Kā ar savām rokām izveidot bioreaktoru

Instrukcijas pašbūvēšanai

Ja nav pieredzes sarežģītu sistēmu montāžā, ir jēga uzņemt tīklu vai izstrādāt vienkāršāko biogāzes stacijas rasējumu privātmājai.

Jo vienkāršāks dizains, jo uzticamāks un izturīgāks tas ir. Vēlāk, kad būs pieejamas celtniecības un sistēmu vadīšanas prasmes, būs iespējams modificēt aprīkojumu vai uzstādīt papildu instalāciju.

Rūpnieciskās ražošanas dārgās struktūras ietver biomasas maisīšanas sistēmas, automātisko apkuri, gāzes attīrīšanu utt. Sadzīves tehnika nav tik grūta.Labāk ir montēt vienkāršu instalāciju un pēc tam pievienot elementus, kas jārod.

Aprēķinot fermentatora tilpumu, ir vērts koncentrēties uz 5 kubikmetriem. Šāda iekārta ļauj iegūt nepieciešamo gāzes daudzumu privātmājas 50 kvadrātmetru platībā apkurei, ja par siltuma avotu izmanto gāzes katlu vai plīti.

Tas ir vidējais rādītājs, jo biogāzes siltumspēja parasti nav lielāka par 6000 kcal/m3.

Lai fermentācijas process noritētu vairāk vai mazāk stabili, nepieciešams panākt pareizu temperatūras režīmu. Lai to izdarītu, bioreaktors tiek uzstādīts zemes bedrē vai ir iepriekš pārdomāta uzticama siltumizolācija. Pastāvīgu substrāta uzsildīšanu var nodrošināt, zem fermentatora pamatnes novietojot ūdens sildīšanas cauruli

Biogāzes stacijas būvniecība var iedalīt vairākos posmos.

1. posms - bioreaktora bedres sagatavošana

Gandrīz visa biogāzes stacija atrodas pazemē, tāpēc daudz kas ir atkarīgs no tā, kā bedre tika izrakta un pabeigta. Ir vairākas iespējas sienu nostiprināšanai un bedres blīvēšanai - plastmasas, betona, polimēru gredzeni.

Labākais risinājums ir iegādāties gatavus polimēru gredzenus ar tukšu dibenu. Tie maksās vairāk nekā improvizētie materiāli, taču papildu blīvējums nav nepieciešams. Polimēri ir jutīgi pret mehānisko spriegumu, taču tie nebaidās no mitruma un ķīmiski agresīvām vielām. Tie nav labojami, bet, ja nepieciešams, tos var viegli nomainīt.

Substrāta fermentācijas intensitāte un gāzes izplūde ir atkarīga no bioreaktora sienu un dibena sagatavošanas, tāpēc bedre tiek rūpīgi nostiprināta, izolēta un noslēgta. Šis ir visgrūtākais un laikietilpīgākais darba posms.

2. posms - gāzes novadīšanas sakārtošana

Īpašu maisītāju pirkšana un uzstādīšana biogāzes stacijām ir dārga. Sistēmas izmaksas var samazināt, aprīkojot gāzes kanalizāciju. Tās ir vertikāli montētas polimēru kanalizācijas caurules, kurās ir izveidoti daudzi caurumi.

Aprēķinot drenāžas cauruļu garumu, jāvadās pēc plānotā bioreaktora uzpildes dziļuma. Cauruļu virsotnēm jābūt virs šī līmeņa.

Gāzes kanalizācijai varat izvēlēties metāla vai polimēru caurules. Pirmie ir stiprāki, bet pēdējie ir izturīgāki pret ķīmisko iedarbību. Labāk ir dot priekšroku polimēriem, jo. metāls ātri sarūsēs un pūt

Substrātu var nekavējoties ielādēt gatavajā bioreaktorā. Tas ir pārklāts ar plēvi, lai fermentācijas procesā izdalītā gāze būtu zem neliela spiediena. Kad kupols būs gatavs, tas nodrošinās normālu biometāna padevi pa izplūdes cauruli.

3. posms - kupola un cauruļu uzstādīšana

Vienkāršākās biogāzes stacijas montāžas pēdējais posms ir kupola augšdaļas uzstādīšana. Kupola augstākajā punktā ir uzstādīta gāzes izplūdes caurule un pievilkta līdz gāzes tvertnei, kas ir neaizstājama.

Bioreaktora jauda ir noslēgta ar cieši noslēgtu vāku. Lai novērstu biometāna sajaukšanos ar gaisu, ir aprīkots ar ūdens blīvējumu. Tas kalpo arī gāzes attīrīšanai. Ir nepieciešams nodrošināt atlaišanas vārstu, kas darbosies, ja spiediens fermentatorā ir pārāk augsts.

Vairāk par to, kā no kūtsmēsliem izgatavot biogāzi, lasiet šajā materiālā.

Bioreaktora brīvā telpa zināmā mērā kalpo kā gāzes krātuve, taču ar to nepietiek iekārtas drošai darbībai. Gāze ir jāpatērē pastāvīgi, pretējā gadījumā zem kupola ir iespējams sprādziens no pārspiediena

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.

Bioreaktora darbības princips

Biogāzes stacijas shematiskā diagramma Bioreaktors darbojas uz organiskajiem atkritumiem, tāpēc tā nepārtrauktai darbībai ir nepieciešama pastāvīga kūtsmēslu un citu lauksaimniecības atkritumu klātbūtne. Ražotnē ražotā biogāze ir bioloģiski tīrs kurināmais, kas pēc veiktspējas ir līdzīgs dabasgāzei.

Bioreaktora darbs ir organisko atkritumu pārstrāde gāzē un mēslojumā. Lai to izdarītu, tie tiek iekrauti bioreaktora tvertnē, kur anaerobās baktērijas apstrādā biomasu.Lai nodrošinātu pareizu fermentāciju, tvertnē nedrīkst iekļūt gaiss. Apstrādes laiks ir atkarīgs no iekrauto atkritumu daudzuma. Izdalītā gāze sastāv no 60% metāna un 35% oglekļa dioksīda. Citi piemaisījumi veido 5%. Iegūtā gāze tiek attīrīta un pēc tam gatava lietošanai sadzīves iekārtās.

Papildu prasības izejvielām

Nopietna problēma, ar ko saskaras saimniecības, kurās uzstādītas modernas iekārtas biogāzes ražošanai, ir tā, ka izejmateriālā nedrīkst būt cieti ieslēgumi, nejauši masā nokļuvis akmens, uzgrieznis, stieples vai dēļa gabals aizsērēs cauruļvadu, atspējos dārgas fekālijas. sūknis vai maisītājs.

Jāteic, ka dotie dati par maksimālo gāzes izvadi no barības atbilst ideāliem laboratorijas apstākļiem. Lai reālajā ražošanā tuvinātu šiem skaitļiem, ir jāievēro vairāki nosacījumi: jāuztur nepieciešamā temperatūra, periodiski jāmaisa smalki samaltas izejvielas, jāpievieno fermentāciju aktivizējošas piedevas utt. Pašreizējā instalācijā, kas samontēta saskaņā ar rakstu ieteikumiem par "biogāzes ieguvi ar savām rokām", jūs varat sasniegt gandrīz 20% no maksimālā līmeņa, augsto tehnoloģiju iekārtas var sasniegt 60-95%.

Pietiekami objektīvi dati par biogāzes maksimālo iznākumu dažāda veida izejvielām

Ražotāji un modeļi

Mēs esam sagatavojuši īsu pārskatu par populārākajiem Krievijas ražotāju modeļiem, jo ​​tie neatšķiras no saviem ārvalstu kolēģiem.

Turklāt daži ražotāji piedāvā pilnu sarakstu ar komponentiem, kas nepieciešami, lai izveidotu pilnībā autonomu biogāzes iekārtu, savukārt citi ražo tikai bioreaktoru un dažas ar to saistītas ierīces.

BioMash-20

Klimova projektēšanas biroja biogāzes iekārta ir piemērota kūtsmēslu/mēslu apstrādei ar mitruma saturu ≤90% ar kopējo svaru 300–700 kg dienā, pievienojot pakaišus (maksimums 20% no svara).

Bioreaktors ir izgatavots no polietilēna, tāpēc tam nav nepieciešama apkope un remonts.

Kopā ar reaktoru tiek piegādāts galvenais gāzes turētājs un sūknis tā sūknēšanai (maksimālais spiediens 2,8 MPa). Pateicoties tik augstam spiedienam, gāzi var iesūknēt parastajos gāzes balonos.

Komplektā iekļauts arī:

• gāzes siltuma ģenerators, kas ģenerē 100 kW dienā;
• metāna elektroģenerators ar jaudu 11 kW;
• pilns iekārtu komplekts bioreaktora sildīšanai;
• pilns cauruļvadu komplekts.

Sērija "BIO"

Šīs Agrobiogas ražotās iekārtas ir paredzētas kūtsmēslu/mēslu apstrādei, kas sver 10-350 tonnas dienā (atkarībā no modeļa).

Šīs sērijas priekšrocība ir salīdzinoši zemā cena, tomēr komplektācijā ir iekļauts tikai minimāls aprīkojuma komplekts, tāpēc gāzes tvertnes un daudz kas cits būs jāiegādājas atsevišķi.

Sērija "SBG"

Šīs sērijas biogāzes kompleksus ražo Kirovas uzņēmums SelkhozBioGaz.

Pateicoties individuālajai pieejai katram klientam, uzņēmums piedāvā ne tikai gatavus komplektus, bet arī šādu produktu izgatavošanu konkrētiem apstākļiem.

Modeļu klāstā ir iekārtas, kas spēj apstrādāt no 100 kilogramiem līdz 1000 tonnām ekskrementu dienā.

Komplektā ietilpst viss nepieciešamais aprīkojums, lai izvietotu pilnvērtīgu kūtsmēslu pārstrādes gāzē un produkta attīrīšanas līniju.

Sērija "BUG"

Biogāzes staciju sēriju "BUG" ražo uzņēmumu apvienība "BMP". Šajā sērijā ietilpst maza tilpuma (0,5–12 m3) bioreaktori, kas aprīkoti ar gāzes turētājiem ar ietilpību 1–2 m3.

Tāpēc galvenie šīs sērijas biogāzes iekārtu pircēji kūtsmēslu un kūtsmēslu ražošanai ir mazas saimniecības vai mājsaimniecības, kurās ir liels putnu/lopu skaits.

Sērija "BGR"

Biogāzes staciju sēriju "BGR" ražo uzņēmums "BioGasRussia", kas atrodas Jaranskā. Šīs sērijas mazākā iekārta (BGR-12) spēj pārstrādāt 500-900 kg ekskrementu dienā, un tās bioreaktora tilpums ir 12 m3.

Reaktora tilpums un ikdienas kūtsmēslu uzņemšanas masa lielākām šīs sērijas ražotnēm tiek sarunāta individuāli, pateicoties tam, klients saņem aparātu vai pat iekārtu, kas vislabāk atbilst viņa vajadzībām.

Lielapjoma rūpnīcās var iekļaut gan vertikālos, gan horizontālos bioreaktorus, tas tiek apspriests, veicot pasūtījumu.

Turklāt BioGasRussia piedāvā pilnu nepieciešamo iekārtu klāstu, pateicoties kam biogāzes stacija var darboties pilnīgi autonomā režīmā – bez pieslēgšanas elektrības vai gāzes tīkliem.

Veidi, kā instalāciju aprīkot ar apkuri

Ir vairāki veidi, kā uzstādīt apkuri bioreaktorā.

• Viens no tiem ietver stacijas pievienošanu apkures sistēmai. Tas tiek darīts spoles formā. Tās uzstādīšana jāveic zem reaktora.
• Vēl viena metode ietver elektriskā sildelementa uzstādīšanu tvertnes pamatnē.
• Vēl viena apkures organizēšanas metode ietver elektriskās apkures sistēmu izmantošanu tvertnes sildīšanai.

Ja apkures organizēšanai izmantojat automatizētas sistēmas, ierīce tiks ieslēgta bez jūsu palīdzības, kad reaktorā nonāks aukstā biomasa. Kad izejmateriāls sasilst līdz iestatītajai temperatūrai, apkures sistēma izslēgsies.

Lai ar savām rokām izgatavotu kvalitatīvu biogāzes staciju, pirms darba uzsākšanas ir jāsagatavo rasējumi, uz kuriem jākoncentrējas, veicot darbus. Sildelementus iespējams montēt karstā ūdens boileros, tāpēc jāparūpējas par nepieciešamās gāzes iekārtas iegādi.

Lai palielinātu saražotās biogāzes apjomu, papildus apkurei savu ražotni var aprīkot arī ar iekārtu biomasas sajaukšanai. Lai to izdarītu, jums būs jāpavada zināms laiks un jāizveido ierīce, kas darbosies tāpat kā parasts mājsaimniecības maisītājs. Ar vārpstas palīdzību tas tiks iedarbināts. Pēdējais ir jāizceļ caur vāka atverēm.

Kā ar savām rokām uzbūvēt bioreaktoru (instalāciju).

Biogāzes iekārtas, kas iegūst gāzi no kūtsmēsliem, var viegli montēt ar savām rokām savā vietā. Pirms bioreaktora montāžas kūtsmēslu apstrādei ir vērts uzzīmēt rasējumus un rūpīgi izpētīt visas nianses, jo.Tvertne, kurā ir liels daudzums sprādzienbīstamas gāzes, var būt lielu briesmu avots, ja to izmanto nepareizi vai ja ir kļūdas iekārtas projektēšanā.

Biogāzes shēma

Bioreaktora jauda tiek aprēķināta, pamatojoties uz izejvielu daudzumu, kas tiek izmantots metāna ražošanai. Lai darbības apstākļi būtu optimāli, reaktora tvertne ir piepildīta ar atkritumiem vismaz divas trešdaļas. Šiem nolūkiem tiek izmantots dziļš caurums. Lai hermētiskums būtu augsts, bedres sienas tiek pastiprinātas ar betonu vai armētas ar plastmasu, dažreiz bedrē tiek uzstādīti betona gredzeni. Sienu virsmu apstrādā ar mitrumu izolējošiem šķīdumiem. Hermētiskums ir nepieciešams nosacījums efektīvai iekārtas darbībai. Jo labāk tvertne ir izolēta, jo augstāka ir saražotās gāzes kvalitāte un daudzums. Turklāt atkritumu sabrukšanas produkti ir toksiski un, ja tie noplūst, var kaitēt veselībai.

Atkritumu konteinerā ir uzstādīts maisītājs. Tas ir atbildīgs par atkritumu sajaukšanu fermentācijas laikā, novēršot izejvielu nevienmērīgu sadalījumu un garozas veidošanos. Pēc maisītāja kūtsmēslu gazifikatorā ir uzstādīta drenāžas konstrukcija, kas atvieglo gāzes novadīšanu uzglabāšanas tvertnē un novērš noplūdi. Gāzi nepieciešams izņemt drošības apsvērumu dēļ, kā arī lai uzlabotu pēc apstrādes pabeigšanas reaktorā palikušo mēslošanas līdzekļu kvalitāti. Reaktora apakšējā daļā ir izveidots caurums izlietoto izejvielu izvadīšanai. Caurums ir aprīkots ar blīvu vāku, lai iekārta paliktu hermētiska.

Kā nodrošināt biomasas aktivitāti

Pareizai biomasas fermentācijai vislabāk maisījumu sildīt. Dienvidu reģionos gaisa temperatūra veicina fermentācijas sākšanos. Ja tu dzīvo tālāk ziemeļos vai vidējā joslā varat pievienot papildu sildelementus.

Lai sāktu procesu, ir nepieciešama 38 grādu temperatūra. Ir vairāki veidi, kā to nodrošināt:

• Spole zem reaktora, savienota ar apkures sistēmu;
• Sildelementi tvertnes iekšpusē;
• Tieša tvertnes apkure ar elektriskajiem sildītājiem.

Bioloģiskā masā jau ir baktērijas, kas nepieciešamas biogāzes ražošanai. Viņi pamostas un sāk darboties, kad gaisa temperatūra paaugstinās.

Vislabāk tos sildīt ar automātiskajām apkures sistēmām. Tie ieslēdzas, kad reaktorā nonāk auksta masa, un automātiski izslēdzas, kad temperatūra sasniedz vēlamo vērtību. Šādas sistēmas tiek uzstādītas ūdens sildīšanas katlos, tās var iegādāties gāzes iekārtu veikalos.

Ja nodrošināsiet apkuri līdz 30-40 grādiem, tad apstrādei būs nepieciešamas 12-30 dienas. Tas ir atkarīgs no masas sastāva un tilpuma. Sildot līdz 50 grādiem, baktēriju aktivitāte palielinās, un apstrāde ilgst 3-7 dienas. Šādu iekārtu trūkums ir augstās temperatūras uzturēšanas augstās izmaksas. Tie ir salīdzināmi ar saņemto degvielas daudzumu, tāpēc sistēma kļūst neefektīva.

Vēl viens veids, kā aktivizēt anaerobās baktērijas, ir biomasas sajaukšana. Jūs varat patstāvīgi uzstādīt vārpstas katlā un izvilkt rokturi, lai vajadzības gadījumā maisītu masu. Bet daudz ērtāk ir izveidot automātisku sistēmu, kas sajauc masu bez jūsu līdzdalības.

Kas tas?

Biogāze, kas ir videi draudzīga degviela, tiek iegūta biogāzes stacijās, agregātos, kas ir vienotā tehnoloģiskā ciklā apvienots tehnisko konstrukciju un aparātu komplekss.

Biogāzes stacijas komplektācija var būt dažāda atkarībā no tās jaudas, izejmateriāla veida un galaprodukta, ko iegūst siltumenerģijas vai elektroenerģijas veidā, abu veidu enerģijas vai tikai biogāzes, ko izmanto. sadzīves gāzes plītis un kā degvielu automašīnām.

Standarta uzstādīšana sastāv no šādām sastāvdaļām un mezgliem:

• Uzglabāšanas tvertne, kurā uzkrājas biogāzes ražošanai izmantotās izejvielas;
• Dažāda dizaina maisītāji un dzirnavas, sadalot lielas izejvielu frakcijas mazākās;
• Gāzes turētājs, hermētiski noslēgts konteiners, kas kalpo kā iegūtās gāzes uzglabāšanas tvertne;
• Reaktors, tvertne vai tvertne, kurā notiek biodegvielas veidošanās process;
• Sistēmas izejvielu piegādei stacijas reaktoram;
• Sistēma iegūtās kurināmā pārvadīšanai no reaktora un gāzes turētāja tālāk uz apstrādes un pārveidošanas posmiem citos enerģijas veidos;
• Gāzes un tās pārstrādes produktu ražošanas automatizācijas, aizsardzības un vadības sistēmas.

Šī diagramma nosacīti parāda biogāzes ražošanas tehnoloģisko ciklu, izmantojot šķidrās un cietās izejvielas, ar tās tālāku pārstrādi un siltumenerģijas un elektroenerģijas ražošanu.

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.

Kūtsmēslu pārstrādes biogāzē tehnoloģija ļauj samazināt kaitīgo metāna emisiju daudzumu atmosfērā un iegūt papildu siltumenerģijas avotu

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.

Atkarībā no dienā saražoto izejvielu daudzuma ir jāizvēlas iekārtas izmēri un tās automatizācijas pakāpe.

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.

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.

Kādi apstākļi būtu jārada bioinstalācijai?

Svarīgākie apstākļi, kas nodrošina visērtākos apstākļus metanogēnu darbībai, ir:

• skābekļa padeves trūkums (sasprindzinājums);
• nemainīga temperatūra, kas atbilst reaktorā notiekošo procesu veidam;
• regulējama svaiga materiāla pieplūde;
• regulējama gāzes un atkritumu izvadīšana atsevišķi šķidrām un cietām frakcijām;
• regulāra satura sajaukšana, novēršot sadalīšanos cietajās un šķidrajās frakcijās.

Hermētiskumu vajadzētu apvienot ar iekšējās telpas apkopes un remonta iespējām, jo ​​bioreaktora saturs ir ļoti agresīvas vielas.

Lai radītu pietiekamu temperatūru, kas vairumā gadījumu stipri pārsniedz āra temperatūru, bioreaktori ir izolēti un aprīkoti ar sildelementiem.

Lai metāna ražošana būtu augstā līmenī, ir nepieciešams savlaicīgi izņemt šī procesa atkritumus, tas ir, pārstrādes ūdeni un dūņas (sapropelis). To veic, izmantojot caurules un ūdens blīves vai citas bloķēšanas ierīces, kas novērš radītās gāzes izplūšanu.

Sajaukšana tiek veikta mehāniski, ievedot visu bioreaktora saturu apļveida un vertikālā kustībā, kā rezultātā atdalītie dažāda blīvuma slāņi sajaucas un veido vienotu slāni ar vienādu mitruma saturu jebkurā vietā.

Kas ir biogāze un kā to var izmantot?

Mājsaimniecības zemes gabalu īpašnieki zina, ka, liekot kopā jebkuras augu izejvielas, putnu mēslus un kūtsmēslus, pēc kāda laika var iegūt vērtīgu organisko mēslojumu. Taču retais no viņiem zina, ka biomasa nesadalās pati, bet gan dažādu baktēriju ietekmē.

Apstrādājot bioloģisko substrātu, šie sīkie mikroorganismi atbrīvo atkritumu produktus, tostarp gāzu maisījumu. Lielāko daļu no tā (apmēram 70%) veido metāns – tā pati gāze, kas deg mājsaimniecības krāšņu un apkures katlu degļos.

Ideja par šādu ekodegvielu izmantošanu dažādām sadzīves vajadzībām nav jauna. Ierīces tā ieguvei tika izmantotas senajā Ķīnā. Biogāzes izmantošanas iespēju pagājušā gadsimta 60. gados pētīja arī padomju novatori. Taču 2000. gadu sākumā tehnoloģija piedzīvoja īstu atdzimšanu. Šobrīd biogāzes stacijas aktīvi tiek izmantotas Eiropā un ASV māju apkurei un citām vajadzībām.

Ieteicamais bioreaktora tilpums

Lai noteiktu nepieciešamo reaktora tilpumu biomasas pārstrādei, ir jāaprēķina dienas laikā saražoto kūtsmēslu daudzums. Obligāti jāņem vērā izmantoto izejvielu veids, temperatūras režīms, kas tiks uzturēts iekārtā. Izmantotajai tvertnei jābūt piepildītai līdz 85-90% no tās tilpuma. Atlikušie 10% nepieciešami iegūtās bioloģiskās gāzes uzkrāšanai.

Noteikti jāņem vērā apstrādes cikla ilgums. Uzturot temperatūru +35°C, tas ir 12 dienas. Mēs nedrīkstam aizmirst, ka izmantotās izejvielas pirms nosūtīšanas uz reaktoru tiek atšķaidītas ar ūdeni. Tāpēc tā daudzums tiek ņemts vērā pirms tvertnes tilpuma aprēķināšanas.