Як зробити біогазову установку вдома. Отримуємо біогаз своїми руками. Обмін речовин та свобода переміщення

Зростаюча популярність альтернативних методів отримання теплової та електричної енергії призвела до бажання багатьох власників заміських будинків та котеджів отримати певну автономію від зовнішніх постачальників енергії. Тим більше, що «покупна» енергія виявляє постійну тенденцію до підвищення ціни, і утримання заміського господарства з кожним днем коштує все дорожче. Установка для отримання біогазу є чудовою альтернативою зовнішнім енергетичним джерелам. Як мінімум, вона може забезпечити будинок пальним газом для плити, а при підвищенні потужності (якщо є достатньо своїх або покупних відходів) – забезпечити і опалення, і електроенергію як для будинку, так і для всього присадибного господарства.

Кому потрібні біогазові установки

Біогазові установки використовуються для одержання горючих газів із біологічної сировини. Тому потрібні вони скрізь, де потрібно використовувати горючі гази. Тобто для отримання теплової та електричної енергії.
Насамперед біогазові установки необхідні тим господарств, де є багато сировини як біологічних відходів. Таким чином, можна не тільки зробити виробництво безвідходним, а й значно підвищити його рентабельність – за рахунок самостійного виробництва енергії, відсутності витрат на придбання як теплової, так і електричної енергії.

Володимир Рашин, конструктор біогазової установки та фермер з Пермі, на власному досвіді довів, що аграрне виробництво, яке самостійно утилізує відходи за допомогою відповідного пристрою, повністю забезпечує свої потреби в тепловій та електричній енергії, а також у паливному газі. У його перепелиному господарстві біогаз використовується для обігріву приміщень (як житлових, так і підсобних та виробничих), для вироблення електроенергії, у кухонних плитах, а також для заправки автотранспорту – всі автомобілі ферми Рашина працюють на біогазі. В даному випадку основною сировиною для біогазової установки є перепелиний послід. На виході, крім біогазу, виходить ще й органічне добриво, яке також приносить фермі додатковий дохід.

Біогазові установки, подібні до установки Володимира Рашина, можуть значно підвищити рентабельність будь-якого сільськогосподарського виробництва. Як сировина для отримання біогазу може бути використаний не тільки гній, але й різні відходи деревообробних виробництв (кора, тирса і так далі), і будь-які органічні речовини.

Крім того, біогазові установки можуть використовуватися і в заміських будинках і котеджах, навіть за відсутності таких господарств фермерської спрямованості. Побутових відходів будь-якого господарства буде достатньо, щоб забезпечити сировиною індивідуальну біогазову установку, і якщо не забезпечити господарство повністю тепловою та електричною енергією, то, принаймні, знизити витрати на придбання такої енергії. До того ж, крім побутових відходів у будь-якому заміському господарстві є ще й відходи з присадибної ділянки (бур'ян, обрізки гілок тощо). А забезпечити горючим газом кухонну плиту можна навіть за допомогою міні-біогазової установки в дачних умовах.

Принцип отримання біогазу

Отримання біогазу здійснюється шляхом анаеробного (тобто без доступу кисню) зброджування біомаси, яке забезпечується спеціальними бактеріями. У процесі беруть участь три види бактерій: гідролізні, кислотоутворюючі та метаноутворюючі.

Біогазова установка складається з кількох частин (ємностей). Спочатку сировина надходить у попередню ємність, де ретельно перемішується та подрібнюється (у разі твердої фракції) до однорідної маси. Потім подрібнена сировина надходить у реактор (ємність, де здійснюється безпосередньо бродіння біомаси).

Реактор зазвичай виготовляється із залізобетону, що володіє кислотостійкістю. Ця ємність повністю герметична. Щоб прискорити процес бродіння, рідина в ємності підігрівається і перемішується. Найчастіше для обігріву реактора використовується когенераційна установка – у такій установці необхідне охолодження теплоелектрогенератора, і відведене тепло надходить у реактор. Також тепло може надходити від спеціального водогрійного казана.

Після того, як процес бродіння завершений, з реактора вироблений газ надходить у газгольдер, де вирівнюється тиск, а потім біогаз надходить вже в теплоелектрогенератор (газовий або дизель-газовий), в результаті чого виробляється теплова або електрична енергія.

Крім біогазу в реакторі осідає тверда фракція - органічні добрива, які потім можуть бути використані на полях. Також із реактора одержують рідкі добрива – після виділення газу. І рідкі, і тверді добрива є концентрованими і активно використовуються в сільському господарстві.

Промислові біогазові установки мають автоматичне керування. Автоматика відповідає і за надходження сировини в установку, і за перемішування, контролює температуру, роботу генератора тощо. Також подібні установки оснащуються аварійними факельними пристроями – на випадок зупинки двигуна тоді газ просто спалюється. Крім того, нерідко промислові біогазові установки оснащуються лінією для пакування рідких добрив, у цьому випадку добрива розливаються у невеликі (до 1 л) пляшки.

Індивідуальна біогазова установка

Принцип роботи індивідуальної біогазової установки такий самий, як і у промислової. Щоправда, міні-установки рідко оснащують автоматичними пристроями для перемішування субстрату та іншою автоматикою – через значне подорожчання побутової установки за такої комплектації. Найчастіше у цих установках є лише пристрої контролю температури, роботи генератора тощо, проте обслуговування міні-біогазової установки здійснюється вручну.

Побутові біогазові установки застосовуються в основному для виробництва пального газу для кухонних потреб, якщо в господарстві немає тваринницької або рослинницької спрямованості. Проте, все більше проявляється тенденція до використання міні-установок для забезпечення заміських будинків та котеджів повним енергетичним комплексом, тобто не лише «кухонним» газом, а й тепловою та електричною енергією. Причому це вже не залежить від наявності в господарстві великої або дрібної худоби, сировина для домашніх біогазових установок просто купується в найближчому господарстві. Це може бути як гній, і відходи деревообробних виробництв.

Біогазова установка своїми руками

Будівництво біогазових установок, навіть міні, для побутових потреб обходиться недешево. І хоча терміни окупності такого обладнання відносно невеликі (5-7 років), далеко не кожен господар готовий або має можливість вкласти необхідну суму. Так, плюси очевидні: через нетривалий час за допомогою міні-біогазової установки можна отримати практично повну автономію від покупних джерел енергії, перевести своє господарство на самозабезпечення, та ще й мати як додаткові бонуси безкоштовні добрива. Проте, платити гроші потрібно сьогодні, а плюси виявляться лише за кілька років. Тому багато власників заміських будинків та котеджів задаються питанням: як зробити біогазову установку самостійно?

Міні-біогазова установка не така складна, і з її спорудою цілком можна впоратися. При цьому заощаджується суттєва сума. До того ж, є проекти біогазових установок, що використовують підручні засоби та матеріали (наприклад, з реактором-дзвоном, причому дзвін може бути виготовлений з гуми, і так далі). Тобто, саморобні установки для виробництва біогазу – це придбання бажаних бонусів за мінімальні гроші.

При будівництві біогазової установки необхідно зробити точний розрахунок – якою має бути її продуктивність. Для цього слід врахувати всіх бажаних споживачів біогазу (наприклад, кухонну плиту, автомобільну техніку тощо). Якщо біогаз планується використовувати для отримання електричної та/або теплової енергії, то розрахунок повинен включати всіх споживачів енергії. З розрахунку створюється проект біогазової установки.

Саморобні установки для виробництва біогазу широко представлені в Інтернеті. Можна знайти зразки розрахунків, і креслення пристрою, і докладний опис. Величезний вибір пристроїв дозволить виготовити як складну установку з кількома камерами, так і спрощений варіант (наприклад, такий простий пристрій, як вигрібна яма, накрита гумовим дзвоном із пристроєм для відведення газу). Кожен бажаючий зможе вибрати саморобну установку відповідно до своїх бажань, можливостей та вмінь. Особливо корисні в цьому випадку описи, які супроводжуються покроковими фотографіями або відео.

Виготовлення біогазової установки своїми руками дозволяє заощадити до 50% вартості пристрою, що значно прискорює окупність обладнання. До того ж, виготовлення для початку найпростішої установки дозволяє оцінити необхідність такого обладнання в господарстві, а також вкладати гроші поступово, що для багатьох значно легше, ніж відразу заплатити всю потрібну суму.

Як працює біогазова установка?

Біогазє сумішшю газів, які утворюються в процесі розкладання органічних речовин анаеробними бактеріями. Біогаз легко займається, при горінні утворює чисте полум'я, тому цілком може застосовуватися не тільки для приготування їжі, але і для двигунів внутрішнього згоряння (наприклад, для виробництва електрики).

Переваги біогазової установки в домашніх умовах:
– можна легко отримати біогаз у домашніх умовах без застосування дорогого обладнання;
– чудова альтернативна енергія для тих, чиє житло знаходиться далеко від цивілізації, або для тих, хто бажає бути незалежним від держави;
- Доступна сировина (гній, кухонні відходи, подрібнена рослинність і т.д.);
- турбота про навколишнє середовище, оскільки в процесі розкладання органічних речовин у природі, газ потрапляє в атмосферу, що тягне за собою парниковий ефект, а в даному випадку біогаз спалюватиметься, отримуючи при цьому CO2;
– отримання добрив як побічний продукт біогазової установки.

Але крім переваг, у біогазової установки є свої недоліки:
- Бактерії працюють при температурі 18-40 градусів, тому отримати біогаз можна влітку. Якщо утеплити біогазову установку і оснастити підігрівом, то можна отримати біогаз і у весняно-осінній період, але витрати на утеплення та підігрів можуть перекреслити отриману вигоду.
– необхідно постійно вносити нову сировину, а отже, зливати добрива.

Для виготовлення біогазової установки своїми руками нам знадобиться:
1. Дві бочки на 200л
2. Бочка на 30-60л або велике пластикове відро
3. Пластикові каналізаційні труби
4. Газовий шланг
5. Кран

Для наочності наведу схему домашньої біогазової установки

Принцип дії біогазової установки.У реактор завантажується сировина (гній, кухонні відходи, подрібнена рослинність тощо) та вода. Біогазова установка почне працювати не відразу, а через кілька днів, коли кількість анаеробних бактерій збільшиться до максимуму.

У процесі життєдіяльності анаеробних бактерій виділяється біогаз, який збиратиметься у верхній точці бочки (у цьому місці має розташовуватися кран). З реактора газового шлангу біогаз потрапляє в колектор.

Колектор є бочкою на 200л з водою, і перевернуте в ній відро для збору газу, а також для створення тиску необхідного для роботи газової печі. У міру надходження газу відро спливатиме. Якщо кількість біогазу буде більше, ніж зможе вмістити пластикове відро, то газ буде просто виходити назовні через воду.

Для виготовлення реакторазнадобиться герметична бочка на 200л. У верхній частині бочки робимо кілька отворів та встановлюємо:
– Пластикову трубу для заливки сировини. На кінці труби необхідно встановити перехід на велику трубу (своєрідна лійка, для зручності заливки сировини)
– Пластикову трубу для зливу добрив. Оскільки біогазова установка – це не вічний двигун, і необхідно постійно вносити сировину. При внесенні нової сировини надлишки (вже перероблена сировина – добрива) виходитимуть через зливну трубу.
– Кран у найвищій точці бочки для збору біогазу.

При виготовленні реактора, дуже важливо, щоб всі з'єднання були герметичні, інакше під тиском, що виник, газ може просочуватися назовні. Зливна труба повинна бути розташована нижче за рівень установки газового крана. Зливна та заливна труба, коли не використовуються, повинні бути щільно заглушені.

Для виготовлення колектора знадобиться пластикова діжка на 200 л без кришки. У бочку наливаємо 3/4 води і встановлюємо іншу бочку, вгору дном, меншу за обсягом. У дні бочки меншого об'єму врізаємо штуцер для підключення шланга від реактора і кран для підключення шланга, що йде до газової печі.

Для заливки сировини відкриваємо впускний і зливний отвір і заливаємо сировину. Найкраще використовувати гній, розведений у воді. Воду краще використовувати дощову чи отстоянную, щоб вміст хлору з водопроводу не зменшили колонії бактерій. Крім того, якщо ви використовуєте кухонні відходи, не допускайте попадання миючих засобів, яєчної шкаралупи, кісток, луски від цибулі, оскільки вони можуть вплинути на роботу біогазової установки в гірший бік.

Сам собою біогаз має дуже неприємний запах, але при горінні запаху ніякого немає. Якщо спалювати газ без змішування з повітрям, то отримаємо полум'я жовтого кольору з кіптявою, що легко закоптить дно каструлі.

Якщо біогаз змішати з повітрям, а потім підпалити, то отримаємо чисте полум'я синього кольору без кіптяви. Так, наприклад, у заводських газових печах, в інструкції написано, що при переході з магістрального газу на балонний і назад необхідно міняти жиклери (які відрізняються діаметром отвору), інакше конфорка коптитиме. Як варіант, можна використовувати лабораторний пальник Бунзена.

Якщо лабораторного пальника у вас немає, то його легко виготовити з відрізка труби, просвердливши біля основи отвору. Таким чином, газ, проходячи трубою, буде змішуватися з повітрям, і на виході трубки отримаємо змішаний газ.

Як жиклери можна поекспериментувати зі шматочками дерев, заточивши їх під олівець і просвердливши в них отвори різного діаметру. Таким чином, можна отримати оптимальний розмір смолоскипа.

Для експерименту як печі використовувалася стара барбекюшниця, в дні якої було вирізано отвір і встановлений пальник Бунзена. А згодом барбекюшниця була замінена на одноконфоркову піч.

Для створення тиску газу на колектор (малу бочку для збору газу) встановлюється вантаж. Наприклад, якщо встановити вантаж 5 кг, то 1 літр води можна закип'ятити за 15хв. Якщо встановити вантаж 10 кг, то 1 літр води закипить через 10 хв.

Підсумовуючи, слід зазначити, що саморобна біогазова установка виробляє біогазу на 30 хвилин роботи пальника на добу., Якщо сировиною є гній. Якщо ж як сировина використовувати кухонні залишки, то продуктивність становить лише 15 хв на добу.

Газу, що виділяється не так вже й багато, але погодьтеся, що і біогазова установка не така вже й велика. Тому якщо ви бажаєте збільшити кількість одержуваного газу, вам необхідно буде збільшити обсяги реактора та колектора.

Розміри колектора можна і не збільшувати, якщо ви своєчасно перекачуватимете біогаз в іншу ємність (наприклад, в балон). Найбільш просто, це можна зробити за допомогою компресора від холодильника, який має один вхід і один вихід. Вхід підключаємо до колектора, а вихід балона.

Компресор можна оснастити автоматикою, наприклад коли колектор заповнений газом, бочка піднялася, замкнула контакти, тим самим включила компресор. А компресор, у свою чергу, вимкнувся, коли бочка опустилася до мінімального рівня.

Реактор біогазової установки необхідно виготовляти із пластику.Але, в жодному разі з металу, оскільки через окислювальні процеси метал швидко іржавіє. Як варіант можна використовувати пластикові бочки великих обсягів (наприклад, єврокуб). А щоби великі обсяги бочок не займали багато місця у дворі, їх можна закопати.

Лис 19, 2016 Генадій

Постійне підвищення вартості традиційних енергоносіїв підштовхує домашніх майстрів створення саморобного устаткування, що дозволяє одержувати з відходів біогаз своїми руками. За такого підходу до господарювання вдається не тільки отримати дешеву енергію для опалення будинку та інших потреб, але й налагодити процес утилізації органічних відходів та отримання безкоштовних добрив для подальшого внесення до ґрунту.

Надлишки виробленого біогазу, як і добрив, можна реалізувати за ринковою вартістю зацікавленим споживачам, перетворивши на гроші те, що буквально «валяється під ногами». Великі фермери можуть дозволити собі купити готові станції з виробництва біогазу, зібрані в заводських умовах. Вартість такого обладнання досить висока. Однак і віддача від його експлуатації відповідає зробленим вкладенням. Менш потужні установки, що працюють за тим же принципом, можна зібрати самотужки з доступних матеріалів та деталей.

Що таке біогаз і як він утворюється

В результаті переробки біомаси виходить біогаз

Біогаз відносять до екологічно чистих видів палива. За своїми характеристиками біога багато в чому сходиться з природним газом, що видобувається в промислових масштабах. Уявити технологію отримання біогазу можна так:

у спеціальній ємності, яка називається біореактором, відбувається процес переробки біомаси за участю анаеробних бактерій в умовах безповітряного бродіння протягом певного періоду, тривалість якого залежить від обсягу завантаженої сировини;
в результаті відбувається виділення суміші газів, що складається на 60% метану, на 35% - з вуглекислого газу, на 5% - з інших газоподібних речовин, серед яких є і сірководень у невеликій кількості;
газ, що отримується, постійно відводиться з біореактора і після очищення відправляється на використання за призначенням;
перероблені відходи, що стали високоякісними добривами, періодично видаляються з біореактора та вивозяться на поля.

Наочна схема процесу вироблення біопалива

Щоб виробництво біогазу налагодити в домашніх умовах у безперервному режимі, треба володіти або мати доступ до сільськогосподарських та тваринницьких підприємств. Економічно вигідно займатися отриманням біогазу тільки в тому випадку, якщо є джерело безкоштовного постачання гною та інших органічних відходів тваринництва.

Опалення газом, як і раніше, залишається надійним способом обігріву. Детальніше дізнатися про автономну газифікацію можна у наступному матеріалі:

Типи біореакторів

Установки для біогазу розрізняються за типом завантаження сировини, збору отриманого газу, розміщення реактора щодо поверхні землі, матеріалу виготовлення. Бетон, цегла та сталь є найбільш підходящими матеріалами для будівництва біореакторів.

За типом завантаження розрізняють біоустановки, які завантажується задана порція сировини і проходить цикл переробки, а потім повністю вивантажується. Виробіток газу в цих установках нестабільний, зате в них можна завантажувати будь-які види сировини. Як правило, вони мають вертикальне розташування і займають мало місця.

У систему другого типу щодня підвантажується порція органічних відходів і вивантажується рівна їй за обсягом порція готових ферментованих добрив. У реакторі завжди залишається робоча суміш. Установка так званого безперервного завантаження стабільно виробляє більше біогазу та користується великою популярністю у фермерів. В основному ці реактори розташовані горизонтально та зручні за наявності вільного місця на ділянці.

Вибраний тип збору біогазу визначає конструктивні особливості реактора.

балонні системи складаються з гумового або пластикового термостійкого балона, в якому поєднані реактор та газгольдер. Переваги цього виду реакторів – простота конструкції, завантаження та вивантаження сировини, легкість очищення та транспортування, мала вартість. До мінусів можна віднести невеликий термін служби, 2-5 років, можливість пошкодження внаслідок зовнішніх впливів. До балонних реакторів належать і установки канального типу, які широко використовуються в Європі для переробки рідких відходів та стічних вод. Такий гумовий верх ефективний за високої температури навколишнього середовища та відсутності ризику пошкоджень балона. У конструкції з фіксованим куполом повністю закритий реактор і ємність, що компенсує, для вивантаження шламу. Газ накопичується в куполі, при завантаженні чергової порції сировини перероблена маса виштовхується в компенсаційну ємність.
Біосистеми з плаваючим куполом складаються з монолітного біореактора, розташованого під землею та рухомого газгольдера, який плаває у спеціальній водяній кишені або прямо у сировині та піднімається під дією тиску газу. Перевагою плаваючого купола є легкість експлуатації та можливість визначення тиску газу за висотою підняття купола. Це чудове рішення для великої ферми.
При виборі підземного або розташування установки над поверхнею, потрібно враховувати ухил рельєфу, що полегшує завантаження та вивантаження сировини, посилену теплоізоляцію підземних конструкцій, яка захищає біомасу від добових коливань температури та робить процес бродіння стабільнішим.

Конструкція може оснащуватися додатковими пристроями для підігріву та перемішування сировини.

Чи рентабельно робити реактор і користуватися біогазом

Будівництво біогазової установки має такі цілі:

виробництво дешевої енергії;
вироблення легкозасвоюваних добрив;
економія на підключенні до дорогої каналізації;
переробка відходів господарства;
можливий прибуток від продажу газу;
зниження інтенсивності неприємного запаху та покращення екологічної обстановки на території.

Графік рентабельності вироблення та використання біогазу

Для оцінки вигоди будівництва біореактора дбайливому господареві слід врахувати наступні аспекти:

витрати на біоустановку відносяться до довгострокових капіталовкладень;
саморобне біогазове обладнання та встановлення реактора без залучення сторонніх фахівців обійдеться набагато дешевше, але і його ефективність нижча, ніж у дорогого заводського;
для підтримки стабільного тиску газу, у фермера повинен бути доступ до відходів тваринницького виробництва у достатній кількості та на тривалий термін. У разі високих цін на електроенергію та природний газ або відсутність можливості газифікації використання установки стає не тільки вигідним, а й необхідним;
для великих господарств із власною сировинною базою, вигідним рішенням буде включення біореактора до системи теплиць та ферм ВРХ;
для невеликих ферм підвищити ефективність можна шляхом монтажу кількох невеликих реакторів та завантажувати сировину у різні проміжки часу. Це дозволить уникнути перебоїв із газом при нестачі вихідної сировини.

Як побудувати біореактор самотужки

Рішення про будівництво прийнято, тепер потрібно спроектувати встановлення та розрахувати необхідні матеріали, інструменти та обладнання.

Важливо! Стійкість до агресивних кислих та лужних середовищ – основна вимога до матеріалу біореактора.

Якщо є металева цистерна – її можна використовувати за умови захисного покриття від корозії. При виборі ємності з металу зверніть увагу на наявність зварних швів та їхню міцність.

Міцний та зручний варіант – ємність з полімеру. Цей матеріал не гниє та не іржавіє. Прекрасно витримає навантаження бочка з товстими жорсткими стінками або армована.

Найдешевший спосіб - викладка ємності з цегли або каменю, бетонних блоків. Для збільшення міцності стіни армують і покривають усередині та зовні багатошаровим гідроізоляційним та газонепроникним покриттям. Штукатурка має містити присадки, що забезпечують задані властивості. Найкраща форма, яка дозволить витримати всі навантаження тиску – овальна чи циліндрична.

В основі цієї ємності передбачають наявність отвору, через який видалятиметься відпрацьована сировина. Цей отвір має щільно закриватися, адже система ефективно працює лише в герметичних умовах.

Розрахунок необхідних інструментів та матеріалів

Для викладки цегляної ємності та пристрою всієї системи знадобляться наступні інструменти та матеріали:

ємність для замішування цементного розчину або бетонозмішувача;
дриль із насадкою міксер;
щебінь та пісок для влаштування дренажної подушки;
лопата, рулетка, кельня, шпатель;
цегла, цемент, вода, дрібнофракційний пісок, арматура, пластифікатор та інші необхідні присадки;
зварювальний апарат та кріплення для монтажу металевих труб та комплектуючих;
водяний фільтр та ємність з металевою стружкою для очищення газу;
балони від шин або стандартні пропанові балони для зберігання газу.

Розмір бетонного резервуару визначається із кількості органічних відходів, що з'являються щодобово у приватному обійсті або фермерському господарстві. Повноцінна робота біореактора можлива у разі заповнення на дві третини від наявного обсягу.

Визначимо обсяг реактора для невеликого приватного господарства: якщо в наявності є 5 корів, 10 свиней та 40 курей, то за добу їх життєдіяльності утворюється послід 5 х 55 кг + 10 х 4,5 кг + 40 х 0,17 кг = 275 кг + 45 кг + 6,8 кг = 326,8 кг. Щоб довести курячий послід до необхідної вологості, 85% необхідно долити 5 літрів води. Загальна вага = 331,8 кг. Для переробки за 20 днів необхідно: 331,8 кг х 20 = 6636 кг – близько 7 кубів лише під субстрат. Це дві третини потрібного обсягу. Щоб отримати результат, потрібно 7х1, 5 = 10,5 куб. Отримана величина є необхідний обсяг біореактора.

Пам'ятайте, що видобути велику кількість біогазу в маленьких ємностях не вдасться. Вихід безпосередньо залежить від маси органічних відходів, що переробляються в реакторі. Так, щоб одержати 100 кубічних метрів біогазу, треба переробити тонну органічних відходів.

Підготовка місця для влаштування біореактора

Органічна суміш, що завантажується в реактор, не повинна містити антисептиків, миючих засобів, хімічних речовин, шкідливих для життєдіяльності бактерій і уповільнюють вироблення біогазу.

Важливо! Біогаз є займистим і вибухонебезпечним.

Для правильної роботи біореактора необхідно дотримуватися тих самих правил, що і для будь-яких газових установок. Якщо обладнання герметично, біогаз своєчасно приділяється в газгольдер, то проблем не виникне.

Якщо ж тиск газу перевищить норму або труїть при порушенні герметичності, виникає ризик вибуху, тому рекомендується встановити датчики температури та тиску в реакторі. Вдихання біогазу також є небезпечним для здоров'я людини.

Як забезпечити активність біомаси

Прискорити процес бродіння біомаси можна за допомогою її обігріву. Як правило, у південних регіонах такої проблеми не виникає. Температури навколишнього повітря вистачає природної активації процесів бродіння. У регіонах із суворими кліматичними умовами в зимовий час без підігріву взагалі неможлива експлуатація установки з виробництва біогазу. Адже процес бродіння запускається при температурі, що перевищує позначку 38 градусів за Цельсієм.

Організувати підігрів резервуара з біомасою можна кількома способами:

підключити до системи опалення змійовик, розташований під реактором;
встановити на підставі ємності електричні нагрівальні елементи;
забезпечити пряме нагрівання резервуара шляхом використання електричних опалювальних приладів.

Бактерії, які впливають вироблення метану, перебувають у сплячому стані у сировині. Їхня активність підвищується при певному рівні температури. Забезпечити нормальний перебіг процесу дозволить встановлення автоматизованої системи підігріву. Автоматика включить обігрівальне обладнання при вступі до біореактора чергової холодної партії, а потім вимкне, коли біомаса прогріється до заданого рівня температури.

Подібні системи контролю температури встановлюються у водогрійних казанах, тому їх можна придбати в магазинах, що спеціалізуються на продажу газового обладнання.

На схемі показаний весь цикл, починаючи від завантаження твердої та рідкої сировини, і закінчуючи відведенням біогазу до споживачів

Важливо зауважити, що активізувати вироблення біогазу в домашніх умовах можна за допомогою перемішування біомаси в реакторі. Для цього виготовляють пристрій конструктивно схожий на побутовий міксер. Привести пристрій у рух може вал, який виводять через отвір, розташований у кришці або стінках резервуара.

Які спеціальні дозволи потрібні на встановлення та використання біогазу

Щоб побудувати та експлуатувати біореактор, а також використовувати отриманий газ, потрібно ще на стадії проектування потурбуватися про отримання необхідних дозволів. Погодження потрібно пройти з газовою службою, пожежниками та Ростехнаглядом. Загалом правила встановлення та експлуатації аналогічні правилам користування звичайним газовим обладнанням. Будівництво повинне проводитися строго за СНиПами, всі трубопроводи мають бути жовтого кольору і мати відповідне маркування. Готові системи, виготовлені на заводі, коштують у рази дорожче, але мають усі супровідні документи, відповідають усім технічним вимогам. Виробники дають на обладнання гарантію та виробляють обслуговування та ремонт своєї продукції.

Саморобна установка для отримання біогазу може дозволити заощаджувати на оплаті енергоносіїв, які займають велику частку у визначенні собівартості сільськогосподарської продукції. Зниження витрат на випускати продукції позначиться збільшення рентабельності фермерського господарства чи приватного подвір'я. Тепер, коли ви знаєте, як отримати від наявних відходів біогаз, залишається лише реалізувати ідею на практиці. Багато фермерів вже давно навчилися з гною робити гроші.

Біогазові установки для фермерських господарств, ціна залежить кількості комплектуючих, різних параметрів притаманних подібних пристроїв, варіюється не більше 170 тыс.руб.

Вони працюють для отримання в результаті переробки кінцевого продукту, екологічно чистого палива, добрив, які виробляють в агрегаті, до його складу включені технічні споруди, апарати, об'єднані в єдиному технологічному циклі.

Біогазові установки для будинку, можливо, колись повністю замінять сільському мешканцю дорогі джерела енергії. Економічні катаклізми, що вимагають від розробників обладнання для сільського господарства, виробляти аналоги природних ресурсів у вигляді підручної сировини для зниження витрат на обслуговування приватного подвір'я, фермерства.

Цілі фермерів різні – одні отримують дешеву енергію іншим, важливо за допомогою невеликої міні установки переробити відходи життєдіяльності:

великорогатої худоби

В результаті роботи отримують біодобрива та власне енергетичне джерело. До того ж у господарствах доводиться позбавлятися різного скупчення побутового сміття в цьому їм допомагає зручна, універсальна споруда, яка віддає замість непотрібних корисних продуктів.

Хто експлуатує обладнання

Малі біогазові установки стануть у нагоді в сучасних господарствах сільського жителя. Найбільші пристрої використовують серйозні скотарі, де неможливо існувати без агрегатів, які виробляють необхідні енергетичні види.

Обгрунтуванням установки на подвір'ї приватного будинку або великого господарства є скупчення органіки, тому що будь-якому обладнанню необхідне харчування для роботи.

Світ бореться за екологію навколишнього середовища, найбільш прийнятним засобом для цього є спорудження біогазових споруд, вони віддають чисті речовини та споживають альтернативне паливо. На цій підставі устрою отримали затребуваність у господарствах нашої країни та закордоном.

Стандартна комплектація

Інженери комплектують механізми різними за розмірами. Виробництво залежить від необхідної потужності, що переробляти агрегату і видавати в обмін. Установка стандартного вигляду складається з наступних комплектуючих:

накопичувальної ємності, до неї надходить матеріал для відпрацювання
міксерів, млинів, що конструктивно відрізняються один від одного, вони подрібнюють великі сировинні фрагменти
газгольдера, герметично закритого, тут накопичується газ
реактора у вигляді резервуару, де формується біопаливо
пристроїв, що подають сировину в ємність
установок, що передають отримане паливо з одних точок в інші для подальшого перетворення
автоматичних систем, що захищають, контролюють виробничий процес

Робота технологічного циклу відпрацьована до дрібних деталей, щоб полегшити людині обслуговування агрегату під час переробки.

Як це функціонує

Працездатність агрегатів заснована на принципі впливу бактеріальних утворень різної природи на органіку, що викликають бродіння. Ці процеси відбуваються усередині реактора. Від розкладання одних продуктів виходить інша речовина, до його складу входять:

метан
вуглекислий газ
домішки аміаку, сірководню, азоту

Принцип роботи складається з наступних дій:

у накопичувальну ємність подають сировину
матеріал розбивається, насосами, транспортерами переміщається в кислототенк, у цій ємності біомаса піддається додатковому підігріву
міцний, кислотостійкий, щільно закритий реактор виробляє прийом підготовленої сировини, щоб утворився біогаз

У реактор встановлюють пристрої для забезпечення додаткового підігріву, в межах +40 град., перемішування речовин, створюють їм відповідні умови, що прискорюють процеси розпаду і бродіння, від чого утворюється кінцевий продукт. Швидкість переробки залежить від потужності споруди та виду відходів.

В процесі:

накопичення газу здійснюється в газгольдерах, їх монтують як окремий елемент або з'єднують разом із корпусом
ємність реактора збирає, після закінчення процедури розкладання передає для застосування
у резервуарі газгольдера створюється достатній тиск, щоб перемістити газ в очисну систему, у цьому виді він буде застосований споживачем у різних сферах діяльності
використання за призначенням набувають речовини для добрив після поділу їх на складові в рідкому або твердому вигляді, та переміщення в накопичувальну частину

Прийняття рішення розпочати будівництво має супроводжуватись урахуванням умов, за яких біогазові установки працюють із необхідною ефективністю.

Основні параметри для вибору

Погана функціональність пристроїв відбувається через неправильне планування. Помилки можуть бути помічені одразу або через деякий час. Ретельним і всебічним дослідженням вимагають виключення виходу з ладу устаткування. Починають процедуру після визначення наявності сировинного матеріалу та скільки потрібно для нормального існування енергетичних засобів.

На реактор та його розміри впливає:

кількість переробки
якість матеріалу
сировинний вигляд
температурний режим
період бродіння

На практиці у конкретному господарстві слід звернути увагу на такі моменти:

добове завантаження матеріалів у співвідношенні з реакторним розміром
об'єм ємності, в якій відбувається переробка відходів
розраховують вихід продукції
можливість балансування між результатом та фактичним споживанням

Перед монтажем обладнання потрібно зробити вибір:

найбільш оптимального місця для встановлення
моделі, що підходить за конструктивними особливостями

Основними критеріями, на які спираються при конструктивному виборі, є місце та визначення підземної або наземної споруди. Крім цього, при влаштуванні конструкції нагорі, слід вирішити, як встановити реактор у вертикальному або горизонтальному положенні.

У будівлях на ділянці зберігають біодобрива чи ямах, металевих бочках. Витрати скоротять готові частини установки, якщо вони є у господарстві. Скупченням матеріалів визначають розміри та форми резервуарів, в яких їх змішують, а також який потрібен реактор, пристрої для підігріву речовин, їх подрібнення та змішування.

Вибрана конструкція реактора повинна відповідати:

практичності
простоті в обслуговуванні
газо- та водонепроникності, щоб виключити витоку та зберегти газ у повному обсязі

Необхідною умовою ефективної продуктивності є наявність якісної теплоізоляції. Зменшити витрати на будівництво та теплові втрати можна мінімальними поверхневими площами.

Споруда має відповідати стабільності, витримувати навантаження від тиску:

сировинних матеріалів

Установки обладнують у наступних найбільш оптимальних формах:

яйцеподібних
циліндричних
конічних
напівкруглих

Не рекомендують обладнати квадратні бетонні або цегляні форми. Сировина чинить тиск на кути, чому з'являються тріщини, порушують процеси, що відбуваються всередині, тверді фрагменти, що накопичуються. Краще тиняються матеріали, не з'являються засохлі поверхні в спорудах з внутрішніми перегородками.

Кращими матеріалами для будівництва є:

Сталь – у цих ємностях можна досягти абсолютної герметичності, їх легко виготовити, вони витримують навантаження. Проблемою є підвищена схильність до корозії. Для запобігання іржі поверхні обробляють. Якщо у господарстві є металева цистерна, її якість слід перевірити з усіх боків. Позбутися недоліків.
Пластик – резервуари з цього матеріалу випускають м'якими та твердими. Перший варіант менш придатний, тому що легко наносяться пошкодження, що важко утеплюються. Резервуари із твердого пластику стабільні, не іржавіють.
Бетон застосовують деякі країни, що розвиваються. Вони не мають обмежень у термінах експлуатації, спеціальні покриття можуть позбавити появи тріщин.
Цегла використовують Індія та Китай. Для цього застосовується лише добре обпалені вироби або кладуть стіни із бетонних блоків, каменю.

Встановлюючи обладнання з бетону, цегли або каменю необхідно подбати про внутрішню вогнетривку обробку, стійку до органіки і сірководню.

До розташування конструкції слід поставитися з особливою серйозністю, передбачити фактори:

вільні площі
віддаленість від житла
складування
розташування корівників, свинарників, пташників
грунтові води
зручне завантаження, розвантаження матеріалів

Реактори розміщують:

на поверхні з фундаментом
заглиблюють у ґрунт
встановлюють усередині ферми

Пристрої, що діють за допомогою хімічної, біологічної реакції, мають люки, через які проводять періодичні ремонтні роботи. Гумовою прокладкою забезпечують герметизацію, коли закривають кришку. Теплоізоляція потрібна, щоб роботи виконувати незалежно від сезону.
Утеплюють споруду підручними матеріалами з пошаровою обробкою внутрішніх поверхонь.

Привіт усім читачам та відвідувачам блогу «збудувати будинок». Пам'ятається в одній із статей, де ми з вами винаходили, я обіцяв вам розповісти про отримання біогазу в домашніх умовах. Що ж, обіцяв значить треба виконувати, щоб не бути посланим в одне з поганих місць.

Що ми знаємо про біогазову установку? На даний момент багато хто про це має лише віддалене уявлення, а більшість взагалі нічого не знають про те, що це таке — все уявлення про постачання енергією свого будинку, зводиться до того, щоб своєчасно оплачувати рахунки за газ, або інші енергоносії. Однак, нескінченне підвищення вартості на енергоносії, спонукає деякі допитливі уми шукати альтернативні рішення, та шукати способи виробництва, наприклад обладнання для видобутку біогазу в домашніх умовах з органічних відходів. Причому є й такі Кулібіни, які хитрують зробити одразу 2 в 1 поєднувати септик з біогазовою установкою. Думаєте жарт? Не. У нашому світі й не таке можливе.

Отже, біогазова установка дозволить отримати не лише дешеву енергію для приготування їжі та обігріву будинку, а й високоякісне добриво.

Домашній біогазовий завод на гною - схема

Одержання біогазу з відходів відноситься до екологічно чистого виду палива. За своїми характеристиками він практично ні в чому не поступається природному газу. Ось тільки витягується не із землі, а шляхом бродіння органічних відходів.

Уявити технологію вилучення біогазу можна так: у спеціальному збірнику, що називається біореактором, здійснюється процес переробки та бродіння відходів. В результаті цього відбувається виділення суміші газів, що складається з 60% метану, 35% - вуглекислого газу і 5% - інших газоподібних речовин, що залишилися. Видобути газ постійно відводиться з біореактора і після очищення використовується в побутових цілях.

Схема принципу дії біогазової установки

Відпрацьовані відходи, що перетворилися на першосортне добриво, періодично витягуються та вивозяться на поля.

На замітку: дослідження показали, що поле оброблене добривами, що перебродили анаеробним методом, дає врожай на 20-30% більше, ніж поле удобрене звичайним способом.

Біогазові установки для дому – купити чи зробити самому?

Якщо великі фермери можуть собі дозволити купити біогазову установку створену в промислових умовах, то дрібні підприємства, а тим більше приватні домовласники швидше зможуть не купити, а змонтувати своїми руками менш потужні установки, що функціонують за тим самим методом, із підручного матеріалу. Але спершу необхідно зрозуміти яких саме розмірів, а головне якого типу установку ви хочете отримати на своїй ділянці.

Схема установки для отримання біогазу для підприємств, ферм

Типів установок, Як і видів бродіння органічних речовин всього два - з надходженням повітря (аеробний) і без нього (анаеробний). При аеробному бродінніу процесі розпаду біомас водень окислюється до води, а вуглець – до вуглекислого газу. Причому в цей момент виділяється велика кількість - бродяча біомаса сильно нагрівається.

При анаеробному бродінні 60-70% вуглецю перетворюється на метан, а частина, що залишилася – у водень, вуглекислоту і азот. Для спалювання метану добре підходить звичайна газова конфорка.

Біогазовий завод у колгоспної комори

Аеробний метод отримання енергії легший і простий анаеробний. Він не вимагає виробництва герметичних бродильних камер та контролю. Аеробні установки називаються БТС(Біотермічні станції). А анаеробні – БЕС(Біоенергетичні або біогазові станції). Як сировина для бродіння годяться будь-який органічний сільськогосподарський продукт. Одна ізраїльська компанія, наприклад, представила компактну установку з добування біогазу, що функціонує виключно на фруктових та овочевих очищеннях.

Біогазова установка для будинку компанії HomeBioGas

Розроблена ізраїльською компанією HomeBioGas біогазова установка з виробництва газу в домашніх умовах, за своїх скромних габаритів (123 х 165 х 100 см) та масою не більше 40 кг може забезпечити роботу одного пальника на максимальному вогні протягом години.

Homebiogas - біогазова установка Ізраїльської компанії

Крім того, ця установка виробляє до 8 літрів рідких добрив на добупри максимальному завантаженні танка (6 кг).

За підрахунками на рік, одне невелике агрогосподарство за допомогою цієї установки здатне переробити близько тонни органічних відходів. Правда установка розрахована на роботу при середньодобовій температурі від +20 про С. Я ж, хочу розповісти, як створити домашню біогазову установку, що чудово працює в кліматичній зоні центральної Росії. У принципі, в ній нічого особливо складного немає.

Домашня біогазова станція

Якщо власники установки хочуть, щоб вона кожну добу приносила по 0,7-0,9 м 3 біогазу (цілком вистачить на приготування їжі для двох осіб), то треба поступати таким чином.

Завантажити камеру бродіння об'ємом 1 м3 дрібнонарізаними та розведеними у воді органічними відходами (нагадаю – фруктові та овочеві очищення) у вагових співвідношеннях 1:10 – 1:5.
Герметично закрити її та забезпечити подачу постійної температури від +25 до +30оС.

Для підтримки в камері постійної температури через неї необхідно пропустити змійовик із гарячою водою, що прогрівається за допомогою газу, що виробляється цією ж установкою. На лінії газопроводу потрібно встановити два крани: один біля газової плити, інший – на виході з реактора.

На замітку: а ось наш кмітливий сільський народ вже давно замислюється, а деякі і втілили в життя, отримання газу для опалення будинку з власних калових мас — тобто поєднують септик із біогазовою установкою. Якщо добре поритися в інтернеті, можна навіть схеми знайти.

Газозбірникабо газгольдер- Другий за значимістю, після бродильні, елемент біогазової установки. Він являє собою дві сталеві судини (один з яких перевернутий догори дном), що безперешкодно входять один в одного. У зовнішню посудину заливається вода, утворюючи гідравлічний затвор для біогазу, що надходить у порожнину перевернутої посудини. Кільцевий зазор між стінками судин приблизно 50 мм. Об'єднати обидва резервуари можна за допомогою трубок діаметром 1/2 дюйма. Такий же газопровід забирає газ із перевернутої судини та доставляє метан до звичайної газової плити. Зовні газгольдер рекомендується обкласти утепленим наметом.