Индивидуальные биогазовые установки для получения биогаза. Биореакторы для получения биогаза цена
Биогазовая установка для частного дома своими руками
Рачительный хозяин мечтает о дешевых энергоресурсах, эффективной утилизации отходов и получении удобрений. Домашняя биогазовая установка своими руками – это недорогой способ воплощения мечты в реальность.
Самостоятельная сборка такого оборудования обойдется в разумные деньги, а вырабатываемый газ станет хорошим подспорьем в хозяйстве: его можно использовать для приготовления пищи, отопления дома и других нужд.
Содержание статьи:
Специфика получения биогаза
Биогаз образуется в результате брожения биологического субстрата. Его разлагают гидролизные, кислото- и метанообразующие бактерии. Смесь вырабатываемых бактериями газов получается горючей, т.к. содержит большой процент метана.
По своим свойствам она практически не отличается от природного газа, который используется для промышленных и бытовых нужд.
При желании каждый владелец дома может приобрести биогазовую установку промышленного изготовления, но это дорого, а окупаются вложения в течение 7-10 лет. Поэтому имеет смысл приложить усилия и сделать биореактор своими руками
Биогаз – экологически чистое топливо, а технология его получения не оказывает особого влияния на окружающую среду. Более того, в качестве сырья для биогаза используют отходы жизнедеятельности, которые нуждаются в утилизации. Их помещают в биореактор, где происходит переработка:
- В течение некоторого времени биомасса подвергается воздействию бактерий. Срок брожения зависит от объема сырья.
- В результате деятельности анаэробных бактерий выделяется горючая смесь газов, в состав которой входят метан (60%), углекислый газ (35%) и некоторые другие газы (5%). Также при брожении в небольших количествах выделяется потенциально опасный сероводород. Он ядовит, поэтому крайне нежелательно, чтобы люди подвергались его воздействию.
- Смесь газов из биореактора очищается и поступает в газгольдер, где хранится до момента использования по назначению.
- Газ из газгольдера можно использовать точно так же, как природный. Он поступает к бытовым приборам – газовым печам, отопительным котлам и т.п.
- Разложившуюся биомассу необходимо регулярно удалять из ферментатора. Это дополнительные трудозатраты, однако усилия окупаются. После брожения сырье превращается в высококачественное удобрение, которое используют на полях и огородах.
Биогазовая установка выгодна для владельца частного дома только в том случае, если у него есть постоянный доступ к отходам животноводческих ферм. В среднем из 1 м.куб. субстрата можно получить 70-80 м.куб. биогаза, но выработка газа идет неравномерно и зависит от многих факторов, в т.ч. температуры биомассы. Это осложняет расчеты.
Биогазовые установки идеально подходят для фермерских хозяйств. Отходы жизнедеятельности животных способны дать достаточно газа для полноценного обогрева жилых помещений и хозяйственных построек (+)
Чтобы процесс получения газа был стабильным и непрерывным, лучше всего строить несколько биогазовых установок, а субстрат в ферментаторы закладывать с разницей во времени. Такие установки работают параллельно, а сырье в них загружают последовательно. Это гарантирует постоянную выработку газа, благодаря чему можно добиться его непрерывного поступления к бытовым приборам.
В идеале биореактор должен подогреваться. Каждые 10 градусов тепла увеличивают выработку газа вдвое. Хотя обустройство подогрева требует вложений, это окупается большей эффективностью конструкции (+)
Самодельное биогазовое оборудование, собранное из подручных материалов, обходится гораздо дешевле установок промышленного производства. Его эффективность ниже, но вполне соответствует вложенным средствам. Если есть доступ к навозу и желание приложить собственные усилия для сборки и обслуживания конструкции, это очень выгодно.
Преимущества и недостатки системы
Биогазовые установки имеют немало преимуществ, но и недостатков хватает, поэтому перед началом проектирования и строительства следует все взвесить:
- Утилизация отходов. Благодаря биогазовой установке можно получить максимум пользы от мусора, от которого все равно пришлось бы избавляться. Эта утилизация менее опасна для окружающей среды, чем закапывание отходов.
- Возобновляемость сырья. Биомасса – это не уголь и не природный газ, добыча которых истощает запасы ресурсов. При ведении сельского хозяйства сырье появляется постоянно.
- Относительная небольшое количество СО2. При получении газа окружающая среда не загрязняется, а вот при его использовании в атмосферу выделяется небольшое количество двуокиси углерода. Оно не опасно и не способно критично изменить экологию, т.к. его поглощают растения в процессе роста.
- Умеренное выделение серы. При сгорании биогаза в атмосферу попадает небольшое количество серы. Это негативное явление, однако его масштабы познаются в сравнении: при сжигании природного газа загрязнение окружающей среды окислами серы гораздо больше.
- Стабильная работа. Производство биогаза более стабильно, чем работа солнечных батарей или ветряков. Если энергией солнца и ветра нельзя управлять, то биогазовые установки зависят от деятельности человека.
- Можно использовать несколько установок. Газ – это всегда риски. Чтобы снизить потенциальный ущерб в случае аварии, можно рассредоточить по участку несколько биогазовых установок. Если правильно спроектировать и собрать систему из нескольких ферментаторов, она будет работать стабильнее, чем один крупный биореактор.
- Выгоды для сельского хозяйства. Для получения биомассы высаживают некоторые виды растений. Можно выбрать такие, которые улучшают состояние грунта. Например, сорго снижает эрозию почвы, улучшает ее качество.
У биогаза есть и недостатки. Хотя это относительно чистое топливо, оно все же загрязняет атмосферу. Также могут возникать проблемы с поставками растительной биомассы. Безответственные владельцы установок нередко заготавливают ее так, что истощают землю и нарушают экологический баланс.
Расчет рентабельности установки
В качестве сырья для производства биогаза обычно используют коровий навоз. Одна взрослая корова может дать его столько, чтобы обеспечить 1.5 м.куб. топлива; свинья – 0.2 м.куб.; курица или кроль (в зависимости от массы тела) – 0.01-0.02 м.куб. Чтобы понять, много это или мало, можно сравнить с более привычными видами ресурсов.
Галерея изображений
Фото из
Устройство биореактора из утепленной пластиковой емкости
Удобный транспорт для перевозки субстрата
Компактная установка промышленного производства
Биогазовая установка на молочной ферме
1 м.куб. биогаза обеспечивает такое же количество тепловой энергии, как:
- дрова – 3.5 кг;
- уголь – 1-2 кг;
- электричество – 9-10 кВт/ч.
Если знать примерный вес сельскохозяйственных отходов, которые будут доступны в течение ближайших лет, и количество необходимой энергии, можно просчитать рентабельность биогазовой установки.
Один из главных недостатков добычи биогаза – запах. Возможность использования небольших компостных куч – это большой плюс, но придется терпеть неудобства и тщательно контролировать процесс, чтобы не спровоцировать распространение болезнетворных микроорганизмов (+)
Для закладки в биореактор готовят субстрат, в который входят несколько компонентов в таких пропорциях:
- навоз (лучше всего коровий или свиной) – 1.5 т;
- органические отходы (это могут быть перегнившие листья или другие компоненты растительного происхождения) – 3.5 т;
- подогретая до 35 градусов вода (количество теплой воды рассчитывают так, чтобы ее масса составляла 65-75% от общего количества органики).
Расчет субстрата сделан для одной закладки на полгода, если исходить из умеренного потребления газа. Примерно через 10-15 дней процесс ферментации даст первые результаты: газ появится в небольших количествах и начнет заполнять хранилище. Через 30 дней можно ожидать полноценной выработки топлива.
Оборудование для производства биогаза пока еще не особенно распространено в нашей стране. Во многом это связано с плохой информированностью людей о преимуществах и особенностях работы биогазовых систем. В Китае и Индии многие небольшие фермерские хозяйства оборудованы кустарными установками для получения дополнительного чистого топлива
Если установка работает правильно, объем биогаза постепенно будет увеличиваться, пока субстрат не перегниет. Производительность конструкции напрямую зависит от скорости брожения биомассы, которая в свою очередь связана с температурой и влажностью субстрата.
Инструкция по самостоятельному строительству
Если нет опыта в сборке сложных систем, имеет смысл подобрать в сети или разработать самый простой чертеж биогазовой установки для частного дома.
Чем проще конструкция, тем она надежнее и долговечнее. Позже, когда появятся навыки строительства и обращения с системой, можно будет переделать оборудование или смонтировать дополнительную установку.
В дорогих конструкциях промышленного производства предусмотрены системы перемешивания биомассы, автоматического подогрева, очистки газа и т.д. Бытовое оборудование не так сложно. Лучше собрать простую установку, а потом добавить элементы, в которых возникнет необходимость (+)
При расчете объема ферментатора стоит ориентироваться на 5 м.куб. Такая установка позволяет получить количество газа, необходимое для обогрева частного дома площадью 50 м.кв., если в качестве источника тепла используют газовый котел или печь. Это усредненный показатель, т.к. калорийность биогаза обычно не выше 6000 ккал/м.куб.
Чтобы процесс ферментации протекал более-менее стабильно, нужно добиться правильного температурного режима. Для этого биореактор устанавливают в земляной яме или заранее продумывают надежную теплоизоляцию. Постоянный подогрев субстрата можно обеспечить, если под основание ферментатора подвести трубу водяного отопления
Строительство биогазовой установки можно разделить на несколько этапов.
Этап 1: подготовка ямы под биореактор
Практически вся биогазовая установка находится под землей, поэтому многое зависит от того, как была вырыта и отделана яма. Есть несколько вариантов укрепления стенок и герметизации ямы – пластик, бетон, полимерные кольца.
От подготовки стен и днища биореактора зависит интенсивность брожения субстрата и выход газа, поэтому яму тщательно укрепляют, утепляют и герметизируют. Это самый сложный и трудоемкий этап работ
Оптимальное решение – покупка готовых полимерных колец с глухим дном. Они обойдутся дороже подручных материалов, зато не потребуется дополнительная герметизация. Полимеры чувствительны к механическим нагрузкам, зато не боятся влаги и химически агрессивных веществ. Они не подлежат ремонту, но при необходимости их легко будет заменить.
Этап 2: обустройство газового дренажа
Покупка и монтаж специальных мешалок для биогазовых установок – дорогое удовольствие. Систему можно удешевить, обустроив газовый дренаж. Он представляет собой вертикально установленные полимерные канализационные трубы, в которых проделано множество отверстий.
Для газового дренажа можно выбрать металлические или полимерные трубы. Первые прочнее, а вторые устойчивее к химическим воздействиям. Лучше отдать предпочтение полимерам, т.к. металл быстро проржавеет и сгниет
При расчете длины труб дренажа следует ориентироваться на запланированную глубину заполнения биореактора. Верхние части труб должны быть выше этого уровня.
Этап 3: обустройство изоляционного слоя
В готовый биореактор можно сразу загрузить субстрат. Его накрывают пленкой, чтобы выделяющийся в процессе ферментации газ находился под небольшим давлением. Когда будет готов купол, это обеспечит нормальную подачу биометана по отводящей трубе.
Этап 4: монтаж купола и труб
Завершающий этап сборки простейшей биогазовой установки – это монтаж купольной верхней части. В самой высокой точке купола устанавливают газоотводящую трубу и протягивают ее к газгольдеру.
Свободное пространство биореактора в какой-то мере выполняет функции хранилища газа, однако этого недостаточно для безопасной работы установки. Газ должен потребляться постоянно, иначе возможен взрыв от избыточного давления под куполом
Емкость биореактора закрывают плотной крышкой. Чтобы предотвратить смешивание биометана с воздухом, обустраивают гидрозатвор. Также он служит для очистки газа. Нужно предусмотреть спусковой клапан, который сработает, если давление в ферментаторе будет слишком высоким.
Два способа подогрева биореактора
Микроорганизмы, перерабатывающие субстрат, есть в биомассе постоянно, однако для их интенсивного размножения нужна температура 38 градусов и выше. Для подогрева в холодный период можно использовать змеевик, подсоединенный к системе отопления дома, или электрические нагреватели. Первый способ экономически выгоднее, поэтому чаще используют именно его.
Проще всего обустроить подогрев снизу, проложив трубу от системы отопления, но эффективность работы такого теплообменника относительно низка. Лучше обустроить внешний обогрев, в идеале – паром, чтобы биомасса не перегревалась
Биогазовую установку необязательно заглублять в землю, есть и другие варианты обустройства. Пример работы системы, собранной из бочек, приведен в видеоролике ниже.
Выводы и полезное видео по теме
Хотя в сборке и обустройстве биогазового оборудования нет ничего сложного, нужно быть предельно внимательным к деталям. Ошибки недопустимы, т.к. могут привести к взрывам и разрушениям. Предлагаем видеоинструкции, которые помогут разобраться в устройстве установок, правильно их собрать и дополнить полезными приспособлениями для более удобного использования биогаза.
В видеоролике рассказано, как устроена и работает стандартная биогазовая установка:
Пример самодельной биогазовой установки. Видеоурок по обустройству системы своими руками:
Видеоинструкция по сборке биогазовой установки из бочки:
Описание процесса изготовления мешалок для субстрата:
Подробное описание работы самодельного газового хранилища:
Какой бы простой ни была биогазовая установка, выбранная для частного дома, не стоит на ней экономить. Если есть возможность, лучше купить разборный биореактор промышленного производства.
Если нет – изготовить из качественных и устойчивых материалов: полимеров, бетона или нержавеющей стали. Это позволит создать по-настоящему надежную и безопасную систему газоснабжения дома.
sovet-ingenera.com
Биогазовая установка для переработки органического сырья
В составе биогазовой установки выделяется несколько последовательных комплексов:
1.Комплекс гомогенизации – для измельчения и подготовки сырья;
2.Комплекс анаэробного сбраживания – для переработки сырья;
3.Комплекс фильтров и газгольдеров – для сбора и очистки биогаза;
4.Комплекс когенерации – для преобразования газа в энергию;
5.Комплекс трубопроводов;
6.Комплекс автоматизации;
7.Комплекс применения и фасовки удобрений.
Комплекс подготовки сырья — включает в себя насосы с функцией дополнительного измельчения для загрузки сырья из приямка фермы в станцию подготовки навоза; станцию подготовки навоза (СПН), в которую попадает сырьё в самом начале для доведения до заданной влажности, подогрева массы до технологической температуры, внесения закваски и микроэлементов, насосную станция — систему перемешивания сырья в СПН и подачи подготовленного сырья в биореактор.
Комплекс анаэробного сбраживания является основным в составе оборудования и его центральным моментом служит биореактор — ёмкостное оборудование, в котором поэтапно происходит анаэробный процесс преобразования подготовленной массы в биогаз и эффлюент.
Комплекс автоматики — система автоматизированного управления операциями загрузки сырья, выгрузки готового эффлюента, запуска когенерационной установки и конденсационных котлов, а также отображения текущего процесса со всеми контролируемыми параметрами; сигнализация о неисправностях в оборудовании и аварийных ситуациях.
Комплекс сбора и очистки биогаза – представлен фильтром очистки биогаза от сероводорода и воды, газгольдером (для временного хранения биогаза и сглаживания суточного выхода биогаза) и газодувкой (компрессор вихревой).
Также, в комплекс по переработке органических отходов, входит когенерационное оборудование для выработки электрической энергии и тепла и факельная установка, необходимая для аварийного сжигания биогаза.
Наши отличия от иностранных аналогов:
Модульная конструкция. Отечественная разработка. Постоянный контроль.
- Привязка комплекса к имеющемуся объекту
- Всё оборудование российского производства, стоимость не зависит от колебания курса доллара
- Возможно постепенное наращивание мощности оборудования
- Биореакторы горизонтального типа для более быстрого цикла
- Переработка только имеющихся органических отходов, нет необходимости специально выращивать энергетические культуры
- Применения индивидуальной ассоциации микроорганизмов
- Использование стандартных металлических герметичных резервуаров
- Возможность изготовления оборудования в регионе заказчика
- Постоянный дистанционный контроль и мониторинг всего процесса
- Оперативный выезд для сервисного и гарантийного обслуживания
shbiogaz.ru
Биогазовая установка для частного дома. Инструкция, фото, видео
В статье о получении биогаза приводились теоретические основы производства газа метана из биомассы путем анаэробного сбраживания.
Была объяснена роль бактерий в поэтапном преобразовании органических веществ с описанием необходимых условий для наиболее интенсивного получения биогаза. В данной статье будут приведены практические реализации биогазовых установок, с описанием некоторых самодельных конструкций.
Поскольку цены на энергоносители растут, и у многих собственников животноводческих ферм и малых хозяйств существуют проблемы с утилизацией отходов, появились в продаже промышленные комплексы по производству биогаза и небольшие биогазовые установки для частного дома. Пользуясь поисковиками, пользователь сети Интернет сможет легко найти доступное готовое решение, чтобы биогазовая установка и цена на нее соответствовали запросам, выйти на связь с поставщиками оборудования и договориться о постройке биогазового генератора у себя дома или на хозяйстве.
Промышленный комплекс по производству биогаза
Биореактор – основа биогазовой установки
Емкость, в которой происходит анаэробное разложение биомассы, называют биореактором, ферментатором, или метантанком. Биореакторы бывают полностью герметичными, с фиксированным или плавающим куполом, имеющие конструкцию водолазного колокола. Колокольные психрофильные (не требующие подогрева) биореакторы имеют вид открытого резервуара с жидкой биомассой, в которую погружена емкость в виде цилиндра или колокола, где собирается биогаз.
Собравшийся биогаз оказывает давление на цилиндр, из-за чего тот приподнимается над резервуаром. Таким образом, колокол также выполняет функцию газгольдера – временного хранилища образовавшегося газа.
Биореактор с плавающим куполом
Недостатком колокольной конструкции биогазового реактора является невозможность перемешивания субстрата и его подогрева в холодные периоды года. Также негативным фактором является сильный запах, и антисанитария из-за открытой поверхности части субстрата.
К тому же, часть образовавшегося газа улетучится в атмосферу, загрязняя окружающую среду. Поэтому данные биореакторы используются лишь в кустарных биогазовых установках в бедных странах с жарким климатом.
Еще один пример биореактора с плавающим куполом
Ради предотвращения загрязнения окружающей среды и исключения неприятного запаха реакторы биогазовых установок для дома и больших производств имеют конструкцию с фиксированным куполом. Форма конструкции в процессе газообразования большого значения не имеет, но при использовании цилиндра с крышей в виде купола достигается значительная экономия строительных материалов. Биореакторы с фиксированным куполом снабжаются патрубками для добавления новых порций биомассы и отбора отработанного субстрата.
Разновидность биореактора с фиксированным куполом
Основные типы биогазовых установок
Поскольку наиболее приемлемой является конструкция с фиксированным куполом, то большинство готовых решений биореакторов имеют данный тип. В зависимости от способа загрузки биореакторы имеют различную конструкцию и подразделяются на:
- Порционные, с разовой загрузкой всей биомассы, и с последующей полной выгрузкой после отработки сырья. Основным недостатком данного типа биореакторов является неравномерность выделения газа в течение переработки субстрата;
- непрерывной загрузкой и выгрузкой сырья, благодаря чему достигается равномерное выделение биогаза. Благодаря конструкции биореактора во время загрузки и выгрузки не прекращается производство биогаза и не происходит утечек, так как патрубки, по которым осуществляется добавление и удаление биомассы, выполнены в виде гидрозатвора, предотвращающего вытекание газа.
Пример порционного биореактора
Порционные биогазовые реакторы могут иметь любую конструкцию, предотвращающую утечку газа. Так, например, в свое время в Австралии были популярны канальные метантанки с эластичным надувающимся сводом, где небольшое избыточное давление внутри биореактора надувало пузырь из прочного полипропилена. При достижении определенного уровня давления внутри биореактора, включался компрессор, откачивающий выработанный биогаз.
Канальные биореакторы с эластичным газгольдером
Тип брожения в данной биогазовой установке может быть мезофильным (со слабым подогревом). Из-за большой площади раздувающегося купола, канальные биореакторы могут устанавливаться только в отапливаемых помещениях, или в регионах с жарким климатом. Достоинством конструкции является отсутствие необходимости в промежуточном ресивере, но большим недостатком является уязвимость эластичного купола к механическим повреждениям.
Большой канальный биореактор с эластичным газгольдером
В последнее время набирают популярности порционные биореакторы с сухой ферментацией навоза без добавления воды в субстрат. Поскольку в навозе имеется своя влажность, ее будет достаточно для жизнедеятельности организмов, хотя интенсивность реакций уменьшится.
Биореакторы сухого типа имеют вид герметичного гаража с плотно закрывающимися дверьми. Биомасса загружается в реактор при помощи фронтального погрузчика и остается в таком состоянии до завершения полного цикла газообразования (примерно полгода), при этом не требуется добавления субстрата и его перемешивания.
Порционный биореактор с загрузкой через герметично закрывающуюся дверь
Биогазовая установка своими руками
Следует заметить, что у большинства биореакторов, как правило, герметичной является только зона газообразования, а жидкая биомасса на входе и выходе пребывает под атмосферным давлением. Избыточное давление внутри биореактора вытесняет часть жидкого субстрата в патрубки, из-за чего уровень биомассы в них несколько выше, чем внутри емкости.
Красными линиями на схеме указана разница уровней в биореакторе и патрубках
Данные конструкции самодельных биореакторов являются популярными среди народных мастеров, которые самостоятельно изготавливают биогазовые установки своими руками для дома, допускающие многоразовую ручную загрузку и выгрузку субстрата. При изготовлении биореакторов своими руками многие мастера ставят эксперименты с полностью герметичными емкостями, применяя в качестве газгольдера несколько резиновых камер от шин колес крупной автотехники.
Рисунок газгольдера, сделанного из тракторных камер
На видео ниже энтузиаст самодельного производства биогаза на примере бочек, заполненных птичьим пометом, доказывает возможность реального получения горючего газа в домашних условиях, перерабатывая в полезное удобрение отходы из птичника. Единственное, что можно добавить к конструкции, описанной в данном видеоролике, так это то, что нужно поставить манометр и предохранительный клапан на самодельный биореактор.
Расчеты продуктивности биореактора
Количество биогаза определяется массой и качеством используемого сырья. В сети интернет можно найти таблицы, где указано количество отходов, производимых различными животными, но хозяевам, которым приходится каждый день убирать навоз, данная теория ни к чему, так как они благодаря собственной практике знают количество и массу будущего субстрата. Исходя из наличия возобновляемых каждый день запасов сырья, можно рассчитать требуемый объем биореактора и ежедневное производство биогаза.
Таблица получения количества навоза от некоторых животным с приблизительным расчетом выхода биогаза
После произведенных расчетов и утвержденной конструкции биореактора можно приступить к его постройке. Материалом может служить железобетонная емкость, залитая в земле, или кирпичная кладка, герметизированная специальным покрытием, которым обрабатывают бассейны.
Также возможна постройка основной емкости домашней биогазовой установки из железа, покрытого антикоррозионным материалом. Малые промышленные биореакторы часто делают из химически стойких пластиковых резервуаров большого объема.
Строительство биореактора из кирпичной кладки
В промышленных биогазовых установках применяются электронные системы контроля и различные реактивы для коррекции химического состава субстрата и его уровня кислотности, а также добавляются в биомассу специальные вещества – энзимы и витамины, стимулирующие размножение и жизнедеятельность микроорганизмов внутри биореактора. В процессе развития микробиологии создаются все более устойчивые и эффективные штаммы бактерий метаногенов, которые можно приобрести у занимающихся производством биогаза фирм.
Из графика видно, что с применением энзимов максимальный выход биогаза наступает в два раза быстрее
Необходимость в откачивании и очистке биогаза
Постоянная выработка газа в биореакторе любой конструкции приводит к необходимости откачивания биогаза. Некоторые примитивные биогазовые установки могут сжигать полученный газ прямо в горелке, установленной неподалеку, но нестабильность избыточного давления в биореакторе может привести к исчезновению пламени с последующим выбросом ядовитого газа. Применение такой примитивной биогазовой установки, подключенной к плите категорически недопустимо из-за возможности отравления ядовитыми компонентами неочищенного биогаза.
Пламя горелки при горении биогаза должно быть чистым, ровным и стабильным
Поэтому практически любая схема биогазовой установки включает в себя емкости для хранения газа и систему его очистки. В качестве самодельного комплекса очистки можно применить водяной фильтр, и самодельную емкость, наполненную металлической стружкой, или приобрести профессиональные системы фильтрации. Емкость для временного хранения биогаза может быть выполнена из камер от автошин, из которых газ время от времени откачивается компрессором в стандартные пропановые баллоны для хранения и последующего употребления.
В некоторых африканских странах для хранения и транспортировки биогаза используют надувные газгольдеры в виде подушки
Как альтернативу обязательному применению газгольдера можно воспринимать усовершенствованный биореактор с плавающим куполом. Усовершенствование состоит в добавлении концентрической перегородки, которая образует водяной карман, действующий наподобие гидрозатвора и не допускающий соприкосновения биомассы с воздухом. Давление внутри плавающего купола будет зависеть от его веса. Пропуская газ через систему очистки и редуктор, его можно использовать в бытовой плите, периодически стравливая из биореактора.
Биореактор с плавающим куполом и водяным карманом
Измельчение и перемешивание субстрата в биореакторе
Перемешивание биомассы является важной составляющей процесса образования биогаза, обеспечивая бактериям доступ к питательным веществам, которые могут сбиться в ком на дне биореактора. Чтобы частицы биомассы лучше перемешивались в биореакторе, их нужно измельчить механическим или ручным способом до загрузки в метантанк. В настоящий момент в промышленных и самодельных биогазовых установках применяются три способа перемешивания субстрата:
- механические мешалки, приводимые в действие электродвигателем или вручную;
- циркуляционное перемешивание при помощи насоса или гребного винта, перекачивающего субстрат внутри биореактора;
- барботажное перемешивание при помощи продувки уже имеющимся биогазом жидкой биомассы. Недостатком данного способа является образование пены на поверхности субстрата.
Стрелкой указан перемешивающий циркуляционный винт в самодельном биореакторе
Механическое перемешивание субстрата внутри биореактора может осуществляться вручную, или автоматически, путем включения электродвигателя при помощи электронного таймера. Водоструйное или барботажное перемешивание биомассы может осуществляться только при помощи электродвигателей, управляемых вручную или при помощи программного алгоритма.
В данном биореакторе установлено механическое перемешивающее устройство
Подогрев субстрата в мезофильных и термофильных биогазовых установках
Оптимальной для газообразования является температура субстрата в пределах 35-50ºC. Для поддержания данной температуры в биореактор могут устанавливаться различные системы обогрева – водяные, паровые, электрические. Контроль температуры должен производиться при помощи термореле или термопар, подключенных к исполнительному механизму, регулирующему отопление биореактора.
Категорически запрещается подогревать биореактор открытым пламенем – в случае утечки биогаза возможен взрыв!
Также нужно помнить, что открытое пламя будет перегревать стенки биореактора, и внутри его биомасса будет пригорать. Пригоревший субстрат понизит теплоотдачу и качество подогрева, а раскаленная стенка биореактора будет быстро разрушаться. Одним из лучших вариантов является водяной подогрев из обратной трубы системы отопления дома. Нужно установить систему электрических вентилей для возможности отключения подогрева биореактора или подключения обогрева субстрата напрямую от котла, если будет слишком холодно.
Электрическая и водяная система обогрева биореактора
Подогрев субстрата в биореакторе при помощи ТЭНов будет выгоден лишь в случае наличия альтернативного электричества, получаемого от ветрогенератора или солнечных батарей. В данном случае ТЭНы могут быть подключены напрямую к генератору или батарее, что исключит из схемы дорогие преобразователи напряжения. Чтобы снизить потери тепла и уменьшить расходы на подогрев субстрата в биореакторе нужно его максимально утеплить с помощью различных утеплителей.
Утепление биореактора термоизоляционным материалом
Практические опыты, неизбежные при постройке биогазовых установок своими руками
Сколько бы литературы не прочитал начинающий энтузиаст самостоятельного производства биогаза, и сколько бы видеороликов не пересмотрел, на практике многое придется познавать самому, и результаты, как правило, будут далеки от расчетных.
Поэтому, многие начинающие мастера идут по пути самостоятельных экспериментов по получению биогаза, начиная с малых емкостей, определяя, сколько газа из имеющегося сырья дает его небольшая экспериментальная биогазовая установка. Цены на комплектующие, выход метана и будущие расходы на постройку полноценной рабочей биогазовой установки будут определять ее рентабельность и целесообразность.
В приведенном выше видеоролике мастер демонстрирует возможности своей биогазовой установки, засекая, сколько биогаза получится за одни сутки. В его случае, при закачке в ресивер компрессора восьми атмосфер, объем получившегося газа после перерасчетов с учетом объема емкости 24л будет около 0,2 м².Данный объем биогаза, полученный из двухсотлитровой бочки, не является значительным, но, как показано в следующем видео этого мастера, такого количества газа хватит на час горения одной конфорки плиты (15 мин умножить на четыре атмосферы баллона, который в два раза больше ресивера).
В другом видеоролике ниже мастер рассказывает о получении биогаза и биологически чистых удобрений путем переработки в биогазовой установке органических отходов. Нужно иметь в виду, что ценность экологических удобрений может превысить стоимость полученного газа, и тогда биогаз станет полезным побочным продутом процесса изготовления качественных удобрений. Еще одним полезным свойством органического сырья является возможность его хранения некоторый период для использования в нужное время.Похожие статьи
infoelectrik.ru
Биореактор
Биореактор является источником производства альтернативной энергии. Используя органические отходы, он может производить высококачественное удобрение и биогаз.
Известным фактом является то, что запасы полезных ископаемых, которые стали составной частью жизни человека не восстанавливаются. По самым оптимистическим подсчетам такие источники энергии иссякнут через сто лет. Понятие биореактора может привнести в экономику положительную динамику. Ведь, если человечество перейдет на биологическое топливо, то энергоресурсы будут практически полностью восстанавливаться. Не секрет, что биореактор, основной массой для переработки выбирает органические отходы, которые и без того нуждаются в утилизации, а тут нам предлагают утилизировать их с пользой для себя.
Основными продуктами, которые перерабатывает биореактор, является навоз, остатки еды и некоторые виды растений. Перед тем, как на выходе получить качественный биогаз и удобрения исходному материалу нужно пройти несколько этапов. В самом начале в емкость установки загружается исходный материал. Как уже было сказано ранее, это должны быть органические отходы, например навоз, кишки животных, остатки еды и многое другое. После этого вся эта масса перемешивается в специальной установке, что позволяет сделать массу однородной. Затем, в полученную массу необходимо добавить бактерии, которые помогут быстрому образованию биогаза, и улучшит качество будущего удобрения. Это и не удивительно, ведь эти бактерии питаются биогазом, он им жизненно необходим. Биореактор совершает смесь нескольких опасных газов, которые впоследствии перенаправляются на доработку и очищение. Больше всего здесь преобладает углекислый газ, но кроме того, здесь присутствуют примеси других, более опасных веществ.
В итоге, после длительного процесса брожения, переработки и очищения из органических отходов фермер получает биогаз и качественные удобрения, которыми может воспользоваться уже осенью, во время посадки нового урожая.
Главное преимущество биоудобрений в том, что они способны организовать передачу всех важных веществ через почву. Именно поэтому, после их использования, фермеры получают урожай на 50% больше, чем обычно.
Схема Биореактора
Схема биореактора достаточно не замысловатая, что позволяет собрать его у себя дома из подручных средств. Следует отметить, что именно поэтому появилась тенденция к распространению именно кустарных биореакторов, а не промышленных. Каждый фермер, у которого есть тридцать голов скота, может завести себе такую установку на заднем дворе и вырабатывать собственные биогаз и удобрения. Стоит отметить, что из указанного поголовья скота, то есть навоза от его содержания, можно вырабатывать биогаз, которого будет достаточно для приготовления пищи и обогрева жилья.
Купить биореактор можно в нашей компании. На сегодняшний день существует очень много компаний, которые специализируются на производстве биореакторов и очистительных установок, однако большинство из них являются не достаточно квалифицированным в данном вопросе. Стоимость биореактора колеблется от 10 000 долларов до 1 000 000 евро. Все зависит от размеров и мощности установки, а также учитывается, в каких масштабах она будет работать.
Выгода от такой покупки видана на лицо. Например, вам не нужно использовать ее для своих личных нужд, но вы давно мечтали о собственном деле. Так вот, производство биогаза и удобрений, а также переработка органических отходов могут стать началом вашей предпринимательской деятельности. По своей структуре биогаз практически ничем не отличается от природного газа. Поэтому его можно распределять по баллонам и продавать. Говоря о качественных удобрениях, следует отметить, что оно всегда были в цене у фермеров и предпринимателей, занимающихся производством растительных культур. А, собственно говоря, сырье, которое вы будете получать для производства биогаза, будет вам доставаться с доплатой. Ведь утилизация органических отходов, на сегодняшний день, это проблема номер один среди птицеферм и скотобоен. Органические отходы, остающиеся от их деятельности, чаще всего выбрасываются на свалку, где они разлагаются и наносят вред окружающей среде.
Подводя итог всему вышесказанному нужно заметить, что биогазовая установка, как приобретенная, так и самодельная, способна принести массу выгод. Первая и самая главная – это производство биогаза, который можно использовать, как природный газ. Не менее важна экологическая сторона вопроса, ведь перерабатывая органические остатки, вы не наносите ей вред. Самым последним из основных положительных сторон эксплуатации биогазовой установки, является производство удобрений, которые способны увеличить количество урожая на 50%.
www.rosbiogas.ru
Индивидуальные биогазовые установки для получения биогаза
Не знаете, куда деть органические отходы, остающиеся вследствие вашей сельскохозяйственной деятельности? Биогазовая установка поможет вам переработать разного рода остатки и превратить их в деньги. Таким образом, вы можете повысить рентабельность вашего предприятия без спонсорской помощи и самостоятельно добиться новых высот. Обратим ваше внимание на то, что мини установку по производству биогаза можно собрать у себя дома. Но, все же, рекомендуем вам, обратится к специалисту и приобрести уже готовый агрегат. Продуктами для переработки могут стать, как животные отходы, например кровь и жир, отходы растительного происхождения, например силос, или канализационные стоки.
Индивидуальные биогазовые установки - это мини биогазовые установки, предназначенные для малого объема загружаемого сырья, для небольших фермерских хозяйств. Минимальный объем лимитируется только целесообразностью ее приобретения - мы выполним ее под заказ, именно под ваши исходные данные.
Биогазовые установки в России также пользуются популярностью. Цены на них колеблются в зависимости от того, кустарное это производство или промышленное. Цены крайне не стабильны. Обращайтесь в нашу компанию, и мы поможем выбрать идеально подходящую для вас установку.
Зачастую биогазовые установки очень быстро окупаются. Ведь в результате, из органических отходов вы получаете более пяти видов энергии и удобрений, которые без сомнения, будут полезными в вашем сельском хозяйстве.
Итак, первым в списке находится производство биогаза. Об этом мы расскажем немного ниже. Кроме этого из органических отходов можно получить электроэнергию. Вырабатывается она из уже готового биогаза. По скромным подсчетам 2-3 кВт электроэнергии можно получить из одного кубического метра биогаза. Для получения электроэнергии биогаз сжигается в ко-генераторе.
Кроме этого, из органических отходов можно преобразовать тепло, удобрение или произвести утилизацию.
Описание работы биогазовой установки
Установки для производства биогаза работают по принципу брожения. Именно благодаря этому трудоемкому и долгому процессу появляется биогаз. Главное преимущество этого газа заключается в том, что его можно использовать как природный газ. Говоря проще, за его счет можно обогреть помещения и выработать электроэнергию. Также биогаз можно сжать, залить в баллоны или автомобиль. Если наладить производство, то такой газ можно продавать соседям. Таким образом открыть собственное дело.
Поговорим о том, как же проходит процесс получения биогаза в индивидуальных биогазовых установках. Первая стадия начинается в емкости накопителе для сырья.
Прежде всего нужно помнить о том, что для эффективной работы установки загружаемое сырье должно быть определенной влажности, а для достижения наилучших результатов функция добавления воды предусмотрена в самой установке. Итак, Вы загружаете сырье в емкость приемник, и что же происходит далее? Из расчета 1/8 к сырьевой базе добавляется вода, а для равномерности массы включается перемешивающий насос, который обеспечивает однородность. После определенного времени полученная масса перегружается в биореактор, перемешивание при этом не останавливается, иначе произойдет быстрое расслоение массы. После того, как в емкости приемнике не останется сырья, перемешивание остановится автоматически.Процессы, происходящие в биореакторе
Весь био реактор разделен на три секции: загрузочную, рабочую, и выгрузочную. Для того, чтобы процессы в установке происходили более полно и быстрее, внутренняя поверхность реактора не ровная, а выполнена в виде трубчатой пластиковой емкости. С емкостью-приемником биореактор соединен технологическим люком, который открывается после того, как биомасса становится однородной после смешивания с водой. В верхней средней части рабочего отделения био реактора также имеется герметично закрывающийся технологический люк, на поверхности которого размещены приборы для слежения за уровнем биомассы, отбора биогаза и измерения давления биогаза. При повышении давления внутри установки автоматически включается и выключается компрессор во избежание разрыва емкости, с помощью этого компрессора газ откачивается из биореактора в газгольдер. В самом био реакторе смонтирован дополнительный нагревательный элемент, который отвечает за поддержание температурного режима брожения биомассы.
Во второй части биореактора температура несколько выше, это позволяет обеспечивать полноту прохождения химической реакции, а значит, полученных продуктов будет больше. Стоит также сказать о том, что масса постоянно перемешивается во избежание образования плавающей корки, которая может помешать выходу газа. Окончательно перебродившая масса поступает в выгрузочный сектор биореактора, в котором происходит окончательное разделение жидких удобрений и остатков газа.
Схема биогазовой установки
На сегодняшний день все биогазовые установки можно распределить на кустарные и промышленные. Стандартная схема биогазовой установки включает в себя гомогенизационную емкость, систему безопасности, загрузчики твердого или жидкого сырья, КИПиА наделенный визуализацией, главный реактор, приборы, отвечающие за контроль. Кроме того, биогазовая установка должна быть оснащена мешалками, сепараторами, газгольдерами, насосной станцией, системой смешивания воды и отопления, а также газовой системой.
Россия активно занимается животноводством и птицеводством. Кроме полученного от этой деятельности мяса и яиц и других сельскохозяйственных товаров, есть и обратная сторона этой медали. Какая спросите вы? Каждый год вследствие такой работы остается почти 150 млн. тонн органического мусора. Фермеры пришли к выводу, что индивидуальная биогазовая установка – это выход из сложившейся ситуации. Она не только поможет переработать органические отходы, но и положительно скажется на экономике предприятия. Ведь каждый год можно получать 95 млн. тонн топлива, которое вы произвели самостоятельно.
Биогазовые установки стоимость
Ели вы фермер и давно мечтаете получить большую выгоду от своего сельского хозяйства – приобретите биогазовую установку. На сегодняшний день цены, а такую продукцию очень расходятся. Порой, биогазовые установки стоимость которых 1 000 000 евро не доступны для простого человека. Обращайтесь к нам! Мы поможем подобрать все нужное оборудование, учитывая ваши нужны и экономическое положение.Биогазовая установка купить
Прочитав все это вам, настолько понравится биогазовая установка купить, которую, будет вашим решением. Сделать это можно, как в специализированных магазинах, так и через Интернет. Рекомендуем вам, обратится именно в нашу компанию и приобрести все у нас.
По ссылке ниже, вы сможете подобрать под свой объем сырья биореактор, купить уже готовые биогазовые установки.
www.rosbiogas.ru
Биогазовые комплексы для частных и фермерских хозяйств
- Как избавиться от пищевых и органических отходов, канализации в частных домах и фермерских хозяйствах?
- Как получить биогаз в домашних условиях?
- Как экономить на плате за коммунальные платежи?
Перечень вопросов, ставший актуальным в наше время! Мы предлагаем оптимальное решение для тех, кто пытается применить биогазовые технологии в домашних условиях, создать биогазовые установки своими руками и улучшить экологию.
Биогаз
Биогазовые технологии – новинка для рынка России, которая всё чаще становятся востребованной в наши дни!
Биогаз – газ, получаемый в результате анаэробного (без доступа кислорода) разложения биомассы. Он состоит в основном из метана(СН4) (55-70%) и диоксида углерода(СО2) (45-30%), но также содержит некоторые включения, которые удаляются в биогазовой станции. По своим свойствам биогаз наиболее близок к природному газу (80-98 % метан). Он не имеет цвета и запаха.
Биогазовые установки для частного дома
При строительстве частных домов закладывают эффективные биогазовые установки, как мини, так и большой производительности.
На первый взгляд кажется, что за названием «биогазовая установка» кроется сложное биогазовое оборудование с высокой ценой, но это не так: большинство компонентов имеют «грозные» названия, но на самом деле в их основе лежат обыденные предметы.
В любом случае, подобные конструкции уже много лет используются людьми по всему миру, а значит, с принципом работы установки можно разобраться без всякого труда.
Наше оборудование имеет весьма простую конструкцию. Современная модель нашей установки в достаточной степени автоматизирована и требует минимальный контроль со стороны человека.
Установки по производству биогаза делают экологичным дом, так как полностью устраняют проблему пищевых отходов, канализационных отходов, органики подсобного хозяйства растительного и животного происхождения. Эта установка удобна и универсальна.
Эффективность биогазовых комплексов в том, что биогаз, получаемый на выходе, предоставляет полную независимость от нарушения поставок электроэнергии, газа, изменений тарифов. Она позволяет, с одной стороны, получать полезные и дешевые ресурсы – электроэнергию, газ, тепло, удобрения из ненужных отходов. С другой стороны – безопасно утилизировать органические отходы.
Биогазовые установки для фермерских хозяйств
Биогазовая установка для фермерских хозяйств имеет другой состав и размеры, в отличие от установки для частного дома. В настоящее время биогазовые установки можно купить у российского производителя, хотя несколько лет назад этого не было.
Как правило в фермерских хозяйствах больше органических отходов от поголовья скота и используются установки большей производительности.
Наши современные биогазовые комплексы работают на таком органическом сырье, как:
- Навоз свиной и КРС, птичий и овечий помёт,
- Водоросли,
- Остатки растениеводства,
- Отходы очистных сооружений,
- Отходы пищевых производств.
Биогазовая установка даёт ряд преимуществ:
- Получение биогаза,
- Получение из биогаза электрической и тепловой энергии,
- Улучшение экологии,
- Получение экологически чистых органических удобрений.
Приведённые выше преимущества делают эффективным деятельность хозяйств, так как при минимальных инвестициях сокращаются внутренние расходы.
Состав установки:
- Комплекс гомогенизации,
- Комплекс анаэробного сбраживания,
- Комплекс сбора и очистки биогаза,
- Комплекс преобразования газа в энергию,
- Система технологической обвязки трубопроводов.
Работая с нами, Вы максимально экономите своё время, ведь мы предлагаем полный спектр работ, связанных с приобретением и запуском оборудования. В них входят такие позиции, как:
- Подбор оптимального комплекса оборудования,
- Совместная разработка агротехнологии внесения биоудобрений под разные культуры,
- Транспортировка негабаритных грузов,
- Разработка необходимой проектной документации по размещению и привязке оборудования в ваших помещениях либо по строительству новых быстровозводимых конструкций на конкретном земельном участке,
- Послегарантийное обслуживание, дистанционный контроль всего процесса,
- Шеф-монтаж оборудования, вывод на производственную мощность,
- Обучение персонала, передача наработанного опыта.
shbiogaz.ru
Биогазовые установки
Биогазовые установки
Биогазовые установки LANDCO представляют собой прибыльное решение утилизации органических отходов для получения тепло- и электроэнергии, удобрений и чистой воды.
Главные преимущества технологии LANDCO:
- Сокращение биогазового цикла и, соответственно, числа и объема биореакторов
- Использование российских комплектующих в соответствии с требованиями политики импортозамещения
- Возможность эффективной работы на стоках влажностью 98-99% позволяет решить проблему стоков свинокомлпексов и предприятий пищевой промышленности объемом свыше 500 м куб в сутки
- Возможность работы на птичьем помете и прочих технически сложных в обработке видах отходов в чистом виде
- Очистка переброженной массы в гранулированные NPK удобрения и чистую воду
| Технология LANDCO SA | Классическая технология | |
|
Биогазовый цикл |
Использования биогазового цикла высокой интенсивности, сокращения цикла разложения сырья в биогаз и объема ферментеров | Длительный срок разложения сырья, в несколько раз больший объем биогазовых реакторов, высокие капзатраты |
|
Возможность использования российских компонентов |
Имеется в условиях снижения необходимого объема биореакторов | Не имеется . Значительные объем биоректоров требует использования дорогостоящих метериалов, например стали со стеклоэмалированным покрытием от зарубежный поставщиков |
|
Возможность эффективной работы на стоках влажностью 98- 99% |
Имеется. Использование запатентованной технологии с временем брожения 8-10 часов позволяет решить проблему очистки значительных объемов жидких органических отходов свинокомплексов и предприятий пищевой промышленности с высокой влажностью и значительно сократить объем ферментеров и размер капитальных затрат. | Неэффективно. Необходимость использования силоса, жома и дополнительных органических отходов для увеличения выхода биогаза, что увеличивает число и объем реакторов, требует создания хранилищ зеленой массы, увеличивает объем переброженной массы и сложность ее очистки |
|
Очистка переброженной массы |
Имеется. Отсутствие капитальных и операционных затрат на хранение, вывоз и внесение переброженного субстрата - основной статьи расходов биогазовых станций, нет необходимости создания лагун. Биогазовые установки LANDCO в первую очередь представляют собой центр полной переработки органических отходов с получением чистой воды и NPK удобрений -дополнительных источников выручки, компенсирующим все операционные расходы биогазовой станции | Не имеется. В процессе брожения в субстрате увеличивается содержания аммония, ведущего к образованию нитратов и нитритов. В результате применения традиционной биогазовой технологии из одного вида отходов образуется еще более опасный для экологии продукт - переброженный субстрат. Его переработка и соответствия процесса анаэробного сбраживания этим целям умышленно не принимаются в расчет, поскольку требует инвестиций на создание лагун и вывоз субстрата на поля. |
| Рентабельность | Окупаемость возможна на инвестиционном цикле за счет отказа от лагун и прочих традиционных способов очистки. Сочетание нескольких источников прибыли и не требует «зеленых» тарифов на электроэнергию и иных форм субсидирования | Окупаемость возможна только в условиях государственныхдотаций, при этом не решается проблема отходов. |
| Выводы | Технология LANDCO требует на порядок меньшего объема реакторов; полный цикл переработки переброженных в станции отходов отменяет необходимость использования лагун, а также обеспечивает дополнительный источник выручки от экспорта удобрений. | Традиционные технологии требуют значительных инвестиций на биореакторы большого объема, хранение силоса и жома, хранение и вывоз переброженного субстрата, при этом экологическая проблема не решается, потребность в традиционных системах очистки сохраняется. |
Безотходная технология LANDCO и передовые инженерные решения обеспечивают сочетание нескольких источников выручки, благодаря чему инвестпроекты биогазовых станций не требуют субсидий и имеют срок окупаемости от 3 до 5 лет.
Биогазовая установка LANDCO, безусловно, имеет меньшую стоимость киловатта установленной мощности с традиционными решениями, но такое сравнение теряет смысл, поскольку установка представляет собой в первую очередь объект переработки отходов, который окупается только за счет экологической составляющей и предоставляет получение прочих источников выручки в качестве «бонуса».
Традиционные биогазовые технологии, напротив, являются исключительно дотационными энергетическими проектами, не решающими проблемы отходов. В процессе брожения в субстрате увеличивается содержания аммония, ведущего к образованию нитратов и нитритов. В итоге в результате применения традиционной биогазовой технологии из одного вида отходов образуется еще более опасный для экологии продукт. Этот продукт поставщики классических биогазовых станций предлагают называть биудобрением и хранить его в лагунах, после чего вывозить на поля. Применение традиционных биогазовых технологий требует огромных инвестиций на хранение и вывоз отходов, при этом экологическая проблема не решается. В ЕС под влиянием экологических проблем, рождаемых развитой сетью биогазовых станций, работающих на зеленой массе, а не на отходах АПК, с 2014 года были приняты поправки в законодательство об обходах, обязывающих собственников биогазовых станций заниматься реальной переработкой отходов, с получением чистой воды и комплексных микробиологических удобрений. Кроме того, специальных тарифов на электроэнергию лишились станции, работающие исключительно на зеленой массе.
Биогазовые установки LANDCO позволяют отказаться от следующих элементов классической технологии:
biogas.su
