Биогазовая установка для отопления дома своими руками

Биогазовая установка для отапливания дома собственными руками

Биогазовая установка собственными руками — инструкция!

Хозяевам личных домов, размещенных в регионах с ограниченным доступом к классическим видам топлива, необходимо обязательно обратить собственное внимание на современные биогазовые установки. Такие агрегаты разрешают получать биогаз из очень разных отходов органики и применять его для собственных нужд, также и обогревания жилищных помещений.

Биогазовая установка собственными руками

Газ можно получать почти что из любой биомассы – отходов животноводческой промышленности, производства пищи, фермерского хозяйства, листвы и др. При этом соорудить аналогичную установку можно собственными руками.

Механизм действия биогазовых установок

Механизм действия биогазовых установок

Для получения биогаза подойдет как однородное сырье, так и смеси разной биомассы. Биогазовая установка – это рельефное герметичное сооружение, оборудованное устройствами для сырьевой подачи, подогрева биомассы, смешивания элементов, отвода полученного биогаза в газовый коллектор и, разумеется, защиты конструкции.

В реакторе под влиянием анаэробных бактерий выполняется быстрое разложение биомассы. В процессе брожения органического сырья выделяется биогаз. Ориентировочно 70% состава подобного газа продемонстрировано метаном, оставшаяся часть – углекислым газом.

Биогаз отличается великолепными показателями теплотворной способности, у него нет выраженного запаха и цвета. По собственным особенностям биогаз почти что не уступает ни в чем более классическому газу.

В развитых государствах применяют вспомогательные установки для очищения биогаза от углекислого газа. При большом желании вы сумеете приобрести аналогичную установку и получать чистый биометан.

Биогазовые установки на силосе. 1 Силосные ямы. 2 Система загрузки биомассы. 3 Реактор. 4 Реактор дображивания. 5 Субстратер. 6 Система обогрева. 7 Силовая установка. 8 Система автоматики и контроля. 9 Система газовых магистралей

Сопоставление биогаза с более классическими видами топлива

Примерно одна корова или другое животное весом в полтонны способно за день сделать кол-во навоза, достаточное для получения ориентировочно 1,5 м3 биогаза. Суточный навоз одной средней свиньи можно переработать в 0,2 м3 биогаза, а зайца или курицы – в 0,01-0,02 м3 топлива.

Чтобы сравнить: 1 м3 биогаза из навоза даёт ориентировочно так же энергии тепла, как 3,5 кг дров, 1-2 кг угля, 9-10 кВт/ч электричества.

Самый простой рецепт смеси для получения биогаза в себя включает следующие элементы:

• коровий навоз – порядка 1500 кг;
• сгнившая листва либо иные органические отходы – 3500 кг;
• вода – 65-75% от всей массы предыдущих элементов. Заранее воду необходимо разогреть ориентировочно до 35 градусов.

Подобного количества биомассы будет вполне хватать для получения биогаза на 6ть месяцев эксплуатации с умеренным расходом. Примерно биогаз начинает выделяться уже через 1,5-2 недели после загрузки смеси в установку.

Газ можно применять для обогрева дома и самых разных хозяйственных и бытовых строений.

Конструкция обычной биогазовой установки

Ключевыми элементами полноценной биогазовой системы считаются:

• реактор;
• система подачи перегноя;
• мешалки;
• автоматическая система подогрева биомассы;
• газгольдер;
• сепаратор;
• защитная часть.

Домашняя установка станет иметь несколько упрощенную конструкцию, но, для полноты восприятия вам предлагается познакомиться с описанием всех указанных компонентов.

Эта часть установки в большинстве случаев собирается из нержавеющей стали либо бетона. Снаружи реактор похож на большую непроницаемую емкость, сверху которой поставлен купол, в большинстве случаев имеющий шаровидную форму.

На данный момент очень большой популярностью пользуются реакторы с разборной конструкции, сделанные с использованием современных технологий. Такой реактор можно очень легко собрать собственными руками с небольшими расходами по времени. При необходимости он настолько же легко разбирается и перевозится в иное место.

Сталь удобная тем, что в ней можно без дополнительных усилий создавать отверстия для подсоединения иных элементов системы. Бетон же превосходит сталь по показателям надежности и прочности.

Система подачи биомассы

Данная часть установки включает в свой состав бункер для приема отходов, подводящий трубопровод для водоподачи и шнековый насос, который предназначен для отправки перегноя в реактор.

Для загрузки сухого компонента в бункер применяется фронтальный погрузчик. Дома с такой задачей можно справиться без погрузчика, применяя разные подручные средства, например, лопаты.

В бункере происходит смачивание смеси до полужидкого состояния. После достижения необходимого уровня увлажнения шнек переводит полужидкую массу в нижний отсек реактора.

Брожение перегноя в реакторе должно выполняться одинаково. Это одно из главнейших условий обеспечения интенсивного выделения биогаза из смеси. Конкретно для достижения максимально одинакового бродильного процесса смеси конструкция обычной биогазовой установки включает в свой состав мешалки с электрическими приводами.

Есть мешалки погружного и наклонного типа. Погружные механизмы могут спускаться в биомассу на требуемую глубину для обеспечения интенсивного и одинакового смешивания субстрата. В большинстве случаев такие мешалки располагаются на мачте.

Монтаж наклонных мешалок исполняется на боковых поверхностях реактора. За вращение винта в ферментаторе отвечает электрический двигатель.

Автоматическая система подогрева

Для успешного получения биогаза температура в середине системы должна поддерживаться на уровне +35-+40 градусов. Для этого в конструкцию включаются автоматические системы подогрева.

Тепловым источником в этом случае выступает генератор тепла, в индивидуальных ситуациях используются электрические устройства для отопления.

Газгольдер

В таком элементе конструкции собирается биогаз. Очень часто газгольдер устанавливают на крыше реактора.

Производство современных газгольдеров в большинстве случаев осуществляется с использованием ПВХ – материала, устойчивого к солнцу и самым разным неблагоприятным явлениям природы.

В определенных ситуациях заместо привычного газгольдера используют специализированные мешки. Еще эти устройства разрешают на время расширить объем запаса полученного биогаза.

Для производства газгольдер-мешков применяется специализированный поливинилхлорид с гибкими характеристиками, способный раздуваться по мере увеличения объема биогаза.

Данная часть системы в ответе за сушку отработанного перегноя и получение при надобности качественных удобрений.

Самый простой сепаратор состоит из шнека и сепараторной камеры. Камера сделана в форме сита. Это дает возможность делить биомассу на твёрдый элемент и жидкую часть.

Осушенный перегной отправляется в отгрузочный отсек. Жидкую часть система направляет назад в камеру приема. Тут жидкость используется для увлажнения нового начального сырья.

Самая простая биогазовая установка собственными руками

Биогазовая установка для дома

Домашняя биогазовая установка станет иметь несколько упрощенную конструкцию, но к ее изготовлению необходимо подходить очень и очень серьезно.

Шаг первый. Выройте яму. По собственной сущности биогазовая установка считается большой ямой с особенной облицовкой. Очень ответственной и вместе с этим сложной частью изготовления рассматриваемой системы считается тщательная подготовка стенок биореактора и его основания.

Яма должна быть герметичной. Укрепите основание и стены при помощи пластика либо бетона. Заместо этого вы можете купить уже готовые полимерные кольца с глухим дном. Такие устройства разрешают обеспечить достаточную непроницаемость системы. Материал будет хранить собственные изначальные характеристики на протяжении долгих лет, а при надобности вы сумеете очень легко поменять старое кольцо новым.

Второй шаг. Оборудуйте систему газового водоотвода. Это освободит вас от надобности покупки и установки мешалок, из-за чего временные затраты и финансов на сборку установки значительно уменьшаться.

Самый простой вариант системы газового водоотвода – это вертикально закрепленные трубы для канализации из поливинилхлорида с большим количеством отверстий по корпусу.

Трубы выбирайте подобной длины, чтобы их верхние края несколько высились над верхним уровнем загруженного перегноя.

3-ий шаг. Накройте слой находящийся с внешней стороны субстрата пленочной изоляцией. Благодаря пленке будут создаваться условия для сосредоточения биогаза под куполом в условиях несущественного лишнего давления.

Четвертый шаг. Установите купол и сделайте газоотводящую трубу в его самой высокой точке.

Употребление газа должно быть постоянным. В другом случае купол над емкостью с биомассой может просто разразиться. Летом газ образуется наиболее интенсивнее, чем зимой. С целью решения последней проблемы приобретите и установите подходящие системы обогрева.

Порядок и условия успешного применения биогазовой установки

Средний выход биогаза

Аналогичным образом, своими силами собрать обычную биогазовую установку нетрудно. Но для ее удачной эксплуатации вы обязаны усвоить и исполнять несколько самых простых правил.

Одно из очень важных требований – в загружаемой органической массе не обязано присутствовать никаких веществ, способных оказать негативное влияние на жизнедеятельность анаэробных микроорганизмов. К числу запрещенных включений относятся различного рода растворители, антибактериальные препараты и другие аналогичные вещества.

Ряд неорганических веществ также может привести к ухудшению деятельности бактерий. Ввиду этого не позволяется, например, разбавлять перегной водой, оставшейся после стирки одежды либо мытья машины.

Населению холодных регионов рекомендуется оборудовать собственные самодельные биогазовые установки настоящими системами отопления. Оборудование, подобающее для этих целей, упоминалось раньше.

Не забывайте: биогазовая установка считается потенциально взрывоопасным агрегатом, благодаря этому соблюдайте все положения техники безопасности, важной для эксплуатирования любого оборудования которое работает на газу.

Аналогичным образом, даже навоз и как правило почти что все, от чего раньше вы старались всеми силами избавиться, может понадобиться в обиходе. Необходимо только правильно соорудить домашнюю биогазовую установку, и уже достаточно быстро у вас дома будет тепло. Следуйте полученным советам, и вам больше не придется расходовать большие суммы на теплоснабжение.

Читайте также на этом сайте публикацию — гидропонная установка собственными руками.

Видео – Биогазовая установка собственными руками

Биогазовая установка самостоятельно

В публикации о получении биогаза приводились теоретические производственной основы газа метана из биомассы путем анаэробного сбраживания.

Была объяснена роль бактерий в поэтапном преобразовании органических веществ с описанием важных условий для наиболее интенсивного получения биогаза. В этой публикации будут показаны функциональные реализации биогазовых установок, с описанием некоторых самодельных конструкций.

Так как стоимости на источники энергии растут, и у большинства собственников животноводческих ферм и небольших хозяйств есть проблемы с утилизацией отходов, возникли в продаже промышленные комплексы по изготовлению биогаза и маленькие биогазовые установки для приватизированного дома. Пользуясь поисковыми машинами, клиент интернет сети сумеет не сложно отыскать доступное готовое решение, чтобы биогазовая установка и стоимость на нее соответствовали требованиям, выйти на связь с поставщиками оборудования и договориться о постройке биогазового генератора в своем доме или на хозяйстве.

Заводской комплекс по изготовлению биогаза

Биореактор – база биогазовой установки

Емкость, в которой происходит анаэробное разложение биомассы, называют биореактором, ферментатором, или метантанком. Биореакторы бывают полностью герметичными, с фиксированным или плавающим куполом, имеющие конструкцию водолазного колокола. Колокольные психрофильные (не просящие подогрева) биореакторы имеют вид открытого резервуара с жидкой биомассой, в которую погружена емкость в виде цилиндра или колокола, где собирается биогаз.

Собравшийся биогаз давит на цилиндр, благодаря чему тот приподымается над резервуаром. Аналогичным образом, колокол также создает роль газгольдера – временного хранилища появившегося газа.

Биореактор с плавающим куполом

Минусом колокольной конструкции биогазового реактора считается невозможность смешивания субстрата и его подогрева в холодные периоды года. Также отрицательным аргументом считается крепкий аромат, и антисанитария из-за открытой поверхности части субстрата.

Также, часть появившегося газа улетучится в атмосферу, загрязняя внешнюю среду. Благодаря этому данные биореакторы применяются лишь в кустарных биогазовых установках в бедных государствах с жарким климатом.

Еще 1 пример биореактора с плавающим куполом

Ради устранения загрязнения внешней среды и исключения зловонного запаха реакторы биогазовых установок для дома и больших производств имеют конструкцию с фиксированным куполом. Форма конструкции в процессе газообразования особого значения не имеет, однако во время применения цилиндра с крышей в виде купола достигается большая экономия стройматериалов. Биореакторы с фиксированным куполом снабжены патрубками для добавки новых порций биомассы и отбора отработанного субстрата.

Разновидность биореактора с фиксированным куполом

Главные типы биогазовых установок

Так как самой оптимальной считается конструкция с фиксированным куполом, то большинство готовых решений биореакторов имеют этот тип. В зависимости от способа загрузки биореакторы имеют разную конструкцию и делятся на:

• Порционные, с разовой загрузкой всей биомассы, и с дальнейшей полной выгрузкой после отработки сырья. Основным минусом этого типа биореакторов считается неравномерность выделения газа на протяжении переработки субстрата;
• непрерывной загрузкой и выгрузкой сырья, поэтому достигается одинаковое выделение биогаза. Благодаря конструкции биореактора во время загрузки и выгрузки не заканчивается производство биогаза и не случается утечек, так как отрезки трубы, по которой выполняется добавление и убирание биомассы, сделаны в виде водяного замка, предотвращающего вытекание газа.

Пример порционного биореактора

Порционные биогазовые реакторы могут иметь любую конструкцию, предотвращающую утечку газа. Так, к примеру, в свое время в Австралии были востребованы канальные метантанки с эластичным надувающимся сводом, где маленькое лишнее давление в середине биореактора надувало пузырь из крепкого полипропилена. При достижении конкретного уровня давления в середине биореактора, включался нагнетатель воздуха, откачивающий выработанный биогаз.

Канальные биореакторы с эластичным газгольдером

Вид брожения в этой биогазовой установке может быть мезофильным (со слабым подогревом). Из-за большой площади раздувающегося купола, канальные биореакторы как правило ставятся только в обогреваемых помещениях, или в регионах с жарким климатом. Плюсом конструкции считается нет потребности в промежуточном ресивере, однако весомым недостатком является чувствительность эластичного купола к ударам царапинам и так далее.

Большой канальный биореактор с эластичным газгольдером

В наше время становятся популярными порционные биореакторы с сухой ферментацией навоза без добавки воды в субстрат. Так как в навозе есть собственная влажность, ее будет вполне хватать для деятельности организмов, хотя интенсивность реакций станет меньше.

Биореакторы сухого типа имеют вид герметичного гаража с плотно закрывающимися дверьми. Биологическая масса загружается в реактор с помощью фронтального погрузчика и остается в подобном состоянии до окончания полного цикла газообразования (ориентировочно полгода), при этом не потребуется добавки субстрата и его смешивания.

Порционный биореактор с загрузкой через плотно закрывающийся дверь

Биогазовая установка собственными руками

Необходимо заметить, что у многих биореакторов, в основном, герметичной считается только территория газообразования, а жидкая биологическая масса при входе и выходе пребывает под атмосферным давлением. Лишнее давление в середине биореактора вытесняет часть жидкого субстрата в отрезки трубы, благодаря чему уровень биомассы в них немного выше, чем в середине емкости.

Красными линиями на схеме указана разница уровней в биореакторе и патрубках

Такие конструкции самодельных биореакторов считаются популярными среди народных профессионалов, которые своими силами делают биогазовые установки собственными руками для дома, допускающие многоразовую ручную загрузку и выгрузку субстрата. В процессе изготовления биореакторов собственными руками многие специалисты ставят эксперименты с полностью герметичными емкостями, используя в качестве газгольдера несколько резиновых камер от шин колес крупной автотехники.

Рисунок газгольдера, выполненного из тракторных камер

На видео ниже энтузиаст самодельного производства биогаза на примере бочек, заполненных птичьим пометом, утверждает возможность настоящего получения горючего газа дома, перерабатывая в полезное удобрение отходы из птичника. Одно, что добавить можно к конструкции, описанной в этом видео обзоре, так это то, что необходимо установить прибор для определения величины давления и клапан для предохранения на рукодельный биореактор.

Расчеты продуктивности биореактора

Кол-во биогаза устанавливается массой и качеством сырья которое применяется. На просторах интернета можно отыскать таблицы, где отмечено кол-во отходов, производимых разными животными, но хозяевам, которым приходится ежедневно убирать навоз, эта доктрина ни к чему, так как они за счёт своей практике знают кол-во и массу грядущего субстрата. Исходя из наличия возобновляемых ежедневно запасов сырья, можно высчитать требуемый объем биореактора и повседневное производство биогаза.

Таблица получения количества навоза от некоторых животным с приблизительным расчетом выхода биогаза

После выполненных расчетов и утвержденной конструкции биореактора можно приступать к его постройке. Материалом послужит монолитно бетонная емкость, залитая в земля, или кладка, выполненная из кирпича, герметизированная специализированным покрытием, которым обрабатывают бассейны.

Также возможна постройка ключевой емкости домашней биогазовой установки из железа, покрытого антикоррозионным материалом. Малые промышленные биореакторы иногда выполняют из химически стойких пластиковых резервуаров значительного объема.

Строительство биореактора из кладки из кирпича

В промышленных биогазовых установках используются электронные системы контроля и разные реактивы для корректировки химического состава субстрата и его уровня кислотности, а еще прибавляются в биомассу специализированные вещества – энзимы и витамины, стимулирующие размножение и жизнедеятельность микроорганизмов в середине биореактора. В процессе развития микробиологии делаются все намного устойчивее и эффектные штаммы бактерий метаногенов, которые можно выбрать у занимающихся производством биогаза фирм.

Из графика видно, что с использованием энзимов самый большой выход биогаза приходит быстрее в два раза

Необходимость в откачивании и очистке биогаза

Неизменная выработка газа в биореакторе самой разной конструкции приводит к надобности откачивания биогаза. Некоторые примитивные биогазовые установки могут сжигать получившийся газ прямо в горелке, установленной недалеко, но нестабильность лишнего давления в биореакторе может привести к исчезновению пламени с дальнейшим выбросом токсичного газа. Использование такой примитивной биогазовой установки, подключенной к плите решительно непозволительно благодаря возможности отравления токсичными элементами нечищенного биогаза.

Пламя горелки при возгорании биогаза должно быть чистым, ровным и стабильным

Благодаря этому почти что каждая схема биогазовой установки в себя включает емкости для хранения газа и систему его чистки. В качестве самодельного комплекса чистки можно задействовать фильтр для воды, и самодельную емкость, наполненную железной стружкой, или приобрести профессиональные системы фильтрации. Емкость для непостоянного хранения биогаза может быть сделана из камер от автомобильных шин, из которых газ иногда откачивается компрессором в типовые пропановые балоны для хранения и будущего употребления.

В определенных странах Африки для хранения и транспортировки биогаза применяют надувные газгольдеры в виде подушки

Как альтернативу обязательному использованию газгольдера можно воспринимать улучшенный биореактор с плавающим куполом. Усовершенствование находится в добавлении концентрической перегородки, которая образовывает водяной карман, работающий наподобие водяного замка и не позволяющий соприкасания биомассы с воздухом. Давление в середине плавающего купола зависит от его веса. Пропуская газ через очистную систему и редуктор, он может применяться в бытовой плите, иногда стравливая из биореактора.

Биореактор с плавающим куполом и водяным карманом

Измельчение и смешивание субстрата в биореакторе

Смешивание биомассы считается значительной составляющей процесса образования биогаза, обеспечивая бактериям доступ к питательным веществам, которые могут сбиться в ком на дне биореактора. Чтобы частицы биомассы лучше перемешивались в биореакторе, их необходимо размельчить механическим или ручным способом до загрузки в метантанк. На данный момент в промышленных и самодельных биогазовых установках используются три способа смешивания субстрата:

1. механичные мешалки, приводимые в действие электрическим двигателем или ручным способом;
2. циркуляционное смешивание с помощью насоса или гребного винта, перекачивающего субстрат в середине биореактора;
3. барботажное смешивание с помощью продувки уже имеющимся биогазом жидкой биомассы. Минусом этого способа считается образование пены на поверхности субстрата.

Стрелкой указан перемешивающий циркуляционный винт в самодельном биореакторе

Самодельная установка для создания био газа. Своими руками ! И отопление Газом.

Механическое смешивание субстрата в середине биореактора может выполняться ручным способом, или автоматично, путем включения электрического двигателя с помощью электронного таймера. Водоструйное или барботажное смешивание биомассы может выполняться исключительно при помощи электрических двигателей, управляемых ручным способом или с помощью программного метода.

В этом биореакторе установлено механическое перемешивающее устройство

Разогрев субстрата в мезофильных и термофильных биогазовых установках

Хорошей для газообразования считается температура субстрата в границах 35-50?C. Для поддержки этой температуры в биореактор как правило ставятся разные системы отопления – водяные, паровые, электрические. Контроль температуры должен выполняться с помощью реле температуры или термопар, включенных к исполнительному механизму, регулирующему теплоснабжение биореактора.

Строго запрещается нагревать биореактор открытым пламенем – в случае утечки биогаза возможен взрыв!

Также необходимо помнить, что открытое пламя будет нагревать стены биореактора, и в середине его биологическая масса будет пригорать. Пригоревший субстрат уменьшит отдачу тепла и качество подогрева, а раскаленная стенка биореактора будет быстро рушиться. Одним из прекрасных вариантов считается водяной разогрев из обратной трубы для отопления дома. Необходимо установить систему электрических вентилей для возможности выключения подогрева биореактора или подсоединения обогревания субстрата прямо от котла, если будет чрезмерно прохладно.

Электрическая и водяная нагревательная система биореактора

Разогрев субстрата в биореакторе с помощью Трубчатых нагревателей будет Выгоден только в случае наличия альтернативного электричества, получаемого от ветрогенератора или фотоэлектрических панелей. В этом случае Нагревательные элементы трубчатого типа могут быть подключены прямо к генератору или батарее, что исключит из схемы не дешёвые инверторы. Чтобы уменьшить теплопотери и сделать меньше затраты на разогрев субстрата в биореакторе необходимо его максимально теплоизолировать при помощи разных теплоизоляторов.

Утепление биореактора материалом термоизоляционным

Функциональные опыты, неизбежные при строительстве биогазовых установок собственными руками

Сколько бы литературы не прочёл начинающий энтузиаст самостоятельного производства биогаза, и сколько бы видеороликов не пересмотрел, в действительности многое придется узнавать самому, и результаты, в основном, будут далеки от расчетных.

Благодаря этому, многие начинающие мастера идут по пути самостоятельных экспериментов по получению биогаза, начав с малых емкостей, определяя, сколько газа из имеющегося сырья даёт его маленькая экспериментальная биогазовая установка. Стоимости на комплектующие, выход метана и будущие затраты на постройку полноценной рабочей биогазовой установки будут определять ее рентабельность и правильность.

В приведенном выше видео обзоре специалист показывает возможности собственной биогазовой установки, засекая, сколько биогаза выйдет за одни сутки. В его случае, при закачке в ресивер нагнетателя воздуха восьми атмосфер, объем получившегося газа после перерасчетов с учетом объема емкости 24л будет около 0,2 м?.

Данный объем биогаза, получившийся из двухсотлитровой бочки, не считается существенным, однако, как показано в следующем видео этого мастера, подобного количества газа хватит на час горения одной конфорки плиты (15 мин помножить на 4-ре атмосферы баллона, который вдвое больше ресивера).

В ином видео обзоре ниже специалист рассказывает о получении биогаза и биологически чистых удобрений благодаря переработке в биогазовой установке отходов органики. Следует иметь в виду, что ценность экологичных удобрений превышает стоимость полученного газа, и вот тогда биогаз станет полезным побочным продутом процесса изготовления хороших удобрений. Дополнительным хорошим свойством органического сырья считается возможность его хранения некоторый период для применения в необходимое время.

Похожие публикации

Биогаз собственными руками: технология получения альтернативного топлива из биологических отходов

Обеспокоенное надвигающимся энергетическим кризисом человечество активно пытается изучать возобновляемые источники энергии.

Наряду с солнечными и ветровыми электростанциями возникли установки для получения из отходов органики газообразного топлива, именуемого биогазом.

Отличная исключительность этой технологии состоит в ее простоте: осуществить ее в маленьких масштабах может каждый у кого есть желание. Итак, биогаз собственными руками – вот о чем пойдёт разговор.

Если возникновением фотоэлектрических панелей и ветрогенераторов мы обязаны открытиям ученых, то в случае с биогазом выдумывать им ничего не понадобилось – природа все сделала сама. Этот вид топлива собой представляет продукт деятельности особенных бактерий, которые обобщенно называют гидролизными, кислотообразующими и метанообразующими.

По наименованию несложно догадаться об главной составляющей биогаза – это метан, который также содержится в сетевом газе. В биогазе на его долю приходится 60% всего объема. Около трети (35%) составляет углекислота, оставшиеся 5% — другие газы, например, сероводород.

Важная схема биогазовой установки

Откуда берутся эти великолепные микроорганизмы? Они собой представляют природную микрофлору, обитающую в кишечнике крупного скота и разлагающую его содержание. Эти бактерии выводятся наружу одновременно с навозом, который применяется для заправки новой пиролизной установки.

Когда микробы будут заселены на другое место жительства, их «меню» можно изменить иными отходами. Подойдет каждая органика: фикалии иных зверей и птиц, растения и опилки, отходы пищевой промышленности. Все это подвергается сбраживанию с образованием биогаза. При этом сырье преобразуется в ценнейшее удобрение.

Необходимым требованием деятельности метаногенов и прочих бактерий считается отсутствие доступа воздуха (такие микроорганизмы называются анаэробными).

Факторы, которые влияют на производство биогаза

Объем продуцируемого дружной командой микробов биогаза при разных условиях может изменяться и зависит от нескольких моментов.

биогаз установка для частного дома

Более всего биогаза можно получить из отходов пищевой промышленности, содержащих сахарный жом и немалое количество жиров. Наименее рентабельным видом сырья считается навоз крупного скота .

Навоз — сырье для биогаза

Температура

С ростом температуры продуктивность бактерий становится больше. По режиму температур газогенераторы разделяют на три типа.

Психрофильные

Это установки без подогрева, в которых температура поддерживается в границах от 18 до 25 градусов. На данный момент почти не используются.

Мезофильные

Благодаря подогреву режим температур выдерживается в границах от 25 до 40 градусов.

• невысокие затраты на энергию;
• аминокислотный состав удобрений считается максимально полезным.

• практически невысокая продуктивность по биогазу;
• отсутствие обеззараживающего эффекта (в сырье содержатся вредоносные микроорганизмы, от них следовало бы избавиться).

Термофильный

Применяется активный разогрев, температура превосходит 40 градусов.

• большая продуктивность;
• гибнут вредоносные микроорганизмы.

• высокие затраты на энергию;
• плохое качество удобрений.

Термофильный биореактор на навозе

Для любого вида сырья есть подходящий режим температур. Почему нельзя просто подогреть реактор до максимально предполагаемой температуры? По двум причинам:

• из-за роста энергозатрат понизится рентабельность установки;
• с ростом температуры становится больше и кол-во свободного нашатырного спирта.

Последняя зависимость приводит к торможению газогенерации (этот газ считается ядовитым для бактерий).

Вещественный обмен и свобода перемещения

Сырье должно быть довольно разжиженным, чтобы микробы и пузыри газа могли в нем перемещаться. Для этого в установку доливают горячую воду, доводя влажность загрузки до 85% во время зимы и до 92% летом.

Чтобы в реакторе лучше происходили процессы обмена, его содержание необходимо иногда (ориентировочно каждые 4 – 6 часов) смешивать.

Время брожения

Если сырье выгружать раньше положенного срока, бактерии не будут успевать возместить потери в численности и продуктивность их колоний упадет.

При слишком долгой выдержке продуктивность также уменьшается из-за минуса питательных веществ.

Примерно подходящее время брожения составляет:

• для психрофильного режима: 30 – 40 суток или более;
• для мезофильного: 10 – 20 суток;
• для термофильного: 5 – 10 суток.

Кислотно-щелочной баланс

Самая большая продуктивность встречается при значениях рН от 6,5 до 8,5 (зависит от сырья).

Соотношение углерода и азота

Подходящее значение снова же зависит от сырья. Углерода должно быть раз в 10 – 20 больше, чем азота.

Сопоставление биогаза с более классическими видами топлива

К крепким сторонам этой технологии относят следующее:

1. Сырье, применяемое для получения биогаза, считается неисчерпаемым ресурсом и обходится бесплатно.
2. Биогазовая энергетика не привязана к конкретному месту – сырье для установки найдется в абсолютно любом регионе.
3. Широкая область использования: биогаз как правило выступает в роли теплового источника, электрической энергии и моторного топлива.

По цене строительства (3 – 4 тыс. евро на каждый кВт мощности) биогазовые установки находятся между атомными (5 тыс. евро на 1 кВт) и угольными (2 тыс. евро на 1 кВт) станциями.

Установка для получения биогаза

В действительности доказали: чем больше мощность установки, тем дешево обойдется вырабатываемая при ее помощи энергия. Также рентабельность зависит от варианта сырья которое применяется.

Схема организации производства биогаза дома

При сооружении газогенератора мощностью более 10 МВт, работающего на пищевых отходах, нужно будет потратить около 2 тыс. евро на каждый кВт мощности; в то же время установка с мощностью до 1 МВт, применяющая в качестве сырья коровий навоз, обойдется в 7 тыс. евро на 1 кВт.

Аппарат имеет несколько инновационных узлов.

Собой представляет обитую утеплением цельную монолитно бетонную емкость с несколькими инновационными отверстиями. Реактор должен плотно закрываться, чтобы воздух не попадал в его пространство внутри.

Система подачи биомассы

Для загрузки сырья установка оборудуется бункером. Отходы подаются сюда ручным способом или при помощи транспортера.

Также к реактору подводится труба с горячей водой.

Лопатки для смешивания закреплены на вертикальном валу, хвостовик которого выходит наружу через уплотненное отверстие в крышке реактора.

Устройство приводится в движение электрическим двигателем при помощи зубчатого редуктора.

Включение электрического двигателя может выполняться ручным способом или автоматично.

Автоматическая система подогрева

Обогрев устанавливается снизу реактора. Носителем тепла могут работать вода или электричество. Включение ТЕНОВ выполняется термостатическим клапаном, настроенным на конкретную температуру.

Газгольдер

Это емкость, в которую поступает появляющийся в реакторе биогаз.

Как говорили выше, биогаз собой представляет смесь разных газов. Сепаратор позволяет разделить метан от примесей для подачи к потребителю.

Самая простая биогазовая установка собственными руками для дома

Рукодельный биогазогенератор, разумеется, уступает по свойствам дорогим установкам фабричного изготовления, зато востребует намного меньших первоначальных расходов.

Для его строения потребуются:

• кольца из железобетона;
• стальной бункер;
• массивная крышка из стали или бетона и железа (известен случай, когда в качестве крышки был применен тяжкий колокол);
• магистрали из труб для водоподачи и отведения готового продукта.

Объем реактора должен превосходить объем загрузки в 1,5 раза.

Установочная схема

В простейшем выполнении газогенератор не оборудуется подогревом и устройством смешивания. Строительные работы установки ведутся в следующей очередности:

1. Роют котлован достаточных размеров, днище которого бетонируется.
2. В котлован опускают одно за иным несколько ж/б-колец, создавая из них цилиндрический резервуар. Все стыки следует покрывать герметиком мастикой на основе битума.
3. Бетонная емкость обклеивается утеплением и защитой от негативного воздействия влаги, после этого приступают к засыпке котлована.
4. Сверху на реактор ложится крышка с плотно закрывающимся загрузочным люком. В ходе брожения сырья в реакторе образуется большое давление, благодаря этому крышку для верности можно зафиксировать тросами. Будет кстати установить в ней клапан для предохранения с противовесом в виде гири.
5. К загрузочному люку нужно подсоединить бункер.
6. Остается присоединить к реактору магистрали из труб. При этом на линии отведения готового продукта обязан быть поставлен водяной замок.

Биологическая масса готовится так:

• Необходимо взять 3 части навоза коровы и 7 частей сгнивших остатков растительности – ботвы овощных культур, листьев, очисток и т.д.
• Получившуюся смесь нужно разбавить водой, приподняв таким образом ее влажность до 60% — 70%.

С целью увеличения продуктивности можно задействовать более совершенную схему установки, включающую водяной разогрев. В роли теплогенератора будет выступать генератор тепла, действующий на вырабатываемом установкой топливе.

Биогазовая установка собственными руками — чертеж

При загрузке сырье достаточно прогреть до 35 градусов, после этого его температура в результате брожения встанет до 70 градусов.

На практике, 5-тонная загрузка биомассы позволяет на протяжении 6-ти месяцев получать повседневно примерно около 40 куб. м газообразного топлива.

Видео на тему

Биогазовая установка для приватизированного дома собственными руками: советы по устройству и пример благоустройства самоделки

Бережливый хозяин мечтает о недорогих энергоресурсах, эффектной утилизации отходов и получении удобрений. Домашняя биогазовая установка собственными руками – это доступный вариант воплощения мечты в реальность. Самостоятельная сборка данного оборудования обойдется в разумные наличные средства, а вырабатываемый газ станет прекрасным подспорьем в обиходе: он может применяться для готовки пищи, домашнего отопления и прочих нужд.

Что необходимо для получения биогаза

Биогаз образуется в результате брожения биологического субстрата. Его разлагают гидролизные, кислото- и метанообразующие бактерии. Смесь вырабатываемых бактериями газов выходит горючей, т.к. имеет высокий процент метана.

По собственным особенностям она практически не выделяется от газа, который применяется для промышленных и домашних потребностей.

При большом желании любой хозяин дома как правило приобретает биогазовую установку промышленного изготовления, но это не дешево, а окупятся вложения на протяжении 7-10 лет. Благодаря этому есть смысл постараться и выполнить биореактор собственными руками

Биогаз – чистое в экологическом плане горючее, а технология его получения не оказывает особенного воздействия на внешнюю среду. Кроме того, в качестве сырья для биогаза применяют отходы деятельности, которые нуждаются в утилизации. Их помещают в биореактор, где происходит переработка:

• На протяжении определенного времени биологическая масса подвергается влиянию бактерий. Срок брожения зависит от объема сырья.
• В результате деятельности анаэробных бактерий выделяется горючая смесь газов, в состав какой входят метан (60%), углекислый газ (35%) и некоторые прочие газы (5%). Также при брожении в минимальных количествах выделяется опасный сероводород. Он ядовит, благодаря этому очень нежелательно, чтобы люди подвергались его влиянию.
• Смесь газов из биореактора очищается и поступает в газгольдер, где хранится до момента применения по назначению.
• Газ из газгольдера можно применять точно также, как настоящий. Он поступает к приборам для домашнего применения – газовым печам, котлам отопления и т.п.
• Разложившуюся биомассу нужно постоянно убирать из ферментатора. Это вспомогательные затраты труда, однако усилия окупятся. После брожения сырье преобразуется в очень качественное удобрение, которое применяют на полях и огородах.

Биогазовая установка выгодна для хозяина частного дома исключительно в случае, если есть у него частый доступ к отходам животноводческих ферм. Примерно из 1 м.куб. субстрата можно получить 70-80 м.куб. биогаза, но выработка газа идет неровно и зависит от большого количества самых разных факторов, в т.ч. температуры биомассы. Это осложняет расчеты.

Биогазовые установки прекрасно подойдут для сельских хозяйств. Отходы деятельности зверей способны дать достаточно газа для настоящего обогревания жилищных помещений и построек для хозяйственных нужд

Чтобы процесс получения газа был стабильным и непрерывным, наиболее целесообразно возводить несколько биогазовых установок, а субстрат в ферментаторы залаживать с разницей во времени. Данные установки работают параллельно, а сырье в них загружают постепенно. Это гарантирует постоянную производство газа, из-за чего можно достичь его непрерывного поступления к приборам для домашнего применения.

Лучше всего биореактор должен подогреваться. Каждые 10 градусов тепла делают больше производство газа в два раза. Хотя обустройство подогрева просит вложений, это возмещается высокой эффективностью конструкции

Рукодельное биогазовое оборудование, накопленное из материалов которые всегда под рукой, обходится намного дешевле установок товарного производства. Его результативность ниже, но полностью отвечает вложенным средствам. Если обеспечивается доступ к навозу и желание приложить свои усилия для сборки и обслуживания конструкции, это намного выгоднее.

Плюсы и минусы системы

Биогазовые установки имеют много положительных качеств, но и минусов хватает, благодаря этому в начале проектирования и строительства следует все взвесить:

• Утилизация отходов. Благодаря биогазовой установке можно получить максимум пользы от мусора, от которого все равно понадобилось бы избавиться. Эта утилизация менее опасна для внешней среды, чем закапывание отходов.
• Возобновляемость сырья. Биологическая масса – это не уголь и не газ, добыча которых истощает залежи ресурсов. При ведении фермерского хозяйства сырье возникает регулярно.
• Относительная минимальное количество СО2. Во время получения газа внешняя среда не становится грязной, а вот при его применении в атмосферу выделяется минимальное количество двуокиси углерода. Оно не страшно и не может критично скорректировать экологию, т.к. его съедают растения в процессе роста.
• Умеренная выделение серы. При горении биогаза в атмосферу проникает минимальное количество серы. Это негативное явление, однако его масштабы познаются по сравнению: при сжигании газа засорение внешней среды окислами серы намного больше.
• Постоянная работа. Производство биогаза намного стабильнее, чем работа фотоэлектрических панелей или ветряков. Если солнечной энергией и ветра нельзя управлять, то биогазовые установки зависят от человеческой деятельности.
• Можно применять несколько установок. Газ – это всегда опасности. Чтобы уменьшить возможный ущерб в аварийном случае, можно рассредоточить по участку несколько биогазовых установок. Если чётко спроектировать и собрать систему из нескольких ферментаторов, она будет работать стабильнее, чем один большой биореактор.
• Выгоды для фермерского хозяйства. Для получения биомассы высаживают определенные виды растений. Можно подобрать такие, которые совершенствуют состояние грунта. К примеру, сорго понижает эрозию почвы, делает лучше ее качество.

У биогаза есть и минусы. Хотя это сравнительно чистое горючее, оно все же загрязняет атмосферу. Также могут появляться проблемы с поставками растительной биомассы. Безответственные хозяева установок нередко заготавливают ее так, что истощают землю и нарушают экологичный баланс.

Как высчитать рентабельность установки

В качестве сырья для изготовления биогаза в большинстве случаев применяют коровий навоз. Одна взрослая корова может дать его столько, чтобы обеспечить 1.5 м.куб. топлива; свинья – 0.2 м.куб.; курица или кроль (в зависимости от массы тела) – 0.01-0.02 м.куб. Чтобы понимать, это много или мало, можно сопоставить с более обыкновенными видами ресурсов.

1 м.куб. биогаза обеспечивает такое же кол-во энергии тепла, как:

• дрова – 3.5 кг;
• уголь – 1-2 кг;
• электричество – 9-10 кВт/ч.

Если знать примерный вес сельскохозяйственных отходов, которые будут доступные на протяжении ближайших лет, и кол-во нужной энергии, можно высчитать рентабельность биогазовой установки.

Один из основных минусов добычи биогаза – аромат. Возможность применения маленьких куч компоста – это несомненный плюс, но придется терпеть неудобства и тщательно контролировать процесс, чтобы не спровоцировать распространение вредных микроорганизмов

Для закладки в биореактор приготавливают субстрат, в который входят несколько элементов в подобных пропорциях:

• навоз (наиболее целесообразно коровий или свиной) – 1.5 т;
• органические отходы (это могут быть перегнившие листы или прочие элементы растительного происхождения) – 3.5 т;
• подогретая до 35 градусов вода (кол-во тёплой воды нужно рассчитать таким образом, чтобы ее масса составляла 65-75% от всего количества органики).

Расчет субстрата осуществлен для одной закладки на 6ть месяцев, если исходить из умеренного употребления газа. Ориентировочно через 10-15 дней процесс ферментации даст первые результаты: газ возникнет в минимальных количествах и начнет заполнять хранилище. Через 30 дней можно ждать полноценной выработки топлива.

Оборудование для изготовления биогаза пока еще не сильно популярно у нас в государстве. В большинстве случаев связано это с плохой информированностью людей про хорошие качества и спецификах работы биогазовых систем. В Китае и Индии многие маленькие сельские хозяйства оснащены кустарными установками для получения добавочного чистого топлива

Если установка не прекращает работу правильно, объем биогаза поэтапно будет становиться больше, пока субстрат не перегниет. Продуктивность конструкции зависит от скорости брожения биомассы, которая в свою очередь связана с температурой и влажностью субстрата.

Инструкция по строительству своими руками

Если нет опыта в сборке непростых систем, есть смысл выбрать в сети или создать наиболее простой чертеж биогазовой установки для приватизированного дома.

Чем легче конструкция, тем она лучше и долговечнее. Позднее, когда возникнут способности строительства и обращения с системой, можно будет переделывать оборудование или установить добавочную установку.

В дорогих конструкциях товарного производства учтены системы смешивания биомассы, автоматизированного подогрева, чистки газа и т.д. Домашнее оборудование очень просто. Лучше собрать лёгкую установку, а потом добавить детали, в которых появится необходимость

Во время расчета объема ферментатора необходимо смотреть на 5 м.куб. Данная установка дает возможность получить кол-во газа, нужное для обогревания приватизированного дома площадью 50 м.кв., если как источник тепла применяют котел на газу или печь. Это среднестатистический показатель, т.к. питательность биогаза как правило не выше 6000 ккал/м.куб.

Чтобы процесс ферментации протекал более менее стабильно, необходимо добиться правильного режима температур. Для этого биореактор устанавливают в земляной яме или заблаговременно продумывают хорошую тепловую изоляцию. Постоянный разогрев субстрата можно обеспечить, если под основу ферментатора подвести трубу традиционного отопления

Строительство биогазовой установки можно поделить на пару этапов.

Этап 1: подготовка ямы под биореактор

Почти что вся биогазовая установка находится под землёй, благодаря этому многое зависит от того, как была вырыта и отделана яма. Существует несколько способов укрепления стенок и герметизации ямы – пластик, бетон, полимерные кольца.

От стеновой подготовки и днища биореактора зависит интенсивность брожения субстрата и выход газа, благодаря этому яму тщательно крепят, утепляют и герметизируют. Это очень непростой и сложный этап работ

Лучшее решение – покупка готовых полимерных колец с глухим дном. Они обходятся дороже материалов которые всегда под рукой, зато не понадобится добавочная герметизация. Полимерные материалы восприимчивы к нагрузкам механическим путем, зато влагоустойчивы и химически агрессивных веществ. Они не подлежат ремонту, но при надобности их легко будет поменять.

Этап 2: обустройство газового водоотвода

Покупка и монтаж специализированных мешалок для биогазовых установок – не дешевое удовольствие. Систему можно удешевить, обустроив газовый водоотвод. Он собой представляет вертикально установленные полимерные трубы для канализации, в которых проделано много отверстий.

Для газового водоотвода можно подобрать железные или полипропиленовые трубы. Первые крепче, а вторые устойчивее к влияниям химии. Предпочтение лучше отдать полимерным материалам, т.к. металл быстро проржавеет и сгниет

Во время расчета длины труб водоотвода необходимо смотреть на запланированную глубину наполнения биореактора. Верхние части труб обязаны быть выше этого уровня.

Этап 3: обустройство слоя изоляции

В готовый биореактор можно сразу загрузить субстрат. Его накрывают пленкой, чтобы выдиляющийся в процессе ферментации газ находился под маленьким давлением. Когда будет готов купол, это даст нормальную подачу биометана по отводящей трубе.

Этап 4: монтаж купола и труб

Последний этап сборки самой простой биогазовой установки – это монтаж куполообразной части сверху. В наивысшей точке купола устанавливают газоотводящую трубу и протягивают ее к газгольдеру.

Свободное место биореактора в какой-то степени исполняет функции хранилища газа, однако этого недостаточно для неопасной работы установки. Газ должен потребляться регулярно, иначе возможен взрыв от лишнего давления под куполом

Емкость биореактора закрывают плотной крышкой. Чтобы устранить перемешивание биометана с воздухом, обустраивают водяной замок. Также он служит для очищения газа. Необходимо учесть спусковой клапан, который сработает, если давление в ферментаторе будет очень большим.

Два способа подогрева биореактора

Микроорганизмы, перерабатывающие субстрат, есть в биомассе регулярно, но для их интенсивного размножения необходима температура 38 градусов и выше. Для подогрева в период холодов можно применять полотенцесушитель, подсоединенный к системе обогрева дома, или бойлеры. Первый способ экономически рентабельнее, благодаря этому очень часто применяют собственно его.

Большого труда не составит оборудовать разогрев снизу, проложив трубу от отопительной системы, но результативность рабочего процесса подобного трубного змеевика относительно низка. Лучше оборудовать внешний обогрев, лучше всего – паром, чтобы биологическая масса не перегревалась

Биогазовую установку необязательно углублять в землю, есть и иные варианты благоустройства. Пример работы системы, собранной из бочек, приведен в видео обзоре ниже.

Материалы по сборке и обустройству системы

Хотя в сборке и обустройстве биогазового оборудования сложностей нет, необходимо быть очень внимательным к деталям. Ошибки недопускаются, т.к. приводят к взрывам и разрушениям. Рекомендуем видеоинструкции, которые смогут помочь разобраться в устройстве установок, правильно их собрать и дополнить полезными устройствами для более хорошего применения биогаза.

В видео обзоре рассказано, как устроена и не прекращает работу обычная биогазовая установка:

Пример самодельной биогазовой установки. Урок, который можно посмотреть в видео формате для обустраивания системы собственными руками:

Видеоинструкция по сборке биогазовой установки из бочки:

Описание процесса изготовления мешалок для субстрата:

Детальное описание работы самодельного газового хранилища:

Какой бы простой ни была биогазовая установка, подобранная для приватизированного дома, не стоит на ней экономить. Если имеется возможность, удобнее купить разборный биореактор товарного производства. Если нет – изготовить из высококачественных и устойчивых материалов: полимерных материалов, бетона или нержавейки. Это даст возможность создать действительно хорошую и неопасную систему газоснабжения дома.