kännetecknas av ett brett utbud av applikationer:

• används som råmaterial för produktion av elektricitet, bilbränsle;
• att tillgodose små och medelstora företags energibehov;
• Biogasanläggningar spelar rollen som reningsanläggningar, vilket gör det möjligt att lösa.

Biogasproduktionsteknik

För att producera biogas bör åtgärder vidtas för att påskynda processen med naturlig nedbrytning av organiskt material. Innan de placeras i en förseglad behållare med begränsad tillgång på syre, krossas naturliga råvaror noggrant och blandas med en viss mängd vatten.

Som ett resultat erhålls det ursprungliga substratet. Närvaron av vatten i dess sammansättning är nödvändig för att förhindra negativa effekter på bakterier som kan uppstå när ämnen kommer in från miljön. Utan den flytande komponenten saktar jäsningsprocessen ner avsevärt och minskar effektiviteten i hela bioinstallationen.

Utrustning av industriell typ för bearbetning av organiska råvaror är dessutom utrustad med:

• en anordning för uppvärmning av substratet;
• utrustning för blandning av råvaror;
• anordningar för övervakning av miljöns surhetsgrad.

Dessa enheter ökar avsevärt effektiviteten hos bioreaktorer. Omrörning tar bort den hårda skorpan från biomassans yta, vilket ökar mängden gas som frigörs. Bearbetningen av organisk massa är cirka 15 dagar. Under denna tid sönderdelas den endast med 25 %. Den maximala mängden naturgas frigörs när nedbrytningsgraden av substratet når 33%.

Tekniken för att producera biologisk gas innebär daglig förnyelse av substratet. För att göra detta avlägsnas 5% av massan från bioreaktorn och en ny del av råmaterial placeras i dess ställe. Den förbrukade produkten används som en rekommendation.

Biogasproduktionsteknik hemma

Biogasproduktion hemma sker enligt följande schema:

1. Den biologiska massan krossas. Det är nödvändigt att erhålla partiklar vars storlek inte överstiger 10 mm.
2. Den resulterande massan blandas noggrant med vatten. För 1 kg råmaterial behöver du cirka 700 ml flytande komponent. Vattnet som används måste vara drickbart och fritt från föroreningar.
3. Hela tanken fylls med det resulterande substratet, varefter det försluts hermetiskt.
4. Det är lämpligt att blanda substratet noggrant flera gånger om dagen, vilket kommer att öka effektiviteten i dess bearbetning.
5. På den 5:e dagen av produktionsprocessen kontrolleras förekomsten av biogas och den pumpas gradvis in i förberedda cylindrar med hjälp av en kompressor. Periodiskt avlägsnande av gasformiga produkter är obligatoriskt. Deras ackumulering leder till en ökning av trycket inuti tanken, vilket negativt påverkar processen för nedbrytning av biologisk massa.
6. På den 15:e produktionsdagen avlägsnas en del av substratet och en ny portion biologiskt material laddas.

För att bestämma den erforderliga volymen av reaktorn för biomassabearbetning bör mängden gödsel som produceras under dagen beräknas. Den typ av råmaterial som används och de temperaturförhållanden som kommer att upprätthållas i installationen måste beaktas. Tanken som används bör fyllas till 85-90 % av sin volym. De återstående 10 % är nödvändiga för ackumuleringen av den resulterande biologiska gasen.

Bearbetningscykelns varaktighet måste beaktas. När man håller en temperatur på +35°C är det 12 dagar. Vi får inte glömma att de använda råvarorna späds ut med vatten innan de skickas till reaktorn. Därför beaktas dess kvantitet innan tankens volym beräknas.

Diagram över en enkel biologisk installation

För att producera biogas hemma är det nödvändigt att skapa optimala förutsättningar för mikroorganismer som kommer att bryta ner biologisk massa. Först och främst är det lämpligt att organisera uppvärmning av generatorn, vilket kommer att medföra extra kostnader.

• Volymen på behållaren för förvaring av avfall ska vara minst 1 kubikmeter. m;
• det är nödvändigt att använda en hermetiskt förseglad behållare;
• isolering av biomassatanken är en förutsättning för dess effektiva drift;
• tanken kan fördjupas ner i marken. Värmeisolering installeras endast i dess övre del;
• En stavmixer är installerad i behållaren. Dess handtag förs ut genom en förseglad enhet;
• munstycken finns för lastning/lossning av råmaterial och biogasintag.

Underjordisk reaktortillverkningsteknik

För att producera biogas kan du installera den enklaste installationen genom att fördjupa den i marken. Tillverkningstekniken för en sådan tank är som följer:

1. Gräv en grop av önskad storlek. Dess väggar är fyllda med expanderad lerbetong, som är ytterligare förstärkt.
2. Hål lämnas på bunkerns motsatta väggar. De installerar rör med en viss lutning för att pumpa råmaterial och utvinna avfallsmaterial.
3. En utloppsrörledning med en diameter på 70 mm installeras nästan nära botten. Den andra änden är installerad i en tank där avfallsslam pumpas ut. Det rekommenderas att göra det rektangulärt.
4. Rörledningen för tillförsel av råmaterial är placerad på en höjd av 0,5 m i förhållande till botten. Dess rekommenderade diameter är 30-35 mm. Toppen av röret placeras i en separat tank för att ta emot beredda råvaror.
5. Den övre delen av bioreaktorn bör ha en kupol- eller konform. Den kan tillverkas av vanligt takjärn eller andra metallplåtar. Det är tillåtet att göra ett tanklock med hjälp av ett tegelbadkar. För att stärka dess struktur är ytan dessutom putsad med installation av armeringsnät.
6. Jag gör en lucka ovanpå tanklocket, som ska vara hermetiskt stängd. En gasutloppsledning leds också genom den. Dessutom är en övertrycksventil installerad.
7. För att blanda substratet installeras flera plaströr i tanken. De måste nedsänkas i biomassa. Många hål görs i rören, vilket gör att råvarorna kan blandas med hjälp av rörliga gasbubblor.

Beräkning av biogasutbyte

Utbytet av biologisk gas beror på innehållet av torrsubstans i råvaran och dess typ:

• från 1 ton boskapsgödsel erhålls 50—60 kubikmeter. m produkt med en metanhalt på 60%;
• från 1 ton växtavfall erhålls 200-500 kubikmeter. m biogas med en metankoncentration på 70 %;
• från 1 ton fett erhålls 1300 kubikmeter. m gas med en metankoncentration på 87 %.

För att fastställa produktionseffektiviteten utförs laboratorietester på de råvaror som används. Dess sammansättning beräknas, vilket påverkar biogasens kvalitetsegenskaper.

Hej alla läsare och besökare av bloggen "bygg ett hus". Jag minns i en av artiklarna där vi "uppfann", jag lovade att berätta om att få biogas hemma. Jo, du lovade, så du måste uppfylla det, för att inte bli skickad till en av de dåliga platserna.

Vad vet vi om biogasanläggningen? För tillfället har många bara en vag uppfattning om detta, och de flesta vet ingenting alls om vad det är - hela idén med att leverera energi till ditt hem handlar om att betala räkningar för gas eller annan energi resurser i tid. Men den oändliga ökningen av energikostnaderna får en del nyfikna hjärnor att leta efter alternativa lösningar och leta efter produktionsmetoder, till exempel utrustning för att producera biogas hemma från organiskt avfall. Dessutom finns det också Kulibins som lyckas göra 2 i 1 på en gång - kombinera en septiktank med en biogasanläggning. Tror du att det är ett skämt? Inte alls. I vår värld är detta inte möjligt.

Så en biogasanläggning ger inte bara billig energi för matlagning och uppvärmning av huset, utan också högkvalitativt gödselmedel.

Hembiogasanläggning med gödsel - diagram

Produktion av biogas från avfall är en miljövänlig typ av bränsle. När det gäller dess egenskaper är den praktiskt taget inte på något sätt sämre än naturgas. Det är bara det att det inte utvinns från marken, men genom jäsning av organiskt avfall.

Tekniken för att utvinna biogas kan föreställas på följande sätt: i en speciell insamlingsanläggning som kallas bioreaktor genomförs processen att bearbeta och jäsa avfall. Som ett resultat av detta frigörs en blandning av gaser, bestående av 60 % metan, 35 % koldioxid och resterande 5 % andra gasformiga ämnen. Den extraherade gasen avlägsnas ständigt från bioreaktorn och används efter rening för hushållsändamål.

Diagram över driftsprincipen för en biogasanläggning

Avfall avfall, förvandlas till förstklassig gödsel, utvinns regelbundet och transporteras till fälten.

Obs: studier har visat att en åker som behandlats med gödselmedel som jäst anaerobt ger en avkastning 20-30 % mer än en åker som gödslats på vanligt sätt.

Biogasanläggningar för hemmet – köpa eller göra själv?

Om stora bönder har råd att köpa en biogasanläggning skapad under industriella förhållanden, kommer små företag, och i ännu högre grad privata husägare, med största sannolikhet att inte kunna köpa, utan att med egna händer installera mindre kraftfulla installationer som fungerar enligt samma metod, från skrotmaterial. Men först måste du förstå exakt vilken storlek, och viktigast av allt vilken typ av installation du vill ha på din webbplats.

Installationsschema för produktion av biogas för företag, gårdar

Typer av installationer, liksom de typer av jäsning av organiska ämnen, det finns bara två - med tillförsel av luft (aerob) och utan den (anaerob). På aerob jäsning Under nedbrytningen av biomassa oxideras väte till vatten och kol till koldioxid. Dessutom frigörs i detta ögonblick en stor mängd - den jäsande biomassan värms upp kraftigt.

Under anaerob jäsning 60-70 % av kolet blir till metan, och resten av det - till väte, koldioxid och kväve. En vanlig gasbrännare lämpar sig väl för förbränning av metan.

Biogasanläggning nära kollektivgårdsladugården

Den aeroba metoden för att få energi är enklare och enklare än den anaeroba metoden. Det kräver inte produktion av slutna jäsningskammare och kontroll. Aeroba installationer kallas BTS(biotermiska stationer). Och anaerob - VARA S(bioenergi- eller biogasstationer). Alla ekologiska jordbruksprodukter är lämpliga som råvara för jäsning. Ett israeliskt företag presenterade till exempel en kompakt biogasproduktionsanläggning som uteslutande arbetar med frukt- och grönsaksskal.

Hemmabiogasanläggning från HomeBioGas

Biogasinstallationen som utvecklats av det israeliska företaget HomeBioGas för att producera gas i hemmet, med sina blygsamma dimensioner (123 x 165 x 100 cm) och som inte väger mer än 40 kg, kan säkerställa driften av en kakelbrännare vid maximal värme i en timme.

Homebiogas - biogasanläggning av ett israeliskt företag

Dessutom producerar denna installation upp till 8 liter flytande gödselmedel per dag vid maximal tanklast (6 kg).

Det uppskattas att ett litet jordbruksföretag kan behandla cirka ett ton organiskt avfall per år med denna anläggning. Det är sant att installationen är utformad för att fungera vid en genomsnittlig daglig temperatur på +20 o C. Jag vill berätta hur man skapar en biogasinstallation för hemmet som fungerar perfekt i klimatzonen i centrala Ryssland. I princip är det inget särskilt komplicerat med det.

Hemma biogasstation

Om ägarna till anläggningen vill att den ska producera 0,7-0,9 m 3 biogas varje dag (ganska tillräckligt för att laga mat till två personer), så behöver de göra följande.

1. Ladda en jäsningskammare med en volym av 1 m3 med finhackat organiskt avfall utspätt i vatten (låt mig påminna dig - frukt- och grönsaksskal) i ett viktförhållande på 1: 10 - 1: 5.
2. Stäng den hermetiskt och säkerställ konstant temperaturtillförsel från +25 till +30°C.

För att hålla en konstant temperatur i kammaren, genom den det är nödvändigt att köra varmvattenslingan, uppvärmd av gas som produceras av samma anläggning. Två kranar måste installeras på gasledningen: en vid gasspisen, den andra vid reaktorns utlopp.

Notera: våra kunniga landsbygdsfolk har länge tänkt, och vissa har omsatt det i praktiken, att skaffa gas för att värma huset från sin egen avföring - det vill säga de kombinerar en septiktank med en biogasanläggning. Om du letar igenom Internet väl kan du till och med hitta diagram.

Gassamlare eller gashållare- det näst viktigaste elementet i en biogasanläggning, efter jäsningsanläggningen. Den består av två stålkärl (varav den ena är vänd upp och ner) som lätt går in i varandra. Vatten hälls i det yttre kärlet, vilket bildar en hydraulisk tätning för biogas som kommer in i det omvända kärlets hålighet. Det ringformiga gapet mellan kärlens väggar är cirka 50 mm. Du kan ansluta båda tankarna med ½-tums diameterrör. Samma gasledning tar gas från ett omvänt kärl och levererar metan till en konventionell gasspis. Det rekommenderas att täcka utsidan av gashållaren med ett isolerat tält.

Biogasproduktionsteknik. Moderna boskapsuppfödningskomplex säkerställer höga produktionsindikatorer. De tekniska lösningarna som används gör det möjligt att helt uppfylla kraven i nuvarande sanitära och hygieniska standarder i själva komplexens lokaler.

Men stora mängder flytgödsel koncentrerad på ett ställe skapar betydande problem för ekologin i de områden som gränsar till komplexet. Till exempel är färsk grisgödsel och spillning klassad som faroklass 3-avfall. Miljöfrågorna ligger under tillsynsmyndigheternas kontroll och lagkraven i dessa frågor blir ständigt strängare.

Biocomplex erbjuder en heltäckande lösning för bortskaffande av flytande gödsel, vilket inkluderar accelererad bearbetning i moderna biogasanläggningar (BGU). Under bearbetningsprocessen sker naturliga processer för nedbrytning av organiskt material i ett accelererat läge med frigöring av gas inklusive: metan, CO2, svavel, etc. Endast den resulterande gasen släpps inte ut i atmosfären, vilket orsakar en växthuseffekt, utan skickas till speciella gasgeneratorer (kraftvärme) som genererar elektrisk och termisk energi.

Biogas - brandfarlig gas, bildad vid anaerob metanjäsning av biomassa och består huvudsakligen av metan (55-75%), koldioxid (25-45%) och föroreningar av svavelväte, ammoniak, kväveoxider och andra (mindre än 1%).

Nedbrytningen av biomassa sker som ett resultat av kemiska och fysikaliska processer och den symbiotiska livsaktiviteten för 3 huvudgrupper av bakterier, medan metaboliska produkter från vissa grupper av bakterier är livsmedelsprodukter från andra grupper, i en viss sekvens.

Den första gruppen är hydrolytiska bakterier, den andra är syrabildande, den tredje är metanbildande.

Både organiskt agroindustriellt eller hushållsavfall och växtråvara kan användas som råvara för biogasproduktion.

De vanligaste typerna av jordbruksavfall som används för biogasproduktion är:

• svin- och boskapsgödsel, fjäderfäspillning;
• rester från fodertabellen för boskapskomplex;
• grönsakstoppar;
• undermålig skörd av spannmål och grönsaker, sockerbetor, majs;
• massa och melass;
• mjöl, förbrukat spannmål, småkorn, groddar;
• bryggarsäd, maltgroddar, proteinslam;
• avfall från produktion av stärkelse och sirap;
• frukt- och grönsaksrester;
• serum;
• etc.

Råvarukälla	Typ av råvara	Mängd råvaror per år, m3 (ton)	Mängd biogas, m3
1 mjölkko	Obeskräpt flytgödsel
1 slaktsvin	Obeskräpt flytgödsel
1 gödstjur	Strö fast gödsel
1 häst	Strö fast gödsel
100 kycklingar	Torr spillning
1 ha åkermark	Färskt majsensilage
1 ha åkermark	Sockerbeta
1 ha åkermark	Färskt spannmålsensilage
1 ha åkermark	Färskt gräsensilage

Antalet substrat (typer av avfall) som används för att producera biogas inom en biogasanläggning (BGU) kan variera från ett till tio eller fler.

Biogasprojekt inom den agroindustriella sektorn kan skapas enligt ett av följande alternativ:

• biogasproduktion från avfall från ett separat företag (till exempel gödsel från en boskapsgård, bagass från en sockerfabrik, destillation från ett destilleri);
• biogasproduktion baserad på avfall från olika företag, med projektet kopplat till ett separat företag eller en separat placerad centraliserad biogasanläggning;
• biogasproduktion med primär användning av energianläggningar vid separat belägna biogasanläggningar.

Den vanligaste metoden för energianvändning av biogas är förbränning i gaskolvmotorer som en del av minikraftvärme, som producerar el och värme.

Existera olika alternativ för tekniska system för biogasstationer- beroende på typen och antalet typer av substrat som används. Användningen av preliminär beredning gör det i vissa fall möjligt att uppnå en ökning av hastigheten och graden av nedbrytning av råvaror i bioreaktorer, och följaktligen en ökning av det totala utbytet av biogas. Vid användning av flera substrat med olika egenskaper, till exempel flytande och fast avfall, utförs deras ackumulering och preliminära beredning (separering i fraktioner, malning, uppvärmning, homogenisering, biokemisk eller biologisk behandling, etc.) separat, varefter de blandas antingen innan de tillförs bioreaktorer eller tillförs i separata strömmar.

De viktigaste strukturella delarna av en typisk biogasanläggning är:

• system för mottagning och preliminär beredning av substrat;
• substrattransportsystem inom installationen;
• bioreaktorer (fermentorer) med ett blandningssystem;
• bioreaktor värmesystem;
• system för borttagning och rening av biogas från svavelväte och fuktföroreningar;
• lagringstankar för fermenterad massa och biogas;
• system för mjukvarustyrning och automatisering av tekniska processer.

Teknologiska system för biogasanläggningar varierar beroende på typen och antalet bearbetade substrat, typen och kvaliteten på de slutliga målprodukterna, det särskilda kunnande som används av företaget som tillhandahåller den tekniska lösningen och ett antal andra faktorer. Det vanligaste idag är system med enstegsjäsning av flera typer av substrat, varav en vanligen är gödsel.

Med utvecklingen av biogasteknologier blir de tekniska lösningarna som används mer komplexa mot tvåstegsscheman, vilket i vissa fall motiveras av det tekniska behovet av effektiv bearbetning av vissa typer av substrat och öka den totala effektiviteten av att använda arbetsvolymen av bioreaktorer.

Funktioner av biogasproduktionär att det endast kan framställas av metanbakterier från absolut torra organiska ämnen. Därför är uppgiften för det första steget i produktionen att skapa en blandning av substrat som har ett högt innehåll av organiska ämnen, och som samtidigt kan pumpas. Detta är ett substrat med en torrsubstanshalt på 10-12%. Lösningen uppnås genom att släppa ut överskottsfukt med hjälp av skruvavskiljare.

Flytande gödsel kommer från produktionslokalen till en tank, homogeniseras med hjälp av en dränkbar blandare och tillförs av en dränkbar pump till separeringsverkstaden till skruvavskiljare. Den flytande fraktionen ackumuleras i en separat tank. Den fasta fraktionen laddas i mataren för fasta råvaror.

I enlighet med schemat för att ladda substratet i fermentorn, enligt det utvecklade programmet, slås pumpen på med jämna mellanrum, förser vätskefraktionen till fermentorn och samtidigt slås lastaren på fast råmaterial på. Som tillval kan den flytande fraktionen matas in i en fast råvarulastare som har en blandningsfunktion, och sedan matas den färdiga blandningen in i jäskärlet enligt det utvecklade laddningsprogrammet. Inneslutningarna är kortlivade. Detta görs för att förhindra överdrivet intag av organiskt substrat i fermentorn, eftersom detta kan rubba balansen av ämnen och orsaka destabilisering av processen i fermentorn. Samtidigt slås även pumpar på som pumpar rötkammaren från jäskaren till jäskaren och från jäskaren till rötavfallslagringstanken (lagunen) för att förhindra att jäskärlet och jäskärlet rinner över.

Rötgasmassorna som finns i jäskärlet och jäskärlet blandas för att säkerställa jämn fördelning av bakterier genom hela behållarens volym. Låghastighetsblandare av en speciell design används för blandning.

Medan substratet finns i jäskärlet frigör bakterier upp till 80 % av den totala biogas som produceras av biogasanläggningen. Resterande del av biogasen släpps ut i rötkammaren.

En viktig roll för att säkerställa en stabil mängd biogas som frigörs spelas av temperaturen på vätskan inuti fermentorn och fermentorn. Som regel fortsätter processen i mesofilt läge med en temperatur på 41-43ᴼС. Att upprätthålla en stabil temperatur uppnås genom att använda speciella rörformiga värmare inuti jäskärl och jäskärl, samt tillförlitlig värmeisolering av väggar och rörledningar. Biogasen som kommer ut ur rötresterna har en hög svavelhalt. Biogas renas från svavel med hjälp av speciella bakterier som koloniserar ytan av isoleringen som läggs på ett träbalkvalv inuti jäskärl och jäskar.

Biogas ackumuleras i en gashållare, som bildas mellan rötrestens yta och det elastiska, höghållfasta materialet som täcker jäskärlet och jäskärlet ovanpå. Materialet har förmågan att sträcka sig kraftigt (utan att minska styrkan), vilket, när biogas ackumuleras, ökar gashållarens kapacitet avsevärt. För att förhindra att bensintanken svämmar över och material går sönder finns en säkerhetsventil.

Därefter kommer biogasen in i kraftvärmeverket. En kraftvärmeenhet (CGU) är en enhet där elektrisk energi genereras av generatorer som drivs av gaskolvmotorer som drivs på biogas. Kogeneratorer som drivs på biogas har designskillnader från konventionella gasgeneratormotorer, eftersom biogas är ett mycket utarmat bränsle. Den elektriska energin som genereras av generatorerna ger ström till den elektriska utrustningen på själva BSU:n, och allt utöver detta levereras till närliggande konsumenter. Energin i vätskan som används för att kyla kraftvärmegeneratorer är den genererade termiska energin minus förluster i pannanordningar. Den alstrade värmeenergin används delvis för att värma jäskärl och jäskare, och den återstående delen skickas även till närliggande konsumenter. kommer in

Det är möjligt att installera ytterligare utrustning för att rena biogas till naturgasnivå, dock är detta dyr utrustning och används endast om syftet med biogasanläggningen inte är produktion av termisk och elektrisk energi, utan produktion av bränsle för gaskolvmotorer. De beprövade och mest använda biogasreningsteknikerna är vattenabsorption, tryckbäraradsorption, kemisk utfällning och membranseparation.

Energieffektiviteten för biogaskraftverk beror till stor del på vald teknik, material och utformning av huvudkonstruktionerna, samt på klimatförhållandena i området där de är belägna. Den genomsnittliga förbrukningen av termisk energi för uppvärmning av bioreaktorer i en tempererad klimatzon är 15-30 % av energin som genereras av kraftvärmegeneratorer (brutto).

Den totala energieffektiviteten för ett biogaskomplex med ett biogaseldat värmekraftverk är i genomsnitt 75-80 %. I en situation där all värme som tas emot från en kraftvärmestation under produktionen av el inte kan förbrukas (en vanlig situation på grund av bristen på externa värmeförbrukare), släpps den ut i atmosfären. I det här fallet är energieffektiviteten för ett biogasvärmekraftverk endast 35 % av den totala biogasenergin.

De huvudsakliga prestandaindikatorerna för biogasanläggningar kan variera avsevärt, vilket till stor del bestäms av de substrat som används, de antagna tekniska bestämmelserna, driftpraxis och de uppgifter som varje enskild anläggning utför.

Gödselbearbetningsprocessen tar inte mer än 40 dagar. Rötsmältningen som erhålls som ett resultat av bearbetning är luktfri och är ett utmärkt organiskt gödningsmedel, där den högsta graden av mineralisering av näringsämnen som absorberas av växter uppnås.

Rötrest separeras vanligtvis i flytande och fasta fraktioner med hjälp av skruvseparatorer. Den flytande fraktionen skickas till laguner, där den ackumuleras tills den appliceras på jorden. Den fasta fraktionen används också som gödningsmedel. Om ytterligare torkning, granulering och förpackning appliceras på den fasta fraktionen kommer den att vara lämplig för långtidslagring och transport över långa avstånd.

Produktion och energianvändning av biogas har ett antal fördelar som motiveras och bekräftas av praxis i världen, nämligen:

1. Förnybar energikälla (RES). Förnybar biomassa används för att producera biogas.
2. Det breda utbudet av råvaror som används för produktion av biogas möjliggör byggande av biogasanläggningar praktiskt taget överallt i områden där jordbruksproduktion och tekniskt relaterade industrier är koncentrerade.
3. Mångsidigheten hos metoderna för energianvändning av biogas, både för produktion av elektrisk och/eller termisk energi på platsen för dess bildande, och vid alla anläggningar som är anslutna till gastransportnätet (vid leverans av renad biogas till detta nätverk ), samt som motorbränsle för bilar.
4. Stabiliteten i elproduktion från biogas under hela året gör det möjligt att täcka toppbelastningar i nätet, även vid användning av instabila förnybara energikällor, till exempel sol- och vindkraftverk.
5. Skapande av jobb genom bildandet av en marknadskedja från biomassaleverantörer till driftpersonal av energianläggningar.
6. Minska den negativa påverkan på miljön genom återvinning och neutralisering av avfall genom kontrollerad jäsning i biogasreaktorer. Biogasteknik är ett av de viktigaste och mest rationella sätten att neutralisera organiskt avfall. Biogasproduktionsprojekt minskar utsläppen av växthusgaser till atmosfären.
7. Den agrotekniska effekten av att använda massa fermenterad i biogasreaktorer på jordbruksfält manifesteras i att förbättra markstrukturen, regenerering och öka deras fertilitet på grund av införandet av näringsämnen av organiskt ursprung. Utvecklingen av marknaden för organiska gödselmedel, inklusive sådana från massförädlade i biogasreaktorer, kommer i framtiden att bidra till utvecklingen av marknaden för miljövänliga jordbruksprodukter och öka dess konkurrenskraft.

Beräknade investeringskostnader per enhet

BGU 75 kWel. ~ 9 000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6 500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~ 6 000 €/kWel.

BGU är 500 kWel. ~ 4 500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~ 3 500 €/kWel.

Den genererade elektriska och termiska energin kan tillfredsställa inte bara komplexets behov utan även den intilliggande infrastrukturen. Dessutom är råvarorna för biogasanläggningar gratis, vilket säkerställer hög ekonomisk effektivitet efter återbetalningstiden (4-7 år). Kostnaden för energi som genereras vid biogaskraftverk ökar inte över tiden, utan minskar tvärtom.