Биогазовая установка своими руками — газ из отходов
Как сделать биогазовую установку своими руками для дома.
Этот газ можно получать из навоза, помёта, а так же из различных отходов.
Домашний биогаз решает несколько задач:
Получение энергии и удобрения, утилизация отходов.
Биогаз — газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы. Метановое разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида.
Состав биогаза:
50—87 % метана, 13—50 % CO2, незначительные примеси H2 и H2S. После очистки биогаза от СО2 получается биометан. Биометан — полный аналог природного газа, отличие только в происхождении.
Из чего сделана и как устроена биогазовая установка:
Как горит биогаз:
Система очистки биогаза:
Заполнение пропанового баллона биогазом:
Плюсы и минусы биогаза:
Получаем эффективное удобрение после выработки биогаза:
Сколько выделяется биогаза из 200 литровой бочки:
Электричество их биогаза:
Источник
Как добыть биогаз в домашних условиях
Вопрос получения метана интересен тем владельцам частных хозяйств, кто занимается разведением птицы или свиней, а также держит крупнорогатый скот. Как правило, в таких хозяйствах вырабатывается значительное количество органических отходов жизнедеятельности животных, они-то и могут принести немалую пользу, став источником дешевого топлива. Цель данного материала – рассказать, как добыть биогаз в домашних условиях, используя эти самые отходы.
Общие сведения о биогазе
Получаемый из различного навоза и птичьего помета домашний биогаз большей частью состоит из метана. Там его от 50 до 80% в зависимости от того, чьи отходы жизнедеятельности использовались для производства. Того самого метана, что горит в наших плитах и котлах, и за который мы платим порой немалые деньги согласно показаниям счетчика.
Чтобы дать представление о количестве горючего, что теоретически можно добыть при содержании животных дома или на даче, представим таблицу с данными о выходе биогаза и содержании в нем чистого метана:
Как можно понять из таблицы, для эффективного производства газа из коровьего навоза и силосных отходов понадобится довольно большое количество сырья. Выгоднее добывать горючее из навоза свиней и помета индюков.
Оставшаяся доля веществ (25—45%), из которых состоит домашний биогаз, приходится на углекислый газ (до 43%) и сероводород (1%). Также в составе горючего присутствует азот, аммиак и кислород, но в незначительных количествах. Кстати, именно благодаря выделению сероводорода и аммиака навозная куча издает такой знакомый «приятный» запах. Что касается энергетического содержания, то 1 м3 метана теоретически может выделить при сжигании до 25 МДж (6.95 кВт) тепловой энергии. Удельная теплота сгорания биогаза зависит от доли метана в его составе.
Для справки. На практике проверено, что для обогрева утепленного дома, находящегося в средней полосе, потребно около 45 м3 биологического горючего на 1 м2 площади за отопительный сезон.
Природой устроено так, что биогаз из навоза образуется самопроизвольно и независимо от того, хотим его получать или нет. Навозная куча перегнивает в течение года – полутора, просто находясь на открытом воздухе и даже при отрицательной температуре. Все это время она выделяет биогаз, но только в небольших количествах, поскольку процесс растянут во времени. Причиной служат сотни видов микроорганизмов, находящихся в экскрементах животных. То есть, для начала газовыделения ничего не нужно, оно будет происходить самостоятельно. А вот для оптимизации процесса и его ускорения потребуется специальное оборудование, о чем пойдет речь далее.
Технология получения биогаза
Суть эффективного производства — ускорение природного процесса разложения органического сырья. Для этого находящимся в нем бактериям необходимо создать наилучшие условия для размножения и переработки отходов. И первое условие – поместить сырье в закрытую емкость – реактор, иначе — генератор биогаза. Отходы измельчаются и перемешиваются в реакторе с расчетным количеством чистой воды до получения исходного субстрата.
Примечание. Чистая вода необходима для того, чтобы в субстрат не попали вещества, пагубно влияющие на жизнедеятельность бактерий. Как следствие, процесс брожения может сильно замедлиться.
Промышленная установка по производству биогаза оборудована подогревом субстрата, средствами перемешивания и контроля над кислотностью среды. Перемешивание выполняется с целью удалить с поверхности твердую корку, что возникает во время брожения и мешает выделению биогаза. Длительность технологического процесса – не менее 15 дней, за это время степень разложения достигает 25%. Считается, что максимальный выход горючего происходит до 33% разложения биомассы.
Технологией предусматривается ежедневное обновление субстрата, так обеспечивается интенсивное получение газа из навоза, в промышленных установках оно исчисляется сотнями кубических метров в день. Часть отработанной массы в размере порядка 5% от общего объема удаляется из реактора, а на ее место загружается столько же свежего биологического сырья. Отработанный материал используется в качестве органического удобрения полей.
Схема биогазовой установки
Получая биогаз в домашних условиях, невозможно создать столь благоприятные условия для микроорганизмов, как в промышленном производстве. И в первую очередь это утверждение касается организации подогрева генератора. Как известно, это требует затрат энергии, что ведет к существенному удорожанию себестоимости горючего. Контролировать соблюдение слабощелочной среды, присущей процессу брожения, вполне возможно. Только как ее корректировать в случае отклонений? Снова затраты.
Владельцам частных хозяйств, желающим добывать биогаз своими руками, рекомендуется изготовить реактор простой конструкции из доступных материалов, а потом его модернизировать в силу своих возможностей. Что надо сделать:
- герметично закрывающуюся емкость объемом не менее 1 м3. Разные баки и бочки малых размеров тоже подойдут, но горючего из них будет выделяться мало из-за недостаточного количества сырья. Такие объемы производства вас не устроят;
- организовывая производство биогаза в домашних условиях, вы вряд ли станете делать подогрев емкости, а вот утеплить ее нужно обязательно. Другой вариант – заглубить реактор в землю, выполнив тепловую изоляцию верхней части;
- установить в реакторе ручную мешалку любой конструкции, выведя рукоятку через верхнюю крышку. Узел прохода ручки должен быть герметичным;
- предусмотреть патрубки для подачи и выгрузки субстрата, а также для отбора биогаза.
Ниже показана схема биогазовой установки, размещенной ниже уровня земли:
1 – генератор горючего (емкость из металла, пластика или бетона); 2 – бункер для заливки субстрата; 3 – технический люк; 4 – сосуд, играющий роль водяного затвора; 5 – патрубок выгрузки отработанных отходов; 6 – патрубок отбора биогаза.
Как получить биогаз в домашних условиях?
Операция первая – измельчение отходов до фракции, чей размер не более 10 мм. Так гораздо легче приготовить субстрат, да и бактериям будет проще перерабатывать сырье. Получившаяся масса тщательно перемешивается с водой, ее количество – около 0.7 л на 1 кг органики. Как уже сказано выше, воду следует использовать только чистую. Затем субстратом заполняется биогазовая установка, сделанная своими руками, после чего реактор герметично закрывается.
Несколько раз в течении дня надо наведываться к емкости, чтобы перемешать содержимое. На 5-й день можно проверять наличие газа, и буде он появится, периодически откачивать его компрессором в баллон. Если этого вовремя не делать, то давление внутри реактора возрастет и брожение замедлится, а то и остановится вовсе. Спустя 15 дней надо производить выгрузку части субстрата и добавление такого же количество нового. Подробности можно узнать, просмотрев видео:
Заключение
Вполне вероятно, что простейшая установка для получения биогаза не обеспечит все ваши потребности. Но, учитывая нынешнюю стоимость энергоресурсов, это уже будет немалым подспорьем в домашнем хозяйстве, ведь за исходное сырье вам платить не приходится. Со временем, плотно занимаясь производством, вы сможете уловить все особенности и провести необходимое усовершенствование установки.
Источник
Как сделать природный газ самому
Переход частного сектора на любые типы автономного отопления и электрообеспечения принимает лавинообразный характер. Платежи за газ и электроэнергию растут столь стремительно, что окупаемость оборудования и работ по автономизации дома или небольшого частного хозяйства составляет уже не 10–15 лет как ранее, а максимум 5 лет, что при гарантии на оборудование от 20 лет делает приобретение очень выгодным. Кроме того, как поставить готовое оборудование есть еще способы самостоятельного производства энергоносителей, например, сделать самому газ.
Нижеописанные системы газопроизводства позволяют самостоятельно отапливать не только жилище, а и загоны для скота, птичники, зернохранилища. В некоторых случаях, при наличии дополнительного оборудования производится заправка автомобилей, оборудованных установками на метане.
Самый дешевый газ
Данная идея не нова, однако выгоды ее настолько очевидны, что даже владельцы частных домов все активнее реализуют ее на своих участках. Суть ее заключается в том, что помет птицы и/или навоз КРС при брожении выделяет газ-метан, который мы привыкли использовать в домашних печках. Процесс не быстрый и требующий определенных расчетов и затрат в первое время. Суть его такова:
1. На участке устанавливается резервуар из камня или металла, в котором будет происходить процесс брожения.
2. Через трубку готовый газ поступает в полимерный резервуар для сбора газа.
3. Из резервуара газ подается на редуктор, а с него на все газовые приборы.
Теперь разберем каждый пункт списка, как сделать газ самому, отдельно.
Основной резервуар выполняет роль реактора, выделяющего газ. Располагают его удаленно от жилья и построек, ввиду специфического запаха. Не смотря на герметичность запах все же проникает наружу в моменты загрузки “топлива” и чистки резервуара. Процесс брожения навоза известен каждому, кто удобрял землю на участке или поле. Если сразу после получения удобрить навозом почву, все что растет там погибнет, как говорят – сгорит. Это именно от выделения газа, который токсичен для растения и человека в большой концентрации. Наши деды всегда вымачивали навоз, пока он не перебродит и только потом разливали его по земле. Самый дешевый газ производится по такому же принципу. При брожении выделяется газ, который при создании определенного давления поступает в резервуар хранения
Для средних и больших хозяйств предусмотрено использование двух или даже трех реакторов и нескольких резервуаров для хранения газа.
Резервуары хранения производятся из полимерного материала и могут быть любой формы и размера. Они надуваются как воздушные шары, наполняясь газом. Для доведения давления до минимально необходимого сверху резервуары накрывают утяжеленной сеткой, а некоторые производители уже делают верхнюю часть с грузами для большего удобства.
Каждый резервуар имеет максимальный объем и давление доступное для безопасной эксплуатации, потому при солидных объемах производства система оснащается несколькими такими хранилищами и количество газа регулируется автоматикой или ручным переключением вентилей.
На выходе из каждого резервуара стоит редуктор, который выдает давление на которое рассчитано все газовое оборудование, а именно 0,8 – 1,5 атм. В бытовой сети оно варьируется от количества потребления, а для самостоятельно произведенного газа пропускное давление в редукторе устанавливается однократно.
Для жилого частного дома вполне достаточно системы самостоятельного производства газа минимальных размеров, ввиду того, что основное его потребление происходит в отопительный сезон. Для небольших и средних хозяйств остро стоит вопрос с отоплением загонов для скота и птичников, а также бытовых помещений и хранилищ для кормов. Некоторые фермеры переоборудуют бензиновые генераторы под газ, чем исключают проблемы в работе с отключением электричества. Что в удаленных от магистралей районах частое явление.
Производить самый дешевый газ не на столько сложно, как может показаться на первый взгляд, а выгоды от такого производства на лицо.
Источник