Kā iegūt biogāzi no kūtsmēsliem: pārskats par ražotnes pamatprincipiem un dizainu

Gāzu veidošanās mehānisms no organiskām izejvielām

Biogāze ir bezkrāsaina un bez smaržas gaistoša viela, kas satur līdz 70% metāna. Pēc saviem kvalitātes rādītājiem tas tuvojas tradicionālajam degvielas veidam - dabasgāzei. Tam ir laba siltumspēja, 1 m3 biogāzes izdala tik daudz siltuma, cik tiek iegūts, sadedzinot pusotru kilogramu ogļu.

Par biogāzes veidošanos mēs esam parādā anaerobām baktērijām, kas aktīvi strādā pie organisko izejvielu sadalīšanas, kuras tiek izmantotas kā lauksaimniecības dzīvnieku kūtsmēsli, putnu mēsli, jebkādu augu atkritumi.

Pašražotajā biogāzē var izmantot putnu mēslus un mazo un lielo mājlopu atkritumus. Izejvielu var izmantot tīrā veidā un maisījuma veidā, iekļaujot zāli, zaļumus, veco papīru

Lai aktivizētu procesu, ir jārada labvēlīgi apstākļi baktēriju dzīvībai svarīgai darbībai. Tiem jābūt līdzīgiem, kuros mikroorganismi attīstās dabiskā rezervuārā – dzīvnieku kuņģī, kur ir silti un nav skābekļa.

Faktiski šie ir divi galvenie apstākļi, kas veicina pūšanas kūtsmēslu masas brīnumaino pārtapšanu par videi draudzīgu degvielu un vērtīgu mēslojumu.

Lai iegūtu biogāzi, nepieciešams noslēgts reaktors bez gaisa piekļuves, kurā notiks kūtsmēslu fermentācijas process un sadalīšanās komponentos:

• metāns (līdz 70%);
• oglekļa dioksīds (apmēram 30%);
• citas gāzveida vielas (1-2%).

Iegūtās gāzes paceļas uz tvertnes augšpusi, no kurienes tās pēc tam tiek izsūknētas, un nogulsnējas pārpalikums - kvalitatīvs organiskais mēslojums, kas pārstrādes rezultātā ir saglabājis kūtsmēslos visas vērtīgās vielas. - slāpekli un fosforu, un ir zaudējis ievērojamu daļu patogēno mikroorganismu.

Biogāzes reaktoram jābūt ar pilnībā noslēgtu konstrukciju, kurā nav skābekļa, pretējā gadījumā kūtsmēslu sadalīšanās process būs ārkārtīgi lēns.

Otrs svarīgais nosacījums kūtsmēslu efektīvai sadalīšanai un biogāzes veidošanai ir temperatūras režīma ievērošana. Procesā iesaistītās baktērijas aktivizējas +30 grādu temperatūrā

Turklāt kūtsmēsli satur divu veidu baktērijas:

• mezofīls.Viņu dzīvībai svarīgā aktivitāte notiek +30 - +40 grādu temperatūrā;
• termofīls. To pavairošanai ir jāievēro temperatūras režīms +50 (+60) grādi.

Izejvielu apstrādes laiks pirmā veida augos ir atkarīgs no maisījuma sastāva un svārstās no 12 līdz 30 dienām. Tajā pašā laikā 1 litrs reaktora lietderīgās platības dod 2 litrus biodegvielas. Izmantojot otrā tipa iekārtas, galaprodukta ražošanas laiks tiek samazināts līdz trim dienām, bet biogāzes daudzums palielinās līdz 4,5 litriem.

Termofīlo augu efektivitāte ir redzama ar neapbruņotu aci, tomēr to uzturēšanas izmaksas ir ļoti augstas, tāpēc, pirms izvēlēties vienu vai otru biogāzes iegūšanas metodi, ir rūpīgi viss jāaprēķina

Neskatoties uz to, ka termofīlo iekārtu efektivitāte ir desmit reizes augstāka, tās tiek izmantotas daudz retāk, jo augstas temperatūras uzturēšana reaktorā ir saistīta ar augstām izmaksām.

Mezofilās ražotnes ir lētāk uzturēt un uzturēt, tāpēc lielākā daļa saimniecību tās izmanto biogāzes ražošanai.

Biogāze pēc enerģētiskā potenciāla kritērijiem ir nedaudz zemāka par parasto gāzes degvielu. Tomēr tajā ir sērskābes tvaiki, kuru klātbūtne jāņem vērā, izvēloties materiālus iekārtas konstrukcijai.

Biotehnoloģijas izmantošanas priekšrocības

Tehnoloģija biodegvielas iegūšanai no dažādiem dabīgiem avotiem nav jauna. Pētījumi šajā jomā sākās 18. gadsimta beigās un veiksmīgi attīstījās 19. gadsimtā. Padomju Savienībā pirmā bioenerģijas stacija tika izveidota pagājušā gadsimta četrdesmitajos gados.

Biotehnoloģijas jau sen ir izmantotas daudzās valstīs, taču mūsdienās tām ir īpaša nozīme.Sakarā ar vides stāvokļa pasliktināšanos uz planētas un augstām enerģijas izmaksām daudzi pievērš uzmanību alternatīviem enerģijas un siltuma avotiem.

Protams, kūtsmēsli ir ļoti vērtīgs mēslojums, un, ja saimniecībā ir divas govis, tad ar to izmantošanu problēmu nav. Cita lieta, ja runa ir par fermām ar lieliem un vidējiem mājlopiem, kur gadā veidojas tonnām bēdīga un trūdoša bioloģiskā materiāla.

Lai kūtsmēsli pārvērstos par augstas kvalitātes mēslojumu, ir nepieciešamas vietas ar noteiktu temperatūras režīmu, un tās ir papildu izmaksas. Tāpēc daudzi zemnieki to uzglabā, kur nepieciešams, un pēc tam ved uz laukiem.

Ja netiek ievēroti uzglabāšanas apstākļi, no kūtsmēsliem iztvaiko līdz 40% slāpekļa un lielākā daļa fosfora, kas būtiski pasliktina to kvalitātes rādītājus. Turklāt atmosfērā nonāk metāna gāze, kas negatīvi ietekmē planētas ekoloģisko situāciju.

Mūsdienu biotehnoloģijas ļauj ne tikai neitralizēt metāna kaitīgo ietekmi uz vidi, bet arī likt tam kalpot cilvēka labā, vienlaikus gūstot ievērojamus ekonomiskos ieguvumus. Kūtsmēslu pārstrādes rezultātā veidojas biogāze, no kuras pēc tam var iegūt tūkstošiem kW enerģijas, un ražošanas atkritumi ir ļoti vērtīgs anaerobais mēslojums.

Bilžu galerija Foto no Biogāzes sistēmas organizēšana saimniecībām ir ekonomiski pamatota. Ja izejvielu nodrošina tikai divas govis, tad to labāk izmantot kā mēslojumu.Gāze, kas iegūta, pārstrādājot kūtsmēslus, nodrošinās siltumu un enerģiju.Pēc tīrīšanas var piegādāt uz plīts un katlu, iesūknēt cilindrā, izmantot elektrisko ģeneratoru.Strukturāli vienkāršāko pārstrādes iekārtu ir viegli uzbūvēt ar savām rokām. Tās galvenais orgāns ir bioreaktors, kuram ir jābūt labi hidro- un siltumizolācijai Tiem, kas vēlas samazināt sistēmas izbūves laiku, piemērots rūpnīcā izgatavots plastmasas konteiners. Lietojot to, tiek piemēroti līdzīgi uzbūves un izolācijas principi Saimniecības ir galvenie izejvielu piegādātāji biogāzes ražošanai Gāzveida biodegvielas iegūšana un izmantošana Pārstrādes rūpnīcas celtniecība pats Gatavs plastmasas konteiners bioreaktora ierīcē

2 Bioreaktors organisko atkritumu pārstrādei

Bioreaktoru izmanto, lai apglabātu bioloģiskos atkritumus, ražojot organisko mēslojumu un vienlaikus arī biogāzi. BUG instalācija, kurai ir vairākas modifikācijas, ir kļuvusi plaši izplatīta. Viņi atšķiras pēc to veiktspējas.

Standarta biogāzes stacija ietver šādas iekārtas kūtsmēslu un citu organisko atkritumu apstrādei:

• konteiners homogenizācijai;
• šķidro un cieto izejvielu iekrāvēji;
• drošības sistēma;
• instrumentācija un automatizācija ar vizualizāciju;
• bioreaktors ar gāzes turētāju;
• maisītāji un separatori;
• sūkņu stacija;
• apkures un ūdens sajaukšanas sistēmas;
• gāzes sistēma.

2.1 Bioreaktorā notiekošie procesi

Bioreaktors sastāv no trim sadalītām sekcijām:

Biogāzes stacijas

• zābaks;
• strādājot;
• izkraušana.

Reaktora iekšējās virsmas daļa nav gluda, bet ir izgatavota cauruļveida konteinera formā. Tas veicina apstrādes procesa paātrinājumu un pilnīgāku plūsmu. No pieņemšanas sekcijas bioreaktorā nonāk substrāts, kas pārstrādāts viendabīgā biomasā un sajaukts ar ūdeni caur tehnoloģisko lūku.

Darba sekcijas augšējā vidusdaļa ir aprīkota arī ar noslēgtu lūku, uz kuras atrodas ierīces biomasas līmeņa kontrolei, biogāzes paraugu ņemšanai un tās spiedienam. Palielinoties spiedienam reaktora iekšienē, automātiski ieslēdzas kompresors, kas neļauj tvertnei uzsprāgt. Kompresors sūknē biogāzi no reaktora uz gāzes tvertni. Bioreaktorā ir uzstādīts sildelements, kas uztur biomasas fermentācijai nepieciešamo temperatūru.

Reaktora darba daļā temperatūra vienmēr ir augstāka nekā pārējās divās sekcijās. Tas nodrošina ķīmiskā procesa cikla pilnīgumu un palielina produktivitāti. Šajā reaktora daļā biomasa tiek nepārtraukti sajaukta, kas novērš peldošas garozas veidošanos, kas neļauj biogāzei izplūst.

Pilnībā apstrādāts substrāts nonāk bioreaktora izkraušanas sadaļā. Šeit notiek galīgā gāzu atlikumu un šķidrā mēslojuma atdalīšana.

Kūtsmēslu, putnu mēslu un citu jebkura veida organisko atkritumu pārstrādes iekārtas ir plaši pieprasītas un tiek izmantotas lauksaimniecībā. Biogāzes stacijas tiek izmantotas pilsētas komunālajos pasākumos organisko atkritumu apglabāšanai un biogāzes ražošanai siltumenerģijai.

Bioloģiskās metodes plusi un mīnusi

Biogāzes staciju projektēšana ir atbildīgs posms, tāpēc pirms galīgā lēmuma pieņemšanas labāk izsvērt šīs metodes plusus un mīnusus.

Šādas ražošanas priekšrocības ietver:

1. Racionāla organisko atkritumu izmantošana. Pateicoties uzstādīšanai, ir iespējams likt lietā to, kas citādi būtu tikai atkritumi, kas piesārņo vidi.
2. Izejvielu neizsmeļamība. Dabasgāze un ogles agri vai vēlu beigsies, bet tiem, kam ir sava saimniecība, nemitīgi radīsies nepieciešamie atkritumi.
3. Neliels oglekļa dioksīda daudzums. Izmantojot biogāzi, tas nonāk atmosfērā, bet oglekļa dioksīds nevar nelabvēlīgi ietekmēt ekoloģisko situāciju.
4. Nepārtraukta un efektīva biogāzes staciju darbība. Atšķirībā no saules kolektoriem vai vējdzirnavām biogāzes ražošana nav atkarīga no ārējiem apstākļiem.
5. Samazināts risks, izmantojot vairākas instalācijas. Lieli bioreaktori vienmēr ir liels drauds, taču tos var novērst, izveidojot sistēmu no vairākiem fermentatoriem.
6. Augstas kvalitātes mēslošanas līdzekļu iegūšana.
7. Neliels enerģijas ietaupījums.

Vēl viens pluss ir iespējamais labums augsnes stāvoklim. Daži augi šajā vietā tiek stādīti īpaši biomasas iegūšanai. Šajā gadījumā jūs varat izvēlēties tos, kas var uzlabot augsnes kvalitāti. Kā piemēru var minēt sorgo, kas samazina tā eroziju.

Katram alternatīvo avotu veidam ir savi trūkumi. Biogāzes stacijas nav izņēmums. Negatīvā puse ir:

• paaugstināts aprīkojuma risks;
• izejvielu pārstrādei nepieciešamās enerģijas izmaksas;
• niecīga biogāzes izlaide mājas sistēmu mazā apjoma dēļ.

Visgrūtākais ir izveidot biogāzes staciju, kas paredzēta visefektīvākajam, termofīlākajam režīmam. Izmaksas šajā gadījumā solās būt nopietnas.Šādu biogāzes staciju projektēšanu vislabāk uzticēt profesionālim.

Biogāzes savākšana un noglabāšana

Biogāzes izvadīšana no reaktora notiek caur cauruli, kuras viens gals atrodas zem jumta, otrs parasti tiek nolaists ūdens blīvē. Tas ir konteiners ar ūdeni, kurā tiek novadīta iegūtā biogāze. Ūdens blīvē ir otra caurule - tā atrodas virs šķidruma līmeņa. Tajā izdalās vairāk tīras biogāzes. Viņu bioreaktora izejā ir uzstādīts gāzes slēgvārsts. Labākais variants ir bumba.

Kādus materiālus var izmantot gāzes pārvades sistēmai? Cinkota metāla caurules un gāzes caurules no HDPE vai PPR. Tiem jānodrošina hermētiskumu, šuves un savienojumus pārbauda ar ziepju putām. Viss cauruļvads ir samontēts no tāda paša diametra caurulēm un veidgabaliem. Nav kontrakciju vai izplešanās.

Piemaisījumu attīrīšana

Iegūtās biogāzes aptuvenais sastāvs ir šāds:

Aptuvenais biogāzes sastāvs

• metāns - līdz 60%;
• oglekļa dioksīds - 35%;
• citas gāzveida vielas (tai skaitā sērūdeņradis, kas gāzei rada nepatīkamu smaku) - 5%.

Lai biogāze nesmirtu un labi degtu, no tās nepieciešams atdalīt oglekļa dioksīdu, sērūdeņradi, ūdens tvaikus. Oglekļa dioksīds tiek noņemts ūdens blīvē, ja iekārtas apakšā ir pievienots dzēstais kaļķis. Šāda grāmatzīme būs periodiski jāmaina (tā kā gāze sāk degt sliktāk, ir pienācis laiks to mainīt).

Gāzes dehidratāciju var veikt divos veidos - izgatavojot gāzes vada hidrauliskās blīves - zem hidrauliskajām blīvēm caurulē ievietojot izliektus posmus, kuros uzkrāsies kondensāts. Šīs metodes trūkums ir nepieciešamība regulāri iztukšot ūdens blīvējumu - ar lielu savāktā ūdens daudzumu tas var bloķēt gāzes pāreju.

Otrs veids ir ievietot filtru ar silikagelu. Princips ir tāds pats kā ūdens blīvē - gāzi ievada silikagelā, izžāvē no vāka apakšas. Izmantojot šo biogāzes žāvēšanas metodi, silikagels ir periodiski jāžāvē. Lai to izdarītu, tas kādu laiku jāuzsilda mikroviļņu krāsnī. Tas uzsilst, mitrums iztvaiko. Jūs varat aizmigt un lietot vēlreiz.

Filtrs biogāzes attīrīšanai no sērūdeņraža

Lai noņemtu sērūdeņradi, tiek izmantots filtrs, kas piekrauts ar metāla skaidām. Tvertnē varat ievietot vecas metāla veļas lupatas. Attīrīšana notiek tieši tādā pašā veidā: gāze tiek piegādāta tvertnes apakšējai daļai, kas piepildīta ar metālu. Pārejot, tas tiek attīrīts no sērūdeņraža, uzkrājas filtra augšējā brīvajā daļā, no kurienes tas tiek izvadīts caur citu cauruli / šļūteni.

Gāzes turētājs un kompresors

Attīrītā biogāze nonāk uzglabāšanas tvertnē – gāzes tvertnē. Tas var būt aizzīmogots plastmasas maisiņš, plastmasas trauks. Galvenais nosacījums ir gāzes necaurlaidība, formai un materiālam nav nozīmes. Biogāze tiek uzglabāta gāzes tvertnē. No tā ar kompresora palīdzību gāze ar noteiktu spiedienu (ko nosaka kompresors) jau tiek piegādāta patērētājam - uz gāzes plīti vai katlu. Šo gāzi var izmantot arī elektroenerģijas ražošanai, izmantojot ģeneratoru.

Viena no iespējām gāzes tvertnēm

Lai izveidotu stabilu spiedienu sistēmā pēc kompresora, vēlams uzstādīt uztvērēju - nelielu ierīci spiediena pārspriegumu izlīdzināšanai.

Kas ir biogāze

Biogāze ir bezkrāsaina un bez smaržas gaistoša viela, kas satur līdz 70% metāna. Pēc saviem kvalitātes rādītājiem tas tuvojas tradicionālajam degvielas veidam - dabasgāzei. Tam ir laba siltumspēja, 1 m3 biogāzes izdala tik daudz siltuma, cik tiek iegūts, sadedzinot pusotru kilogramu ogļu.

Par biogāzes veidošanos mēs esam parādā anaerobām baktērijām, kas aktīvi strādā pie organisko izejvielu sadalīšanas, kuras tiek izmantotas kā lauksaimniecības dzīvnieku kūtsmēsli, putnu mēsli, jebkādu augu atkritumi.

Pašražotajā biogāzē var izmantot putnu mēslus un mazo un lielo mājlopu atkritumus. Izejvielu var izmantot tīrā veidā un maisījuma veidā, iekļaujot zāli, zaļumus, veco papīru

Lai aktivizētu procesu, ir jārada labvēlīgi apstākļi baktēriju dzīvībai svarīgai darbībai. Tiem jābūt līdzīgiem, kuros mikroorganismi attīstās dabiskā rezervuārā – dzīvnieku kuņģī, kur ir silti un nav skābekļa. Faktiski šie ir divi galvenie apstākļi, kas veicina pūšanas kūtsmēslu masas brīnumaino pārtapšanu par videi draudzīgu degvielu un vērtīgu mēslojumu.

Vispārīga informācija par biogāzi

Sadzīves biogāze, kas iegūta no dažādiem kūtsmēsliem un putnu izkārnījumiem, lielākoties sastāv no metāna. Tur tas ir no 50 līdz 80%, atkarībā no tā, kura atkritumu produkti tika izmantoti ražošanā. Tas pats metāns, kas deg mūsu krāsnīs un katlos un par kuru mēs dažkārt maksājam lielu naudu pēc skaitītāju rādījumiem.

Lai sniegtu priekšstatu par degvielas daudzumu, ko teorētiski var iegūt, turot dzīvniekus mājās vai valstī, piedāvājam tabulu ar datiem par biogāzes iznākumu un tīrā metāna saturu tajā:

Pārējās vielas (25-45%), kas veido mājas biogāzi, ir oglekļa dioksīds (līdz 43%) un sērūdeņradis (1%). Arī degvielas sastāvā ir slāpeklis, amonjaks un skābeklis, bet nelielos daudzumos. Starp citu, pateicoties sērūdeņraža un amonjaka izdalīšanai, mēslu kalns izdala tik pazīstamu “patīkamu” smaržu. Runājot par enerģijas saturu, 1 m3 metāna sadegšanas laikā teorētiski var atbrīvot līdz 25 MJ (6,95 kW) siltumenerģijas. Biogāzes īpatnējais sadegšanas siltums ir atkarīgs no metāna proporcijas tās sastāvā.

Pēc būtības tas ir iekārtots tā, ka biogāze no kūtsmēsliem veidojas spontāni un neatkarīgi no tā, vai mēs to gribam vai nē. Kūtsmēslu kaudze sapūt gada laikā - pusotra, tikai atrodoties brīvā dabā un pat negatīvā temperatūrā. Visu šo laiku tas izdala biogāzi, bet tikai nelielos daudzumos, jo process tiek pagarināts laikā. Iemesls ir simtiem mikroorganismu sugu, kas atrodamas dzīvnieku ekskrementos. Tas ir, nekas nav vajadzīgs, lai sāktu gāzēt, tas notiks pats no sevis. Bet, lai optimizētu procesu un paātrinātu to, būs nepieciešams īpašs aprīkojums, kas tiks apspriests vēlāk.

Video par biogāzes iegūšanu no kūtsmēsliem

Kā notiek pazemes reaktora celtniecība, var redzēt video:

Iekārta biogāzes ražošanai no kūtsmēsliem ievērojami ietaupīs maksājot par siltumu un elektroenerģiju, kā arī izmantos organisko materiālu, kas ir pieejams katrā saimniecībā, labam mērķim. Pirms būvniecības uzsākšanas viss ir rūpīgi jāaprēķina un jāsagatavo.

Vienkāršāko reaktoru var izgatavot dažu dienu laikā ar savām rokām, izmantojot pieejamos rīkus. Ja saimniecība ir liela, tad vislabāk ir iegādāties gatavu instalāciju vai sazināties ar speciālistiem.

Iespējas biodegvielas rūpnīcām

Pēc aprēķinu veikšanas ir jāizlemj, kā veikt instalāciju, lai iegūtu biogāzi atbilstoši savas saimniecības vajadzībām. Ja mājlopi ir mazi, tad ir piemērots vienkāršākais variants, kuru ir viegli izgatavot no improvizētiem līdzekļiem ar savām rokām.

Lielajām saimniecībām, kurām ir pastāvīgs liela izejvielu daudzuma avots, vēlams izbūvēt rūpnieciski automatizētu biogāzes sistēmu. Šajā gadījumā maz ticams, ka būs iespējams iztikt bez speciālistu iesaistīšanas, kas izstrādās projektu un uzstādīs instalāciju profesionālā līmenī.

Mūsdienās ir desmitiem uzņēmumu, kas var piedāvāt dažādas iespējas: no gataviem risinājumiem līdz individuāla projekta izstrādei. Lai samazinātu būvniecības izmaksas, var sadarboties ar kaimiņu saimniecībām (ja tādas ir tuvumā) un būvēt vienu iekārtu visai biogāzes ražošanai.

Jāņem vērā, ka pat nelielas instalācijas izbūvei nepieciešams noformēt attiecīgos dokumentus, sastādīt tehnoloģisko shēmu, iekārtu izvietojuma un ventilācijas plānu (ja iekārta uzstādīta telpās), iziet cauri kārtība saskaņošanai ar VVD, ugunsdzēsības un gāzes inspekcija.

Mini rūpnīcu gāzes ražošanai nelielas privātās mājsaimniecības vajadzībām var izgatavot ar savām rokām, koncentrējoties uz rūpnieciskā mērogā ražotu iekārtu dizainu un uzstādīšanas specifiku.

Neatkarīgiem amatniekiem, kuri nolemj sākt būvēt savu instalāciju, ir jāuzkrāj ūdens tvertne, ūdens vai kanalizācijas plastmasas caurules, stūra līkumi, blīves un balons instalācijā iegūtās gāzes uzglabāšanai.

Attēlu galerijaFoto no Nākotnes instalācijas galvenais elements ir plastmasas tvertne ar cieši noslīpētu vāku. Fotoattēlā ir 700 l tilpums, jāsagatavo darbam: atzīmējiet un izvelciet caurumus cauruļu ievadīšanai.Būs nepieciešamas PVC caurules, kas jāievada tvertnē, adapteris kā piltuve, plastmasas stūri, šļūtene ūdens padevei tvertnei, līme, armatūra tās piestiprināšanai ir ērtāk iezīmēt caurumu kontūru, izmantojot cauruli, kas tiks ievietota tajā. Caurums jāgriež ar vislielāko rūpību.Izgrieztajos caurumos rūpīgi ievieto caurules. Tos nedrīkst sabojāt griešanas procesā radušās urbumi. Savienojumu pilda ar līmi un hermētiķi.Izejvielu iekraušanai pārstrādei paredzētā caurule ir uzstādīta tā, lai starp konteinera dibenu un tā apakšējo malu paliktu 2–5 cm.Adapteri izmanto kā piltuvi izejvielu iekraušanai, jo.būvējamā iekārta ir paredzēta pārtikas pārpalikumu pārstrādei. Kūtsmēslu iekraušanai nepieciešama lielāka piltuve un caurules, tāpat tiek izveidots caurums un uzstādīta horizontāla izplūdes caurule. Tvertnē ievietotās caurules mala ir aprīkota ar stūri.Vāciņā ir izgriezts caurums, kurā ir ievietota šļūtene, lai padotu apstrādei nepieciešamo ūdeni 1. solis: Pašdarināta mini biogāzes stacija 2. solis: Savienojošās daļas pārnēsājamām PVC cauruļu uzstādīšana tvertnē izgrieztajā caurumā 5. darbība: izejmateriālu iekraušanas caurules uzstādīšanas noteikumi 6. darbība: adaptera kā piltuves uzstādīšana uz caurules 7. darbība: iekārtas izplūdes caurules uzstādīšana un nostiprināšana

Tipiskas biogāzes stacijas celtniecība

Iekārta sastāv no vairākām tehnoloģiskām vienībām.

Reaktors

Atspoguļo ar siltumizolāciju apvilktu integrēto dzelzsbetona jaudu ar vairākām tehnoloģiskām atverēm. Reaktoram jābūt hermētiski noslēgtam, lai novērstu gaisa iekļūšanu tā iekšpusē.

Biomasas barošanas sistēma

Izejvielu iekraušanai rūpnīca ir aprīkota ar bunkuru. Šeit atkritumi tiek padoti manuāli vai ar konveijera palīdzību.

Tāpat reaktoram tiek piegādāta caurule ar karsto ūdeni.

Aģitatori

Maisīšanas lāpstiņas ir uzstādītas uz vertikālas vārpstas, kuras kāts iziet caur reaktora vāka noslēgtu caurumu.

Ierīci darbina elektromotors caur pārnesumu reduktoru.

Motoru var ieslēgt manuāli vai automātiski.

Automatizēta apkures sistēma

Apkure ir uzstādīta reaktora apakšā. Siltuma nesējs var būt ūdens vai elektrība. Sildelementus ieslēdz termostats, kas iestatīts uz noteiktu temperatūru.

Atdalītājs

Kā minēts iepriekš, biogāze ir dažādu gāzu maisījums. Atdalītājs ļauj atdalīt metānu no piemaisījumiem, lai vēlāk to piegādātu patērētājam.

Visparīgie principi

Biogāze ir produkts, ko iegūst, sadaloties organiskām vielām. Sabrukšanas/rūgšanas procesā izdalās gāzes, kuras savācot var apmierināt savas mājsaimniecības vajadzības. Iekārtas, kurās notiek šis process, sauc par “biogāzes staciju”.

Dažos gadījumos gāzes izplūde ir pārmērīga, tad tā tiek uzglabāta gāzes tvertnēs - izmantošanai tās nepietiekamā daudzuma periodā. Pareizi organizējot gāzes procesu, gāzes var būt par daudz, tad tās pārpalikumu var pārdot. Vēl viens ienākumu avots ir fermentēti pārpalikumi. Šis ir ļoti efektīvs un drošs mēslojums – fermentācijas procesā vairums mikroorganismu iet bojā, augu sēklas zaudē dīgtspēju, parazītu oliņas kļūst dzīvotnespējīgas. Šāda mēslošanas līdzekļu eksports uz laukiem pozitīvi ietekmē produktivitāti.

Gāzes ražošanas nosacījumi

Biogāzes veidošanās process notiek dažādu baktēriju, kas atrodas pašos atkritumos, dzīvībai svarīgas aktivitātes dēļ. Bet, lai viņi aktīvi “strādātu”, viņiem ir jārada noteikti apstākļi: mitrums un temperatūra. Lai tos izveidotu, tiek būvēta biogāzes stacija. Šis ir ierīču komplekss, kura pamatā ir bioreaktors, kurā notiek atkritumu sadalīšanās, ko pavada gāzes veidošanās.

Kūtsmēslu un augu atkritumu pārstrādes cikla organizēšana biogāzē

Kūtsmēslu pārstrādei biogāzē ir trīs veidi:

• Psihofiliskais režīms. Temperatūra biogāzes stacijā ir no +5°C līdz +20°C. Šādos apstākļos sadalīšanās process ir lēns, veidojas daudz gāzes, tās kvalitāte ir zema.
• Mezofils. Ierīce ieslēdzas šajā režīmā temperatūrā no +30°C līdz +40°C. Šajā gadījumā mezofīlās baktērijas aktīvi vairojas. Šajā gadījumā veidojas vairāk gāzes, apstrādes process aizņem mazāk laika - no 10 līdz 20 dienām.
• Termofīls. Šīs baktērijas vairojas temperatūrā virs +50°C. Process ir ātrākais (3-5 dienas), gāzes iznākums ir vislielākais (ideālos apstākļos no 1 kg piegādes var iegūt līdz 4,5 litriem gāzes). Lielākā daļa atsauces tabulu par gāzes ieguvi no apstrādes ir norādītas tieši šim režīmam, tāpēc, izmantojot citus režīmus, ir vērts veikt korekciju uz leju.

Visgrūtākais biogāzes stacijās ir termofīlais režīms. Tam nepieciešama kvalitatīva biogāzes stacijas siltumizolācija, apkure un temperatūras kontroles sistēma. Bet izejā mēs iegūstam maksimālo biogāzes daudzumu. Vēl viena termofīlās apstrādes iezīme ir pārkraušanas neiespējamība. Atlikušie divi režīmi - psihofilais un mezofīlais - ļauj katru dienu pievienot svaigu sagatavoto izejvielu daļu. Bet termofīlajā režīmā īss apstrādes laiks ļauj sadalīt bioreaktoru zonās, kurās tiks apstrādāta tā izejvielu daļa ar dažādiem iekraušanas laikiem.

Kas tas ir

Biogāzes sastāvs ir līdzīgs komerciāli ražotajai dabasgāzei. Biogāzes ražošanas posmi:

1. Bioreaktors ir konteiners, kurā bioloģisko masu vakuumā apstrādā anaerobās baktērijas.
2. Pēc kāda laika izdalās gāze, kas sastāv no metāna, oglekļa dioksīda, sērūdeņraža un citām gāzveida vielām.
3. Šī gāze tiek attīrīta un izņemta no reaktora.
4. Pārstrādāta biomasa ir lielisks mēslojums, ko izņem no reaktora, lai bagātinātu laukus.

Biogāzes ražošana mājās ir iespējama ar nosacījumu, ka dzīvojat ciematā un jums ir pieejami dzīvnieku atkritumi. Tā ir laba degvielas iespēja lopkopības saimniecībām un lauksaimniecības uzņēmumiem.

Biogāzes priekšrocība ir tā, ka tā samazina metāna emisijas un nodrošina alternatīvas enerģijas avotu. Biomasas pārstrādes rezultātā veidojas mēslojums sakņu dārziem un laukiem, kas ir papildu priekšrocība.

Lai izveidotu savu biogāzi, jums ir jāizveido bioreaktors kūtsmēslu, putnu mēslu un citu organisko atkritumu pārstrādei. Kā izejvielas tiek izmantotas:

• notekūdeņi;
• salmi;
• zāle;
• upes dūņas.

Salmu izmantošana biogāzes ražošanai

Ir svarīgi nepieļaut ķīmisko piemaisījumu iekļūšanu reaktorā, jo tie traucē pārstrādes procesu.