Gli agricoltori ogni anno affrontano il problema dello smaltimento del letame. Da nessuna parte lasciare un sacco di soldi che è necessario per l'organizzazione della sua rimozione e smaltimento. Ma c'è un modo non solo di risparmiare denaro, ma fatta anche di servire il proprio beneficio, questo prodotto naturale.
maestri zelanti sono da tempo utilizzati in pratica, tecnologia ambientale, che permette di ottenere biogas da letame e utilizzare il risultato come combustibile.
Pertanto, in questo articolo ci concentreremo sulla tecnologia del biogas, come spiegheremo come costruire un impianto di bioenergia.
In questo articolo:
- pro biotecnologie
- Il meccanismo di formazione del bio gas della materia prima
- Calcoli l'efficienza del biogas
- Impostazione delle opzioni per i biocarburanti
-
Soprattutto sistema di biogas
- installazione Principio di funzionamento
- Condizioni di funzionamento efficace del bioreattore
- Determinare il volume richiesto
- traforo
- Conclusioni e video utili sul tema
pro biotecnologie
tecnologia
biocarburante da una varietà di fonti naturali non è nuova. La ricerca in questo campo ha avuto inizio nel tardo 18 ° secolo e sviluppato con successo nel 19 ° secolo. In Unione Sovietica il primo impianto di bio-potere è stato istituito negli anni Quaranta del secolo scorso.Biotecnologie sono da tempo utilizzati in molti paesi, ma che oggi sono di particolare importanza. A causa di degrado ambientale nel mondo e alti costi energetici, molti dirige lo sguardo verso l'energia alternativa e la fonte di calore.
La tecnologia per la lavorazione del concime in biogas riduce la quantità di emissioni nocive in atmosfera di metano e ricevere la fonte di energia termica
Naturalmente, il letame è un fertilizzante prezioso, e se non si verifica alcun due mucche della fattoria, e i problemi con il suo uso. Un'altra cosa, quando si tratta di aziende agricole con allevamenti di medie e grandi dimensioni, dove un anno si producono tonnellate di materiale biologico fetida e marciume.
Per letame trasformato in fertilizzante di alta qualità, hanno bisogno di spazio per una certa temperatura, e questa spesa supplementare. Pertanto, molti coltivatori stanno accumulando esso, se necessario, e quindi portati al campo.
A seconda del volume di materie prime, con conseguente in un giorno, si dovrebbe scegliere le dimensioni di installazione e il grado di automazione
Mancato rispetto delle condizioni di stoccaggio di effluente volatilizzato ad azoto 40% e la maggior parte del fosforo, che compromette notevolmente le indicatori di qualità. Inoltre, l'atmosfera viene rilasciato gas metano, avendo un impatto negativo sull'ambiente del pianeta.
Le moderne biotecnologie non solo può neutralizzare gli effetti nocivi del metano su ambientale ambiente, ma anche per rendere più servire il bene dell'uomo, eliminando in tal modo notevoli benefici economici. Di conseguenza, letame prodotto biogasDa cui è possibile quindi ottenere migliaia di kilowatt di energia e la produzione di rifiuti è un concime anaerobico molto prezioso.
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Organizzazione dei sistemi di biogas economicamente fattibile per gli agricoltori. Se le materie prime vengono indicati solo due mucche, è meglio usare come fertilizzante
Ottenuto dalla lavorazione di gas effluenti di fornire calore ed energia. Purificazione può essere fornito nella piastra e la caldaia, pompato in un cilindro elettrico usato
Strutturalmente, l'impianto di trasformazione più semplice è facile da costruire con le proprie mani. Il suo corpo principale - un bioreattore, che dovrebbe essere ben isolato e idro
Per coloro che desiderano ridurre i tempi di costruzione del sistema, adatto contenitore di plastica prefabbricati. Con il suo uso sono simili ai principi di costruzione e isolamento
Farms - i principali fornitori di materie prime per la produzione di biogas
Preparazione e utilizzo di biocarburanti gassoso
Costruzione dell'impianto di trasformazione con le proprie mani
Il contenitore di plastica finito in apparato bioreattore
Il meccanismo di formazione del bio gas della materia prima
Biogas - una sostanza volatile senza colore e di qualsiasi odore, che contiene il 70% di metano. Sugli indicatori di qualità è vicino al tipo tradizionale di combustibile - gas naturale. Ha buon potere calorifico, 1m3 biogas alloca tanto calore quanto ottenuta dalla combustione di carbone e mezzo chilogrammi.
La formazione di batteri anaerobici biogas, siamo obbligati a lavorare attivamente sulla decomposizione organica materie prime, che vengono utilizzati come concime degli animali da allevamento, escrementi di uccelli, tutti i rifiuti piante.
La produzione indipendente di biogas può essere utilizzato letame di pollo e rifiuti di piccole e grandi animali. La carica di alimentazione può essere applicato in forma pura e nella forma di una miscela con l'inclusione di erbe, foglie, vecchia carta
Per attivare il processo necessario per creare le condizioni favorevoli per la vita dei batteri. Essi dovrebbero essere simili a quelli in cui i microrganismi sviluppare naturalmente nel serbatoio - nello stomaco di animali, in cui calore e ossigeno.
In realtà, ha due principali condizioni che favoriscono la trasformazione miracolosa in decomposizione di massa di letame in un combustibile ecologico e fertilizzante prezioso.
Biogas necessita di un reattore sigillato, senza accesso all'aria, dove si verifica il processo di fermentazione e decomposizione letame sui suoi componenti:
- metano (70%);
- l'anidride carbonica (Circa il 30%);
- altre sostanze gassose (1-2%).
I gas salgono contenitore verso l'alto, dove poi sgonfiare e si mette a prodotto residuo - alta qualità biologica fertilizzante, conservato come risultato della trasformazione tutte le preziose sostanze presenti nel letame - azoto e fosforo, e ha perso una parte significativa del patogeno microrganismi.
Reattore per la produzione di biogas devono essere struttura completamente ermetica in cui ossigeno è assente, altrimenti processo letame decomposizione sarà molto lento
La seconda condizione importante per la decomposizione efficiente di concimi e biogas - per osservare la temperatura. I batteri coinvolti nel processo, vengono attivati ad una temperatura di 30 gradi.
Inoltre, due tipi di batteri trovati nel letame:
- mesofili. La loro attività di vita avviene ad una temperatura di 30 - 40 gradi;
- termofili. Per la loro riproduzione è necessario osservare il regime di temperatura +50 (+60) gradi.
materia prima trasformata in unità di tempo del primo tipo dipende dalla composizione della miscela e varia da 12 a 30 giorni. Così 1 litro di superficie utile reattore dà biocarburanti 2L. Quando si utilizza piante del secondo tipo rendendo il prodotto finale è ridotto a tre giorni, e la quantità di biogas è aumentata a 4,5 litri.
L'efficienza degli impianti termofili visibili ad occhio nudo, tuttavia, e il prezzo dei loro servizi è molto alto, quindi prima di scegliere uno o un altro metodo per la produzione di biogas è necessario molto attentamente tutte contare
Nonostante il fatto che l'efficienza degli impianti termofile è dieci volte superiore, sono usati molto meno frequentemente, poiché il mantenimento di elevate temperature nel reattore a causa dei costi elevati.
Manutenzione e conservazione del tipo mesofilo di installazione è più conveniente, quindi la maggior parte degli agricoltori per la produzione di biogas essi viene utilizzato.
Biogas energia potenziale di poco inferiore ai consueti criteri di gas combustibile. Tuttavia, nella sua composizione avere evaporazione di acido solforico, la cui presenza deve essere considerato nella scelta dei materiali di installare strutture
Calcoli l'efficienza del biogas
Godere dei benefici dell'uso di biocarburanti alternativi aiutare a semplici calcoli. Una mucca del peso di 500 kg al giorno produce circa 35-40 kg di letame. Tale importo sarà sufficiente per circa 1,5 m3 biogas, da cui a sua volta in grado di sviluppare un 3 kW / h di energia elettrica.
Utilizzando i dati del tavolo, è facile calcolare quanti metri3 Biogas può essere ricavato in uscita in base alla disposizione di bestiame agricole
può essere utilizzato come un tipo di materie prime biologiche per biodiesel, ed una miscela di componenti aventi 85-90% di umidità. E 'importante che essi non contengono impurità chimiche stranieri che incidono negativamente il processo di riciclaggio.
La miscela ricetta più semplice inventato nel 2000 un uomo russo della regione di Lipetsk, che si è costruito un semplice impianti di biogas. Ha mescolato 1500 kg di letame bovino con 3500 kg di rifiuti di piante diverse, si aggiunge acqua (circa il 65% del peso di tutti gli ingredienti), e la miscela è stata riscaldata a 35 gradi.
Due settimane più tardi, un combustibile gratuito pronto. Questo piccolo impianto produce 40 m3 di gas al giorno, che è sufficiente per riscaldare la casa e hozpostroek entro sei mesi.
Impostazione delle opzioni per i biocarburanti
Dopo i calcoli necessari per determinare come fare l'installazione per ottenere il biogas in conformità con le esigenze dei loro allevamenti. Se un piccolo numero di capi di bestiame, la versione più semplice del seme, che è facile fare improvvisato le proprie mani.
Grandi aziende, che hanno una costante fonte di grandi quantità di materie prime, si consiglia di costruire un sistema di biogas automatizzato industriale. In questo caso, è improbabile riuscire a fare senza il coinvolgimento di specialisti che svilupperanno il progetto e montare l'impianto a livello professionale.
Il diagramma mostra chiaramente come il sistema automatizzato industriale per l'ottenimento di biogas. Costruzione di una tale portata può essere organizzato a più farm, situato nelle vicinanze
Oggi, ci sono decine di aziende che possono offrire una varietà di opzioni: dalle soluzioni già pronte per lo sviluppo di progetti individuali. Per ridurre il costo di costruzione in grado di cooperare con aziende limitrofe (se presenti nelle vicinanze) e costruire uno in tutti gli stabilimenti di produzione di biogas.
Va notato che per la costruzione di anche una piccola installazione è necessaria per il rilascio dei documenti pertinenti, per fare un piano diagramma di flusso il posizionamento e la ventilazione (se l'apparecchio è installato in camera), passare attraverso le procedure di approvazione con il SES, fuoco e gas ispezione.
Mini-impianto per la produzione di gas per coprire le esigenze di un piccolo settore privato può fare proprio, concentrandosi sulla struttura e la specificità degli impianti di dispositivi prodotti in scala industriale.
Costruzione di impianti per la lavorazione di letame e materia organica in impianto a biogas non sono complicati. Rilasciato il settore originale è molto adatto come modello per la costruzione di un proprio mini-impianto
artigiani indipendenti che decidono di fare la propria costruzione dell'impianto, è necessario fare scorta di serbatoio di acqua, l'acqua o tubi di fogna in plastica, gomiti e le guarnizioni del palloncino per memorizzare l'installazione risultante gas.
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L'elemento principale dell'impianto futuro - un serbatoio di plastica con un coperchio a tenuta perfetta. Nella foto capacità di 700 litri, è necessario prepararsi per il lavoro: per marcare e disegnare un tubo insenature
Richiedere tubo in PVC per l'inserimento in un contenitore, l'adattatore come un imbuto, angoli di plastica, un tubo di alimentazione di acqua capiente, adatta adesivo per il fissaggio al coperchio e la sovrapposizione delle valvole
Delineare i fori più facile da delineare, con un tubo che si snoderà in esso. L'apertura deve essere tagliato con la massima precisione
I fori ordinatamente tagliati infestano tubo. Essi non devono essere danneggiati da sbavature, ottengono nel processo di taglio. La giunzione è pieno di adesivi e sigillanti
Il tubo, destinato per caricare materia prima per l'elaborazione è impostata in modo che vi sia tra il fondo del contenitore 2 ed il suo bordo inferiore - 5 cm
Adattatore come un imbuto per il caricamento materie prime utilizzate, poiché essendo unità prevista per i residui alimentari elaborazione costruita. Per scaricare letame imbuto e il tubo ha bisogno di più
Allo stesso modo, il foro formato ed è impostato tubo di uscita orizzontale. Avvolto in un serbatoio dotato di una zona di bordo del tubo
Il coperchio viene tagliato un foro in cui installato tubo di fornitura di acqua necessario per l'elaborazione
Fase 1: In casa mini-fabbrica per la produzione di biogas
Fase 2: Raccordi per installazione portatile
Fase 3: Formazione di aperture per tubi in plastica di ingresso
Fase 4: impostare il tubo in PVC nel foro praticato nel serbatoio
Fase 5: Regole di installazione del tubo di carico delle materie prime
Passo 6: Installazione dell'adattatore come un imbuto sul tubo
Passo 7: Installazione e riparazione di installazione tubo di scarico
Fase 8: Fissaggio del tubo per l'ingresso dell'acqua nel coperchio
Soprattutto sistema di biogas
Completa impianto a biogas è un sistema complesso composto da:
- Bioreattore, dove il processo di decomposizione dei flussi letame;
- sistema di alimentazione automatica dei rifiuti organici;
- Dispositivi per la miscelazione della biomassa;
- Attrezzatura per mantenere la temperatura ottimale;
- Serbatoio di gas - serbatoio per lo stoccaggio del gas;
- scarico ricevitore dei rifiuti solidi.
Tutti gli elementi di cui sopra sono installati in impianti industriali operanti in modalità automatica. reattori casa, solitamente hanno una costruzione più semplificata.
Nel diagramma mostra i componenti principali del sistema automatizzato di biogas. Il volume del reattore dipende dalla dose giornaliera di materiali organici. Per pieno funzionamento dell'impianto reattore deve essere riempito a due terzi della
installazione Principio di funzionamento
L'elemento principale del sistema è un bioreattore. Ci sono diverse varianti della sua prestazione, la cosa principale - per garantire l'integrità di design e prevenire l'ingresso di ossigeno. Esso può essere formato come un contenitore metallico di forme diverse (di solito cilindrica) situata sulla superficie. Spesso utilizzato per questo scopo 50 IVA serbatoio vuoto.
È possibile acquistare contenitori ready-made di design pieghevole. Il loro vantaggio - la possibilità di smontare rapidamente e, se necessario - il trasporto in un'altra posizione. installazione di superficie industriale è consigliabile applicare su grandi aziende, dove c'è un flusso costante di grandi quantità di materiale organico.
Per le piccole fattorie più adatto posizionamento serbatoio interrato opzione. Di bunker sotterraneo è costruito in mattoni o cemento. È possibile seppellire contenitore finito, per esempio, barili di metallo, acciaio inossidabile o PVC. Forse la loro occupazione di superficie sulla strada o in un luogo designato con una buona ventilazione.
Per la fabbricazione di produzione di biogas può essere acquistato contenitori preconfezionati di PVC e installare in una camera dotata di un sistema di ventilazione
Indipendentemente da dove e come il reattore si trova, esso è fornito di un concime carica bin. Prima di scaricare il materiale grezzo, che deve essere pre-allenamento: è schiacciato in frazioni non superiore a 0,7 mm e diluito con acqua. Idealmente, l'umidità del substrato dovrebbe essere di circa il 90%.
installazione automatica di tipo industriale dotato di un sistema di fornitura di materia prima, costituito da un ricevitore, in cui una miscela di viene portata al dispositivo a condotto e pompa di alimentazione dell'acqua di umidificazione desiderato per pompare la massa in bioreattore.
In impianti domestici di recipienti separati di substrato, in cui i rifiuti schiacciato e mescolato con acqua. Quindi la massa viene caricato nel vano ricezione. Nei reattori disposti sotterraneo, per ricevere il substrato uscita tramoggia verso l'esterno, una miscela preparata per gravità attraverso il condotto entra nella camera per la fermentazione.
Se il reattore viene posizionata a terra o in una stanza, il tubo di ingresso avente un dispositivo di ricezione può essere situato sul lato inferiore del contenitore. È anche possibile portare il tubo in una parte superiore e al suo imbuto usura collo. In questo caso, la biomassa dovrà essere pompato.
Il bioreattore è inoltre necessario prevedere una presa, che rendono praticamente al fondo del contenitore, sul lato opposto dalla tramoggia di ingresso. In locali interrati tubo di scarico installato obliquamente verso l'alto e porta ad un contenitore di raccolta, a forma di scatola rettangolare. Suo bordo superiore deve essere al di sotto del livello di ingresso.
tubi di ingresso e uscita sono disposti obliquamente verso l'alto sui lati opposti del contenitore, in cui il contenitore di compensazione che riceve i rifiuti al di sotto della tramoggia
Il processo procede come segue: ingresso tramoggia riceve un nuovo lotto di substrato, che sfocia nel reattore, mentre la stessa quantità di la massa di rifiuti attraverso il tubo giace nel contenitore di raccolta da cui successivamente raccolse, e viene usato come alta qualità biofertilizzanti.
Stoccaggio di biogas viene effettuata nel supporto del gas. Molto spesso è proprio sul tetto del reattore e la forma di una cupola o cono. Esso è composto da lamiera ondulata, e quindi per evitare processi di corrosione, verniciati con diversi strati di pittura ad olio.
Negli impianti industriali, progettati per ottenere una grande quantità di gas gasometro spesso eseguita come un alone serbatoio basamento collegato al condotto reattore.
Gas prodotti dalla fermentazione, non è adatto per l'uso perché contiene una grande quantità di vapore acqueo, e come tale non brucerà. Per pulirlo dalla frazione acqua, il gas viene fatto passare attraverso un sifone. Per questo scopo dal tubo di uscita gasometro attraverso cui il biogas viene alimentato nel recipiente con l'acqua, e da lì è un tubo in plastica o metallo viene fornito al consumatore.
schema di installazione, situato sotto terra. Ingresso e uscita devono essere posizionati su lati opposti del contenitore. Sopra il reattore è sifone attraverso cui drenare il gas prodotto viene fatto passare
In alcuni casi, lo stoccaggio di gas utilizzato borse speciali, serbatoi di gas, in PVC. Le borse sono accostati da installare e vengono gradualmente riempite di gas. La compilazione gonfia materiale elastico e aumenta il volume dei sacchi, pur consentendo la necessaria temporaneamente memorizzare più del prodotto finale.
Condizioni di funzionamento efficace del bioreattore
Per un funzionamento efficiente dell'isolamento dell'impianto e intensivo biogas necessarie fermentazione substrato organico uniforme. La miscela deve essere in costante movimento. Altrimenti crosta formato su di esso, il processo di decomposizione viene rallentato, nel risultato gas è inferiore inizialmente calcolato.
Per fornire miscelazione attiva della biomassa nella porzione superiore o laterale di un tipico reattore set agitatori sommergibili o tipo inclinato, dotato di un motore elettrico. Negli impianti di tipo artigianale agitazione viene effettuata meccanicamente mediante un dispositivo simile a un mixer da cucina. Essi possono essere azionati manualmente o elettricamente fornire.
Quando la disposizione verticale Miscelatore reattore visualizzato nella parte superiore dell'apparecchio. Se il contenitore è montato orizzontalmente, la vite si trova anche in un piano orizzontale, e la maniglia si trova sul lato del bioreattore
Una delle condizioni più importanti per la produzione di biogas è quello di mantenere la temperatura del reattore desiderata. Il riscaldamento può essere realizzato in diversi modi. In impianti fissi sono utilizzati sistemi di riscaldamento automatizzati, che sono inclusi nel lavoro quando la temperatura scende al di sotto di un livello predeterminato, e spento quando impostare la temperatura desiderata modalità.
Per il riscaldamento, è possibile utilizzare caldaie a gas, Per eseguire il riscaldamento diretto con radiatori elettrici, o incorporare nella base dell'elemento riscaldante vaso.
Per ridurre le perdite di calore, si consiglia di costruire il reattore attorno una piccola cornice con isolamento in fibra di vetro o nascondere installazione. Ha buone proprietà di isolamento termico polistirene e le sue altre varietà.
Per equipaggiare centrale a biomasse può essere fatta da un tubo di riscaldamento biscotto, che è alimentato dal reattore
Determinare il volume richiesto
Il volume del reattore viene determinata in base alla quantità giornaliera di letame prodotto in casa. È inoltre necessario tener conto del tipo di materiale, la temperatura e il tempo di fermentazione. Per impianto è stato operato piena, il contenitore viene riempito al 85-90% del volume, almeno il 10% deve rimanere libero per l'uscita del gas.
Il processo di decomposizione della materia organica nell'apparato mesofili ad una temperatura media di 35 gradi durata 12 giorni, dopo di che i residui fermentati vengono rimossi, e il reattore è riempito con una nuova porzione substrato. Come prima dell'invio dei rifiuti reattore viene diluita con acqua al 90%, la quantità di liquido anche deve essere considerata nella determinazione del carico giornaliero.
Sulla base dei parametri di cui sopra, il volume del reattore sarà uguale alla quantità giornaliera di substrato preparato (letame con acqua) moltiplicato per 12 (il tempo necessario per la decomposizione della biomassa) e aumentato al 10% (volume libero capacità).
traforo
Ora parliamo della facilità di installazione che permette loro di biogas a casa al costo più basso. Prendere in considerazione la costruzione del sistema sotterraneo. Per rendere più è necessario scavare una buca, la sua fondazione e le pareti sono piene di aggregazione rinforzato leggero.
Sui lati opposti della telecamera vengono visualizzati entrata e di uscita aperture, che sono montati tubo inclinato di alimentazione del substrato e pompare la massa dei rifiuti.
Sbocco diametro del tubo di circa 7 cm dovrebbe essere sostanzialmente vicino alla parte inferiore della tramoggia, l'altra la sua estremità è montato nella capacità di compensazione di forma rettangolare, che verrà pompato rifiuti. Condotto per alimentare il substrato è approssimativamente a una distanza di 50 cm dal fondo e ha un diametro di 25-35 cm. La parte superiore del tubo entra nel vano per ricevere le materie prime.
Il reattore deve essere completamente sigillato. Per evitare l'intrappolamento di aria, il contenitore deve essere coperto con uno strato impermeabilizzante bituminoso
La parte superiore della tramoggia - gasometro avente una cupola o una forma conica. Esso è fatto di lamiera o lamiera. È inoltre possibile completare la struttura in muratura, che è poi obbivat rete di acciaio e intonacata. Top gasholder bisogno di fare un portello ermetico ritirare il tubo del gas estendentesi attraverso la valvola di tenuta idraulica e impostare la pressione del gas viene rilasciato.
Per la miscelazione del substrato può essere equipaggiata con l'installazione del sistema di drenaggio, agendo sul principio di gorgogliamento. A tale scopo, all'interno della struttura fissare verticalmente il tubo in plastica al bordo superiore di sopra dello strato di substrato. Fate loro una pluralità di aperture. Il gas pressurizzato affonderà giù e sollevando le bolle di gas si mescolerà la biomassa situata nel recipiente.
Se non si desidera impegnarsi nella costruzione di un bunker di cemento, è possibile acquistare container già pronti PVC. Per mantenere caldo è necessario imporre uno strato di isolante intorno - polistirolo espanso. Il fondo del pozzo è riempito con armato platea di 10 cm. Serbatoi di cloruro di polivinile può essere utilizzato se il reattore non supera il volume di 3 m3.
Conclusioni e video utili sul tema
Come rendere più semplici l'installazione di tamburi tradizionali, si sa, se si guarda il video:
Come è la costruzione di un reattore sotterraneo, si può vedere nel video:
Come avviene il caricamento di installazione letame interrato mostrato nel video seguente:
Installazione di biogas da deiezioni salverà in modo significativo a pagamento calore e elettricità, e messo a buon uso il materiale organico esistente in ogni in eccesso farm. Prima di iniziare la costruzione, è necessario calcolare tutto con attenzione e preparare.
Il reattore più semplice può essere fatto in pochi giorni con le proprie mani, con i mezzi a portata di mano. Se una fattoria è grande, è meglio acquistare installazione ready-made o fare riferimento a specialisti.
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