Делаем биотопливо своими руками: биогаз из навоза, этанол для биокамина + пеллеты. Из навоза биотопливо

Биотопливо из навоза

Отходы сельского хозяйства и пищевой промышленности позволяют вырабатывать энергию. Энергию из ничего. Отходами может являться птичий помет, навоз свиней, скота, пивная дробина, отходы боен, послеспиртовая барда, канализационные стоки, свекольный жом и т.д.

Переработка отходов на специальной биогазовой установке дает:

Биогаз

в результате брожения из навоза и других биологических отходов вырабатывается биогаз (биотопливо), который можно применять как обычный природный газ с целью выработки электрической энергии и обогрева. Его можно сжимать, перекачивать, накапливать, использовать для заправки автомобиля. Можно получить собственную газовую скважину.

Электроэнергию

из одного метра кубического биогаза можно получить 2 кВт/ч электроэнергии (биогаз, который в процессе сжигания в ко-генераторе дает электрическую энергию).

Тепло

от охлаждения электрогенератора в установке выделяется тепло без сжигания дополнительно газа.

Биологические удобрения

Масса отходов, которая перебродила, является экологически чистым и твердым удобрением (биогумус). Урожаи повышаются на 40-50%.

Утилизацию и очистку

обычные биологические отходы (навоз, например) нельзя применять минимум 3 года (хранить его нужно в лагунах). А установка перерабатывает эти отходы в биологическое удобрение, которое можно использовать.

Топливо для авто

после очистки биогаза от СО2 он преобразуется в метан, которым можно заправлять автомобиль.

Ученые на основе проведенных исследований утверждают, что коровий навоз, который несколько сотен крупного рогатого скота ежедневно «выдают на-гора» можно перерабатывать по специальной технологии, не допускающей к нему воздуха, и получать примерно 100 млрд. киловатт-часов электроэнергии. Навоз перерабатывается в безвоздушном пространстве, поэтому он не разлагается и не отравляет атмосферу окисью азота и метаном, что способствует образованию на планете парникового эффекта. Данное рациональное предложение может стать энергетическим прорывом в экономике США и Канады, если его возьмут на вооружение местные энергетики.

Замечательно то, что программы по развитию получения биогаза (биотоплива) из навоза и других биологических отходов, несмотря на скептическое к ним отношение многих мировых производителей энергии и экспертов, существует и реализуется не только в Северной Америке. Например, в Китае уже принято решение о вложении 10,5 млрд. юаней в развитие получения биогаза в сельских областях. Деньги перечисляются из фонда казначейских государственных облигаций. Программа рассчитана на 5 лет. В нее входят 10,64 млн. семей из 98 600 сел и деревень. Эксперименты с получением биотоплива из навоза проводятся также в Украине. Министерство по вопросам ЖКХ собирается отменить лицензирование получения тепловой энергии с применением нетрадиционных источников. Чиновники считают, что это может позволить отрасли динамичнее развиваться.

Установки для переработки навоза в биотопливо есть и в России. Как ни странно, но даже в Германии интересуются российским опытом. Делегация федеральной земли Саксония-Ангальт, которая побывала в одном из хозяйств Алтайского края, тщательно изучила передовой отечественный опыт получения биотоплива из навоза. А в Нижегородской области в середине августа будет проходить международная конференция под лозунгом «Биоэнергетические культуры XXI века», выделенным пунктом в плане которой является обсуждение применения биогазовых установок и биогаза в перспективе для использования в двигателях внутреннего сгорания.

zeleneet.com

Обогрев почвы теплиц ранней весной — теплые грядки | Биотопливо из навоза, перегноя и мусора

Многих дачников интересует вопрос — как ускорить обогрев почвы в теплицах ранней весной. Сегодня речь пойдет о биологическом обогреве, основанном на фрагментации биотоплива с выделением тепла.

Биотопливом может быть навоз, домашний мусор, компосты. Все, что разлагается, уже подходит. Будем рассматривать варианты создания теплых грядок с использованием саморазогревающихся органических элементов.

Навоз

Наиболее популярный вид биотоплива. Большее количество тепла вы сможете получить используя конский навоз — это наиболее ценное биотопливо. Однако, его очень сложно достать, поэтому можно использовать то, что имеется в наличии — козий, овечий, коровий, кроличий навоз.

Что может греть

Перечислим виды биотоплива в основе которых лежит навоз, который применяется для обогрева весенних теплиц:

1. смесь домашнего мусора и коровьего навоза в пропорции 6:4;

2. конский навоз с подстилкой из соломы или соломенно — торфяной подстилкой;

3. смесь конского навоза и коровьего в пропорции 1:1;

4. смесь древесных опилок и коровьего навоза в пропорции 3:7;

5. смесь волокнистого торфа с коровьим навозом в пропорции 3:7;

6. смесь льняной костры и коровьего навоза в пропорции 3 :7;

7. смесь домашнего мусора с конским навозом в любой пропорции;

8. смесь конского навоза с козьим или овечьим в любой пропорции;

9. смесь листвы и конского навоза в пропорции 3:7;

10. смесь козьего, овечьего и кроличьего навоза в любой пропорции.

Заготовка и хранение

Заготавливать биотопливо можно с августа. Хранить биотопливо следует крупными хорошо утрамбованными штабелями, габариты которых 3-4 м на 1,5 — 2 м. Длина может быть произвольной. Располагать штабеля лучше с севера на юг по длинной стороне.

Необходимо утеплять штабеля зимой, чтобы навоз не промерзал. Делают это опилками или торфом, а сверху укрывают соломенными матами. Существует ряд так называемых противоморозных устройств, применяемых в теплице. Это приборы, которые подают сигнал при недопустимом снижении температуры. Обычно с их помощью контролируют температуру теплицы.

Весенний разогрев

Весной, прежде, чем укладывать навоз, необходимо переложить навоз в рыхлый штабель и разогреть. Чтобы это сделать в штабеле делают несколько лунок и наливают туда горячую воду. После штабель укрывают непрозрачной плёнкой или мешковиной и оставляют на 3 — 4 дня. За это время навоз разогревается до температуры 50 — 60 градусов С.

Закладка в почву

Толщина слоя биотоплива может составлять от 40 до 70 см. Это нужно учитывать при планировании сроков эксплуатации теплицы весной и климатических условий местности. Чем вы раньше начинаете эксплуатировать теплицу тем выше слой биотоплива должен быть.

На дно рва кладут более холодный навоз, а сверху и по бокам ямы более горячий. Через несколько дней можно добавить новую порцию, когда прежний слой осядет. Утрамбовывать его ногами не следует — он должен лежать по возможности рыхло. Сверху посыпьте слой земли, компоста или торфа.

Другие виды биотоплива

Если Ваш дачный участок находится далеко от деревни, то вам не всегда легко приобрести навоз для обогрева, поэтому можно выбрать другой вид биотоплива. Можно использовать энергетически ценный компост из органических отходов.

Его достаточно легко готовить на своём участке, и материал для него всегда имеется в наличии. Такой компост можно применять не только для биотоплива, но и в качестве обогащения истощённой почвы.

Компост

— продукт из натуральных ингридиентов, поэтому его полезнее применять для растений, чем удобрения созданные химическим путём. Только вот хранить его под открытым небом не следует — все полезные вещества будут вымываться дождём. Такой компост не будет представлять никакой ценности никак биотопливо, ни как удобрение.

Для приготовления компоста

Вам следует сделать специальное устройство, учитывая природные условия. Можно приобрести готовые ящики, можно ящики сделать своими руками.

Вам потребуются деревянные доски, обработанные антисептическим раствором, который не принесёт вреда бактериям, участвующим в приготовлении компоста. Вместо дерева можно использовать бетон, металл или асбестоцемент. Обязательно наличие крышки и боковых вентиляционных отверстий. На рисунке 148 изображены два вида компостных ящиков.

Компост можно закладывать в течение всего летнего сезона.

Внизу он созревает быстрее. Поэтому вы в конструкции ящика должны предусмотреть доступ нижнему слою. Можно для этого сделать съёмные боковые панели.

Перегной

Есть ещё один вариант биотоплива, который с успехом заменяет навоз — это растительный перегной.

Чтобы его получить, нужно в бочку или ящик засыпать свежескошенную траву, потом добавить в неё пятипроцентный раствор мочевины или любого другого азотного удобрения, накрыть крышкой, придавив крышку грузом.

Уже через 10 — 14 дней это растительное биотопливо будет готово к использованию. Этот перегной можно использовать и в качестве подкормки под овощи. Для этого полученный субстрат разбавляют водой один к одному и поливают им растения.

Ещё один вид домашнего биотоплива — это домашний мусор,

который в свою очередь должен состоять на 20 — 40 % из тряпья и бумаги. Разогревается этот вид биотоплива довольно долго, достигает очень высокой температуры, сравнимой с температурой конского навоза. Полученная температура держится тоже довольно долго.

Видео по теме

Поделиться ссылкой:

1dacha-sad.com

Биотопливо как способ обогрева теплицы

В условиях кризиса энергетических ресурсов обогрев теплицы с помощью биотоплива очень эффективен. Земледельцы давно подметили, что продукты жизнедеятельности животных, как и биологическое сырье, выделяют достаточно тепловой энергии.

Основные виды биотоплива − это растительные отходы и навоз животных.

Животные виды биотоплива

Среди продуктов жизнедеятельности, которые успешно применяют в обогреве теплиц, лидером по праву считают конский навоз. В процессе гниения температура навоза достигает 60℃, затем постепенно опускается до 35-40℃ и может находиться в этом температурном диапазоне около 3-4 месяцев. Такой навоз можно соединять с любым видом биотоплива, например, с древесными опилками, корой или пищевыми отходами: берут 70% помета и 30% остальных видов удобрений. С соломой же он сочетается в пропорции 1:1.

Свежий конский навоз чаще применяют для удобрения цветов, особенно роз. Полуперепревший используют для шпината, огурцов, капусты, кабачков. На следующий год после удобрения почвы в этом месте можно выращивать томаты, картофель, морковь, свеклу и другие корнеплоды.

Коровий навоз также пригоден для обогрева парников. Процесс разложения его долгий, по качеству он уступает конскому, но способен поддерживать температуру около 20℃ в течение 3 месяцев. Он так же хорошо сочетается с другими видами органического топлива.

Для получения качественного перегноя можно взять 30% листвы или опилок и 70% коровяка. А можно взять 40% древесной коры или бытового мусора и 60% коровьего навоза. С конским коровий навоз перемешивают в соотношении 1:1.

Коровьим навозом удобряют грядки для выращивания томатов, перца, огурцов, капусты и кабачков. А вот для редьки этот вид удобрения не подходит.

Овечий (или козий) навоз сейчас широко распространен для обогрева теплиц. Процесс его разложения может дать температуру 30-35℃ и поддерживать ее от 90 до 120 дней. Увеличенное содержание азота в таком перегное может спровоцировать ожог растений, поэтому его нужно брать в совсем небольших дозах, в 3 раза меньше, чем коровьего или конского навоза.

Отлично сочетается овечий навоз с любыми органическими отходами. А вот жир, остатки костей или шерсти в него добавлять нежелательно − это затруднит процесс перегнивания.

Овечий и козий навоз подходит для подкормки бобовых культур, томатов, огурцов, лука, редьки, свеклы, петрушки.

Свиной навоз, конечно же, уступает предыдущим, но может прогреть теплицу до 14-16℃ и держать такой температурный режим около 70 дней. Желательно применять его с лиственным перегноем или конским навозом, чтобы избежать окисления почвы в теплицах. Лучше, чтобы такой навоз перегнил в течение 2-3 лет.

На свином навозе не рекомендуется выращивать лук, морковь, капусту, петрушку, а вот тыкве и свекле он не повредит.

Кроличий помет имеет высокую ценность среди органических удобрений и порой не уступает по энергетическим качествам даже конскому. В чистом виде его не используют, так как почва может потерять ценный азот. В готовый компост кроличий помет добавляют в количестве 5-15%.

Лучше всего на внесение кроличьего помета отзываются томаты, огурцы, кабачки, перец, спаржа, баклажаны, цветная капуста.

Биотопливо для обогрева теплицы

Растительные виды биотоплива

Солома. В качестве биотоплива для теплицы лучше всего подходит солома из пшеницы, так как другая, например, ржаная или ячменная, быстрее перегорает. Важно, чтобы культуры, из которых готовят солому, не обрабатывались гербицидами. Солома отлично сочетается с разными видами минеральных азотных удобрений, но тепло держит мало.

За 10-15 дней до высадки растений в теплицу солому необходимо поливать горячей водой (около 60℃) в несколько этапов, чтобы хорошо прогреть, а затем добавить минеральные удобрения. В результате этого температура повысится до 45℃. После снижения температуры до 28℃ солому покрывают слоем (около 10 см) плодородного грунта.

Солому можно использовать лишь для кратковременного обогрева теплицы, зато выращенные помидоры и огурцы на таком биотопливе дают повышенный урожай.

Кора деревьев. Перегнивающая около 4 месяцев кора древесины может прогреть почву до 25℃ и удерживать эту температуру до 4 месяцев. Она отлично сочетается с навозом и древесными опилками. Подходит для многих культур, особенно для томатов и огурцов.

Опилки. Этот популярный продукт деревообработки обходится садоводу-любителю довольно дешево. В смеси с другим биотопливом опилки могут прогреть почву до 20℃ и удерживать такую температуру около 2 месяцев. Их широко применяют для выращивания помидоров, огурцов, лука, зелени.

Листья и трава. Опавшие листья, ботва различных культур – всего этого предостаточно на любом приусадебном участке и можно успешно применить для обогрева парника. Такое органическое топливо будет около 3 месяцев поддерживать температуру на уровне 15-20℃. В комбинации, например, с навозом, смесь листьев и травы эффективно обогреет теплицу. Широко используют этот вид биотоплива при выращивании огурцов, капусты, томатов, лука, зелени.

Слаборазложившийся торф отлично подходит для отопления парников, особенно если смешивать его с коровяком (около 30%). Повышает урожайность томатов и огурцов, капусты, кабачков, лука.

Бытовой мусор. Может состоять из ткани, бумаги, пищевых отходов. В течение 100 дней бытовой мусор способен поддерживать температуру в парнике на уровне 36-48℃. Подходит для выращивания любых овощных культур.

Заготовка биотоплива

Процесс подготовки биотоплива для парников начинается осенью. На ровную площадку укладывают в виде вала любое биологическое топливо, уплотняют его, чтобы внутрь не поступал воздух. Стоит отметить, что растительные удобрения необходимо предварительно высушить, а затем сложить для дальнейшей переработки. Навоз укладывают в кагаты 3 м в длину и 2 м в высоту, вокруг которых выкапывают небольшой ров для отвода фильтрата (жидкой фракции навоза).

Теплица, в которой будет использоваться биотопливо, должна быть небольших размеров, или же растения должны быть укрыты пленкой для сохранения тепла.

Перед использованием биотоплива в парнике необходимо подготовить траншеи глубиной 40 см для поздней высадки культур в парники и 75 см − для ранних культур. Навоз нужно перелопатить. В этот момент он обогащается кислородом и начинает разогреваться. Потом можно добавить солому, отходы, траву, листья деревьев и кустарников, опилки. Не лишним будет добавление сухой извести, чтобы избежать появления грибка. Иногда для улучшения разогрева в биотопливо добавляют немного горячей воды или укладывают горячие кирпичи и камни.

Наряду с огромными преимуществами биологическое топливо имеет один существенный недостаток: очень сложно регулировать температуру внутри почвы.

Выбирая необходимый вид биотоплива для обогрева теплицы, учитывайте все нюансы. И тогда урожай вас непременно порадует.

diy.usadbaonline.ru

биогаз из навоза, этанол для биокамина + пеллеты

Наступающий топливный кризис заставил человечество задуматься о поисках принципиально новых источников энергии, которые смогли бы заменить традиционные газ и нефть. Появилось несколько достаточно перспективных вариантов. Среди них – солнечная, ветровая и другие виды энергетики. Одним из самых эффективных признано использование биотоплива, которое не только дает хороший результат, но и относится к числу максимально бюджетных вариантов. Производится такое топливо из разного сырья. Можно получить даже биотопливо из навоза своими руками это сделать достаточно просто.

Биотопливо получается при биологической либо термохимической обработке биомассы. Для биологического процесса используются различные бактерии. В качестве биомассы используются разные виды животного или растительного сырья, а так же отходы жизнедеятельности животных или органические остатки производства. Достаточно часто используются отходы древесины и растения. Различают несколько видов биотоплива:

Твердое. К этому виду относятся: торф, топливные гранулы и брикеты, древесина, древесная щепа.
Жидкое. Это биобутанол, биодизель, биоэтанол и биобутанол.
Газообразное. Биоводород и биогаз.

Самостоятельно можно получить почти любой из вышеперечисленных видов топлива. Однако получение некоторых связано с определенными проблемами. Например, сырьем для жидкого биотоплива является растительное масло, получить которое в больших количествах достаточно сложно и дорого. Кроме того, при производстве биодизеля приходится работать с ядовитыми веществами, например, с метанолом. Даже небольшой недочет в технологическом процессе приводит к потере качества производимого биотоплива. Наиболее простой вариант для самостоятельного производства – биогаз.

К твердым видам биотоплива относятся топливные пеллеты. Лучшие по качеству гранулы получаются из отходов деревообрабатывающего и лесозаготовительного производства

Как получить биогаз в домашних условиях?

Биогазом называют смесь газов, которая получается в результате перепревания органики. При этом доступ воздуха к сырью должен быть прекращен. Исходным материалом для получения газообразного биотоплива может быть трава, различные отходы, ботва культурных растений или навоз. Основу биогаза составляют углекислый газ и метан. Удельная часть последнего может достигать 70%. К этой смеси в различных пропорциях примешаны другие газы, например, сероводород.

В среднем один килограмм органики дает порядка 500 г газа. На эффективность производства биогаза влияет несколько факторов. Наиболее важными из них считаются:

Температура окружающей среды. Чем она выше, тем более интенсивно происходит процесс разложения органики и выделение биогаза. Не случайно первые установки, производящие биогаз, действовали в теплых регионах. Однако при достаточном утеплении установок и использовании в их работе горячей воды системы можно обустраивать и в областях с холодным климатом.
Качество сырья. Оно должно достаточно легко разлагаться. При этом в его состав должно входить достаточное количество воды, без включений антибиотиков, моющих средств и других подобных им веществ, которые могут замедлить процесс ферментации.

Простейшее устройство для получения биогаза в домашних условиях выглядит таким образом. На участке выкапывается большая яма. Внутрь нее укладываются бетонные кольца. Таким образом, чтобы получилась герметичная емкость. Поверх нее устанавливается металлический купол. Из емкости на поверхность выводятся трубы для отвода биогаза. Яма заполняется органикой. Проверенный на практике рецепт органического материала: смешать 3-4 тонны растительных отходов и 1,5-2 тонны навоза. Все это заливается водой до получения смеси 60-70% влажности.

Биогаз — смесь газов полученных в результате перепревания органики без доступа кислорода. Его достаточно легко получить в домашних условиях. На снимке достаточно производительная установка по производству биогаза

Вот еще несколько вариантов смесей для получения биогаза:

Коровий и конский навоз, смешанные в пропорциях 1:1.
Конский навоз, перемешанный с соломой или торфом.
Любой навоз с добавлением льняной костры в соотношении 7:3.
Коровий навоз, перемешанный с опилками в пропорции 7:3.
Конский навоз с добавлением любой листвы в соотношении 7:3.
Любой навоз с добавлением домашних отходов в пропорции 4:6.

Подготовленное сырье укладывается в емкость. При помощи змеевика его прогревают до температуры порядка 35С. В таких условиях без доступа воздуха запускается процесс брожения, за счет которого происходит дальнейший нагрев смеси и выделение биогаза. Газ по трубопроводу отводится из резервуара и поступает в накопитель. Такое биотопливо может использоваться для отопления, приготовления еды и других хозяйственных нужд.

Установки для производства биогаза достаточно просты. На рисунке представлены схемы двух очень простых, но, тем не менее, эффективных систем

Изготавливаем топливо для биокаминов

Основой для жидкого биотоплива становятся всевозможные масла органического происхождения. В них добавляются различные спиртосодержащие вещества, а для получения биодизеля еще и щелочи. Это достаточно сложный процесс. В домашних условиях проще всего изготовить жидкое биотопливо, предназначенное для камина. Так называемые биоустановки внешне совершенно не отличаются от традиционных приборов. Однако в них сгорает не древесина, а биотопливо, что гарантирует отсутствие угарного газа, копоти, сажи и золы.

Биокамины радуют своих владельцев экологической чистотой и удобством, ведь колоть дрова и чистить от золы такой прибор нет необходимости. При горении биотопливо разлагается на углекислый газ и воду, абсолютно безопасные для человека. При этом пламя лишено характерной желто-оранжевой окраски и выглядит бесцветным. Это существенно портит внешний вид камина, придавая ему неестественный вид. Поэтому в биотопливо обязательно добавляются специальные присадки, окрашивающие пламя.

Для изготовления такого топлива понадобится 96% этанол. Его можно приобрести в аптеке. В качестве окрашивающей пламя присадки можно взять бензин с высокой степенью очистки. Подойдет как качественный бытовой марки Б-70, так и фирменный для заправки зажигалок. Внешне такой бензин должен быть совершенно прозрачным, резкий специфический запах должен отсутствовать. На один литр спирта берется 50-100 г бензина. Полученная смесь очень хорошо перемешивается.

Экокамины — отличная замена традиционным приборам. Для их работы используется экологически чистое и безопасное биотопливо, которое можно изготовить самостоятельно

Нужно учитывать, что состав с течением времени расслоится, поэтому хранить его нежелательно. Лучше всего смешивать ингредиенты непосредственно перед заправкой камина. Полученный состав может использоваться в помещениях без вытяжек и дымоходов, однако проветривание, тем не менее, обязательно. В среднем, на час работы экокамина потребуется порядка 400-500 мл самодельного биотоплива. Кроме того, такой же состав можно использовать и в традиционных «керосинках». В результате получаем отлично светящуюся лампу без копоти, неприятных запахов и нагара.

Как самостоятельно изготовить топливные пеллеты?

Многие владельцы автономных систем отопления уже успели по достоинству оценить пеллеты. Так называют гранулы, полученные в результате переработки природного топлива, отходов сельского хозяйства или древесного производства. При желании такое биотопливо можно изготовить самостоятельно.

Промышленное производство гранул предполагает несколько технологических этапов. Их нужно несколько адаптировать для домашнего производства:

Крупное дробление. В ходе процесса сырье измельчается до небольших частичек, которые легко сушатся. Используется крупная дробилка.
Сушка материала. Показатель влажности сырья не должен превышать 15%. Если влажность будет выше, оно будет плохо прессоваться.
Повторное дробление. Материал измельчается до частичек размером не больше 1,5-2 мм. Для процедуры используется дробилка. Щепа, волокнистая стружка и опилки измельчаются молотковой мельницей.
Перемешивание. На этом этапе замеряется уровень влажности сырья. В идеале он должен составлять 12%. Если влажность продукта менее 8%, следует обработать его паром. Для сырья из мягких хвойных пород можно просто добавить воды в смеситель.
Прессование. Заключается в пропускании подготовленного сырья через пресс с цилиндрической или плоской матрицей. В продаже можно найти такое оборудование, предназначенное для работы в домашних условиях.
Сушка и охлаждение продукции. Готовые пеллеты охлаждаются, после чего их можно упаковывать в холщовые или же бумажные мешки и укладывать на хранение.

Вот как это выглядит:

Шаг #1 — выбираем сырье

Для изготовления топливных пеллет можно использовать:

солому;
куриный помет;
торф;
отходы деревообработки;
лузгу подсолнечника;
некачественную древесину;
отходы крупяного производства.

Перечисленные компоненты можно использовать как в чистом виде, так и в виде разнообразных смесей. Однако лучшим сырьем для пеллет считаются сельскохозяйственные отходы, а так же отходы деревообрабатывающих и лесозаготовительных производств: опилки, щепа и кора. Причем наиболее качественные гранулы получаются из хвойных пород.

Для производства топливных пеллет используется гранулятор. На фотографии — наиболее простая модель с диск-матрицей и специальными шестернями. Такое оборудование при желании можно изготовить своими руками

Шаг #2 — подбираем оборудование

Главная сложность производства пеллет заключается в необходимости приобретения или изготовления специального оборудования. Для работы понадобится:

Дробилка. Такой аппарат можно приобрести или изготовить самостоятельно. Как вариант для дробления можно использовать обычную циркулярную пилу. На нее нужно будет установить режущий вал, оснащенный лепестковыми фрезами. Опилки и мелкие стружки можно не дробить.
Сито. Предназначено для отделения крупных частичек из опилок. Для его изготовления понадобится собрать деревянный каркас и оббить его металлической мелкой сеткой.
Сушилка. Простой самодельный вариант представляет собой трубу, сваренную из бочек с удаленным дном. Получившийся корпус закрепляется на станине и быстро вращается с помощью электродвигателя. При этом внутрь конструкции подается горячий воздух, который высушивает опилки.
Гранулятор. Чаще всего приобретается готовая установка, поскольку устройство достаточно сложно в изготовлении.

При желании гранулятор может быть собран самостоятельно. Проще всего изготовить систему с плоской матрицей. Собственно, мастеру придется приобрести основные узлы и самостоятельно собрать из них оборудование. Для гранулятора закупают такие модули:

электродвигатель;
исполнительный механизм;
редуктор;
трансмиссия.

Остальные узлы можно сделать самостоятельно. Начинают, обычно, с рамы. Оборудование должно быть закреплено на жесткой прочной основе. Это может быть конструкция, сваренная из профильного проката: уголка, двутавра или швеллера. Установка может быть мобильной, тогда в углах рамы нужно будет приварить проушины, предназначенные для закрепления колес. Рабочий узел гранулятора так же может быть изготовлен самостоятельно. Собственно исполнительный механизм выполняется в виде двухсекционной цилиндрической емкости.

Принцип работы гранулятора для производства пеллет очень прост: подготовленное сырье засыпается в оборудование, после чего под высоким давлением продавливается через отверстие в матрице. На выходе получаются гранулы заданного размера

В первой на общем валу закрепляется матрица-диск и две специальные шестеренки. С помощью цепной трансмиссии емкость через редуктор соединяется с электродвигателем. Для изготовления матрицы понадобится металлический лист, толщина которого составляет 8-10 см. В нем выполняются конусообразные отверстия, меньший диаметр которых должен соответствовать диаметру готовых пеллет. Шпоночным соединением матрица закрепляется на вертикальном валу редуктора. Для создания рабочего давления в цилиндре устанавливается червячная пара.

Как показывает опыт и практика, биотопливо можно изготовить самому. Это экономически выгодное решение, несмотря на определенные затраты, которые придется понести при налаживании производства. Особенно эффективно такое решение при наличии большого количества сырья. Возобновляемые источники, невысокая стоимость, хорошая замена традиционной энергетике – вот далеко не полный список достоинств биотоплива. Рачительные хозяева давно уже используют его в своем хозяйстве. Их опытом обязательно нужно воспользоваться.

diplom4rabota.ru

Свежий взгляд на производство биотоплива из навоза

В своем стремлении разработать технологию по выработке менее дорогого и более эффективного биотоплива, ученые всего мира исследуют самые различные потенциальные источники, начиная от растений, таких как кукурузные стебли и просо, и заканчивая морскими водорослями. Но недавно исследователи из университета Висконсина-Мэдисона объявили, что они, возможно, нашли самый подходящий ингредиент для производства топливного этанола – коровий навоз с мясомолочных ферм.

В настоящее время исследователи в сотрудничестве с коалицией государственных компаний получили грант от Министерств энергетики и сельского хозяйства США в размере 7 миллионов долларов на продолжение исследований в области производства этанола из побочного продукта удобрения, которые будут проводиться на молочной ферме в округе Манитовок, штат Висконсин. «Мы хотим изменить сельское хозяйство и молочную промышленность в штате», – говорит Аикардо Роа Эспиноза, основатель Soil Net LLC, компании по разработке биолого-технологических систем, которая имеет патенты на научные исследования полимеров.

Ключевым фактором новой технологии является процесс расщепления навоза на отдельные волокна различных типов. Один тип волокон будет использоваться для изготовления текстильной продукции, другой тип – для производства гранул удобрений, а еще один тип волокон – для выработки биотоплива. Компания планирует построить небольшой завод на молочной ферме.

В анаэробном процессе расщеплении волокон участвуют полимеры с уникальной структурной формулой, которые разрабатывает компания Soil Net LLC. Именно с помощью этих полимеров навоз расщепляется и сортируется по различным компонентам. Ученые надеются, что новая технология окажется особенно эффективной на небольших молочных фермах для преобразования коровьего навоза в различные полезные продукты, от этанола до мульчи, считает Джон Маркли, биохимик из университета Висконсин.

Действительно, новая технология не только позволит получить новый возобновляемый источник энергии с неисчерпаемыми ресурсами, но и поможет фермерам справиться с проблемой неприятного запаха, загрязнения фосфором и другими проблемами.

{youtube}MroynEjuE2U{/youtube}

Отступая от темы нашей публикации рекомендуем вам воспользоваться технологической новинкой. Магнитный преобразователь для защиты от накипи поможет вам увеличить срок службы бытовой техники и сантехоборудования, снизить расходы на ремонт, а также уменьшить расход энергии на нагревание и стирку.

{social}

ecoenergy.org.ua

resant.ru Биотопливо своими руками

Сегодня многие начинают осознавать, что сжигание ископаемого топлива когда-нибудь заведет человечество в тупик. Вместе с тем, выработка энергии из возобновляемых источников пока не может покрыть все нужды экономики. А что, если обратиться к опыту наших предков и воспользоваться топливом биологического происхождения. Ведь еще в древнем Китае умели добывать биогаз из природного сырья. Это горючее ничем не уступает по своим физическим свойствам другим видам топлива. Так давайте же разберемся, как можно выработать биотопливо своими руками.

Использование биотоплива в мире

Что собой представляет биогаз?

Биогаз – это общее название смеси большого количества органических летучих соединений, которые обладают высокой горючестью. Он способен образовываться в анаэробной среде в процессе разложения любой органики. Главные условия – отсутствие кислорода и высокая влажность. Сырьем для получения биогаза может стать любой органический субстрат: навоз, ботва от растений, трава, опилки, отходы деревообрабатывающего производства, солома и даже бытовые отходы. Все это можно с успехом использовать для обогрева не только теплиц и хозяйственных помещений, но и целых домов.

Запасы органики в мире и выход биогаза из некоторых субстратов

Главным образом любой биогаз состоит из метана, углекислого газа и примесей иных газообразных веществ, таких как сероводород. Чем меньше в нем содержится углекислого газа, тем выше качество продукта. Ведь углекислота не является горючим газом. Во многих случаях переработка одного килограмма органики дает целых 500 гр. биотоплива. Это очень высокий показатель, который редко встречается в других сферах.

Основные технологии производства биотоплива

В чем преимущества использования биологического топлива

Существует немало преимуществ у использования биогаза.

Стоимость биогаза сегодня находится в паритете с бензином, но при этом его чистота гораздо выше, что дает неплохую экономию на техническом обслуживании отопительных котлов, которые работают на таком виде топлива.
Нет никакой зависимости от наличия и стоимости нефтепродуктов.
Источники получения биотоплива можно считать возобновляемыми в отличие от углеводородов. Ведь разложение биомассы будет происходить всегда, пока есть жизнь на Земле. Нефть, газ и уголь рано или поздно в недрах закончатся, ведь они образовывались миллионами лет в строго определенных условиях, которых сегодня на планете уже нет.
Снижается общее количество вредных выбросов в атмосферу примерно на 65%.
Возможность самостоятельной выработки. Нельзя своими руками добыть нефть и сделать из нее бензин, а вот биотопливо произвести при наличии определенных знаний сможет каждый. Причем, сырье для производства не придется долго искать.

Что оказывает влияние на изготовление биотоплива?

Что имеет решающее значение для тех, кто задался целью изготовить биотопливо своими руками в домашних условиях – так это, главным образом, окружающая среда. Ведь, чем выше температура, тем успешнее будут проистекать необходимые химические реакции, посредством которых будет выделяться газ. Это стало основной причиной того, что первое оборудование, которое производило биотопливо в домашних условиях, было сконструировано и запущено в работу в регионе с теплым климатом. Однако и в холодных условиях вполне возможно произвести биологическое топливо. Просто для этого придется принять меры по утеплению конструкции установки или внесения в ее конструкцию устройств для принудительного обогрева рабочей камеры, например, горячей водой. Кроме того, на создание агрегата может оказать влияние само сырье, которое должно эффективно и быстро разлагаться, содержать в себе много жидкости. В нем должны отсутствовать чистящие средства и другие препараты, которые сильно замедляют процесс разложения, так убивают анаэробные бактерии, осуществляющие процесс ферментации.

Процесс изготовления биотоплива

Так все же, каким образом можно произвести биотопливо своими руками и какие доступные материалы можно в этом процессе использовать. Для полного понимания необходимо разобрать несколько распространенных вариантов.

Схема одной из установок для производства биотоплива

Производство биотоплива из обычного навоза

Навоз, несомненно, является самым популярным сырьем для выработки кустарным методом большого количества биогаза. Поэтому, если вы живете в сельской местности и держите какую-либо живность, то приобретение установки для производства биотоплива будет экономически оправданным, так как она вполне может окупиться за 2 – 3 года.

Максимально бурная реакция с выделением большого количества газа происходит в конском навозе. Однако такой навоз бывает трудно достать, ведь мало кто сегодня разводит лошадей в своем подсобном хозяйстве. Гораздо проще обстоит дело с коровьим, козьим и свиным. Он не так эффективен, но все же способен произвести достаточное количество газа.

На базе навоза создают смеси с другими отходами, посредством которых и вырабатывается горючий газ, который идет на отопление дома. Вот некоторые популярные смеси:

Любой доступный навоз и листья деревьев в соотношении 7:3.
Навоз и обыкновенная солома.
Навоз и древесные опилки – 7:3.
Навоз и отходы от льняного производства – 7:3.
Смесь коровьего и конского навоза – 1:1.
Смесь навоза с бытовыми отходами – 4:6.

Как уже отмечалось вначале, технология такого производства основывается на всем известном брожении. Оно происходит в специальных полностью герметичных резервуарах при достаточно высокой температуре. Излишки воды в ходе этого процесса просто удаляются, а высвободившийся биогаз подается в газовую горелку, установленную в печи, которая отапливает те или иные помещения. Этот газ можно с успехом подавать и в котлы для природного газа, но в этом случае понадобится перенастройка горелки. Это обусловлено тем, что содержание метана в биотопливе значительно меньше, чем в природном газе. Сегодня, кстати, уже выпускаются специальные комбинированные котлы для работы не только на привычном газе, но и на биотопливе.

Самодельная установка для производства биотоплива из навоза

Получение газа из древесного угля

Биотопливо в домашних условиях вполне возможно производить и из обычного древесного угля, который все любят использовать на природе, чтобы зажарит шашлык. Однако конфуз в том, что в магазинах такой уголь стоит дорого. К счастью, его цена чисто спекулятивная, так как диктуется большим спросом именно на использование в мангалах. Себестоимость же производства этого продукта в разы ниже. Поэтому, если научиться самостоятельно производить такой древесный уголь, то затраты будут вполне окупаться той тепловой энергией, которая будет вырабатываться впоследствии. Чтобы самостоятельно сделать древесный уголь, нужно обладать некоторыми знаниями и не очень «кривыми» руками. Рассмотрим два способа:

Древесный уголь из бочки. Для производства достаточного количества угля вполне подойдет металлическая бочка в 200 л. В ее нижней части вваривается штуцер под устройство принудительного нагнетания воздуха. Для этих целей можно использовать обычный пылесос или смонтировать устройство с вентилятором. В бочке разводится костер, в который постепенно добавляются дрова.

Приготовление древесного угля в металлической бочке

Это могут быть любые отходы деревопереработки. Когда дров будет до половины бочки, ее нужно полностью закрыть и герметизировать сырой глиной или мокрой землей. В этот момент происходит принудительная подача воздуха. Происходит очень интенсивное горение с образованием всем знакомого угля. Недостатком этого метода является повышенное золообразование. Поэтому после каждой партии необходимо очищать бочку от золы.

Древесный уголь из ямы. Таким способом уголь всегда жгли в лесу. Сегодня это запрещено без согласования с органами пожарного надзора ввиду участившихся случаев лесных пожаров. Чтобы такое согласование получить, необходимо соблюсти следующие условия: место для жжения должно располагаться на обширной поляне или за пределами леса, и оно должно быть опахано широкой полосой; в пределах досягаемости искр не должно быть сушняка и старых деревьев. Кроме того, органы экологического контроля должны дать заключение, что производство не нанесет вреда окружающей среде.

Для небольшого производства копают яму 50 см глубиной и диаметром 80 см. Стенки ямы должны быть с уклоном. На тщательно уплотненном дне ямы разводят костер с использованием бересты и тонких прутиков. Затем добавляют в него постепенно дрова, имеющие длину не более 30 см. Каждый последующий слой, добавляют только после полного обжига предыдущего. Дрова должны находиться очень плотно друг к другу. Примерно три часа необходимо для полного выжигания дров. Когда это произойдет и яма будет полностью заполнена обожженными дровами, на них нужно насыпать сухую листвы и землю. Все это утрамбовывают и оставляют на 2 – 3 дня. За это время головешки от дров превратятся под землей в древесный уголь, остыну и могут быть сложены в мешок. Если есть такая необходимость, то можно выкопать яму большего размера или сделать их несколько.

Как видим оба способа достаточно трудоемкие, но зато они не требуют почти никаких финансовых затрат, так как необязательно покупать полноценные и дорогие дрова для производства угля. Можно использовать сушняк в лесу или отходы лесозаготовительного производства.

Яма для производства древесного угля кустарным способом

Сжигание такого древесного угля в твердотопливных котлах позволяет получить высококачественный и высокотемпературный пиролизный биогаз, который обладает очень большой энергией сгорания. В отличие от обычных дров, древесный уголь способен дать в несколько раз больше тепла из того же объема топлива.

Установка для производства древесного угля в промышленных масштабах

Биотопливо из семян рапса

Из семян рапса тоже возможно производить качественное биологическое топливо. Чтобы хорошо понять такую процедуру, можно самостоятельно провести достаточно простой и доступный кому угодно химический опыт. Нужно взять пять грамм каустической соли и очень быстро, чтобы не попал воздух, пересыпать ее в любую стеклянную 2 литровую емкость, в которой уже налито 200 грамм метанола (метиловый спирт). Образованную смесь очень тщательно необходимо перемешать. После этого в смесь добавляют нагретое до 55 градусов рапсовое масло. Для удобства перемешивания хорошо в качестве емкости использовать банку с крышкой, в которой прорезано отверстие под блендер.

Перемешивание смеси необходимо производить на низких оборотах блендера в течение 20 минут. Затем смесь оставляют на 1 час при температуре не ниже 55 градусов. При комнатной температуре понадобятся целые сутки. Через это время на дне банки появится глицерин, а все остальное будет заполнено жидкостью желтого цвета. Это и есть то биотопливо, которое мы хотели получить. Его нужно профильтровать и можно использовать в котлах, работающих на жидком топливе. Конечно, производить биотопливо в 3 литровых банках совершенно не рентабельно, поэтому для этой цели существуют специальные установки.

Установка для производства жидкого биотоплива. Такие используются для изготовления биологического топлива даже для работы автомобильных двигателей.

Итак, принимая во внимание все перечисленные выше очевидные преимущества использования биотоплива, как альтернативы популярным сегодня различным видам типам топлива, можно с уверенностью говорить, что это вполне целесообразное и разумное решение, например, для фермера. При условии, если вы ознакомитесь с некоторой тематической литературой, содержащей более детальные разъяснения методов и схемы производства различных видов биотоплива, добавите ко всему этому собственные качественные знания и навыки, то у вас, несомненно, все получится.

И помните: любое сырье, которое вы планируете на потоке использовать для выработки биотоплива, должно отлично разлагаться и содержать достаточно большое количество жидкости. Лучше всего этим условиям удовлетворяет навоз, да и производство при его использовании самое простое. Кроме того, в сырье не должно присутствовать никаких посторонних веществ, которые могут замедлять реакцию или снижать качество полученного биотоплива.

resant.ru

Твердое биотопливо: виды и их преимущества

Твердое биотопливо является одним из направлений решения энергетической проблемы, нависшей над человечеством. Это интересное и перспективное направление ждет своего развития. Для того, чтобы понять, какие же перспективы дает людям использование твердого биотоплива, давайте рассмотрим эту тему подробнее.

Данный вид топлива пользуется немалой популярностью

Что такое биотопливо?

Начнем с определений. Итак, биотопливо – это, как несложно догадаться, топливо биологического, то есть животного либо растительного происхождения. По большому счету, традиционные энергоресурсы, такие как природный газ, каменный уголь и нефть также являются биотопливом – переработанными за миллионы лет в глубине земных недр останками ископаемых растений и животных. Разница, причем существенная заключается в восполнимости ресурсов.

Для формирования нефти, каменного угля или природного газа требуется период времени, на порядки (то есть в десятки, сотни и тысячи раз) превышающий всю длительность человеческой истории. Поэтому необходимо сделать важную оговорку: биотопливо – это топливо биологического происхождения, образующееся в ходе жизненного цикла организма, либо за сопоставимый с ним период.

Природный газ, каменный уголь и нефть создавались миллионы лет

Кроме того, биотопливо должно обладать достаточной энергоэффективностью для того, чтобы служить энергоресурсом. Внимательный читатель спросит: разве топливо не является энергоресурсом, так сказать, по умолчанию? Оказывается, нет. Для того, чтобы считаться энергоресурсом, топливо должно в процессе использования выделять больше энергии, чем затрачено на его производство.

В качестве обратного примера можно упомянуть синтетический бензин, использовавшийся нацистской Германией в ходе Второй Мировой войны для заправки самолетов и танков с карбюраторными двигателями. Использование топлива с малой энергоэффективностью может решить определенные задачи в кратковременном периоде, однако в длительной перспективе его использование является тупиковым.

За пару сотен лет активного использования человечество уже успело истратить энергоресурсы, на накопление которых были истрачены сотни и тысячи столетий. Естественно, такое расходование природных запасов не может продолжаться бесконечно, встал вопрос о хотя бы частичном переходе энергетики на восполнимое топливо. В процессе поисков путей решения энергетической проблемы, взгляды ученных обратились в сторону биотоплива.

Виды биотоплива

Дрова используются с того момента, как человек освоил огонь

Самым первым биотопливом, использовавшимся людьми (хотя люди вряд ли знали само слово «биотопливо», когда только начинали использовать этот ресурс) были… обычные дрова.

Да, как ни парадоксально звучит, но одной из нынешних перспектив развития биоэнергетики является возврат к самым истокам. В свое время, от дров как массового вида топлива отказались по двум причинам:

Во-первых, энергетическая ценность дров сравнительно невелика. При обычном сжигании в горении участвует только часть массы дров, остальное оседает в виде сажи. Это, помимо прочего, делает необходимым периодическую чистку топки нагревательного прибора, использующего дрова в качестве топлива. Первая причина отказа от дров во многом решается использованием принципа двухступенчатого сжигания или пиролиза.

В ходе первого этапа, твердое биотопливо (дрова, опилки, пеллеты и т.д.) сначала подвергаются термическом воздействию с малым доступом кислорода – пиролизу. В ходе пиролиза топливо выделяет горючий газ. Вторым этапом осуществляется обычное сжигание газа при достаточном притоке кислорода, обычно с принудительным нагнетанием.

Двухступенчатый пиролиз позволяет сжигать топливо практически полностью, извлекая из топлива максимум энергии, что также решало проблему чистки топки. А вот со вторым пунктом все гораздо сложнее.

Во-вторых, дрова обладают длительным временем восполнения. Конечно, на восполнение древесины не нужно миллионов лет, но для динамичной современной энергетики 5-10 лет, которые требуются для превращения семени во взрослое дерево, все равно являются недопустимо длительным сроком. Поэтому поиски биотоплива, подходящего для промышленного использования, пришлось продолжить.

Животное биотопливо

Раз подходящим биотопливом нас не могут обеспечить растения (деревья), взор энергетиков обратился в сторону животных. И снова мы имеем дело с возвращением к истокам: твердое биологическое топливо животного происхождения тоже используется с древних времен. Знакомьтесь, кизяк обыкновенный.

Даже это можно использовать в качестве горючего

Кизяк – высохший навоз издавна использовался в качестве топлива кочевниками. Обитавшие в степях и пустынях кочевые народу всегда испытывали недостаток древесного топлива – из куцего саксаула, перекати-поля и верблюжьей колючки серьезный костер не сложить. Зато чего у кочевников всегда было в избытке, так это навоза от бесчисленных стад, которые кочевники гнали от пастбища к пастбищу.

Буйволовый кизяк многие века был традиционным топливом бедняков Индии. Сушильщик кизяка был не менее колоритным и частым героем индийских легенд, чем европейский угольщик. А в безлесных провинциях Китая кизяк для приготовления пищи и обогрева сушили на южных стенах домов.

Готовые гранулы не имеют неприятного запаха, и к тому же, хорошо горят

Современное животноводство производит навоз в поистине промышленных масштабах. Использование этого «вторсырья» в качестве топлива, помимо прочего, решит вопрос его утилизации. Современные методы сушки и обработки позволяют получать из навоза твердое биотопливо в виде удобных гранул или брикетов, напрочь лишенных неприятного запаха. Такое топливо уже сейчас используется для топки твердотопливных котлов, а также печей и каминов.

Топливо из отходов

Навоз – не единственный вид отходов сельхозпроизводства, который пригоден к использованию в качестве топлива. Современный агропром в огромных количествах «производит» разнообразные растительные отходы – лузга, солома, шелуха и т.д. После прессовки и гранулирования такое топливо вполне может составить конкуренцию дровам и древесным гранулам.

Отходы сельхозпроизводства пригодны к использованию в качестве топлива

Кроме того, отходу сельхозпроизводства можно использовать не только напрямую. Брожение, то есть превращение сахара в спирт с помощью выделяемых бактериями ферментов, также известно с глубокой древности. Традиционно брожение использовалось при производстве алкогольных напитков, но ведь спирт является отличным топливом. Отходы сельского хозяйства как нельзя лучше подходят в качестве «кормовой базы» для бактерий, превращающих содержащийся в этих отходах сахар в горючий спирт.

Уже сегодня получаемый из отходов кукурузы биоэтанол является распространенным топливом в не имеющих доступа к месторождениям нефти странах Южной Америки.

Биотопливо вряд ли сможет когда либо полностью заменить традиционные энергоносители, однако наверняка послужит значительной статьей экономии энергоресурсов в мировом масштабе.

energomir.biz